第三章ITS體系構(gòu)造及系統(tǒng)各局部的功能與整體功能，就要用到“體系構(gòu)造”這一概念。本章介紹ITS體系構(gòu)造的根本概念、體系構(gòu)造的構(gòu)建方法、以及應(yīng)用實例。第一節(jié)什么是ITS體系構(gòu)造互作用和相互依靠的假設(shè)干組成局部結(jié)合成的具有特定功能的有機整體。在交通系統(tǒng)中，人、車、路以及貨物這四個組成局部構(gòu)成了道路交通系統(tǒng)，該系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)人或物的有效移動。假設(shè)人〔貨物、車、路構(gòu)成的道路交通系統(tǒng)，再配上具有智能的交通信息中心、交通治理中心、交通掌握中心等以及智能化的車載設(shè)施和道路交通根底設(shè)施，如各類檢測設(shè)施、信息公布設(shè)施即信息傳輸設(shè)施，就構(gòu)成了智能交通運輸系統(tǒng)。柱、屋面等各構(gòu)件用肯定的搭接方式建成，具有供人們居住生活的功能。房屋的各構(gòu)件相互搭接的關(guān)系及房屋各局部的功能和整體功能可用房屋的建筑圖和構(gòu)造圖來描繪。同樣，ITS各構(gòu)件的相互關(guān)系及各局部的功能和整體功能，也可用系統(tǒng)體系構(gòu)造來描述。因此，ITS的體系構(gòu)造是指系統(tǒng)所包含的子系統(tǒng)、各個子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和集成方式、以及各個子系統(tǒng)為實現(xiàn)用戶效勞功能、滿足用戶需求所應(yīng)具備的功能。依據(jù)定義，ITS體系構(gòu)造打算了系統(tǒng)如何構(gòu)成，確定了功能模塊以及模塊之間的通信協(xié)議和接口，它的設(shè)計必需包含實現(xiàn)用戶效勞功能的全部子系統(tǒng)的設(shè)計。ITS體系構(gòu)造具有以下重要意義：ITS解這個系統(tǒng)的構(gòu)造；ITS局部便于協(xié)調(diào)，集成為一個整體；ITS成為一個高效、完整的系統(tǒng)，并具有良好的擴

ITS框架，進展地區(qū)性的體系構(gòu)造，保證不同地區(qū)智能交通系統(tǒng)具有兼容性。其次節(jié)ITS體系構(gòu)造的構(gòu)建方法ITS體系構(gòu)造構(gòu)建方法比較ITS體系構(gòu)造承受的方法主要有兩種，一種稱為構(gòu)造化方法(StructuredMethod)，一種稱為面對對象的方法(ObjectOrientedMethod)。數(shù)據(jù)。構(gòu)造化方法簡潔易行，流行已久，能被大多數(shù)工程師理解和承受，便于溝通，但用構(gòu)造化方法開發(fā)的系統(tǒng)修改或擴展比較困難。定每個對象執(zhí)行的功能，圍繞數(shù)據(jù)對象或?qū)嶓w組織功能，形成單一的相互關(guān)聯(lián)的視圖。用面對對象方法開發(fā)的系統(tǒng)易于擴展和修改，但該方法操作起來比較簡單，而且可讀性不強，不利于溝通和爭論。ITS設(shè)計的框架，必需得到全國工程師和投資者的廣泛認同才能真正發(fā)揮作用。因此，國家ITS體系構(gòu)造必需具有較強的可讀性，以便讓更多的人能理解之，進而爭論之。此外，假設(shè)用面對對象的ITS是ITS體系也承受了構(gòu)造化方法。構(gòu)造化方法簡介ITS體系構(gòu)造，其主要流程如下圖。圖構(gòu)造化方法構(gòu)建體系構(gòu)造流程簡圖框架模型ArchitectureModl需求模型RequirementModl界定用戶、用戶效勞、用戶效勞要求

