北京交通大學(xué)2024年卓越計(jì)劃（交通運(yùn)輸）智能交通系統(tǒng)試題及答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述智能交通系統(tǒng)（ITS）的定義及其主要特征。2.智能交通系統(tǒng)主要包含哪幾個(gè)功能領(lǐng)域？請(qǐng)列舉其中三個(gè)并簡(jiǎn)述其基本作用。3.V2X（Vehicle-to-Everything）技術(shù)主要包括哪幾種通信方式？簡(jiǎn)述車與車（V2V）通信在交通安全方面的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。4.交通信息發(fā)布服務(wù)（TIS）主要向駕駛員提供哪些類型的信息？其服務(wù)形式有哪些？5.公共交通智能管理系統(tǒng)（ITMS）通常包含哪些關(guān)鍵技術(shù)或子系統(tǒng)？并說明其如何提升公共交通效率。6.簡(jiǎn)述大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值。二、論述題（每題10分，共20分）7.結(jié)合實(shí)際，論述智能交通系統(tǒng)在緩解城市交通擁堵方面可能發(fā)揮的作用，并分析其面臨的主要挑戰(zhàn)。8.自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展對(duì)未來的城市交通系統(tǒng)可能帶來哪些深遠(yuǎn)影響？請(qǐng)從交通組織、基礎(chǔ)設(shè)施、法律法規(guī)等角度進(jìn)行闡述。三、分析題（每題10分，共20分）9.某城市計(jì)劃部署智能交通系統(tǒng)以改善交叉口通行效率。請(qǐng)分析在部署智能信號(hào)控制系統(tǒng)時(shí)，需要考慮哪些關(guān)鍵因素？并說明該系統(tǒng)相比傳統(tǒng)信號(hào)控制的主要優(yōu)勢(shì)。10.隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，車輛能夠?qū)崟r(shí)獲取周圍環(huán)境信息。請(qǐng)分析這些信息除了用于提升交通安全外，還可以如何應(yīng)用于優(yōu)化交通流或提升出行體驗(yàn)。試卷答案一、簡(jiǎn)答題1.答案：智能交通系統(tǒng)（ITS）是指將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)。其主要特征包括：系統(tǒng)性、信息集成性、實(shí)時(shí)性、智能性、高效性、環(huán)保性。解析思路：首先要答出ITS的定義，通常包含信息技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)等的集成應(yīng)用，服務(wù)于地面交通管理。其次要概括其主要特征，如系統(tǒng)性（強(qiáng)調(diào)整體性）、信息集成性（核心在于信息融合）、實(shí)時(shí)性（反映動(dòng)態(tài)性）、智能性（核心在于決策優(yōu)化）、高效性（目標(biāo)之一）、環(huán)保性（現(xiàn)代交通發(fā)展要求）。2.答案：智能交通系統(tǒng)主要功能領(lǐng)域包括：智能交通信息服務(wù)系統(tǒng)（TIS）、智能交通管理系統(tǒng)（ATMS）、智能公共交通系統(tǒng)（ITMS）、智能交通安全系統(tǒng)（ATIS）、智能車輛系統(tǒng)（IVS）、交通基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)等。其中，智能交通信息服務(wù)系統(tǒng)（TIS）提供交通信息；智能交通管理系統(tǒng)（ATMS）優(yōu)化交通流量和信號(hào)控制；智能交通安全系統(tǒng)（ATIS）提供安全相關(guān)的信息。解析思路：需要列舉出幾個(gè)主要的ITS功能領(lǐng)域名稱，可以按字母順序或重要性列舉。然后選擇其中三個(gè)，分別簡(jiǎn)述其基本作用。TIS是信息發(fā)布，ATMS是管理控制，ATIS是安全預(yù)警，IVS是車輛智能化，ITMS是公交優(yōu)化，選擇其中三個(gè)即可。3.答案：V2X技術(shù)主要包括：車與車（V2V）、車與基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）、車與行人（V2P）、車與網(wǎng)絡(luò)（V2N）通信方式。車與車（V2V）通信的應(yīng)用實(shí)例：碰撞預(yù)警，通過V2V通信，車輛可以實(shí)時(shí)交換各自的位置、速度和行駛方向等信息，系統(tǒng)計(jì)算相互間的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)超過閾值時(shí)，提前向駕駛員發(fā)出預(yù)警，甚至自動(dòng)采取制動(dòng)措施，防止或減輕碰撞事故。解析思路：要準(zhǔn)確列出V2X的幾種主要通信方式。然后選擇一種方式（如V2V）和一個(gè)具體的應(yīng)用實(shí)例（如碰撞預(yù)警）。答題時(shí)需說明V2V通信如何實(shí)現(xiàn)碰撞預(yù)警，即通過信息交換、風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算和預(yù)警/制動(dòng)。4.答案：交通信息發(fā)布服務(wù)（TIS）主要向駕駛員提供實(shí)時(shí)交通狀況信息、出行路徑信息、交通事件信息、道路施工信息、天氣信息、停車場(chǎng)信息等。其服務(wù)形式包括：交通廣播（電臺(tái)、電視）、可變信息標(biāo)志（VMS）、手機(jī)APP、導(dǎo)航系統(tǒng)、網(wǎng)站信息等。