智能交通技术发展趋势报告课件.pptx

1、1智能交通技术发展趋势报告2 1 智能交通概述 2 智能交通中的物联网技术 3 智能交通应用 4 智能交通的发展与展望34交通拥塞空气污染交通事故精神折磨 智能交通系统 (Intelligent Transportation Systems, ITS) 通过在基础设施和交通工具当中广泛应用先进的感知技术、识别技术、定位技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术对道路和交通进行全面感知，对交通工具进行全程控制，对每一条道路进行全时空控制，以提高交通运输系统的效率和安全，同时降低能源消耗和对地球环境的负面影响。5ITS感知识别定位网络计算控制Save time！Save life！Smarter

2、！Faster！ “智慧的地球”是IBM公司对于如何运用先进的信息技术构建这个新的世界运行模型的一个愿景。其中，智慧的交通需具备以下特征： 环保的交通：大幅降低温室气体和其他各种污染物的排放量以及能源的消耗。 便捷的交通：通过泛在移动通信提供最佳路线信息和一次性支付各种方式的交通费用等服务，改善旅客体验。 安全的交通：实时检测危险、事故并及时通知相关部门。 高效的交通：实时进行跨网络交通数据分析和预测，优化交通调度和管理，最大化交通流量。 可视的交通：将所有公共交通车辆和私家车整合到统一的数据管理，提供单个网络状态视图。 可预测的交通：持续进行数据分析和建模，改善交通流量和基础设施规划。6 霹

3、雳游侠 K.I.T.T.7300 km/h人工驾驶 智能驾驶 追踪模式语音识别指纹控制自动充气自动调温无线通信电话窃听红外扫描地质探测车载娱乐健康管理 8智能导航不停车收费系统实时路况智能控制交通灯自动驾驶当前的智能交通系统车辆间通信车载娱乐 车联网（Vehicular Ad Hoc Network，VANET） 移动自组织网（MANET）的典型应用，它不依赖基础通信设施，而是结合多种短距离通信技术将行驶的车辆构成一个大规模的移动通信网络。 智能交通系统的先驱和不可或缺的部分，为智能交通系统提供了大量有意义的研究成果和应用技术。9 相较于传统的车联网，智能交通则是将关注点从车辆的通信扩展到了与

4、交通相关的方方面面。将人、货物、车辆和道路设施有机结合，相互进行信息交互实现交通管理、电子收费、紧急救援，并构建起先进的驾驶操作辅助系统、公共交通系统、货运管理系统。 美国、欧洲和日本的智能交通发展较早，从到20世纪80年代开始到目前为止已经诞生了各种各样的智能交通系统。10 智慧通道示范工程（Smart Corridor Demonstration Project） TravTek（Travel-Technology）11 PATH（Partner for Advanced TecHnology) 1986年在加州开始，由加州伯克利和加州交通局合作。包括了道路电气化，高速公路自动化，交通管理

5、，和驾驶信息以及导航辅助。12智能提示牌自组织车队 Prometheus（program for European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety） 13PRONET和PROROAD 示意图基础研究PRO-ART：人工智能的需求分类。PRO-CHIP：信息系统的微电子开发。PRO-COM：定义通信系统的架构，标准。PRO-GEN：分析交通情景。工业研究PRO-CAR：开发汽车监控和智能汽车电子辅助系统.PRO-NET：开发汽车间的通信网络。PRO-ROAD：开发汽车和路旁设施的通信系统以及交通控制系统。 Driv

6、eI，DriveII 主要面向智能交通基础设施的构建。 TrafficMaster 旨在构建为驾驶员提供信息的信息系统。 AutoGuide 是基于短距离信号指示塔连接到控制中心的动态路径导航系统。 LISB 采用红外通信信号塔在柏林的250个交叉路口为通过的车辆传输交通路径信息。 Europolis 主要进行交通监控，自动道路系统和自动驾驶。 ERTIS 自动传输货运信息。14 交通管理：交通情况监测，交通协调，动态收费管理，排放管理等； 公共交通管理：运输车辆追踪，运维车辆调度，多车种协调等； 旅行者信息服务：个人路径导航，动态搭车，旅行信息查询等； 车辆安全：路口安全提醒，路口冲突避免，

7、自动高速公路，辅助驾驶等； 商业车管理：车队管理，航队管理，货物跟踪，电子清算，动态称重等； 紧急情况管理：丢失车辆追踪，被盗车辆控制，紧急情况响应，无线求救支援。1516 通信方式：各主体主要通过相互间的通信来实现智能交通系统中的各项功能。 车辆与路旁设施（V2R）：主要依靠短距离通信技术，如DSRC。 车辆和基础设施（V2I）：主要采用远距离通信技术实现大范围覆盖，如3G，为车辆和行人提供与服务中心的连接。 车辆之间（V2V）：适用于主动安全、实时情况感知和各种协作应用， 它多采用Ad Hoc 模式，是V2R和V2I的补充。 车辆内部（In-Vehicle）：车辆内部大量的传感器、控制单元

8、和执行器之间也需要相互连接、通信，实现车辆感知和智能控制。17 适用于：主动安全、实时情况感知和各种协作应用。 要求：通信快速，可靠，简单，是V2R和V2I的补充。 缺点：协议复杂，网络连接在普及率低和车辆密度低时很难保证。18多跳跳出“阴影”实时情况感知例：前方紧急刹车 车内通信的特征是高密度（约4000个模块），有线无线混合，车内有障碍物（乘客，行李等），长生命周期。 目前的车内通信主要采用有线通信。19 智能交通被认为是物联网应用中最有前景的应用。 相较其他物联网应用，由于其特殊的安全性需求，并且引入了更多的感知技术，除车辆外还同时考虑到道路、天气、人等复杂的情况，因此智能交通系统还面临

