第一章

1、智能交通系统（ITS）是在什么背景下产生的，有哪些主要研究内容？

2、分析比较美国、欧洲、日本各自ITS研究内容的异同。

1.（1）研究背景：

ITS是在较完善的道路基础设施和越发严重的交通问题的背景下为了使交通基础设施发挥出最大的效能，提高其服务质量，使社会能够高效地使用交通设施，旨在解决迫在眉睫的严重交通问题，综合全面有效地进行交通系统维护，减轻交通上的经济损失，降低交通运输损耗及成本，提高国际间竞争力，同时也是一种在培养中的新兴产业。

（2）主要研究内容：

ITS是在较完善的道路基础设施之上，将先进的信息、传感器、通信、计算机、控制、电子及系统集成等高新技术有效地运用于交通运输系统，利用现代科学技术将人、车、路和环境全面综合起来考虑，从而建立起一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统，ITS是一个复杂的综合性的系统，从系统组成的角度可分成以下一些子系统：

1)先进的交通信息服务系统(ATIS)：

ATIS是建立在完善的信息网络基础上的，通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供各地的实时交通信息并接受综合处理后的道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息，从而根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。

2)先进的交通管理系统(ATMS)：

ATMS有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS主要是给交通管理者使用的，用于检测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并根据收集到的信息对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。

3)先进的公共交通系统(APTS)：

APTS的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展，使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。

4)先进的车辆控制系统(AVCS)：

AVCS的目的是开发帮助驾驶员实行本车辆控制的各种技术，从而使汽车行驶安全、高效。AVCS包括对驾驶员的警告和帮助，障碍物避免等自动驾驶技术。

5)货运管理系统：

这里指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，提高货运效率。

6)电子收费系统(ETC)： 通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高3~5倍。

7)紧急救援系统(EMS)：

EMS是一个特殊的系统，它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构和设施，通过ATIS和ATMS将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。

2.研究内容异同:

（1）美国：

主要在旅行与运输管理、旅行需求管理、公共运输营运、电子支付、商业车辆营运、紧急救援管理、先进车辆控制及安全系统。

（2）欧洲：

主要在交通管理、出行前信息、行程中信息、车辆控制、货物及车队管理、自动收费等方面。

（3）日本：

主要在导航系统的进展、电子式自动收费系统、支援安全驾车、交通管理最佳化、提高道路管理效率、支援公共运输、提高商用车辆营运效率、支援行人、支援紧急救援车辆运作。

第二章

1、简述智能交通系统（ITS）框架体系的意义和作用。

2、阐述智能交通系统框架体系的开发方法和开发步骤。

3、ITS框架体系的主要内容构成有哪些？

1.（1）意义：

 是发展ITS的指导性框架；

 用于明确ITS的开发目标；

 为研究工作提供参考；

 便于研究成果的应用和产业化实现。

（2）作用：

 保证信息的兼容性和一致性；

 保证不同交通设施的兼容性；

 为发展规划提供基本原则；

 为市场化运作提供好的环境。

2.

（1）针对ITS应用框架体系研究的全面调查/资料收集，全面而系统地了解ITS应用的潜在背景；

（2）根据调查/搜集的资料分析决定用户服务需求；

（3）根据用户服务需求的情况决定ITS框架体系的逻辑框架；

（4）根据逻辑框架决定ITS框架体系的物理框架。

3.

ITS框架体系主要由三部分构成：用户服务与要求、逻辑框架、物理框架；

第三章

1、请论述建立智能交通信息综合平台的必要性。

2、智能交通信息综合平台有哪些功能，能提供哪些服务。

3、你认为适合我国混合交通特点的交通信号控制系统的关键是什么？

4、试阐述智能控制技术在ITS的应用（你自己的理解）。

5、你认为当前智能交通信息服务系统要想取得更进一步的发展，都有哪些关键技术需要解决？

6、车辆路径诱导与导航系统的研究应用现状和发展趋势如何？

7、简述智能公共交通系统的概念、内容和特点。

8、你认为当前智能公共交通系统要想取得更进一步的发展，都有哪些关键技术需要解决？

9、车辆的安全辅助装置类型主要有哪些?

10、你认为自动驾驶系统达到实用阶段应该主要解决哪些问题？

1.智能交通信息综合平台的必要性：

 是实现城市智能交通系统的核心：

实现城市交通运输管理与服务信息集成的重要手段；

从信息综合平台着手展开研究和试点，逐步加以推广先进的智能交通系统；

解决信息孤岛问题；

 城市智能交通系统实施建设的支撑点和落脚点：

为实现智能交通系统各子系统信息的共享和有效集成提供技术支撑保障；

为交通运输各种相关系统及各类信息整合提供技术依托。

2. 智能交通信息综合平台的功能和服务：

智能交通信息综合平台提供准确、多样化的交通信息服务：  接收、存储和处理多源异构数据；

 数据融合、数据挖掘；

 信息交互与共享；

 交通战略信息的综合和深层次利用；

 科学决策提供辅助；

 发挥ITS大系统的效能，达到交通运输体系的最佳运行。

3.

针对我国城市交通构成特点和混合交通流的特性，研究开发了交通流跟驰分析模型和基于神经网络理论的路网动态交通预测算法模型，实现了道路交通的宏观、中观、微观的交通预测预报，精度达到了90%。

4.智能控制技术在ITS的应用：

应用于车辆控制系统，辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车；

应用于交通监控系统，对于监控器，传感器的智能控制，在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系，对路况等交通消息进行收集；

应用于运营车辆高度管理系统，通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网，实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯，智能规划最佳行驶方案，来提高商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。

5.