框架互連圖框架互連說明框架流圖 框架模塊說明框架背景圖框架字典響應(yīng)時間要求掌握流圖 掌握說明數(shù)據(jù)流圖 處理說明背景圖 需求字典界定用戶系統(tǒng)的一IT系統(tǒng)界定用戶的方法來界定其用戶。信息系統(tǒng)的用戶是指影響系統(tǒng)或受系統(tǒng)影響的人和機構(gòu)，可以從四個方面識別信息技術(shù)系統(tǒng)的用戶，即：ITITIT者。用戶效勞所謂用戶效勞是按用戶的要求，系統(tǒng)應(yīng)能為用戶效勞的事項。ITS用戶效勞ITSITS開發(fā)的范圍。用戶效勞要求能完成一系列功能。為了反映這一點，須將每項用戶效勞分解成更為具體的功能說明——即用戶效勞要求；換句話說，用戶效勞要求是系統(tǒng)為供給用戶效勞而應(yīng)當(dāng)具備的一些功能。需求模型務(wù)是定義系統(tǒng)的信息處理行為和掌握行為。在構(gòu)架模型開發(fā)階段主要考慮系統(tǒng)的功能要求。統(tǒng)外部。數(shù)據(jù)流圖和過程定義描述系統(tǒng)執(zhí)行的功能。掌握流圖和掌握說明描述系統(tǒng)執(zhí)行這些功能的條件或環(huán)境。實時性要求(TimeSpecification)(Event)刺激后，在“輸出終端”作出反響的時間進展限定。進展描述和定義。S流圖被參加數(shù)據(jù)流圖。構(gòu)架模型任務(wù)是：①確定組成系統(tǒng)的物理實體；②定義物理實體之間的信息流淌；③說明信息流淌的通道。在構(gòu)架模型開發(fā)階段不僅要考慮功能要求，而且要考慮性能要求、牢靠性要求、安全保密要求以及開發(fā)費用、開發(fā)周期、可用資源甚至市場條件等方面的問題。通道定義”和“信息字典”組成。架總圖一般與系統(tǒng)總圖全都。信息流圖和構(gòu)架模塊說明描述組成系統(tǒng)的物理模塊以及模塊之間的信息流淌。信息通道圖和信息通道定義描述模塊間信息流淌的渠道。信息字典注釋信息通道中全部的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)字典中未消滅的其他信息。ITS含，并經(jīng)過對所構(gòu)建的體系進展評價，包括來自投資者意愿的反響信息，最終利用來自確認和評價的反響結(jié)果進一步修改系統(tǒng)要求和體系構(gòu)造。ITS的爭論開ITS各局部和各類產(chǎn)品的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)定系統(tǒng)的通信協(xié)議等。第三節(jié)美國的國家ITS體系構(gòu)造開發(fā)過程目前，我國還沒有形成最終完善的《國家ITSITS體系構(gòu)造。ITSITS體系構(gòu)造開發(fā)打算4個小組分別獨立開發(fā)出體ITS體系構(gòu)造。的開發(fā)程序。首先從界定用戶、確定用戶效勞和用戶效勞要求動身，開發(fā)出運營要求或系統(tǒng)要求，進而開發(fā)出運營概念〔體系構(gòu)造的目標(biāo)以及用戶如何與之交互2022年時間框架內(nèi)供給全部)的時間框架和背景；體系構(gòu)造確實認表達在追溯矩陣中，追溯矩陣將用戶效勞要求追溯至規(guī)律構(gòu)造中的處理、物理構(gòu)造中的子系統(tǒng)，以保證全部的用戶效勞都被體系構(gòu)造所包含；然后對體系構(gòu)造進展評價，包括承受來自投資者意愿的反響信息；最終利用來自評價和確認過程的返饋結(jié)果進一步改進系統(tǒng)要求和體系構(gòu)造。ITS體系構(gòu)造概貌〔UNIA〕2500萬美元，主要成2500頁的文本中，分為：體系構(gòu)造、評價、實施策略和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等4局部內(nèi)容。下文將從用戶效勞與用戶效勞要求、規(guī)律構(gòu)造和物理構(gòu)造等方面，ITS體系構(gòu)造概貌。用戶效勞與用戶效勞要求ITS體系構(gòu)造的根本要求，UNIA掩蓋了〔3-1〕)1000多條用戶效勞要求。3-1ITS用戶效勞出行和運輸治理

