智能运输系统(ITS)
Intelligent Transportation System
智能运输系统基本定义
What is ITS?
由于研究者不同，考虑问题角度不同；ITS 处于快速发展时期，内涵与外延处于发展变化之 中，所以对于ITS，目前尚未统一的定义 目前对ITS有几种定义： （1）美国ITS手册2000 （2）ITS美国网站 （3）中国智能运输系统框架研究报告 （4）教材定义
每年还可减少45.46亿Ｌ的燃料消耗,公路网络通行能力成 倍增长,并减少尾气污染,经济效益与社会效益都是很可观的
根据日本道路· 交通· 车辆智能化推进协会的试算,仅导航 系统的开发到目前就已经创造出20亿美元规模的市场,今后 20年预计ITS整体将创造出5000亿美元的市场规模。
智能交通系统对交通系统的效应
第一阶段
（1）早在20世纪60年代，开始进行ERGS (Electronic Route Guidance System)电子路线 引导系统 研究,是ITS的最早起源 （2）1987年非正式团体---Mobility 2000成立 （3）1990年8月成立专门的全国性组织IVHS America（Intelligent Vehicle Highway ociety of America，美国IVHS协会） IVHS(Intelligent Vehicle Highway System，智 能车路系统)的4大分系统（ AMTS,ATIS,CVO,AVCDS)
各国对 ITS 概念的理解各 有差异，但实质一致。 但从技术层面上来讲， ITS 运用以计算机、通讯和控 制技术，即3C技术 （ Computer, Communication 和 Control ） 为 代 表 的 现代科技 对交通系统进行控制和管理。
实现效率、安全、环境、 经济等方面的效益
人 People
人的智能
五官：收集信息 大脑：融合信息， 做出决策 四肢：执行决策
人工智能
传感器：收集信息 CPU：融合信息， 做出决策 执行机构： 执行决策
智能红绿灯
交通流量传感器： 收集交通流量信息 红绿灯CPU： 融合交通信息， 算出控制策略 交通信号机：按计算 结果显示相位控制策略
智能运输系统的目标
在ITS中： ① 车辆靠自身的智能在道路上安全、自由地行驶 ② 道路靠自身的智能将交通流调整至最佳状态 ③ 驾驶员靠系统的智能对道路交通情况了如指掌 ④ 交通运输管理人员靠系统的智能对道路上的车辆 行驶和交通状态一清二楚，使传统的被动式交通 管理转变为主动的交通管理。
非交通部门也需要ITS
美国ITS的发展历程及主要研究内容
开始研究电子路线引导系统（ERGS）
由国家统一规划、投入充足、发展迅速、重 视基础设施建设是美国ITS发展历程的一大 特点
美国ITS发展历程
第一阶段（从上世纪60年代到上世纪末）：研 究范围全而广，研究领域涉及交通监控、交通 信号智能控制、不停车收费、 车路协同及自动 驾驶等领域，表现为研究内容宽泛，项目相对 分散 第二阶段（本世纪初开始）：重点关注车辆安 全及车路协调技术，并从综合交通运输体系的 角度开展智能运输与安全技术的研究，其内容 包括综合运输协调技术、车辆安全技术等，特 点是更加注重实效，促进相关技术产业化
智能运输系统是在较完善的基础设施（包括道路、港 口、机场和通信等）之上，将先进的信息技术、通信技术 、控制技术、传感技术和系统综合技术有效地集成，并应 用于地面运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的、实 时、准确、高效的运输系统。
智能运输系统基本定义
（4）教材定义 智能运输系统（Intelligent Transportation Systems,简称 ITS）就 是通过采用先进的电子技术、信息技术、 通信技术等高新技术，对传统的交通运输 系统及管理体制进行改造，从而形成一种 信息化、智能化、社会化的新型现代交通 统。
智能运输系统与传统的交通管理系统一个最显著的 区别是，将服务对象的重点由以往的管理者转向道 路使用者，即用先进的科技手段向道路用户提供必 要的信息和便捷的服务，以减少交通堵塞，从而达 到提高道路通过能力的目的。 另外，从系统论的角度来看，ITS将道路管理者、 用户、交通工具及设施有机地结合起来并纳于系统 之中，提高了交通运输网络这个大系统的运行效率
（4）1991年ISTEA
• Intermodal Surface Transportation Efficiency Act，又称为“ISTEA”，综合地面交通效率法案，被 美国交通运输界誉为确立美国交通运输新政策的一部 跨时代的交通运输建设新法案 • 把IVHS的研究开发置于交通建设政策的中心项目的 位置，并制订了研究开发IVHS的巨大投资计划 • ISTEA为IVHS/ITS立法
Information & Communications Technology信息通信技术
路 Roads
车 Vehicles
