概述7.1國外典型、先進的交通管理系統簡介7.2國內典型、先進的交通管理系統簡介7.3高速公路事件管理系統7.4第1章第7章先進的交通管理系統7.3國內典型先進的交通管理系統簡介根據中國特有的大中城市道路交通情況，即人車混行，非機動車（主要是自行車）數量大，路口混亂，通過路口的車速低等特點，并考慮到基礎設施建設的漸進性，以及中國交通觀念意識不強的水平，ATMS建設應該分階段逐步進行，可采用從低級到高級、逐步建設的原則。7.3國內典型先進的交通管理系統簡介交通網絡監視和檢測，實時提供道路和交通狀況數據；交通流量分析和預測，交通流量的模型識別，預報與分析，優化交通組織；城市交通控制的優化，中心管理的動態控制策略，交叉口自適應控制，建立行人、車輛和非機動車控制的模型；高速公路出入口車輛控制，城市出入口的監控；運輸流量的控制，提高公共交通的效率；提供交通信息服務，縮短旅行時間；事故監測與管理，建立快速反應的緊急救援系統；環境的監測和控制。我國幾個主要城市都建立了類似的智能交通管理系統。分階段建設的步驟和包括的系統7.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統智能交通管理系統應用系統構成圖7.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統提供實時的道路交通運行情況，特別是重要交叉路口和交通干道與快速路等事故多發地的車流路況。交通電視監控系統1系統的基本功能是：實現快速路網、城市主干道全程監控，并與北京市公安局治安電視監視系統和高速公路管理部門的電視監視系統實現聯網運行。交通監控系統顯示屏7.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統該系統主要針對闖紅燈、超速、走單/禁行線、走公交車道、走緊急停車帶、走導流帶和二/三環出入口逆行等7種交通違章行為，利用視頻攝像機24小時自動監測，定時回傳數據，并建立上端數據庫對違章數據進行分析和存儲。該系統豐富了非現場執法手段，為交通執法提供準確數據。該系統主要用于解決道路上違章的現場執法，提高執法效率和執法力度，節約警力。交通違章監測系統27.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統采用該系統，指揮中心將對巡邏車輛統一指揮調度和管理，對交通事故、故障車、擁堵快速清理，縮短平均出警時間，減少因交通意外事故造成的交通阻塞。該系統能夠通過集群通信和GPS等系統，為指揮中心在遇有交通擁堵和意外路面突發事件時，提供越級調度的能力，做到快速反應處置，從而滿足特勤警衛工作需求，提高工作效率，為交通警衛方式的改革和確保特勤警衛活動的萬無一失提供技術保障。警用車輛衛星定位系統37.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統（1）室外交通誘導信息顯示系統在北京市交通綜合數據平臺基礎上，整合交通信號控制系統、快速路出入口控制系統，快速路、主干路交通信息采集系統數據，旅行時間預測系統數據、視頻交通監控系統等數據基礎上，建立覆蓋全市范圍的室外誘導屏顯示發布系統，通過“總體協調、區域誘導”控制策略，“總體規劃，分步實施”的建設策略，使在途出行者能夠最大限度的獲得所需的交通信息，并能根據交通信息采取有效措施，實現全市范圍內總體交通效率的最優化。交通誘導系統4系統總體結構圖7.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統（1）室外交通誘導信息顯示系統系統主要由：數據接入、中心數據處理、監控確認、通信系統以及室外顯示屏等五部分組成。數據接入部分主要接入來自環路及其聯絡線的微波檢測器數據、主干道線圈檢測器數據，牌照識別系統的旅行時間數據、122報警數據、巡邏車報告數據以及勤務、天氣等預報數據。中心數據處理部分該部分是系統的核心部分，包括了所有的數據存儲和處理功能。交通誘導系統47.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統（1）室外交通誘導信息顯示系統監控確認部分首先接受中心系統下發的事件描述信息，通過視頻監控設備或者巡邏警車確認的方式，對事件狀態進行確認；中心自動生成的發布信息或生成預案后，本部分將進一步確認該方案，并實現數據的回傳。通信系統部分主要包括兩部分：中心數據處理部分和監控確認部分之間的確認，中心數據處理部分到外場設備之間的通信。室外顯示屏執行上端發布的誘導方案，定期回傳自檢信息。交通誘導系統47.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統（2）停車誘導系統通過室外顯示屏向出行者提供目的地附近的停車場信息，引導駕駛員到達停車位置，由四個部分構成：數據采集系統：記錄駛入和離開停車設施的車輛數。信息發布系統：包括可變信息標志和其他媒體（如手機、廣播、電視等）。中央控制系統：匯總各停車設施的收集數據，并向信息發布系統發送。傳輸系統：停車設施、中央控制系統、信息發布系統三者之間傳遞數據。交通誘導系統4停車誘導系統總體框架示意圖7.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統（2）停車誘導系統目前國內各城市的區域停車誘導系統主要依靠路側設施實現誘導，在駕駛員正確識別和理解后，按照信息提示實現。在設計上應考慮實現與其他系統的連接，實現多種方式的停車誘導信息發布服務。停車誘導系統的功能主要包括數據采集、數據傳輸、數據處理以及數據發布等功能。交通誘導系統47.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統在“集中控制、分級管理、協調聯動”原則指導下，根據北京交通特點和實際需求，采用數據融合技術，實現相關系統的信息共享，使系統達到：在控制模式上將實現集中與分散相結合；在控制方式上將實現協調控制與感應控制相結合；在控制方法上將實現常規控制與優先控制結合； 在控制范圍上將實現市區交叉路口與快速路進出口控制相結合。交通信號控制系統57.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統目前北京市二環以內道路基本上納入SCOOT系統控制，海淀區納入符合美國NTCIP協議標準的ACTRA系統控制，并建設了雙方進行數據共享與交換的平臺。交通信號控制系統5交通信號管理與控制系統界面7.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統通過計算機網絡將報警信息自動發布到警情發生地管界所在支隊，提高對交通意外事故的接處警能力，加快交通事故的接警處理速度，在一定程度上減少道路擁擠事件的發生，為保證道路的安全暢通提供了有力的技術保障。122接處警系統6向北京市智能化交通管理系統實時動態地提供準確的交通信息，包括車流量、車流速度、道路占有率等交通信息。道路交通流實時動態信息采集、處理/分析、發布系統77.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.1北京市智能交通管理系統系統還通過交通電視監控系統、視頻檢測系統、微波檢測系統、基于牌照識別的旅行時間檢測、信號控制系統中的檢測器及122接處警系統等科技手段，對環路、聯絡線、主干道及關鍵路口、路段等進行實時動態交通流信息采集。道路交通流實時動態信息采集、處理/分析、發布系統7交通流動態實時顯示主界面7.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.2上海市智能交通管理系統在交通控制方面，在引進并消化澳大利亞交通信號控制系統（SydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystem，簡稱SCATS）的基礎上，舒達（SUATS）交通自適應控制系統被列為市重大科技攻關項目。結合內環高架、延安路高架、南浦、楊浦大橋，設置閉路電視監控系統、通信系統和計算機控制系統。在交通信息發布方面，在全國率先推出廣播交通臺，發布交通信息，并成立了上海交通信息中心。2000年底推出上海交通網，為出行者提供交通與地圖智能查詢、出行指南、交通實時動態等。并在多路公交路線上設置電子站牌。此外，全面啟動地面道路機動車交通信息采集、處理、發布綜合系統。旨在研究、探討并試驗實時綜合交通信息系統的信息采集、處理、發布的有關技術與規范，為上海市智能交通系統一期工程“上海市中心道路交通信息采集系統”的建設打下良好的基礎。7.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.2上海市智能交通管理系統采集部分包含“SCATS”信息提取子系統、“舒達”信息提取子系統、微波檢測子系統、視頻檢測子系統、以及人工信息采集子系統等五項；處理部分包括實時數據的融合、運算、優化、預測，以及建立相應的各類數據庫；發布部分開發了基于交通GIS（GeographicalInformationSystem，地理信息系統）的實時信息顯示界面和統計分析軟件，通過實時多用戶終端或因特網方式，提供給電臺、電視臺、交通控制中心、控制中心等用戶使用，還設置了兩塊路邊可變信息牌，分別顯示“交通擁擠狀況”及“車輛行程時間”信息。系統構成7.3國內典型先進的交通管理系統簡介7.3.3廣州市智能交通管理系統廣州市城市智能交通管理系統總體結構如圖所示。建設內容包括：交通管理綜合信息交換平臺；信息基礎設施；數據分析處理應用系統。系統構成概述7.1國外典型、先進的交通管理系統簡介7.2國內典型、先進的交通管理系統簡介7.3高速公路事件管理系統7.4第1章第7章先進的交通管理系統7.4高速公路事件管理系統7.4.1概述相對于普通公路而言，高速公路已經取得了巨大成功，帶來了巨大的經濟與社會效益，服務水平大大提高。