用戶效勞(En-RouteDriverInformation)路線導(dǎo)行(RouteGuidance)旅行者效勞信息(TravelerServicesInformation)(TrafficControl)(IncidentManagement)排放測試與緩解(EmissionsTestingandMitigation)Intersection)出行需求治理 出行前旅行信息(Pre-TripTravelInformation)合乘車匹配與預(yù)約(RideMatchingandReservation)需求治理和運營(DemandManagementandOperations)公共運輸運營 運輸治理(PublicTransportationManagement)在途公交信息(En-RouteTransitInformation)個人化公共交通(PersonalizedPublicTransit)公共出行安全(PublicTravelSecurity)商用車運營

電子付費效勞(ElectronicPaymentServices)商用車電子結(jié)算(CommercialVehicleElectronicClearance)自動路邊安全檢查(AutomatedRoadsideSafetyInspection)車載安全監(jiān)視(On-BoardSafetyMonitoring)Vehicle AdministrativeProcesses)危急物品特別響應(yīng)(HazardousMaterialIncidentResponse)商用車隊治理(CommercialFleetManagement)緊急大事治理 緊急大事通報與個人安全(EmergencyNotificationandPersonalSecurity)(EmergencyVehicleManagement)先進車輛掌握和安全系統(tǒng) 縱向防撞(LongitudinalCollisionAvoidance)橫向防撞(LateralCollisionAvoidance)(IntersectionCollisionAvoidance)防撞視野強化(VisionEnhancementforCrashAvoidance)(SafetyReadiness)撞前避傷(Pre-CrashRestraintDeployment)自動大路系統(tǒng)(AutomatedHighwaySystems)規(guī)律構(gòu)造路況 一般車 其它車 公交車商用車媒體費機構(gòu)人員人員停車場系統(tǒng)倉庫路況 一般車 其它車 公交車商用車媒體費機構(gòu)人員人員停車場系統(tǒng)倉庫與維護機構(gòu)商用車鐵路運營者道路 工作員車輛其它商用車 公交車隊 政府治理系統(tǒng) 治理者 部門商用車一般車公交駕障礙駕駛員駕駛員駛員物旅行者人員運營者供給者交通行人穿插口ITSITS總圖效勞付款懇求緊急大事確認付款駕駛員和緊急大事通知效勞財務(wù)機構(gòu)緊急大事通信系統(tǒng)路線懇求公交事故數(shù)據(jù)路線信息治理路線信息路線信息與規(guī)劃數(shù)據(jù)交通信息商用車輛ITS規(guī)劃者懇求擁擠信息事故信息與掌握車輛狀態(tài)事故確認交通掌握信息一般車輛交通物理構(gòu)造

圖簡化的UNIA頂層數(shù)據(jù)流圖3層：運輸層、通信層和體制層。運輸層執(zhí)行運輸功能，通信層為運輸層組件之間的連接供給通信效勞，體制層反映政策制定者、體制層不屬于物理構(gòu)造局部，而是在實施策略中描述。物理構(gòu)造分運輸層和通信層進展描述。運輸層UNIA構(gòu)架總圖與圖所示的規(guī)律構(gòu)造總圖全都。系統(tǒng)；每個子系統(tǒng)進一步分解多個設(shè)備包。設(shè)備包是物理構(gòu)造中可以購置的最FlowDiagram，顯示了各類子系統(tǒng)之間及其與外部終端之間的關(guān)系，圖中實線框表示ITS組件，虛線框表示外部終端。子系統(tǒng)信息協(xié)調(diào)出行者懇求狀態(tài)出行者子系統(tǒng)懇求效勞回應(yīng)中心子系統(tǒng)懇求狀態(tài)中心懇求效勞探測車數(shù)據(jù)信息識別交易確認駕駛員懇求車輛子系統(tǒng)識別狀態(tài)交易確認路側(cè)子系統(tǒng)懇求狀態(tài)路側(cè)AHS掌握狀態(tài) 障礙物空氣質(zhì)量狀態(tài)掌握環(huán)境圖圖UNIA頂層構(gòu)架流圖通信層ITS4種類型的通信媒體，即：有線通信〔固定——固定、廣域無線通信〔固定——移動、專用短程通信〔固定——移動〕和車車通信〔移動——移動。ITS419〔用矩形框表示〕4種根本通信連接方式〔用橢圓形框表示UNIA物理構(gòu)造之運輸層和通信層的最高級視圖。出行者子系統(tǒng)