促 进 交 通 安 全
增 进 能 源 使 用 效 率
减 少 拥 堵
提 高 灵 活 性
减 少 环 境 污 染
增 加 经 济 效 益
智能运输系统的特征
智能运输系统是“智能系统”和“运输系统”的结合。 具体来说，智能具有一些特征：
①从人工智能学的角度来说，其 原理上应是基于知识的系统 ②其功能上应具有感知能力、判 断、推理和学习能力 ③结构上应具有如图所示的智能 核。输入为来自于过程的各种有 用信息，输出为提供给决策、评 价等的知识
智能运输系统的特征
智能运输系统其最终目的是要通过模拟出人的 智能，使运输系统变得更加有效率，更有人性
ITS的社会经济效益
（1）减少交通拥挤和行车延误 （2）减少交通事故的发生率、死亡率 （3）产业发展与就业机会的增加 （4）能源消耗量减少
Saving Time
Saving Money
Saving Lives
Reducing Pollution
ITS的效益
ITS的效益
智能交通系统的最终目的是建立快速、准 时、安全、便捷和舒适的交通运输体系,以 保证社会经济可持续发展,建立与人类生存 环境相协调的良好的交通运输环境。
智能运输系统的的产生与发展来自智能运输系统发展的背景
（1）交通问题的日益严峻和寻求新的解决途径 交通问题：指对社会或经济未能产生效 益、交通本身的机能也未充分发挥的状态
经济发展 → 汽车数量急增 → 交通阻塞普遍存在
智能运输系统发展的背景
智能运输系统发展的背景
（2）当前城市交通面临的主要问题
交通问题 日益严重 拥挤／事故 环境问题等
提高国际间 的竞争力 减轻经济损失
ＩＴＳ
道路建设的限制 机动车道路 的综合对策 培养新的产业 国家和民间企业 的积极参加
3、ITS的功能
（1）顺畅功能：增加交通的机动性，提高运 营效率；提高道路网的通行能力，提高设 施效率；调控交通需求。 （2）安全功能：提高交通的安全水平，降低 事故的可能性/避免事故；减轻事故的损害 程度；防止事故后灾难的扩大 （3）环境功能：减轻堵塞；低公害化，降低 汽车运输对环境的影响。
智能交通系统的优势可以用方便、安全、 舒适、快捷8个字来概括。
国外的经验证明,一旦ITS投入使用,至少可 以把城市的交通堵塞减少50%,交通事故甚 至可以减少80%。
ITS的效益
美国智能交通协会主席柯林斯说,ITS的应用可使现有公路 使用率提高15%～30%。
据日本官方的估计,日本在今后的20年内可降低8%～10%的 交通事故;每年交通事故死亡人数可比现在减少30%～70%;到 2010年,日本国内的交通阻塞可减少20%以上。
新干线为标志 铁路系统提供的信息是实 时的，缺乏统一标准 不能满足多式联运乘客日 益提高的可持续流动性的 交通需求。 CyberRail 借助信息的发展使得乘客的出门计划可通 过一个“助手”自动实现计划的安排和调 整，实现无接缝无障碍的运输 新的车站功能作为一个电脑空间和真实空 间的连接点而诞生。就是提供软件支持信 息系统以支持多式联运运输。如果乘客对 软件的设计思想满意，再投资相应的硬件 设施来提高系统的便利性和高效性。如果 乘客对设计不满意，可重新设计软件以便 更好满足乘客的需要。
（5）1993年，开始制订AHS自动公路系统研究计划， USDOT和联邦政府批准 （6）1994年10月，成立了相关团体NAHSC(National Automated Highway System Consortium, 全美自动 公路系统协会)。同年，IVHS更名为ITS，在原来IVHS 的4大分系统（AMTS,ATIS,CVO,AVCSS)的基础上加上 了2个分系统（APTS\ARTS), 再加上AHS，形成现在 ITS研究开发的领域框架。 （7）1996年1月，USDOT（U.S. Department of Transportation，美国交通运输部）又发布“时间节约 战略”（Operation Time Saver)，提出了ITI（ Intelligent Transportation Infrastructure) ”智能交通 运输基础设施的新概念
智能运输系统基本定义
（2）ITS美国网站
智能运输系统，或称ITS，是由一系列以有线和无线为 基础的信息、控制和电子技术构成。当将这些技术集成到 交通系统基础设施和车内时，这些技术帮助监视和管理交 通流、减少拥挤、为出行者提供可选路线、提高生产性、 保障安全、节约时间和费用。
智能运输系统基本定义
（3）中国智能运输系统框架研究报告
智能运输系统基本定义
（1）美国ITS手册2000： 智能运输系统（ITS）由一系列用于运输网络管理的 先进技术及出行者提供的多种服务所组成。ITS技术（也 称为“运输通信”）的基础是以下三大核心要素：信息、 通信和集成。信息的采集、处理、融合和服务是ITS的核 心。无论是提供交通网络的实时交通状态的信息，还是为 制定出行计划提供在线信息，ITS技术能使管理者，运营 者以及个体出行者变得更为消息灵通，相互间能够更为协 调，做出更为智能化的决策。