但運行過程中仍然存在交通擁擠、交通安全和對環境的污染等問題。特別是近年來交通需求量的持續高速增長，使高峰期的入城和市區高速公路擁擠、阻塞日益嚴重，而城間高速公路又往往事故頻發。

本部分對高速公路運行中存在的問題進行討論，并在此基礎上分析問題存在的原因。我國高速公路運行中存在的問題及原因17.4高速公路事件管理系統7.4.1概述高速公路運行過程中仍然存在交通擁擠、交通安全和對環境的污染等問題。特別是近年來交通需求量的持續高速增長，使高峰期的入城和市區高速公路擁擠、阻塞日益嚴重，而城間高速公路又往往事故頻發。（1）交通擁擠是指交通需求超過某道路的通行能力時，超過部分的交通滯留在道路上的交通現象。根本原因是交通供求關系不平衡。在造成交通擁擠的許多因素中，大部分可以歸納為以下兩類：①常發性的過大交通需求；②偶發性暫時通行能力降低，例如各種突發事件、事故和道路養護活動等。

我國高速公路運行中存在的問題及原因17.4高速公路事件管理系統7.4.1概述（1）交通擁擠據此可以把交通擁擠分為兩類：常發性交通擁擠和偶發性交通擁擠。

常發性交通擁擠這一術語用來描述某些特定位置和在某些特定時期經常發生的交通擁擠現象。

偶發性交通擁擠這一術語用來描述由于諸如事故或其他特殊情況等隨機事件造成道路實際通行能力下降而引起的交通擁擠現象。

我國高速公路運行中存在的問題及原因17.4高速公路事件管理系統7.4.1概述（2）交通安全問題導致交通事故發生的因素是多方面的，包括駕駛員的錯誤判斷、車輛故障、駕駛員不熟悉高速公路駕駛方法、惡劣的天氣條件和公路幾何特征等等。交通量的增大，特別是交通擁擠現象的出現，也將導致事故的增加。反過來，交通事故的發生又會大大加劇交通擁擠狀況。一旦發生事故如不及時處理，造成的堵塞比普通公路要嚴重得多。擁擠是造成交通事故的重要原因之一。

我國高速公路運行中存在的問題及原因17.4高速公路事件管理系統7.4.1概述（3）環境問題據統計，一些大城市汽車排出的污染物占大氣污染總量的60％以上，其影響比工廠更甚。交通噪聲是城市和大交通量高速公路的主要聲源，約占70％。（4）能源問題我國用于汽車運輸的汽油消耗量占總量的90％，柴油消耗量占總量的10％-15％，汽車運輸燃料成本占運輸成本的30％-35％。在擁擠狀態下的能耗是最優狀態下的兩倍。我國高速公路運行中存在的問題及原因1北京二環部分出、入口實景7.4高速公路事件管理系統7.4.1概述（5）問題存在的原因我國由于國家仍沒有專門的高速公路管理體制和法規；缺乏高速公路監視、控制和管理設施，相應的監控、管理技術水平低下，造成高速公路通行能力人為降低、突發事件和事故服務效率低等；駕駛員缺乏高速公路行車知識，不少駕駛員沿襲在普通公路上行車的習慣，超速行駛，不按規定保持車距，隨意停車，違章超車、變道，任意上下乘客等常常釀成重大交通事故。我國高速公路運行中存在的問題及原因17.4高速公路事件管理系統7.4.1概述將從解決交通擁擠和建立高速公路管理系統兩個角度來討論運行問題的解決對策。（1）交通擁擠控制策略①常發性擁擠的對策：

