智能交通系统(徐建闽)课后题答案

第一章

1.智能交通系统的定义是什么？它的特点有哪些？

智能交通系统是人们将先进的计算机处理技术，信息技术、数据通信技术、传感器技术及电子自动控制技术等有效的综合起来，运用于整个交通运输系统中。以车辆道路使用者，环境视角有机结合，达到和谐统一的最佳效果的目的，从而建立起的一种作用范围大、作用发挥全面的实时、精确、高效的交通运输综合管理体系。

ITS特点:信息性、整体性、开放性、动态性、复杂性。

2.智能交通系统的子系统有哪些？说明他们的关系

先进的出行者信息系统，先进的交通管理系统，先进的公共运输系统，商用车辆运营系统，先进的车辆控制和安全系统，不停车收费系统、应急管理系统

第二章

1.传感器的作用是什么。列举ITS中用到的传感器

传感器是指能够感受被测量的信息，并按一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，以满足信息的传输处理记录显示和控制等要求。

ITS中应用的传感器主要有：环形线圈、压电传感器，红外传感器，微波检测器，超声波传感器，视频车辆检测器、RFID等。

2.ITS中信息传输方式主要有几类？分别是什么？

ITS中信息传输方式主要有四类，分别是交通管理中心和路侧设施的通信，车与交通管理中心通信，车路通讯以及车车通信。

3.什么是并行计算？它的优点有哪些？

并行计算就是研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题，分成许多小的部分，并把这些部分分配给许多计算机或处理器进行并行处理，最后将这些计算结果综合起来，得到最终的结果

优点是可以处理需要庞大运算量的问题

4.GPS系统由哪些部分组成，其工作原理是什么？

GPS的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分三部分组成。

GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。

第三章

1.简述感应线圈检测器的工作原理和优缺点

感应线圈检测器由埋在路面下的环形线圈和能够测量该线圈电感变化的电子设备组成。环形线圈有一定的工作电流，当有车辆通过线圈或存在与线圈之上时，线圈的电磁感应会发生相应的变化，检测器通过对这种变化进行处理而达到检测目的。

优点：环形线圈检测技术的发展已经很成熟，价格也相对合理，安装成本低，检测误差率相对较少；缺点：线圈在安装或维护时必须直接埋入车道，这样交通会暂时受到阻碍，安装施工量大，同时埋置线圈的切缝软化了路面，容易使路面受损造成严重安全隐患；环形线圈的使用效果和寿命受路面质量的影响很大，很容易随着路面的变形而变形，并且受到路基下沉、冰冻等自然环境的影响，环形线圈寿命一般仅为两年；环形线圈由于检测原理的限制，当在

拥堵条件下，其检测精度大幅降低。

2.哪几种技术不易受到天气的影响？

不受天气影响的检测技术有地磁检测器、激光雷达检测器和压力传感器。

3.什么是浮动车？浮动车技术的基本原理是什么？

浮动车指安装有无线定位装置和无线通信设备的机动车。

原理：浮动车技术的原理是对整个路网的总体车辆进行情况进行随机抽样。如果在网路中的浮动车数量足够多，通过无线通信系统可以将这些浮动车的实时位置、速度等数据传输到信息中心。信息中心对这些海量数据进行分析处理，可以得到城市路网的实时交通信息

4.车联网时代，交通信息采集系统所使用的技术主要有哪些？

交通信息采集系统所使用的技术主要有，RFID射频识别技术，GPS，GIS等。

5.什么是交通传感器网络？它有什么特点？

交通传感器网络由分布在道路监测区域的大量传感器节点通过有线或无线的通信方式构成，是具有高可靠性和可扩展性的智能网络应用系统。实现交通数据的采集、融合和传输，是ITS 信息采集技术的重要组成部分。

特点：传感器节点尺寸小，成本低，可大规模部署，实现全路段覆盖。某一节点的故障不会引起整个区域的检测弹簧具有较高的鲁棒性和可靠性。通过布置多种类型的传感器，交通传感器网络可提供更加全面的交通信息。可以实现分布式的信息处理，大大提高了信息采集与处理的效率。