中心子系統(tǒng)尾緊交尾緊交氣排急事通放件管管管理理理息 隊 商遠程出行支持個人信息入口

服 公 收 與 用務(wù) 交 費 貨 車管提 管 管 運 管 規(guī)供管者 理 理 理 理 劃廣域無線通信 有 線 通 信一般車輛 道路車 公交車輛-車 商用車輛通信 緊急車輛

專 收 費用短 停車管理程通 商用車檢查公交

商用車

信一般車 障礙物 駕駛員

路況 公交車 一般車旅行者人員運營者供給者交通

商用車圖UNIA頂層構(gòu)架互連圖 媒體第四節(jié)中國國家ITS體系構(gòu)造展望道路收費機構(gòu)人員UNIAITS體系構(gòu)造〔CNIA〕做扼要介紹，主要集中行人穿插口

人員停車場報者構(gòu)造

ITS

構(gòu)其它交通

制和技

CNIAUNIA規(guī)律構(gòu)造的差異主要來源于中、美ITS用戶效勞與用戶服者圖

倉庫辦公室 務(wù)供給者ITS總圖相比，增加了自行車、騎自行車者車車、殘疾殘疾車騎車者

機構(gòu)與維護鐵路路邊緊急系統(tǒng) 車輛政府運營者設(shè)備工作員 治理部門查人員治理者部門人、科研人員、防災(zāi)救災(zāi)辦公室等外部終端。ITS總圖頂層數(shù)據(jù)流圖ITSITSUNIAS8輛監(jiān)視與掌握、公交治理、緊急效勞治理、駕駛員和出行者效勞、電子付款效勞、規(guī)劃與實施。考慮到中國與美國在用戶效勞要求上的區(qū)分，可以在規(guī)律構(gòu)造S9棵功能性“處理樹))治理；3)車輛監(jiān)視與掌握；4)公交治理；5)緊急效勞治理；6)駕駛員與旅行者效勞；7)電子收付費；8)自行車與行人支援；9)供給歷史數(shù)據(jù)效勞。考慮各“處理樹”之間的數(shù)據(jù)交換，可得中國ITS規(guī)律構(gòu)造頂層數(shù)據(jù)流圖如下圖。收費結(jié)果收費結(jié)果付費懇求6駕駛員與查詢大事數(shù)據(jù)效勞信息7〔DFD〕車輛數(shù)據(jù)〔DFD〕查詢AHS路線8自行車與行人支援〔DFD〕價格數(shù)據(jù)路線懇求交通數(shù)據(jù)公交數(shù)據(jù)路線數(shù)據(jù)價格查詢公交查詢3掌握〔DFD〕探測車信息與排放數(shù)據(jù)1〔DFD〕AHS掌握交控信息公交優(yōu)先懇求4〔DFD〕緊急大事求救交通數(shù)大事治理信息及據(jù)記錄優(yōu)先掌握懇求車輛數(shù)據(jù)大事檢測信息公交緊急大事協(xié)調(diào)收費結(jié)果公交緊急大事路線財務(wù)數(shù)據(jù)確認信息9懇求效勞2〔DFD〕商車統(tǒng)計數(shù)據(jù)供給歷史數(shù)據(jù)效勞〔DFD〕公交統(tǒng)計數(shù)據(jù)緊急車輛運營數(shù)據(jù)5緊急〔DFD〕大事數(shù)據(jù)查詢查詢危急物品信息緊急大事數(shù)據(jù)暴力大事信息ITS規(guī)律構(gòu)造頂層數(shù)據(jù)流圖物理構(gòu)造物理構(gòu)造把規(guī)律構(gòu)造所確定的“處理”安排到ITS物理實體上，依據(jù)各實體所含的“處理”之間的數(shù)據(jù)流，確定實體之間的構(gòu)架流，進而確定物理實體的互連方式。物理構(gòu)造確實定要考慮系統(tǒng)功能要求，也要考慮非功能性要求，包括體制、文化、市場等因素的影響。系統(tǒng)功能要求通過規(guī)律構(gòu)造確定的“處理”和“數(shù)ITSITS功能在物理實體間的安排。例如：美國最初想把“交通信息效勞”功能和“交通治理”功能安排到一個子系統(tǒng)中，但考慮到“交通信息效勞”涉及到個人隱私，執(zhí)行“交通治理”功能的公有部門在保護個人隱私方