擴大供給、控制需求。解決對策2常發性交通擁擠的控制策略7.4高速公路事件管理系統7.4.1概述（1）交通擁擠控制策略②偶發性擁擠的對策：盡早地發現事件、確認事件的性質并及時采取救援措施和為其他駕駛員提供相關信息。這也就是要建立一個完善的事件管理系統，對事件實現快速、高效、恰當的處理。（2）高速公路事件管理和智能運輸系統高速公路管理系統的目標：精確監視高速公路的運行情況，及時作出恰當的交通控制決策；減小高速公路上常發性擁擠的影響和發生頻率；解決對策27.4高速公路事件管理系統7.4.1概述（2）高速公路事件管理和智能運輸系統把偶發性擁擠的嚴重性和持續時間降低到最??；獲得最高的高速公路運行效率和公共安全；向高速公路使用者提供適當的信息，使他們能夠選擇出行的路徑和出行方式。解決對策27.4高速公路事件管理系統7.4.1概述（2）高速公路事件管理和智能運輸系統解決對策2高速公路管理功能7.4高速公路事件管理系統7.4.1概述（2）高速公路事件管理和智能運輸系統解決對策2高速公路管理系統的收益行程時間降低13%~48%行程速度降低16%~62%通行能力增加8%~25%事故總數增加24%~50%燃油消耗減少擁擠時的燃油消耗41%排放（底特律的研究）每年減少CO排放量122000t每年減少HC排放量1400t每年減少NOx排放量1200t7.4高速公路事件管理系統7.4.1概述（2）高速公路事件管理和智能運輸系統高速公路事件管理最初就是融合了ITS的兩個部分：先進的交通管理系統（AdvancedTrafficManagementSystems，簡稱ATMS）和先進的出行者信息系統（AdvancedTravelerInformationSystems，簡稱ATIS）。ATMS使用感應線圈檢測器或視頻圖像檢測器檢測事件。事件信息可以通過ATIS提供給出行者，以便于他們能夠及時調整出行路線。ITS的出現為高速公路管理，特別是為事件管理，在獲取交通數據，通過交通流動態變化識別交通事件，通過閉路電視分析事件的嚴重程度等方面提供了嶄新的解決策略和技術支持。事件管理也成為ITS中的一個重要研究內容。解決對策27.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理在美國《交通事件管理手冊》中事件管理定義為“系統地、有計劃地、協調地使用人力、法規、救援設備和技術手段來減小事件的持續時間和它的影響，改善駕駛員、事件當事人和事件處理人員的人身安全”。美國的國家ITS框架中把“事件管理”用戶服務描述為：“事件管理用戶服務使用先進的傳感設備、數據處理和通信技術提高運輸和公共安全部門的事件管理能力。事件管理就是通過有效地減少事件檢測和確認的時間，采取恰當的事件響應措施，安全地清除事件，使受到影響的交通流恢復原有的通行能力，以此來提高高速公路的運行效率和安全性。交通事件管理的含義17.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理事件管理的根本目的是使受到事件干擾的交通流恢復正常。目標是在最短的時間內完成事件管理的各項活動，減小事件的影響。交通事件管理的目的和目標2目的目標減少二次事故提高事件處理人員的安全積極提供并鼓勵使用替代路線減少事件響應部門的負擔減少事件檢測時間減少事件響應時間提供更多的駕駛員信息加快事件清除過程減少車道關閉數量減少道路或車道的關閉時間7.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理ITS技術在事件管理中發揮著重要的作用。盡管ITS技術主要應用于事件檢測、確認和駕駛員信息，另外也可以輔助完成事件響應、現場管理和交通管理。（1）事件檢測①事件檢測技術的類型駕駛員移動電話呼叫事件管理人員觀看閉路電視（ClosedCircuitTV，簡稱CCTV）監視圖像；結合檢測軟件的自動車輛識別（AutomaticVehicleIdentification，簡稱AVI）；交通流電子檢測裝置（如，視頻圖像、環形線圈或雷達）和檢測交通異常的事件檢測算法；駕駛員求助電話或路邊緊急電話；交通事件管理實施技術37.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理（1）事件檢測①事件檢測技術的類型交通警察巡邏隊；交通警察巡邏隊；交通部門或其他單位工作人員通過對講機的報告；交通狀態報告服務；車隊（公交車、卡車）報告。交通事件管理實施技術37.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理（1）事件檢測交通事件管理實施技術3事件檢測技術的分類7.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理（2）事件確認事件確認就是要確認一個事件已經發生，確定它的確切位置，獲得盡可能多的與事件相關的細節信息。確認還包括收集足夠的信息制定第一步的響應措施。事件確認方法如下：事件管理人員觀看閉路電視（CCTV）監視圖像；派遣現場處理人員（交通警察或其他救援服務人員）；與警用飛機、媒體和信息提供者聯系；綜合來自于多個移動求救電話的信息。不同的事件檢測技術對應于不同的事件確認方法。交通事件管理實施技術37.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理（3）駕駛員信息駕駛員信息可以定義為能允許駕駛員做出有信息根據的旅行信息。不僅包括事件信息，而且還有常發性擁擠信息、特殊事件（運動會、國賓隊等）信息、旅行方式選擇信息和其他影響旅行決定因素的信息。用于信息發布的技術具體如下：商業廣播﹑交通信息臺﹑可變信息板（VariableMessageSigns，簡稱VMS）﹑電話信息系統﹑車載或手持路徑誘導系統﹑電視交通信息報告﹑互聯網/在線服務﹑信息服務提供者（InformationServiceProviders，簡稱ISP）所提供的各種信息發布方法。交通事件管理實施技術37.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理（4）事件響應事件響應是一旦確認有事件發生，即啟動、協調和管理適當的人員、設備、通信和駕駛員信息媒介。提高事件響應能力的技術多種多樣，以下是其中一些典型的技術。部門內和部門之間的通信設備存儲地點部門間的協議先進的事件響應車輛交通事件管理實施技術37.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理（5）現場管理現場管理是精確評估事件，建立適當的處理順序（優先等級），通知和協調相關部門，維持良好的通信連接，安全、快速、高效地清除事件的工作過程。保證救援人員、事件受害者和其他駕駛員的安全是事件現場管理的首要目標?，F場管理還要協調響應人員的活動、降低事件對交通系統的影響，增進部門間的通信聯系與協作，使人員和設備的利用效率最大化等。交通事件管理實施技術37.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理（6）交通事件管理交通事件管理指在受到事件影響的區域內進行交通控制，使用交通控制設施并動用人員對事件現場及周圍交通問題進行管理。減少進行適當的交通管理所必需的時間措施：組建嚴重事件的響應隊伍（專職或業余的）配備合適的設備預先制定發生不同事件時的交通流分配計劃可移動標志車等準備工作交通事件管理實施技術37.4高速公路事件管理系統7.4.2交通事件管理（7）事件清除事件清除是清理影響正常交通流或致使車道強制關閉的碰撞車輛殘骸、碎片或其他障礙物，并使道路的通行能力恢復到事件前狀態的過程。有時，也包括道路交通設施的臨時或長期維修。進一步目標：安全、快速地恢復到事件發生前的道路通行能力；使駕駛員的延誤降到最低；有效利用各種事件清除資源；提高事件響應人員和事件當事人的安全；在事件清除過程中避免道路交通設施和個人財產不必要的損失。交通事件管理實施技術37.4高速公路事件管理系統7.4.3事件管理系統國內外現狀

事件管理系統是高速公路管理系統的一個重要子系統，早在60年代就在美國芝加哥實施。（1）澳大利亞悉尼市建立了把高速公路網絡（有320個CCTV監視器和以500m間隔布置的檢測線圈）同城市交通信號系統（SCATS）相結合的事件管理系統；昆士蘭（Queensland）州建立了具有半自動化事件檢測能力的事件管理系統；墨爾本建立了具有全自動事件檢測能力的VicRoads事件管理系統，以及Perth市在市區60km的高速公路上新引進的MRWA（MainRoadsWesternAustralia，簡稱MRWV）系統。國外現狀17.4高速公路事件管理系統7.4.3事件管理系統國內外現狀（2）歐洲很多國家建立了基于視頻檢測技術CCATS&CCIDS的事件檢測和管理系統。德國的是集中式的事件預警系統—COMPANION事件管理系統；瑞典的是MCS（MotorwayControlSystem）系統。（3）美國美國高速公路管理和事件管理系統遍及全國，一些系統相當成功，明尼蘇達州的DIVERT（DuringIncidentVehiclesExittoReduceTime）、馬里蘭州的CHART、紐約和新澤西區域的TRANSMIT（TRANSCOM'sSystemsforManagingIncidentsandTraffic）、圣地亞哥的智能呼救電話和ADVANCE等。國外現狀17.4高速公路事件管理系統7.4.3事件管理系統國內外現狀從世界范圍來看，事件管理有些是相對獨立的系統（特別是在城間高速公路上，如CHART、圣地亞哥智能呼叫電話等），而更多的是注重運用ITS的理念，把事件管理系統與其他系統進行集成，通過通信鏈路的連接實現信息共享和互相配合，以達到整個交通運輸系統的高效、安全運行。上述系統中的ADVANCE、NAVIGATOR和DIVERT等就是把高速公路事件管理系統與城市道路信號控制系統、出行者信息系統、電子收費系統等進行協調和集成的有益嘗試。因此，在ITS框架下，充分運用ITS新技術、新策略對事件管理系統進行擴充和改造是未來的發展方向。國外現狀17.4高速公路事件管理系統7.4.3事件管理系統國內外現狀就事件管理系統而言，我國在該領域的研究和實施都處于剛剛起步的階段。