第四章

1.列举实际的交通数据，并分析其有哪些特征？

交通数据，如静态的道路数据静态的交通数据，动态的交通数据等

时效性，主观性，流动性、再现性

2.分析说明交通数据库以及交通数据仓库的含义，并比较二者之间的不同之处

交通数据库是指对按照一定的数据结构对各种交通数据，如静态的道路数据、静态的交通数据、动态的交通数据等，进行组织、存储和管理。

数据仓库是一种新型的数据库，其数据能被组织用作一个中心存储区，由数据挖掘和其他应用所使用，使用这些数据可以满足一组预定义的商业评测。

3.什么是数据挖掘技术，数据挖掘技术有哪些方法？

数据挖掘，又称为数据采掘、数据开采，是一种决策支持过程，是一种从大量不完全的、随机的、模糊的、有噪声的数据中提取出人们感兴趣的、有用的潜在信息和知识的过程。

数据挖掘的方法：关联分析，分类分析，聚类分析，演化分析。

第五章

1.什么是交通综合信息平台？其特点是什么？

定义：交通综合信息平台，又称为交通共用信息平台，该系统通过整合交通运输信息资源，按照一定的标准完成多元异构数据的输入、存储、交换、分发，面向应用服务，从而实现跨部门间信息的共享。

2.交通综合信息平台包含哪些子系统？各自的特点是什么？

子系统：城市交通信息采集系统，交通信息管理系统，交通信息发布系统

3.简述交通综合信息平台的基本功能

城市交通综合信息平台的基本功能：信息汇聚功能、信息处理功能、信息提供功能，信息展示功能。

4.什么是分布式并行计算，其优点是什么

分布式计算，就是在两个或多个软件之间互相共享信息，这些软件既可以运行在同一台计算机上，也可以运行在通过网络连接的多台计算机上。

优点：可以共享稀有资源，可以将大型的计算任务在多台计算机上平衡负载，对于某个程序可以被放置在最合适运行的计算机上。

5.什么是多元信息融合技术？

多源信息融合指的是利用不同时间和空间的多传感器信息资源，按照特定的计算准则，对这些信息加以自动分析和综合，得到被测对象的一致性描述，最终实现信息的优化。

6.什么是智能决策支持技术？其分类有哪些？

定义：智能决策支持技术是人工智能和决策支持系统DSS相结合的产物应用专家系统技术通过建立领域专家知识库和问题求解子系统，使得IDSS在某些领域接近甚至超越人类专家水平。

智能决策支持系统的分类：基于人工智能的IDSS（基于人工智能的IDSS分为基于专家系统的IDSS，基于机器学习的IDSS，基于，Agent的IDSS

）、基于数据仓库的IDSS、基于范例推理的IDSS

第六章

1.智能交通指挥系统的定义是什么？

智能交通指挥系统是以物联网技术为基础构建的一个由智能交通指挥中心，交通信号控制系统，交通信息采集诱导系统，交通诱导系统、交通视频监控系统和综合管理控制平台等组成的，具有高速准确的交通信息采集、存储、处理，决策和指挥调度能力的交通综合管理系统。

2.智能交通指挥系统划分为哪几个层次？分别有什么作用？

智能交通指挥系统分为三层：1.数据服务层：集中了系统的主要数据，完成数据库管理；2.应用层：系统的中间环节，承担对数据库进行操作，处理从用户终端接收的请求，主要针对系统的业务逻辑进行处理以及提供各类应用服务；3.用户终端层：人机交互的接口，位于系统的最前端，用于用户访问系统的终端环节。

3.智能交通指挥系统主要有哪些系统构成？

由智能交通指挥中心，交通信号控制系统，交通信息采集诱导系统，交通诱导系统，交通视频监控系统和综合管理控制平台等组成

4.什么叫单点信号控制？主要适用于那些场合？

单点信号控制是指每个交叉口的交通控制信号都是单独的，只按照该交叉口的交通情况独立

运行，与其他交叉口无关。

适用于，相邻交叉口间距较远，或者因各相位交通需求有较大变化，其交叉口的周期长和绿信比的独立控制比线控更有效的情况。

第七章

1.什么叫出行者信息服务系统？其结构和功能有哪些？

出行者信息服务系统:充分利用前沿信息技术、信息传输技术，收集、分析、传递交通信息，从起点到终点的出行过程中，向出行者提供高质量的交通服务信息，将出行过程改善得更加舒适、便利、省时。组成：车辆导航辅助系统、交通信息中心、通信设备。基本功能：通信功能、信息采集功能、信息处理功能、信息服务功能。

