,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,*,2013.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,1,课件编制：王兵、陈旭梅,编制单位：新疆大学机械工程学院汽车与交通工程系,北京交通大学交通运输学院交通工程系,新疆大学授课人：王兵,教材主编：陈旭梅,2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,2,第,3,章,ITS,体系结构,ITS,体系建设,背景介绍,ITS,体系,开发方法与模式,国家级,ITS,体系结构,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅2,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,3,在,辞海,中“框架”的定义是：事物的基本结构。,ITS,框架（,ITS ARCHITECTURE,）也就是有关于,ITS,的基本结构。,美国,ITS,框架的定义,ITS,框架为,ITS,的设计和扩展提供一般的标准体系、基本的子系统、组成系统的基本要素、以及系统要实现的功能和各部分之间的关系。,ITS,框架确定了系统各要素如何相互作用、共同工作来实现系统的目标。,日本,ITS,框架的定义,ITS,框架描述的是组成系统的各子系统和各种设备之间的基本结构。,框架明确各子系统和各种设备相互之间的关系，是系统整体功能的设计和开发的基础。同时，,ITS,框架为系统建设、信息和功能的共享提供便利。,3.1ITS,体系建设背景介绍,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅3,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,4,ITS,框架概念总论,ITS,框架,为,ITS,的设计和开发提供一般的标准和结构，通过对子系统、功能和系统要素的规定实现系统的统一，为不同范围和形式的,ITS,的兼容与协调服务，保证投资效益。,ITS,框架的,目标,就是在运输机构和它们各自的子系统之间的信息实时共享，推动了机构间的相互合作。,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅4,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,5,发展历程,美国,一直处于世界前列的位置,1993,年,9,月美国交通部开始美国国家,ITS,框架,(the U.S.National Intelligent Transport System Architecture),的研究，,1997,年,1,月美国国家智能交通框架正式问世。,(,世界上第一部比较完整的,ITS,框架著作,),目前,美国的,NA,已发展到,5.0,版本。,制定,美国区域级,ITS,框架指南,（,Regional ITS Architecture Guidance,），美国各地区，城市的,ITS,框架也迅速展开。,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅5,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,6,欧盟,各国于,1998,年,4,月由来自各国相关部门的专家开始了代号为,KAREN,（,Keystone Architecture Required for European Networks,欧洲系统框架基本结构）的项目，,在,1999,年,8,月和,10,月完成了逻辑框架和物理框架的开发。此后相续完成了其它部分的内容。形成了欧盟整体的,ITS,框架体系的基础。,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅6,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,7,日本,的国家级,ITS,体系框架的开发主要由运输省、邮电省、通产省、建设省、警察厅五个政府部门（运输省、通产省、建设省现为国土交通省）和一些相关组织联合进行。,在,1996,年,7,月，完成了用户服务的定义，然后在,1999,年,10,月顺利完成逻辑框架、物理解构和标准化的设计，在,1999,年,11,月正式全部完成日本国家,ITS,框架。,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅7,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,8,A.ITS,体系框架的开发方法,面向结构的分析方法,是从用户对系统功能的需求出发，结构化、模块化，自顶向下对信息系统进行分析。常用的工具有数据流程图、数据字典等。,面向对象的分析方法,是从用户需求出发，将系统的基本要素看成是许多对象，每个对象包含它的数据和操作，共享的对象构成对象类，对对象、对象类及其关系进行分析。,3.2 ITS,体系开发方法与模式,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅8,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,9,B.ITS,体系框架的开发模式,（,1,）,自上而下模式（,top-down approach,）,开展研究的组织形式由政府有关部门（如运输部）研究决定，并确定管理方式及政策条件；,开展研究的项目一般由该政府部门申请并确立，并分解为若干子题交各组织去研究开发；,整个研究计划由该部门统一制定，由各组织参与研究开发，组织间是竞争与协作的关系。,（,2,）,自下而上模式（,bottom-up approach,）,开展研究的组织形式基本上是独立的研究开发实体，缺乏政府部门或更高层次的直接指导；,开展研究的项目一般由各组织或团体自己确立，并筹集资金，研究成果一般只适用于其内部；,研究计划与方向由各组织或团体独立确定，团体之间缺乏统一的目标，其联系十分松散。