由各國應用情況可見，高效的事件管理系統能夠產生顯著的效益，通常應包括以下幾個方面：改善高速公路安全（如減少二次事件的數量）；提高管理部門的工作效率；更高效地使用人員和設備；豐富出行者信息發布內容；減少延誤；提高貨運車輛的機動性；我國的現狀27.4高速公路事件管理系統7.4.3事件管理系統國內外現狀減少事件響應時間；

減少對環境的影響；

為駕駛員減少運行費用；

減少事件清除時間；

改善事件當事人、事件處理人員和其他道路使用者的安全性；

增進各個部門的關系和相互了解。我國的現狀27.4高速公路事件管理系統7.4.4我國的事件管理系統框架依據我國提出的ITS框架，作者設計了如圖的事件管理系統框架。GeneralityofIntelligentTransportationSystems智能運輸系統概論（第四版）普通高等教育“十一五”國家級規劃教材交通工程教學指導分委員會“十三五”規劃教材高等學校交通運輸與工程類專業教材建設委員會規劃教材目錄CONTENTS第1章緒論第2章智能運輸系統的體系框架第3章智能運輸系統的理論基礎第4章智能運輸系統關鍵技術第5章智能運輸系統規劃及設計第6章城市交通信號控制系統第7章先進的交通管理系統第8章交通信息服務系統第9章先進的公共交通系統第10章電子收費系統第11章應急指揮調度系統第12章智能車輛與自動駕駛系統第13章智能運輸系統標準化第14章智能運輸系統在我國的應