2.什么是可变情报板？可分为哪几类？

可变情报板是一类动态信息标志，一般用于路口、大桥、隧道、高架、高速路等交通设施，交通监管中心计算机利用通信网络对其进行远程监控，传输同时进行各类图像和文字信息的显示。实时为驾驶人提供不同道路上的不同路段状况和其他交通数据，而且还可以宣传交通法规以及交通知识，从而降低道路重现性拥堵，改善道路非重现性事件带来的后果，提高交通安全，对车辆进行有效疏通，提供道路使用率。

分类：根据显示信息的方式，可变情报板可划分为三种：文字，图形，图文混合。

3.车联网框架实施的关键技术是什么？

车联网框架实施的关键技术：数据预处理，地图匹配，GPS主体识别，交通状态判别。

第八章

1.智能交通系统的意义是什么？

智能公共交通系统，以达到吸引公交出行，缓解城市交通拥堵，有效解决城市交通问题，提高社会综合效益为目的，加强了人车路三者之间的联系。

2.接触式电子卡和非接触式电子卡的区别是什么？

接触式电子卡：芯片通过其上的八个触点与读卡器接触，触点的接触直接影响其数据的可靠性；非接触式电子卡：出现较晚，不向外引出触点，数据通过无线电波的耦合进行，不与读卡器进行物理接触，空间无线电磁场的干扰直接影响其数据的可靠性

3.智能化排班系统算法中遗传算法的优缺点有哪些？

没有明显优劣，是有效解决智能化排班的方法之一

4.智能化调度系统的系统构成以及主要功能有哪些？

智能化调度系统的系统构成：总调度中心、分调度中心、车载移动站、电子站牌。

主要功能：1.动态监视道路上运营的公交车辆，及时对问题车辆进行抢修2.实现总调度中心、分调度中心、车载移动站、电子站牌等设备之间的通信，区域调度中心能利用中心平台对运营车辆进行实时调度优化3.实现对电子卡信息、车辆定位信息的跟踪与共享4.利用电子站牌预报车辆的位置及到达时刻，提高智能公共交通系统的服务水平。

第九章

1.什么是匝道控制？实施高速公路匝道控制应满足的条件有哪些？

匝道控制是交通需求控制中最为常用的一种控制方式，它是通过计算高速公路匝道上游的交通需求量以及匝道下游通行能力的差额来控制由匝道进入高速公路的最佳交通量，平衡上下游交通量。

实施高速公路匝道控制必须满足以下几个方面的条件：1.在进行匝道控制的通道区域内必须有可以替代的路线/时段或者其他运输方式，其容量必须足够大，以满足从高速公路转移出来的交通量，同时又不会对其原本的交通运行产生较大影响。2.在高速公路匝道处必须有足够的空间供停车等候的车辆使用。3.控制模式必须合适。4.匝道必须保证汇合充分、视距良好。

2.什么是区间测试系统？它的工作原理是什么？布点策略主要有哪些？

区间测速是通过布置在道路上的两个相邻监控点，当车辆通过监测起点和监测终端时，车牌识别技术通过抓拍采集车辆图像，然后后台系统自动对比车牌，再根据行驶里程和行驶时间，计算出平均车速，并进行超速与否判断。

3.什么是事件管理？它包括哪几个过程？

高速公路事件管理一般包括七个子过程：事件检测，事件鉴别，事件信息服务，事件响应，事件现场管理，事件条件下的交通管理，事件清除。

4.高速公路交通疏导技术有哪几部分组成？

高速公路交通疏导技术包括，交通控制和交通诱导两个主要部分，交通控制，包括入口匝道控制，主线控制，通道控制，以及智能控制，交通诱导则包括，交通广播系统，可变信息板系统，车载导航系统等。

第十章

1.什么是智能收费系统？它与人工收费及半自动收费系统相比有哪些优点？

智能收费系统是以计算机技术、通信技术、GPS技术、GIS技术等技术为基础，在不需要停车和收费人员操作的情况下，自动完成收缴费用过程的系统。

智能收费系统与传统人工收费及半自动收费系统相比有如下优点：1.快捷收费，工作效率提高；2.收费站的通行能力提高，减少收费站路段的交通拥挤和堵塞；3.减少能源消耗和降低环境污染；4.收费过程中的贪污、舞弊行为得以杜绝。