,“,top-down,”,是由政府部门指导，统一规划，这样使得各研究子题具有较强的统一性和协调性。国家级的,ITS,系统体系结构开发应采取这种模式。,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅9,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,10,3.3,国家级,ITS,体系结构,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,11,国家级,ITS,的体系结构,组成部分：,用户服务、逻辑框架、物理框架、标准和协议、,ITS,评价,等。,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,12,A.,用户服务,体现了用户对,ITS,的服务需求，即用户需要,ITS,实现什么，服务什么,-,用户主体和服务主体,.,进行,ITS,体系框架设计的起始点。,为系统设计者明确系统的内容和对象。,依赖于国家和地区的环境和条件。,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,13,美国用户服务,涉及到包括公共交通和其它多种形式的交通系统，以及其他的一些相关领域。,包括,八个大类,，,32,个小项。,日本用户服务,分为四个等级，即领域用户服务细化的用户服务用户子服务。,包括,9,个服务领域,（第一层），,21,项用户服务（第二层），,56,项细化的用户服务（第三层），,172,项用户子服务（第四层）。,我国用户服务,包括用户主体，服务主体，用户服务。,包括,8,个服务领域,，,34,项服务，,138,个子服务项，在内容上，和国际通行的,ISO,标准相比较，增加了综合运输、自动公路两项内容。,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,14,B.,逻辑框架,逻辑框架是系统的内容和结构一种抽象表现。,主要针对,ITS,的各级各类用户服务，定义出,提供这些用户服务所需要的功能模块、模块之间的相互关系、以及各模块之间的信息流。最根本的差异是系统结构的开发方法。,基本思想,（面向过程）,采用结构化的思想和方法，针对每一类用户服务，设计出结构相互独立、功能单一的功能模块，这些功能模块之间通过数据流来实现相互联系，形成整体子系统并完成相应的功能。,（面向对象）,主要以统一的建模语言和相关的开发工具进行开发和表达。面向对象的设计方法将完成系统功能的组成部分抽象成具体实体、属性、行为能力的对象，通过这些对象之间的协调工作实现系统的功能。,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,15,C.,物理框架,ITS,框架中的物理框架是从实际事实和系统集成的角度出发，将逻辑框架中定义的各级功能模块及信息流进行整合，定义出能,实现,ITS,应用要求的各级各类功能实体，以及这些实体之间进行交互的信息流及接口,。,美国、日本、欧盟代表了它的三个典型的形式。,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,16,例,:,美国国家,ITS,系统体系结构,2.,逻辑体系结构（顶层）,1.,用户服务层,3.,物理体系结构（顶层）,组,用户服务,出行及交通管理,1.,在途驾驶员信息,2.,行驶路线导航,3.,出行者服务信息,4.,交通控制,5.,突发事件管理,6.,排放测试与污染防治,7.,公、铁交叉道口管理,出行及交通需求管理,8.,出发前的出行信息,9.,搭乘及预约,10,需求管理及运营,公共交通运营,11,公共运输管理,12,途中换乘信息,13,个性化的公交运输,14,公共运输安全,电子收费系统,15,电子收费服务,商用车辆运营,16,商用车辆电子通关系统,17,自动化的路侧安全检测,18,商用车辆管理程序,19,车载安全监控系统,20,危险品应急反应,21,商用货物运输管理,应急管理,22,紧急通告与人员安全,23,应急车辆管理,先进的车辆控制与安全系统,24,纵向避碰,25,横向避碰,26,道路交叉口避碰,27,视觉强化避碰,28,碰撞前的乘员安全防护,29,危险予警,30,自动公路系统,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,17,中国,ITS,的服务领域,领域,服务名称,领域,服务名称,1.,交通管理与规划,(1),交通法规与执行,;(2),交通运输规划支持,;(3),基础设施的维护管理,;(4),交通控制,;(5),需求管理,;(6),紧急事件管理,5.,紧急事件和安全,(20),紧急情况的确认及个人安全,;(21),紧急车辆管理,;(22),危险品及事故的通告,;(23),公共出行安全,;(24),易受伤害道路使用者安全措施,;(25),脚汇处的安全服务,2.,电子收费,(7),电子收费,6.,运营管理,(26),公共规划,;(27),车辆监视,;(28),公共运营管理,;(29),一般货物运输管理,;(30),特殊运输的管理,3.,出行者信息,(8),出行前信息服务,;(9),行使中驾驶员信息服务,;(10),途中公共交通信息服务,;(11),个性化信息服务,;(12),路径诱导及导航服务,7.,综合运输,(31),交换客货信息资源,;(32),提供旅客联运服务,;(33),提供货物联运服务,4.,车辆安全与辅助驾驶,(13),视野的扩展,;(14),纵向防撞,;(15),横向防撞,;(16),交叉口防撞,;(17),安全状态与检测,;(18),碰撞前乘员保护,;(19),自动车辆驾驶,8.,自动公路,(34),自动公路,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1,2009.9,教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅,18,例,:,新疆地方,ITS,系统体系结构,2.,逻辑体系结构（顶层）,1.,用户服务层,3.,物理体系结构（顶层）,2009.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1,