用實踐第15章智能運輸系統評價概述8.1先進的出行者交通信息服務系統8.2動態交通流誘導系統8.3第1章第8章交通信息服務系統8.1概述多年來，國內外實踐經驗證明，解決城市交通問題單純依靠修建道路基礎設施是不能奏效的，除相應的宏觀交通政策予以支持，現代化的交通管理是十分重要的一環。隨著電子技術、通信技術、計算機技術等高新技術的發展，為交通管理提供了解決交通問題的新思路和新手段，對提高交通的機動性、安全性、有序化，最大限度地發揮現有道路系統的交通效率提供了技術支持。發達國家交通發展實踐表明，采用城市交通流誘導系統是解決交通擁堵、減少交通事故、防止交通污染、減少車輛在道路上的逗留時間，最終實現交通流在路網上的最優分配，也提高交通管理水平的最有效的方法和手段。8.1概述城市交通流誘導系統利用全球定位系統（GPS）、交通電子地圖、計算機和先進的通信技術，使得車載誘導信息裝置能夠自動顯示車輛位置、交通網絡圖和道路交通狀況，為駕駛員找到從當前位置到目的地的最優行駛路線，并協助出行者方便地進入原先沒有去過的地方。建立交通流實時動態信息系統也是十分必要的。尤其是城市交通流誘導系統的研究與開發的前提要求，只有動態交通流系統不斷地提供信息服務，才能使城市交通流誘導系統正常地運作，否則城市交通流誘導系統將無法運作和開展進一步地深入研究。8.1概述近年來，信息技術得到了較快發展，在中國的個別城市，實現了部分開發的城市地圖網上地理信息系統，如成都市。但是，目前在國內的各大中城市，綜合運用信息網絡技術建設相對完善的城市交通信息系統還沒有一例。近來，在部分城市的交通管理規劃中對交通信息系統有所涉及，有利于緩解城市交通壓力、減少環境污染，降低交通事故發生率、節約能源等。因此，研究與開發動態交通信息系統具有重要的理論價值和現實意義。概述8.1先進的出行者交通信息服務系統8.2動態交通流誘導系統8.3第1章第8章交通信息服務系統8.2先進的交通信息服務系統8.2.1交通信息服務系統構成交通信息服務系統是城市智能運輸系統的重要組成部分，綜合運用多種高新技術，通過有線、無線通信手段以及文字、語音、圖形、視頻等多媒體形式實時動態地提供與出行者相關的各類交通信息，使出行者從出發前、出行過程中直至到達目的地的整個過程隨時能夠獲得道路交通狀態、所需時間、最佳換乘方式、所需費用以及目的地等各種相關信息，從而指導出行者選擇合適的交通方式（私家車、火車、公交車等）、出行路線和出行時間，以最高的效率和最佳的方式完成出行過程。交通信息服務系統8.2先進的交通信息服務系統8.2.1交通信息服務系統構成交通信息服務系統的構成可分為交通信息采集系統、交通信息傳輸系統、交通信息處理系統和交通信息發布系統四大子系統。（1）交通信息采集系統通過各類交通檢測器采集動態道路交通流信息，主要有移動型交通信息采集系統（基于GPS的浮動車信息采集、基于電子標簽的交通信息采集、基于汽車牌照識別的信息采集等）和固定型交通檢測器系統（紅外線檢測器、線圈檢測器、微波檢測器、視頻檢測器等）。與出行相關的其他信息也可以通過網絡連接方式獲取。交通服務系統構成8.2先進的交通信息服務系統8.2.1交通信息服務系統構成（2）交通信息傳輸系統包括各種信息傳輸介質，連接著上述三個系統，貫穿于信息流動的全過程。信息傳輸包括電纜、光纖、微波、無線電波等信息傳輸方式。從信息的流向來看，一般包括單向傳輸和交互傳輸兩種方式。（3）交通信息處理系統對從信息采集系統獲取的交通信息進行加工處理，使其成為對公眾出行切實有用的信息。交通信息處理包括靜態信息處理和動態信息處理。交通服務系統構成8.2先進的交通信息服務系統8.2.1交通信息服務系統構成靜態交通信息處理主要對獲取的靜態信息進行分類、統計處理，對其不同表示格式進行規范化處理等。由于直接采集的動態交通信息具有多變性和片面性，需進行一定處理，從中找出規律，有效指導公眾出行。（4）交通信息發布系統交通信息經處理后到達信息發布系統，由此將交通狀況相關信息發布給出行者。采用的信息發布方式有公眾出行服務網站、呼叫中心系統、短信服務系統、交通廣播、可變信息板、觸摸屏、車載終端系統等。交通服務系統構成8.2先進的交通信息服務系統8.2.2交通信息服務系統分類交通信息服務系統的服務內容多種多樣，服務方式也各有不同，按照不同的分類標準，交通信息服務系統可分為不同的類型并各具特點。（1）出行前信息服務出行者在家里、單位、車內或其他出發地點訪問出行前信息服務系統，以獲取當前道路交通系統和公共交通系統的相關信息，為確定出行路線、出行方式和出行時間提供支持。按照向交通參與者提供信息服務的時間進行分類18.2先進的交通信息服務系統8.2.2交通信息服務系統分類（2）行駛中駕駛員信息服務通過視頻或音頻向駕駛員提供道路信息、交通信息和各種警告信息，幫助駕駛員修改出行路線，并為不熟悉地形的駕駛員提供向導服務。（3）途中公共交通信息服務利用先進的電子、通信、多媒體和網絡技術，使已經開始出行的公交用戶在路邊、公交車站或公交車輛上，通過多種方式獲取實時公交出行服務信息，以便乘客在出行中能夠對其出行路線、方式和時間進行選擇和修正。按照向交通參與者提供信息服務的時間進行分類18.2先進的交通信息服務系統8.2.2交通信息服務系統分類（1）路徑誘導服務利用先進的信息、通信等技術，為駕駛員提供豐富的行駛信息，引導其行駛在優化的路徑上，以此減少車輛在路網中的滯留時間，緩解交通壓力，減少交通阻塞和延誤。主要針對城市路網的個體車輛。（2）交通流誘導系統交通流預測和實時動態交通分配為基礎，應用現代通信技術、電子技術、計算機技術等為路網上的出行者提供必要的交通信息，為其當前出行決策和路線選擇提供信息參考。面向的是路網上行駛的所有車輛。按照信息系統所提供信息內容進行分類28.2先進的交通信息服務系統8.2.2交通信息服務系統分類（3）停車場信息誘導服務給停車者提供一定區域內所有停車場的位置信息以及其車位利用信息，從而有利于駕駛員做出合理的停車選擇，減少迂回駕駛和由此產生的無謂交通量及環境污染。（4）個性化信息服務滿足特定出行者個體需要的信息，通常涉及交通信息、公交信息和黃頁信息（例如旅游目的地、住宿）等，出行者可在任何地方通過交互式咨詢終端獲得這類信息，從而制定合適的出行計劃，選擇合適的路徑。按照信息系統所提供信息內容進行分類28.2先進的交通信息服務系統8.2.2交通信息服務系統分類（1）自動導航服務融信息流三要素于一體，能對行駛中的車輛進行實時導航。是一個靜態系統，在獨立的車輛上裝備有定位設備和歷史地圖數據庫，車輛不與信息中心進行通信。（2）中心式單項通信導航服務由交通信息中心單方面向交通參與者提供實時動態交通信息。交通信息中心將通過各種渠道采集的道路交通信息經處理后定時發送給路網上行駛的車輛。駕乘人員借助車載信息接收設備獲取實時交通路況來動態調整行駛路線。按照信息流集成程度及系統功能分配的不同進行分類38.2先進的交通信息服務系統8.2.2交通信息服務系統分類（3）中心式雙向通信導航服務車輛和交通參與者不再是被動的信息接收者，同時也是交通信息采集者。不僅可以給出車輛通過某一路段的行程時間、車速，還可以通過一定規模的探測車輛獲取交通、流量和行程時間等交通信息。按照信息流集成程度及系統功能分配的不同進行分類38.2先進的交通信息服務系統8.2.3交通信息服務系統發展歷程與趨勢20世紀70年代以來，歐美、日本等發達國家在尋求緩解交通擁擠的研究中，出現了以個體出行者為服務對象的綜合交通信息服務系統。從總體上來說，針對個體出行者的綜合交通信息服務系統的發展又可劃分為兩個階段。第一代：出行者信息系統（TravelerInformationSystem，簡稱TIS）第二代：先進的出行者信息系統（AdvancedTravelerInformationSystem，簡稱ATIS）發展歷程8.2先進的交通信息服務系統8.2.3交通信息服務系統發展歷程與趨勢出行者信息系統（TIS），是在20世紀70年代出現的計算機技術和交通監控系統基礎上發展起來的，反映了人們用通信技術進行信息發布的最初愿望。主要用于提高路網局部的通行能力，例如嚴重擁堵的交叉口，或者由交通事故引起阻塞的路段等。公路顧問廣播（HighwayAdvisoryRadio，簡稱HAR）和可變信息標志（VariableMessageSignal，簡稱VMS）是這一代出行者信息系統的代表。出行者信息系統8.2先進的交通信息服務系統8.2.3交通信息服務系統發展歷程與趨勢先進的出行者信息系統（AdvancedTravelerInformationSystem，簡稱ATIS），它采用信息采集、傳輸、處理和發布方面的最新技術成果，可以為更廣泛的交通參與者提供多種方式的實時交通信息和動態路徑誘導功能。車載路徑誘導系統、移動電話、有線電話、有線電視、大型顯示屏和互聯網是第二代出行者信息系統的主要表現形式。先進的出行者信息系統8.2先進的交通信息服務系統8.2.3交通信息服務系統發展歷程與趨勢交通信息服務一直是智能運輸領域的研究熱點問題，美、日、歐等發達的國家政府和企業投入了大量精力和資源進行交通信息服務的研究與應用，將其作為解決大城市交通困境的有效手段。國際間通過不斷的產業合作和廣泛聯盟，動態交通信息服務在向集成化、平臺化方向發展的同時，已經在相關設施建設、終端設備銷售、各類服務應用方面形成了規模巨大的產業市場。典型的交通信息服務系統有美國的511系統、歐洲的UTMC系統以及日本的VICS系統。發展歷程8.2先進的交通信息服務系統8.2.3交通信息服務系統發展歷程與趨勢511出行信息服務系統的服務內容包括道路信息、公共交通信息、天氣信息、預警信息、出行信息等，同時，還與航空公司和鐵路客運公司的服務電話相連接。系統的大多數信息可通過手機撥打511來獲取，并且在一般情況下是免費的。最初，系統通過手機來訪問實時的交通信息，目前，在一些發達城市如福羅里達州可使用免費的語音識別實現自動化服務，并且可使用互動網站下載相應應用程序。在2010年，511出行信息服務系統已基本在美國全境各州開通，全國90%以上的人口了解和知道511系統。典型系統——美國的511系統8.2先進的交通信息服務系統8.2.3交通信息服務系統發展歷程與趨勢歐洲最典型的信息系統是英國的UTMC（UrbanTrafficManagementandControl，城市交通管理與控制）系統。UTMC系統將來自不同設備的信息如車牌識別攝像機、可變信息標志（VMS）、停車場、交通信號，空氣質量監測站和氣象站合并成一個中央控制臺或數據庫，能夠為出行者提供高效、實時的綜合交通管理和控制信息，以最大限度地提高道路網絡的潛力。典型系統——英國的UTMC系統8.2先進的交通信息服務系統8.2.3交通信息服務系統發展歷程與趨勢VICS（VehicleInformationandCommunicationSystem，道路交通情報通信系統）系統是目前實際運營最好，規模最大，影響最深的交通信息服務系統。是日本道路交通信息處理、發布中心，由道路上的交通流檢測器和車輛上的發射天線將動態交通信息傳輸給信息中心，經過規范化處理后將警察部門和高速公路管理部門提供的交通堵塞信息、旅行時間、交通事故、道路施工信息、車速和車道限制以及停車場位置和空位情況等信息編輯處理及時傳輸給用戶。交通信息采用三種方法由VICS中心發送到給駕駛員的車載裝置。道路管理者設置運用的無線電信標、公安委員會設置運用的光（紅外線）信標及FM多頻廣播。典型系統——日本的VICS系統8.2先進的交通信息服務系統8.2.3交通信息服務系統發展歷程與趨勢典型系統——日本的VICS系統VICS信息傳輸流程8.2先進的交通信息服務系統8.2.3交通信息服務系統發展歷程與趨勢用戶范圍更廣，要求更高。信息發布形式越來越豐富。實時性增強。雙向通信技術被廣泛應用。信息的復雜程度日益增強。發展趨勢概述8.1先進的出行者交通信息服務系統8.2動態交通流誘導系統8.3第1章第8章交通信息服務系統8.3動態交通流誘導系統8.3.1動態交通流誘導系統結構框架交通流誘導系統，國外稱之為路線引導系統（RouteGuidanceSystem，簡稱RGS）。經歷了從靜態誘導系統到動態誘導系統的發展過程。靜態誘導系統研究始于20世紀70年代，使用記錄交通狀況的歷史數據庫或者地理信息系統（數字地圖）進行路線引導。目前安裝在車載終端、智能手機上的導航系統大多是靜態的路徑誘導系統，但在功能上和人機界面方面都顯示了高科技的特征。8.3動態交通流誘導系統8.3.1動態交通流誘導系統結構框架動態誘導系統利用全球定位系統（GPS）、電子交通圖（ElectronicMapofTrafficNetwork）、計算機和先進的通信技術，基于實時的道路交通信息，使得車載計算機能夠自動顯示車輛位置、交通網絡圖和道路交通狀況，為駕駛員找到從當前位置到目的地的最優行駛路線，并協助出行者方便地進入原先沒有去過的地方。使用這種系統，能夠有效地防止交通阻塞的發生，減少車輛在道路上的逗留時間，并最終實現交通流量在網絡中各路段上的最優分配。8.3動態交通流誘導系統8.3.1動態交通流誘導系統結構框架根據誘導信息作用范圍，TFGS可以分為車內誘導系統和車外誘導系統兩大類。（1）在車內誘導系統中，實時交通信息傳輸于個別車輛和信息中心之間，車輛上安裝有定位裝置、信息接收裝置和路徑優化裝置。也稱為個別車輛誘導系統。誘導機理比較明確，容易達到誘導目的。對于這種誘導方式，高精度車輛定位技術和實時動態車載信息裝置的開發是其應用實施的關鍵。如美國的TravTek系統、德國的Ali-Scout系統和日本的VICS。TFGS分類（根據誘導信息作用范圍）8.3動態交通流誘導系統8.3.1動態交通流誘導系統結構框架（2）車外誘導系統的交通信息是在車流檢測器、信息中心和可變標牌之間傳輸。誘導對象是車流群，因而也稱為群體車輛誘導系統。對于這種誘導方式，大規模路網下中心端動態路徑優化技術，以及區域交通誘導系統與區域交通信號控制系統的協調優化是其實施的關鍵和難點。目前，群體車輛誘導系統還不成熟，其涉及到的關鍵理論和方法正處于不斷研究探索中。TFGS分類（根據誘導信息作用范圍）8.3動態交通流誘導系統8.3.1動態交通流誘導系統結構框架根據誘導信息發布方式，動態交通誘導系統分為分布式誘導和中心式誘導兩種方式。（1）分布式誘導是交通信息中心通過無線通信網絡向車載用戶提供路網動態交通信息，由車載導航裝置自行計算最佳行駛路徑，是目前國內外普遍采用的交通誘導方式。通信量大、交通信息更新不及時、沒有交通擁擠轉移預防機制等問題。美國的實驗測試表明，當路網中超過1/3車輛采用分布式誘導方式時，容易導致被誘導車輛都駛向不擁擠路線，造成新的交通擁擠，即交通擁擠轉移。TFGS分類（根據誘導信息發布方式）8.3動態交通流誘導系統8.3.1動態交通流誘導系統結構框架（2）中心式誘導是交通信息中心根據路網實時的交通信息，從路網全局的角度，為每位車載用戶計算最佳行駛路線，并通過無線通信網絡下發給車載導航裝置，由車載導航裝置引導駕駛員走最佳行駛路線。能夠有效克服分布式誘導所帶來的交通擁擠轉移問題，是國際公認解決交通擁擠最有效的誘導方式。交通流誘導系統的研究在發達國家起步較早，并取得了一些比較有影響的成果。特別是美國、德國和日本已經開發出了各具特點的交通流誘導系統的雛形。TFGS分類（根據誘導信息發布方式）8.3動態交通流誘導系統8.3.1動態交通流誘導系統結構框架吉林大學楊兆升教授提出了我國的城市動態交通流誘導系統的框架結構：交通流信息采集與處理子系統、車輛定位子系統、交通信息服務子系統以及行車路線優化子系統。我國城市動態交通流誘導系統結構圖8.3動態交通流誘導系統8.3.2大規模路網下中心式誘導最優路徑規劃技術