解析思路：先列出TIS提供的信息類型，要涵蓋實(shí)時(shí)性、路徑規(guī)劃、事件、路況、服務(wù)設(shè)施等方面。然后說明信息的傳遞渠道或形式，即服務(wù)媒介，常見的有廣播、標(biāo)志、手機(jī)、導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)等。5.答案：公共交通智能管理系統(tǒng)（ITMS）通常包含：智能調(diào)度系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）、車輛自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、公交信息發(fā)布系統(tǒng)、客流分析系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)或子系統(tǒng)。ITMS通過智能調(diào)度優(yōu)化車輛運(yùn)行計(jì)劃和發(fā)車頻率，減少候車時(shí)間；AFC提升購票和通行效率；車輛監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握車輛位置和狀態(tài)，保障運(yùn)營安全；公交信息發(fā)布系統(tǒng)向乘客提供實(shí)時(shí)到站信息，改善出行體驗(yàn)；客流分析系統(tǒng)為服務(wù)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。解析思路：列舉ITMS的關(guān)鍵技術(shù)或子系統(tǒng)，如調(diào)度、AFC、監(jiān)控、信息發(fā)布、客流分析等。然后分別簡(jiǎn)述這些子系統(tǒng)如何提升公共交通效率，如調(diào)度優(yōu)化準(zhǔn)點(diǎn)率、發(fā)車頻率；AFC減少排隊(duì)；監(jiān)控保障安全；信息發(fā)布減少候車焦慮；客流分析指導(dǎo)資源分配。6.答案：大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)在：第一，提升交通管理決策的科學(xué)性，通過分析海量交通數(shù)據(jù)，可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)交通流量、識(shí)別擁堵瓶頸、評(píng)估政策效果；第二，優(yōu)化交通信息服務(wù)，為出行者提供更精準(zhǔn)、個(gè)性化的實(shí)時(shí)路況和路徑推薦；第三，支持智能交通系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作，如通過分析V2X數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)更智能的信號(hào)控制和安全預(yù)警；第四，促進(jìn)新業(yè)務(wù)模式的出現(xiàn)，如基于大數(shù)據(jù)的共享出行、自動(dòng)駕駛車隊(duì)管理等。解析思路：從不同角度闡述大數(shù)據(jù)的價(jià)值，如決策支持、信息服務(wù)優(yōu)化、系統(tǒng)協(xié)同、商業(yè)模式創(chuàng)新。每個(gè)角度都要結(jié)合大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)（海量、多樣、高速）和交通領(lǐng)域的具體應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行說明。二、論述題7.答案：智能交通系統(tǒng)通過多種方式緩解城市交通擁堵：一是優(yōu)化交通信號(hào)控制，根據(jù)實(shí)時(shí)流量動(dòng)態(tài)調(diào)整綠信比和周期，減少排隊(duì)和延誤；二是提供實(shí)時(shí)交通信息，引導(dǎo)駕駛員避開擁堵路段，優(yōu)化出行路徑；三是發(fā)展智能公共交通，提高公交吸引力和運(yùn)行效率，鼓勵(lì)更多人選擇公交出行；四是利用大數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)擁堵，提前采取疏導(dǎo)措施；五是支持共享出行和網(wǎng)約車，提高車輛使用效率；六是促進(jìn)需求側(cè)管理，通過經(jīng)濟(jì)或技術(shù)手段調(diào)控交通需求。面臨的挑戰(zhàn)包括：高昂的建設(shè)和維護(hù)成本；數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)問題；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，系統(tǒng)兼容性差；不同部門間的協(xié)調(diào)困難；公眾接受度和使用習(xí)慣的培養(yǎng)；基礎(chǔ)設(shè)施更新改造的滯后性。解析思路：開頭點(diǎn)明ITS緩解擁堵的作用機(jī)制。主體部分分點(diǎn)論述具體作用方式，可以結(jié)合上述答案中的具體措施。結(jié)尾部分分析面臨的挑戰(zhàn)，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理、社會(huì)等多個(gè)維度進(jìn)行思考，體現(xiàn)全面性。8.