智能运输系统的智能运输系统的体系框架

智能运输系统的智能运输系统概述~

1．目标
以ITS的发展推动信息化社会的进程，创立新产业，开拓新市场。

2．措施
1）完善交通基础设施，并达到世界发达国家现有水平；
2）在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上，逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化；
3）城市交通结构趋于合理，公交运量占较大比重；
4）完成车间通信系统；
5）成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆；
6）建立社会化信息服务系统；
7）形成ITS新产业。

3．目的
1）建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统；
2）实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标；
3）推动人类迈进信息化社会。

体系框架是一种规格说明，它决定系统如何构成．确定功能模块以及模块间进行通信和协同的协议和接口。智能运输系统体系框架开发主要包括三部分：用户服务、逻辑框架、物理框架。
从本质上来讲，这三部分内容是从不同角度对智能运输系统进行的解释，用户服务是从用户的角度对ITS能提供的服务内容进行描述；逻辑框架则是从系统如何实现ITS服务的角度进行分析，给出ITS应具有的功能及功能间数据流的关系；物理框架则是把ITS逻辑功能落实到现实实体，如车载设备、道路设施、管理中心等设备或组织。
ITS体系框架主要由用户服务、逻辑框架、物理框架等组成，同时相关内容有用户主体、服务主体、ITS标准、ITS评价等。由于体系框架各组成都是围绕着用户服务展开的，所以从用户服务和其他各组成关系的角度来解释各组成的含义，其关系描述如下表所示。
表1 ITS体系框架主要组成与用户服务的关系描述 组成部分名称 描述 用户主体 被服务的对象，明确了服务中的一方 服务主体 提供服务方，明确服务中的另一方 用户服务 明确用户需要系统提供什么样的服务 逻辑框架 对服务进行功能分解并对逻辑功能进行组织 物理框架 提出物理实体落实逻辑功能，以具体提供服务 智能运输系统主要目标即是为用户提供良好高效的服务，所以体系结构中一个重要的组成部分就是服务领域，确定能为用户提供哪几大类服务。在体系结构中，通过分析用户需求来确定服务领域，因为主要有公众和系统管理者两类用户，分别对应着系统层次的需求和普通用户需求。
我国的ITS体系结构中，共分为八大服务领域，其中包含34项服务功能，又被细划为137个子服务功能。其中，八个服务领域包括：①交通管理与规划；②电子收费；③出行者信息；④车辆安全与辅助驾驶；⑤紧急事件和安全；⑥运营管理；⑦综合运输；⑧自动公路。
美国ITS的九个服务领域包括：①智能化的交通信号控制系统；②高速公路管理系统；③公共交通管理系统；④事件和事故管理系统；⑤收费系统；⑥电子支付系统；⑦铁路平交路口系统；⑧商用车辆管理系统；⑨出行信息服务系统。
日本智能运输系统的服务领域包括：①先进的导航系统；②电子收费系统；③安全驾驶辅助；④道路交通的优化管理；⑤提高道路管理的效率；⑥公共交通支持；⑦提高商用车辆运营效益；⑧行人援助；⑨紧急车辆运营。
欧洲智能运输系统的主要研究领域包括：①需求管理；②交通和旅行信息系统；③城市综合交通管理；④城市间综合交通管理；⑤辅助驾驶；⑥货运和车队管理。 物理框架是将逻辑框架中的功能实体化，模型化，把功能结构相近的实体（物理模型）确定为可以设计的物理系统和物理子系统。基本过程即是将功能分配到物理子系统中，然后确定实现功能的物理实体或结构。最后确定子系统的输入、输出终端。
物理框架中包含的相关文件有物理系统层次表，系统、子系统、系统模块描述文件，物理框架流图文件。 目前，关于智能运输系统的专用标准正在研究过程中。由于ITS设计的技术和专业领域繁多，相关的专业技术应遵循相应的技术标准。国际标准化组织（IS（））成立了一个专门技术委员会TC—204，以促进交通系统标准化进程。该技术委员会有16个工作组，很早就开始致力于交通信息和控制系统标准化的工作。
我国也正在开展智能运输系统有关标准的研究工作。我国的ITS体系结构中主要考虑了四部分内容：ITS综合性标准，包括ITS术语、结构、数据单元词典；标准明细表，包括标准名称、标准简要描述、宜定级别、采用标准程度或相应的国际发展情况等；标准要求包括：给出每个接口间传输的信息流、完成某项功能所必须交换的数据以及该接口适用的通信技术类别；关键标准明细表。 在ITS中，通信技术是极其重要的共用技术，是信息传输的媒介。它能保证在信息采集、信息加工处理、信息反馈、信息发布的一系列环节中准确快速地传递信息。因此，多种通信方式、通信技术都可以应用于智能运输系统。
在ITS中主要应用无线通信和有线通信两种方式，应用的无线通信技术主要有全球移动通信系统（GSM，Global System For Mobile Communication）、码分多址技术（CDMA，Code Division Multiple Access）、蜂窝式数字分组数据（CDPD，Cellular Digital Packet Date）等陆基移动通信技术及卫星通信技术；有线通信技术有Internet、综合业务数字网（ISDN，Integrated Services digital Network）、异步传输模式（ATM，Asynchronous Tim（division multiplexing）、光纤分布式数据接口（FDDI，Fiber Distributed Data Interface）等。 研究信息提取、信息变换、信息存储的理论称为信息论。信息需要通过载体才可以真正实现信息流动，而对各类信息进行加工处理后才能应用于各个领域。ITS的核心是交通的信息化，在智能运输系统中各类信息系统的重要作用不可言喻。例如，利用管理信息系统（MIS）对道路信息、交通状态信息、交通管制信息和交通事故信息加以管理和控制；应用决策支持系统（DSS），利用各种城市路网信息、地名信息、公安业务信息等静态信息和报警信息、交通路况信息、超前控制的决策信息等动态信息，对城市道路交通实施超前计划与控制。
其他应用还有全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）。GPS主要应用于车辆调度、目标跟踪、车辆导航和动态交通流数据的采集（装有GPS的车辆进行跟车法调查，可得到交通流速、流向等时空信息）等领域。GIS可以应用于交通地理信息的可视化管理，交通地理信息的动态显示等，还可以用来开发用于车辆定位与导航系统，交通监控系统，交通控制指挥系统，公交智能化调度系统和综合物流系统等系统的专用电子地图。 交通检测、监视和控制是提高交通运输系统运行效率，提高交通安全水平的有效手段。能有效、准确检测实时交通状态的各类传感器是检测与监控的前提。在ITS中广泛应用高灵敏度、高精度的智能化、集成化的新型传感器，可以改善交通检测与监控的有效程度，提高运行效率。
ITS还将广泛应用变结构控制、模糊控制、神经元网络控制等自动控制新技术进行交通管理与控制，采用动态实时控制，与交通量动态预报相结合，更加有效地提高道路通行能力和服务水平。建立分布式集散控制系统对高速公路实施以匝道控制、主线控制、走廊控制和网络控制的多种方式的集成控制策略，对城市道路实施绿波或区域性优化控制，以改善高速公路和城市道路的交通状况，减少拥堵，降低事故发生率。

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