最優路徑計算方法是大規模路網下中心式動態交通誘導路徑優化的核心和主要難點，最短路徑算法好壞和可并行化程度直接影響路徑優化的并行計算速度。

目前，大多數研究都是通過尋找可同時處理的節點數量對最短路徑算法的可并行化程度進行挖掘，本節依托吉林大學ITS研發中心完成的國家高技術研究發展計劃（“863”計劃）課題“基于動態信息的智能導航與位置服務應用系統研發”，基于多級遞階網絡分解方法和雙端隊列最短路徑計算方法，提出了一種能夠在短時間內完成大規模路網中所有起訖點之間最短路徑優化的MLHND-TQQ路徑優化并行計算方法。8.3動態交通流誘導系統8.3.3分布式誘導最優路徑規劃技術在通常情況下，不論是以出行距離最短或出行時間最短為目標，動態車輛導航系統向駕駛員提供的最優路徑都是唯一的。這極易引起出行者的過度反應或集聚反應，進而導致擁擠漂移的產生。擁擠漂移使得路網中的交通流處于失衡狀態，無論是對導航用戶還是對整個交通系統都是有害無益的。當車載導航系統用戶較多時，通過不加區分地提供條具有足夠差異度的替代路徑供駕駛員進行選擇（其中包含最短路，次最短路、第三最短路等備選路徑），可以最大程度的均衡路網上的交通流，有效的避免擁擠漂移現象的產生。本節依托吉林大學ITS研發中心完成的國家高技術研究發展計劃（“863”計劃）課題“基于動態信息的智能導航與位置服務應用系統研發”研發成果，將重點介紹動態限制搜索區域的帶約束K則最優路徑規劃算法。GeneralityofIntelligentTransportationSystems智能運輸系統概論（第四版）普通高等教育“十一五”國家級規劃教材交通工程教學指導分委員會“十三五”規劃教材高等學校交通運輸與工程類專業教材建設委員會規劃教材目錄CONTENTS第1章緒論第2章智能運輸系統的體系框架第3章智能運輸系統的理論基礎第4章智能運輸系統關鍵技術第5章智能運輸系統規劃及設計第6章城市交通信號控制系統第7章先進的交通管理系統第8章交通信息服務系統第9章先進的公共交通系統第10章電子收費系統第11章應急指揮調度系統第12章智能車輛與自動駕駛系統第13章智能運輸系統標準化第14章智能運輸系統在我國的應