2.什么是ETC系统？它的关键子系统包括哪些？

ETC称为电子不停车收费系统。即车辆在通过收费站时不需要停车。通过车载设备实现车辆识别，在入口处自动写入信息，并完成从预先绑定的IC卡或银行账户上扣除相应费用的操作，是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路，大桥，隧道和车场管理的电子收费系统。

ETC系统包括三大关键子系统，自动车辆识别系统，自动车辆分类系统以及违规抓拍系统。

3.基于GPS，GIS的收费系统的优点和不足分别是什么？

基于GPS，GIS的收费系统的特点是：适用性好，可扩展好，可灵活的定义收费区域定义和收费标准。

不足:1.车辆的车载装置成本高，前期投入大，推广不方便；2.技术上相对于ETC收费系统要新，虽然GPS技术与GIS技术已成熟，但其应用在道路收费方面较少；3.GPS定位信号容易受到建筑物等的阻挡，影响车辆的定位，需要辅助系统支持；4.我国车辆保有量高，数据并

发将是要面临的问题之一。

第十一章

1.什么是智能物流系统？

定义：智能物流系统是以互联网和物联网技术为基础，利用先进的技术采集与处理信息流通与管理技术，完成物流的包装，运输，仓储，装卸，搬运，配送等多个环节，并能及时反馈每个环节动态，强化了监管过程，使货物能够高效地从供应者送达需求者的现代物流服务体系。

特点：智能化，一体化，柔性化，社会化。

2.智能物流系统关键技术有哪些？

关键技术：现代供应链管理技术，可视化技术，实时跟踪技术，网络化分布式仓储管理及库存控制技术，物流运输系统的调度与优化技术，物流基础数据管理平台和系统集成技术，云电子商务。

3.什么是智能仓储，有什么特点？

智能仓储是在不直接进行人工干预的情况下，自动获取和提高最优物资储运方案的管理系统，具有节约劳动力、提高作业速度和质量、提高保管效率、降低成本等优点。

4.什么是自动化立体仓库技术？它有什么优点？

自动化立体仓库技术是物流仓储活动高度现代化的产物，是有关物料搬运和仓储的一门综合科学，他以高层立体货架为主要载体，运用成套先进搬运设备和先进的计算机控制技术，达到高效率的利用空间，时间和人力资源，完成货物出入库处理。

自动化立体仓库的优点：1.充分利用仓库的垂直空间，其单位面积存储量远大于普通仓库2.作业全部实现机械化和自动化，既节省了人力，又提高了作业效率3.仓储管理信息化，管理效益高4.货物集中，便于控制与管理5.能更好地适应低温有毒等特殊环境的要求6.采用托盘或货箱存储货物以及使用机器作业，降低了货物的破损率。

第十二章

1.什么是智能车辆系统？有哪些功能？

智能车辆系统是一个包括环境检测，自动驾驶，规划决策等多种功能的综合性系统，它综合利用传感器技术，信号处理技术，通信技术，人工智能技术，计算机技术等，实现更为智能，安全，舒适的驾驶。

2.智能车辆系统关键技术有哪些？

智能车辆系统关键技术包括如下几个方面，智能车辆系统的体系结构，驾驶人行为检测技术，环境感知技术，自主驾驶技术，其他技术。

3.驾驶人行为检测技术的原理是什么？

驾驶人行为检测技术的基本原理是使用图像处理、计算机视觉、模式识别等技术来监控驾驶人行为。

4.什么是机器视觉？应用场景有哪些？

机器视觉就是用计算机代替人眼来做辨识和检测，以便进一步实施控制，核心技术是视觉处

理。机器视觉的主要作用，包括感知周围环境中实体的形状，位置，运动姿态等几何信息，视觉处理包括对视觉信息的获取，传输，处理，存储和理解的整个过程。机器视觉研究的最终目标是使计算机能够获得对客观环境的理解和描述，从而认知现实世界。

机器视觉在智能车辆上主要应用于，碰撞预警系统，离线报警系统，低速巡航系统以及全自动车辆系统。

5.智能车辆系统常用的导航与定位技术包括哪些？

常用的技术包括视觉导航，磁导航，惯性导航，GPS导航等。