1、第三節(jié)智能交通系統(tǒng)發(fā)展的理論基礎機械工業(yè)出版社理論基礎ITS理論與多學科息息相關，涉及通信、信息、計算機軟件、人工智能、管理科學、行為科學、控制科學、交通運輸以及系統(tǒng)科學等，這些學科構成其發(fā)展的理論基礎。一般來說，只要能面向計算機，并且給組織管理人員提供輔助決策功能，ITS都可轉換為運輸組織管理與經(jīng)營決策服務。領域CONTENTS信息論與信息技術通信技術計算機管理技術與計算機網(wǎng)絡GPS和GIS技術控制理論與技術壹信息論與信息技術PART ONE1狹義信息論研究除通信處，還包括心理學、語文學、遺傳學、神經(jīng)學、神經(jīng)生理學等 方面的內容。2廣義信息論主要研究有關通信的問題，屬于物理學科的范疇。3信息

2、技術實現(xiàn)信息的獲取、識別、發(fā)送、顯示、變換、傳輸、處理、存儲、提取、控制等 作業(yè)所需要的工具設備以及有關的技能和方法的總稱。有了信息論的指導，信息技術從定性走向了定量，從經(jīng)驗走向了科學。智能交通系統(tǒng)的物質基礎是與交通運輸相關的信息采集、傳輸、加工、顯示相關技術和設施。信息論與信息技術是智能交通系統(tǒng)發(fā)展的重要基礎。克服人類的自身的感覺器官來信息的局限性，借助物質手段擴大獲取信息的范圍、精度和各類，即產(chǎn)生了信息技術。信息的感測技術和顯示技術是信息技術的重要組成部分。信息獲取技術信息獲取技術還包括傳感技術信息獲取技術還包括傳感技術傳感器包括熱敏傳感器、聲敏傳感器、光傳感器包括熱敏傳感器、聲敏傳感器、

3、光傳感器壓力傳感器以及各種智能傳感器，傳感器壓力傳感器以及各種智能傳感器，構成現(xiàn)代技術的重要分支構成現(xiàn)代技術的重要分支傳感技術。傳感技術。傳感原理是指在傳感呂工作過程傳感原理是指在傳感呂工作過程 所依據(jù)的所依據(jù)的物理效應、化學效應和生物反應機理。物理效應、化學效應和生物反應機理。遙感遙測技術特點：不與控制目標接觸，遙感遙測技術特點：不與控制目標接觸，遠距離感知控制目標的性質。遠距離感知控制目標的性質。另一途徑將另一途徑將航天技術與遙感技術結合起來，從衛(wèi)星上航天技術與遙感技術結合起來，從衛(wèi)星上遙測地球。遙測地球。指對人的操作人員的顯示，把儀器的測量結果，用人的感官能感受的信號開工顯示出來，以便

4、操作人員正確而及時地采取控制措施，完成自己的信息作業(yè)。信息顯示技術記錄信號發(fā)送顯示三方面貳通信技術PART TWO任何通信系統(tǒng)都是由發(fā)射機、接收機和信道三個基本部分組成。人類在生產(chǎn)活動中將帶有信息的信號，通過某種系統(tǒng)由發(fā)送者傳送給接收者，這種信息的傳輸過程就是通信。計算機通信多媒體通信數(shù)字圖像通信個人通信程控交換移動位星通信現(xiàn)代通信內容多媒體通信它是指人與人、人與機器、機器 與機器之間互通信息的技術?，F(xiàn)代通信已將表示和傳播信息的載體發(fā)展為多種多樣，如語言、文字、數(shù)據(jù)、圖像等，這種通信稱為多媒體通信。計算機通信網(wǎng)絡建立這種網(wǎng)絡主要是為了傳輸數(shù)據(jù)信息，即將遠方的數(shù)據(jù)終端設備與計算機相連接，進行信息

5、處理與資源共享。個人通信其通信方式不是“通信到戶”，而是“通信到人”，可實現(xiàn)語言、數(shù)據(jù)、視頻等各種通信業(yè)務。既可以是移動的，也可以是固定的。數(shù)字圖像通信與語音通信相比，信息量大得多，因此傳輸信道要寬得多，近年來已發(fā)展成熟的數(shù)字圖像壓縮技術解決了傳輸模擬圖像所遇到的問題，即減少了傳輸信道的帶寬。移動衛(wèi)星通信移動衛(wèi)星通信甬利用衛(wèi)星中繼站實現(xiàn)地面、空中、海上的移動用戶間或移動用戶與固定用戶間的相互通信，較早成功的移動衛(wèi)星系統(tǒng)是國際海事衛(wèi)星系統(tǒng)。程控交換程控交換是指由程序控制的信息交換，這是一項信息交換和計算機技術相結合的信息交換新技術，包括電話交換、報文交換和分機交換三種基本形式。智能交通系統(tǒng)交通控