用實踐第15章智能運輸系統評價概述9.1智能化調度系統9.2公交信號優先系統9.3第1章第9章先進的公共交通系統互聯網環境下的公共出行模式9.49.1概述存在問題公交線路和車輛的發展水平落后于居民需求日益增長的需要，公交失去吸引力主要原因：（1）乘公交車不方便；（2）乘公交車準時性不能得到保證；（3）公交車服務質量低。解決問題先進的公共交通系統（AdvancedPublicTransportationSystem，簡稱APTS），利用系統工程的理論和方法，將現代通信、信息、電子、控制、計算機、網絡、GPS、GIS等高新科技集成應用于公共交通系統，并通過建立公共交通智能化調度系統、信息服務系統、公交電子收費系統等，來吸引公交出行，緩解城市交通擁擠。9.1概述9.1.1城市公共交通的地位和特點城市公共交通是國家綜合運輸網中的樞紐和節點，是城市客運交通體系的主體，是城市建設和發展的重要基礎之一，是生產和生活必不可少的社會公共設施，也是城市投資環境和社會生產的基本物質條件，同時又是展示城市精神文明，反映城市國民經濟、社會發展水平和市民道德思想風貌的窗口。公共交通是城市發展的必然產物，也是城市賴以生存的重要基礎設施之一。城市公共交通的地位9.1概述9.1.1城市公共交通的地位和特點公共交通系統具有運載量大、運送效率高、能源消耗低、相對污染少、運輸成本低等優點。

因此，要解決大、中城市目前存在的交通擁擠、交通事故頻繁和環境污染嚴重等問題，應特別重視優先發展城市公共交通。優先發展公共交通已經被世界各國公認為是解決大、中城市交通問題的最佳策略，它是城市可持續發展的必由之路。城市公共交通的特點9.1概述9.1.2先進的公共交通系統研究現狀自20世紀80年代以來，許多國家公共交通部門開始應用先進的信息與通信技術進行公交車輛定位、車輛監控、自動駕駛、計算機輔助調度及提供各種公共交通信息以提高公交服務水平。美國城市公共交通管理局（UrbanMassTransportationAdministration，簡稱UMTA）已經啟動了先進的公共交通系統項目“AdvancedPublicTransportationSystem”，即APTS。美國的APTS主要研究基于動態公共交通信息的實時調度理論和實時信息發布理論，以及使用先進的電子、通信技術以提高公交效率和服務水平的實施技術。美國9.1概述9.1.2先進的公共交通系統研究現狀日本歐洲通過實施公交優先政策，設立公交專用道，為公交車提供優先通行信號，布設智能公交監控與調度系統等措施。提高公交車輛運行速度和公交服務質量效地緩解了城市交通壓力。歐洲日本城市公共交通智能化的發展經歷了3個階段：20世紀70年代末開始應用公共汽車定位系統；80年代初開始應用公共交通運行管理系統；進入90年代，東京都交通局開發了城市公共交通綜合運輸控制系統（CentralizedTransitControlSystem，簡稱CTCS）。9.1概述9.1.2先進的公共交通系統研究現狀我國與歐美等國家相比，我國的公共交通事業還比較落后。目前，我國已經在杭州、上海、北京等地安裝了電子站牌，車載GPS定位設備，實現了車輛的實時跟蹤、定位、公交車與調度室的雙向通信，以及電子站牌上實時顯示下班車位置信息等功能。這些系統使中國城市交通邁入了公交智能化時代。9.1概述9.1.3先進的公共交通系統體系結構本章參考吉林大學楊兆升教授的著作《城市智能公共交通系統理論與方法》，結合國內外APTS的研究現狀，設計了先進的公共交通系統，包括以下研究內容：（1）公交系統優化與設計（2）公交智能化調度系統（3）公交信息服務系統（4）公交信號優先系統（5）公交服務水平評價概述9.1智能化調度系統9.2公交信號優先系統9.3第1章第9章先進的公共交通系統互聯網環境下的公共出行模式9.49.2智能化調度系統9.2.1研究現狀