答案：自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展對(duì)未來的城市交通系統(tǒng)可能帶來深遠(yuǎn)影響：第一，交通組織模式變革，傳統(tǒng)駕駛行為消失，車輛可實(shí)現(xiàn)更緊密的編隊(duì)行駛（platooning），大大提高道路通行能力和運(yùn)輸效率，道路資源需求可能減少；第二，基礎(chǔ)設(shè)施智能化升級(jí)，需要部署高精度地圖、路側(cè)感知單元、V2X通信設(shè)施等，實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同；第三，法律法規(guī)體系重構(gòu)，需要制定新的交通法規(guī)來規(guī)范自動(dòng)駕駛車輛的權(quán)責(zé)、測(cè)試、準(zhǔn)入和事故處理；第四，出行服務(wù)模式創(chuàng)新，可能出現(xiàn)自動(dòng)駕駛出租車隊(duì)（Robotaxi）、無人配送車等新型出行服務(wù)，改變?nèi)藗兊某鲂蟹绞胶统杀?；第五，交通安全水平提升，理論上可以消除大部分由人為失誤導(dǎo)致的事故；第六，對(duì)就業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，傳統(tǒng)司機(jī)崗位減少，催生新的就業(yè)崗位（如自動(dòng)駕駛系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)分析師等）。解析思路：從多個(gè)角度（交通組織、基礎(chǔ)設(shè)施、法規(guī)、服務(wù)、安全、社會(huì)）論述自動(dòng)駕駛帶來的影響。每個(gè)角度都要具體說明可能的變化，如交通組織上的車道利用率提高、基礎(chǔ)設(shè)施上的新需求、法規(guī)上的新內(nèi)容、服務(wù)上的新模式等。注意區(qū)分自動(dòng)駕駛技術(shù)本身和它所引發(fā)的一系列連鎖反應(yīng)。三、分析題9.答案：部署智能信號(hào)控制系統(tǒng)時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素包括：第一，交通數(shù)據(jù)采集的精度和實(shí)時(shí)性，需要部署足夠的傳感器（如地感線圈、攝像頭、雷達(dá)）獲取準(zhǔn)確的車流量、車速、排隊(duì)長度等數(shù)據(jù)；第二，信號(hào)控制算法的選擇和優(yōu)化，需要根據(jù)交叉口的具體交通特征（如相位差、綠信比、周期）選擇合適的算法（如感應(yīng)控制、自適應(yīng)控制、協(xié)同控制），并通過仿真或?qū)崪y(cè)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化；第三，交叉口幾何設(shè)計(jì)適應(yīng)性，信號(hào)系統(tǒng)需要與交叉口的幾何形狀（如車道數(shù)、轉(zhuǎn)彎半徑）相匹配；第四，與周邊信號(hào)燈的協(xié)調(diào)控制，對(duì)于干道交叉口，需要實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈的協(xié)調(diào)控制或綠波帶設(shè)置；第五，系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性，確保信號(hào)設(shè)備正常工作，有備用和故障診斷機(jī)制；第六，成本效益分析，評(píng)估系統(tǒng)投入與預(yù)期效益（如通行能力提升、延誤減少）是否匹配。智能信號(hào)控制系統(tǒng)相比傳統(tǒng)固定配時(shí)信號(hào)控制的主要優(yōu)勢(shì)在于：能夠根據(jù)實(shí)時(shí)交通流的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)配時(shí)，最大限度地提高交叉口通行效率，減少車輛延誤和排隊(duì)長度；能夠?qū)崿F(xiàn)干道信號(hào)的協(xié)調(diào)控制，減少車輛在干道上的等待次數(shù)；提高了交通系統(tǒng)的智能化水平。解析思路：分析題需要更深入。第一問，先列出需要考慮的關(guān)鍵因素，涵蓋數(shù)據(jù)、算法、幾何、協(xié)調(diào)、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等方面。第二問，對(duì)比智能控制和傳統(tǒng)控制，突出智能控制的優(yōu)勢(shì)，主要是“動(dòng)態(tài)適應(yīng)性”帶來的效率提升，并可以延伸到協(xié)調(diào)控制、智能化水平等方面。10.答案：車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取的車輛周圍環(huán)境信息除了用于提升交通安全外，還可以應(yīng)用于優(yōu)化交通流和提升出行體驗(yàn)。在優(yōu)化交通流方面，這些信息可以被交通管理中心收集和分析，用于：第一，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的交通流量預(yù)測(cè)，從而優(yōu)化區(qū)域信號(hào)配時(shí)或采取匝道控制等措施，緩解擁堵；第二，動(dòng)態(tài)調(diào)整路段的限速，引導(dǎo)車輛平穩(wěn)行駛，防止追尾和擁堵；第三，優(yōu)化公共交通運(yùn)輸調(diào)度，如根據(jù)實(shí)時(shí)乘客需求和車輛位置，動(dòng)態(tài)調(diào)整公交車的發(fā)車頻率和路線；第四，支持車路協(xié)同的交通流優(yōu)化技術(shù)，如通過V2I通信發(fā)布綠波信息，引導(dǎo)車輛高效通過路口。在提升出行體驗(yàn)方面，這些信息可以通過導(dǎo)航系統(tǒng)或手機(jī)APP直接推送給駕駛員或乘客，用于：第一，提供更實(shí)時(shí)的路況信息和前方擁堵/事故預(yù)警，幫助用戶規(guī)劃最優(yōu)路徑；第二，提供停車場(chǎng)空位信息，方便用戶快速找到停車位；第三，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛車輛與周邊車輛的