6、制PART FOUR交通狀況監(jiān)視交通信息采集系統(tǒng)信息發(fā)布通信程控交換PART FOURITS通信系統(tǒng)示意圖叁計算機管理技術與計算機網(wǎng)絡PART THREE1.計算機管理技術2.計算機網(wǎng)絡技術1.計算機管理技術(1)計算機管理的初級階段(第一代)計算機管理的初級階段出現(xiàn)在20世紀5060年代，以電子數(shù)據(jù)處理(Electronic Data Processing，EDP)和事務處理系統(tǒng)(Transaction Processing System，TPS)為代表，主要進行工資管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、賬目計算、報表登記等數(shù)據(jù)處理和事務信息服務。(2)計算機管理開發(fā)階段(第二代)20世紀6070年代，以管理信息

7、系統(tǒng)(Management Information System，MIS)和辦公自動化系統(tǒng)(Office Automation System，OAS)或辦公信息系統(tǒng)(Office Information System，OIS)為代表。1.計算機管理技術(3)計算機管理的提高階段(第三代)20世紀7080年代，以決策支持系統(tǒng)(Decision Support System，DSS)為代表，主要面向高層次、戰(zhàn)略性、大范圍的管理決策，應用決策分析方法、數(shù)據(jù)庫、模型庫和人機交互技術，求解非結構化、未結構化的信息處理問題，以彌補MIS和OAS的不足，進一步提高計算機管理水平。(1)計算機管理的初級階段(

8、第一代) 特點1)單項性，通常是單項數(shù)據(jù)處理任務的專用計算機程序。2)使用范圍較小，主要運用在商業(yè)、銀行、倉庫管理等部門低層次的管理事務信息處理和輔助性服務工作。(2)計算機管理開發(fā)階段(第二代) 特點1)中層次。2)綜合性。3)高技術。4)結構化。(3)計算機管理的提高階段(第三代) 特點20世紀7080年代，以決策支持系統(tǒng)(Decision Support System，DSS)為代表，主要面向高層次、戰(zhàn)略性、大范圍的管理決策，應用決策分析方法、數(shù)據(jù)庫、模型庫和人機交互技術，求解非結構化、未結構化的信息處理問題，以彌補MIS和OAS的不足，進一步提高計算機管理水平。2.計算機網(wǎng)絡技術(1)

9、第一階段是面向終端的計算機網(wǎng)絡這一階段出現(xiàn)在20世紀50年代。(2)第二階段是資源共享網(wǎng)絡的產(chǎn)生20世紀60年代末，出現(xiàn)了多臺分散的計算機經(jīng)通信網(wǎng)絡互聯(lián)而形成的網(wǎng)絡系統(tǒng)，即所謂的計算機網(wǎng)絡。(3)第三階段是局域網(wǎng)絡和OSI/RM的出現(xiàn)1973年，Robert和David提出了Ethernet，它是一種總線型的局域網(wǎng)。肆GPS和GIS技術PART FOURGPS技術，即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術，是利用分布是高空的多顆人造衛(wèi)星對地面上的目標進行測定并進行定位和導航的技術，它用于對船舶和飛機及其它飛行物的導航、對地面目標的精確定時和定位、地面和空中的交通管制以及空間和地面的災害監(jiān)等。GPS技術GPS技術

10、GPS衛(wèi)星分布圖GPS系統(tǒng)主要由空間部分、地面部分和用戶部分組成。GIS技術GIS技術，即地理信息系統(tǒng)，是用來描述現(xiàn)實世界中地理在空間上的分布及其屬性的一個信息系統(tǒng)。它利用計算機建立地理數(shù)據(jù)庫，將地理環(huán)境的各種要素包括地理空間分布狀況和所具有的屬性資料，進行數(shù)字存儲，利用計算機分析和處理功能，建立起一套有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)通過對多要素的綜合分析，可以方便迅速地獲取信息，滿足應用研究的需要，并能以圖形和數(shù)字元兩種方式來表示結果。伍伍 控制理論與技術12經(jīng)典控制論現(xiàn)代控制論1.經(jīng)典控制論自1948年以來，控制論自身的發(fā)展相當迅速，從經(jīng)典理論到現(xiàn)代控制論，并發(fā)展到大系統(tǒng)理論。經(jīng)典控制理論是初期理論，這一時期大約在20世紀4050年代。該理論主要用于單輸入和單輸出的線性常系數(shù)系統(tǒng)(或線性定常系統(tǒng))。經(jīng)典控制理論對線性定常系統(tǒng)動態(tài)系統(tǒng)的研究，常常采用傳遞函數(shù)來描述系統(tǒng)的輸入和輸出之間的關系。2.現(xiàn)