公交車輛調度是公交企業最基礎、最重要的運營工作，包括公交線路的發車間隔和發車方式。

目前，我國絕大部分城市公共交通調度工作還是采用傳統的調度方法。一般模式是：首先根據客流調查基礎數據、時間、季節等因素，憑借調度人員的經驗，劃定客流高峰、平峰和低峰期，在各個時間段內，采用定點發車的方法調度車輛。這種模式造成了公交服務水平低下，客流日益減少。仔細分析傳統的調度方法，我們不難得出造成這種狀態的根本原因就是信息不暢這個結論。沒有實時的交通信息，實時調度也就無從談起。研究現狀9.2智能化調度系統9.2.1研究現狀定義：在對公交車輛實時調度理論和方法研究的基礎上，綜合運用通信、信息、控制、計算機網絡、GPS/GIS等現代高新技術，根據實時的客流信息、車輛位置信息、交通狀態信息等通過對公交車輛的實時監控、調度指揮，實現對公交車輛的智能化管理，并通過電子站牌及時準確地向乘客提供下班車的預計到達時間，從而使公交車輛運行有序、平穩、高效、協調，提高公交系統總體服務水平，實現資源的合理配置，提高公交企業的經濟效益和社會效益。公共交通智能化調度系統9.2智能化調度系統9.2.1研究現狀中國一些大城市已經注意到城市公共交通智能化調度系統的重要性，開始逐步開發和實施類似系統。杭州市公交總公司在公交線路上安裝有電子站牌，相應地在公交車上安裝有定位設備，實現了車輛的實時跟蹤、定位、公交車與調度室的雙向通信，以及電子站牌上實時顯示下班車位置信息等功能，提高了車輛運行正點率和服務水平。北京市也在開展此項工作，目前，示范線路已經安裝了GPS接收設備。上海、大連、寧波等城市的部分線路上也安裝有電子站牌，實現了智能化調度。這些系統使中國邁入了公交調度智能化時代。應用實例9.2智能化調度系統9.2.2系統構成1公交調度中心主要由信息服務系統、地理信息系統、大屏幕顯示系統、協調調度系統和緊急情況處理系統組成。信息服務系統負責向用戶提供公交信息。地理信息系統接收定位數據，完成車輛信息的地圖映射。大屏幕顯示系統主要是實時顯示車輛運行狀況。當出現緊急情況時，協調調度系統向分調度中心發出指令，合理調配車輛。系統組成如圖所示。公交調度中心公交智能化調度系統主要由公交調度中心、分調度中心、車載移動站和電子站牌等構成。9.2智能化調度系統9.2.2系統構成1公交調度中心公交調度中心框圖圖圖9.2智能化調度系統9.2.2系統構成2分調度中心由車輛定位與調度系統、地理信息系統兩部分組成。車輛定位系統負責完成本調度中心所轄車輛的定位與監控，與車輛間的雙向通信，向車輛發送調度指令，向電子站牌發送數據等功能。地理信息系統與調度中心中地理信息系統功能相同，只是范圍要小些。系統框圖如所示。分調度中心分調度中心系統框圖9.2智能化調度系統9.2.2系統構成3采用差分GPS定位技術，車載專用終端機安裝于移動的公交車輛上，可以在無人干預的情況下自動完成運動車輛的定位和定位信息的回傳。必要時，可以向分調度中心提供短信息。如果需要可以口留出接口用于外接車載顯示設備。如圖11-3所示。車載移動站移動站框圖9.2智能化調度系統9.2.2系統構成4電子站牌負責接收和顯示下班車到站信息和服務信息，由一套MODEM/電臺、單片機、電子顯示站牌組成，如圖11-4所示。單片機的作用是接收信息，將其處理后送到電子站牌上顯示。電子站牌除了顯示車輛運行信息外，還可以顯示其他信息，如日期、時間、氣象預報等。電子站牌電子站牌系統框圖9.2智能化調度系統9.2.2系統構成車輛調度形式是指營運調度措施計劃中所采取的運輸組織形式，基本上可有兩種分類方法：（1）按車輛工作時間的長短與類型，分為正班車、加班車與夜班車；（2）按車輛運行與停站方式，可分為全程車、區間車、快車、定班車、跨線車等。車輛調度形式1智能化調度方法是相對于傳統調度方法而言的，二者的區別在于智能化調度方法是根據實時客流信息和交通狀態，在無人參與的情況下自動給出發車間隔和調度形式的一種全新的調度方法。而傳統調度方法是調度人員根據公交線路客流到達規律，憑借經驗確定發車間隔和發車形式的一種調度方法。智能化調度分為車輛調度形式、實時放車調度、緊急情況實時調度3個方面。9.2智能化調度系統9.2.2系統構成實時放車調度問題（Real-timeDeadheadingProblem，簡稱RTDP）是目前國際上調度理論方面研究的熱點。它是指車輛空車從始發站出發，經過數個公交站點后，開始按站點次序依次停車的調度形式。放車調度形式的根本出發點就是減少停靠站點上候車乘客的等車時間，但放車調度形式延長了車輛所越過的站點上乘客的等車時間。因此，確定是否采取放車調度形式需要權衡利弊，這就需要建立實時放車調度模型的目標函數。實時放車調度29.2智能化調度系統9.2.2系統構成當公交車在運營過程中遇到交通事故、重大事件等緊急情況時，會出現客流突然增加的情況，致使某班公交車出現擁擠而產生延誤。如圖所示，第i輛公交車由于客流突然增加造成初始延誤。面對這種情況，可以采取以下幾種調度方案：方案1：前車加大站點?？繒r間法。這樣不但可以解決后面站點乘客等車時間延長的問題，而且可以使整個車隊運行趨于平穩。方案2：前車減速方法。調度人員同樣可以通知前幾班車減速，這樣也可以使后面站點乘客等車時間縮短，而且到達終點站時，間隔趨于平穩。方案3：后車加速方法。與方案2效果相同。緊急情況實時調度39.2智能化調度系統9.2.2系統構成方案4：后車縮短站點停車時間方法。與方案1效果相同。方案5：放車調度方法。如果緊急事件發生地點與始發站距離很近，可以臨時調度一班空車，直接行駛到事件發生地點，緩解客流擁擠的情況。緊急情況實時調度3由于某站點客流突然增加造成延誤的公交車運行圖概述9.1智能化調度系統9.2公交信號優先系統9.3第1章第9章先進的公共交通系統互聯網環境下的公共出行模式9.29.3公交信號優先系統9.3.1公交信號優先系統組成公交信號優先系統貫穿于公交車輛、公交車輛調度與管理系統、交通管理與控制系統，并與之有緊密的聯系，通過在這幾個模塊之間進行信息交互，實現對公交車輛的優先信號控制。這幾個子系統在以下組成元素之間實現信息通信和交互：（1）公交車輛檢測系統（busdetectorsystem）（2）優先請求發生器（priorityrequestgenerator，簡稱PRG）（3）優先請求服務器（priorityrequestserver，簡稱PRS）（4）通信系統（communicationsystem）（5）交通信號控制器（trafficcontroller）（6）交通信號控制軟件（trafficsoftware）（7）公交優先管理系統（busprioritymanagementsystem）9.3公交信號優先系統9.3.2公交信號優先策略信號優先策略是指交通信號綠燈延長或比預定方案啟動提前，以便某些特定車輛迅速通過交叉口。公共交通信號優先策略有其自己特定的內容。主要包括兩個方面。1）被動優先控制策略；2）主動優先控制策略；9.3公交信號優先系統9.3.2公交信號優先策略被動優先控制策略的實施是根據公交線路公交車輛的發車頻率、行車速度等歷史數據設計和協調路網內交叉口的信號配時，同時降低交叉口信號周期長度以減少公交車輛的停車和延誤。主要包括以下幾個方面：（1）網絡化配時規劃（2）信號周期調整（3）增加相位時間（4）相位分割（5）限制轉彎被動優先控制策略19.3公交信號優先系統9.3.2公交信號優先策略相對于被動優先，主動優先控制策略具有更強的適應性。主動優先控制策略一般有以下幾種控制形式：（1）綠燈延長（2）綠燈提前/紅燈早斷（3）相位插入（4）跳躍相位（5）相位倒轉（6）專用相位主動優先控制策略29.3公交信號優先系統9.3.3基于優先權重的公交信號優先算法研究由于公交車輛的單車載客量明顯大于社會車輛的單車載客量，為了滿足交叉口各進口方向的交通參與者交通需求，在模型中根據公交車輛當前的運行狀態在信號配時中為公交車輛賦予一定的優先權重，以最小的車輛延誤增大代價獲得人均延誤降低為目標對交叉口信號配時方案進行優化計算。模型思想1利用先進的公交車輛信息檢測系統，能夠實時獲取公交車輛的運行狀態信息、公交車輛路線信息、公交車輛乘客數以及車輛的時刻表信息，在交口上游設置公交車輛檢測器，以提前告知公交車輛的到達，公交站點位置設置在交叉口出口處。條件假設29.3公交信號優先系統9.3.3基于優先權重的公交信號優先算法研究（1）實時公交權重分配當檢測到公交車輛接近交叉口時，公交信息檢測系統開始獲取公交車輛的運行狀態，并為每一輛到達并即將停車等待的公交車分配一定的權重：模型構建3（9-1）（9-2）9.3公交信號優先系統9.3.3基于優先權重的公交信號優先算法研究（1）實時公交權重分配模型構建39.3公交信號優先系統9.3.3基于優先權重的公交信號優先算法研究（2）