智能交通信息服务系统的未来趋势在于以下几点：

信息发布手段的视觉化；无线电广播技术的发展；双向通信技术的广泛应用；

信息实时性的不断提高；信息的复杂程度日益增强。

想取得更进一步的发展，就需要以下关键技术：

（1） 车联网技术：是指利用装载在车内和车外的感知设备，通过无线射频等识别技术，获取所有车辆及其环境的静、动态属性信息，再由网络传输通信设备与技术进行信息交换和通信，最终经智能信息处理设备与技术对相关信息进行处理，根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务的高效能、智能化网络。

车联网系统发展主要通过传感器技术、开放智能的车载终端系统平台、无线传输技术、语音识别技术、海量数据处理技术以及数据整合等技术相辅相成配合实现。

（2）云计算技术：云计算通过互联网提供、面向海量信息处理，把大量分散、异构的ＩＴ资源和应用统一管理起来，组成一个大的虚拟资源池（共享的软硬件资源和信息），通过网络，以服务形式、按需提供给用户，其特点之一是分散资源集中使用，比较容易平稳整体负载，因而大大提高资源利用率，同时，弹性伸缩的运行环境增强了业务的灵活度。云计算的另一个特点是集中资源分散服务，把ＩＴ资源、数据、应用作为服务通过网络、按需提供给用户。

云计算技术为智能交通中海量信息的存储、智能计算提供重要的使能技术与服务。

（3） 智能科学技术：人工智能研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能，通过多学科的交叉、融合，不仅从功能上进行仿真，而且从机理上研究、探索智能的新概念、新理论、新方法，最终达到应用的目的。

智能科学为智能交通提供智慧的技术基础，支持对智能交通中海量信息的智能识别、融合、运算、监控和处理等功能。

6.（1）应用现状：路径诱导及导航服务系统是利用先进的信息采集、处理和发布技术，以及通信、控制和电子技术，为驾驶员提供丰富的行驶信息，引导其行驶在系统优化后的最佳路径上，以此减少车辆在路网中的滞留时间，从而缓解交通压力、减少交通阻塞和延误，目前这种服务主要针对城市路网的个体车辆，诱导的方式一般采用车载装置（车载GPS）的显示屏提供信息。

（2）研究发展趋势：路径诱导及导航服务系统的研究方向主要在以下三个方面：

1）路段交通流量的实时准确预测：是动态路径诱导的实现依据；研究表明，交通流呈现复杂的混沌特性，如何实现交通流量的一个较长时间区域的实时准确预测将是具有挑战性的研究课题。此外，基于实时交通状况的切换式路径诱导系统必须具备区别正常和异常交通波动的能力；

2）新型诱导模型与诱导算法：动态路径诱导系统是一个对实时性要求相当强的系统，也是一个有人参与的时变、复杂随机系统。诱导模型及其算法的建立不仅要考虑诱导系统的实时性要求，也必须考虑出行者的心理特征，如出行者对什么方式的诱导认定有效，出行者对诱导指令的心理接受极限等，这是路径诱导系统走向实用的重要步骤；

3）混合交通流条件下的诱导策略：我国城市交通有其特殊性，非机动车占有相当的比重，城市交通流是机动车和非机动车的混合交通流。因此，完全采用国外发达国家的先进技术进行交通流的诱导是行不通的，研制开发具有中国特色的城市交通流诱导系统，是解决我国城市交通问题的重要手段之一。

4）突发事件下的诱导策略：交通事故、车辆抛锚等事件的发生引起交通拥挤或阻塞，导致路段通行能力的急剧下降。这种情况下的路径诱导被认为是其最能发挥作用的地方。

7.概念：是智能交通系统重要组成部分之一，利用系统工程的理论和方法，将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络、GPS、GIS等高新科技集成应用于公共交通系统，并通过建立公共交通智能化调度系统、公共交通信息服务系统、公交电子收费系统等，实现公共交通调度、运营、管理的信息化、现代化和智能化，为出行者提供更加安全、舒适、便捷的公共交通服务，智能公共交通系统致力于发展创新的公共交通问题的解决策略，使公共交通更加可靠和方便，从而吸引公交出行，缓解城市交通拥挤，有效解决城市交通问题，创造更大的社会和经济效益。

内容：智能交通系统包括了公共交通信息服务、公共交通运行监管系统、公共交通线网优化决策支持、公共交通运行智能化调度和公共交通优先控制系统。

特点：安全：规范车辆驾驶人员安全驾驶行为；监控车辆安全行驶状况；实时视频监控，保障乘客财物安全；

效率：自动排班，提高运能；优化到站信息准确率；智能统计客流量。

8.

（1）进一步的建设完善城市智能公交调度系统技术，利用智能公交调度系统的公交车辆定位、行程时间预测、道路公交饱和度等数据，结合道路交通状况，将可以建立针对公交服务水平的动态评价模型。使得公交企业可以实时评估公交系统的运营状态，根据企业的运营服务目标调整公交车辆调度计划。此外，还能够通过对公交运营数据统计和分析，实现城市规划层面、设计层面对公交系统的调整和优化。

（2）车载客流量检测器技术的完善和公交IC卡数据实时采集技术的实现，可以使得城市智能公交调度系统可以利用客流量检测器及数据融合技术，实时监控城市居民公交的出行状况，并对城市居民未来的公交出行需求进行动态预测。以此为基础，建立自动化的公交调度机制，将实现智能公交调度系统对公交车辆调度计划的自主调整和优化。

（3）动态交通信息收集和相关媒体传播技术将公交信息服务模式从以静态信息为主的