9、大量新的挑战。 检测、感知、识别技术面临高精度、低延迟的挑战。 通信技术面临高速率、低延迟、多种方式融合的挑战。 信息处理和智能决策面临海量、高动态数据、有效性、实时性的挑战。 软件安全性验证的挑战。 标准化和灵活性的矛盾。除了技术挑战，还存在很多应用方面的挑战。20 1 智能交通概述 2 智能交通中的物联网技术 3 智能交通应用 4 智能交通的发展与展望21 智能交通系统中的感知技术被广泛使用来进行车辆状态检测，道路、天气状况检测和交通情况监测,车辆巡航控制，倒车监控，自动泊车，停车位管理、车辆动态称重等。22车内传感器道路和路旁传感器 短距离通信（小于几百米） 用来进行车辆之间和车辆与路旁

10、设施之间的信息交换。 长距离通信 用来为车辆提供互联网接入，方便车辆进行服务获取和获取多媒体娱乐信息。23多种异构通信技术的融合，意味着需要基于软件定义的无线电设计，需要异构连接的无缝融合。 智能交通需要大量的信息处理和计算决策，综合当前的车辆和道路情况为驾驶者提供辅助信息甚至替代驾驶员对车辆进行智能控制。 智能交通也对数据和逻辑处理提出了新的挑战： 对传感器信号进行处理，比如需要区分危险的和善意的障碍物； 预测其他车辆未来的行为； 对驾驶过程中存在的威胁进行评估； 在模棱两可的威胁情况下做出决策24 车辆定位是大部分智能交通服务（如车辆导航，实时交通状况监测等）的基础。25卫星信号被高楼和树

11、阻挡TOA定位AOA定位 视频摄像设备通常被用来进行车辆监测，如交通流量计量和事故检测。26车辆监测识别系统车辆识别 部分国家开始部署所谓的“探测车辆”，它们通常是出租车或者政府所有的车辆，配备了DSRC或其他的无线通信技术。这些车辆向交通运营管理中心汇报它们的速度和位置，管理中心对这些数据进行整合分析得到广大范围内的交通流量情况以检测交通堵塞的位置。 同时有大量的科研工作集中在如何利用智能移动设备来获得实时的交通流量信息。27出租车路径追踪实时流量信息监控车 1 智能交通概述 2 智能交通中的物联网技术 3 智能交通应用 4 智能交通的发展与展望28 智能交通监测应用 常见的智能交通监测应用

12、包括：车流监控、电子警察系统。 智能交通管理应用 常见的智能交通管理应用包括：自适应交通信号、可变限速标志、自动亮灯人行道、可变车道、智能匝道流量控制。29可变限速标志/车道标志智能交通信号灯系统智能车道系统 电子收费 (Electronic toll collection, ETC)系统 能够在车辆以正常速度驶过收费站的时候自动收取费用，降低了收费站附近产生交通拥堵的概率。最近这项技术也被用来加强城市中心区域的高峰期拥堵收费。30ETC收费系统 通过超声波、弱磁等传感器节点对车位进行实时监测；通过泛在的无线连接方式将车位信息进行实时汇聚存储至数据云端；通过传统的电子引导牌或者智能手机，车载G

13、PS等方式引导驾驶者到附近合适的空车位。31弱磁传感器超声波探测节点 通过车辆上的视频、雷达、GPS等设备，和车辆之间与车辆和路旁设备的通信，采集道路和车辆信息，辅助驾驶员做出操作决策。32激光测距精确绘制200米内3D地形车载雷达3前1后进行远距离路障检测视频摄像头检测信号灯、行人、车辆微型传感器感知车辆微小运动，辅助精确定位车的视野Google无人驾驶车 智能道路和智能行驶则是将道路作为信息的收集者、分发者和决策者来直接指导车辆行驶。 在智能道路上，路面和路旁将大量布设各种信息感知、处理和通信单元。33 安全应用 如紧急情况自动警报，车道变更辅助，路口情况和交通信号提醒，路面情况提醒，路障

14、提醒等。 Toyota公司的CICAS系统（Cooperative Intersection Collision Avoidance System），各个车道的车辆能通过车载设备接收到路旁设备的交通信号信息，如“车道1红灯4秒”。 基于DSRC技术的路旁设备通过地图和车辆的GPS信息智能地控制交通信号，并对有危险的车辆及时发出警告。 舒适度应用 如车内的Internet访问服务以及音乐电影的下载和在线观看； 通过短距离通信技术进行聊天或者互动游戏； 沿途的景点、饭店、商店等信息的介绍和查询； 自动对车内环境进行调节等。34 1 智能交通概述 2 智能交通中的物联网技术 3 智能交通应用 4 智能交通的发展与展望35 智能交通是缓解城市交通压力，降低交通事故的重要手段。 受到了政府部门和资本市场的充分重视和支持。 其行业需求增长明确且空间广阔。 重点企业参与的行业技术标准也正在加紧制定中。 我国的智能交通行业将迎来快速发展期。36内容回顾 本章介绍了智能交通的发展，智能交通中的物联网技术，智能交通的应用，以及发展与展望。重点掌握 了解智能交通的机遇和挑战。 掌握智能交通中的物联网技术。 了解智能交通的应用。37