智能交通系统.docx

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智能交通系统

摘要

随着我国经济的发展，人们对城市基础设施期望的不断提高，传统的公交调度管理系统已不能满足乘客对公交服务及时性和舒适性的更高需求。

与发达国家相比，我国城市公交调度方法仍比较原始，不仅车辆到站时间不稳定，信息化服务更是基本空白。

近几年，我国大力推进公交电子化的进程，开发代表城市公交发展的高新技术。

电子化的引入已经给公交系统带来了许多优势，如应用地理信息系统、数字通讯、计算机网络等现代科学技术，在城市主要干道上实施营运跟踪管理，建立动态监控指挥平台，改善目前的调度管理和服务水平，为广大乘客提供实时车辆到站预报，同时进行公共信息发布、盲人语音导航等便民服务，吸引了客流，提升了公交运营质量。

这些技术当中以电子站牌最为引人注目，公交电子站牌系统是一种集电子与计算机技术、通信技术于一体的智能交通系统，它将汽车、公路、人等因素，通过这些先进的技术联合成一个高效而又开放的交通体系。

本论文主要研究了公交车电子站牌系统的设计与开发过程，在对国内外电子站牌系统进行分析后，系统采用B/S模式，用基于Web的语言开发系统应用界面，利用MSSQLServer2000数据库作为系统数据存储机制，完成信息的存储和发布。

利用现有的网络通讯条件构建系统的网络体系结构，实现系统数据的共享与传输。

开发过程中还使用了无线数据传输技术实现车辆与站台间的无线信息传输。

电子站牌系统的研发使道路管理者和使用者方便地获得所需的交通信息,帮助乘客及时选择合适的行动路线,疏散交通流量,将整个交通状况向理想的状态引导,并提高了道路的使用效率

关键词：

智能交通，电子站牌，Browser/Server（B/S）模式，SQL

ABSTRACT

Alongwiththedevelopmentofeconomy,Peopleconstantlyheightentheirexpectationsfortheinfrastructureofcity,sothattraditionalpublictransportationcontrolsystemhaven'tbeensatisfiedgrowingdemandofpassengersfortimelinessandcomfortable.WholeservicelevelofChinesetransportationsystemisfarlowerthanthatofadvancedcountries,forexample,busesoftennotarriveatstationontime,lackofinformationserviceandtransportationcontrolmethodisoutdated.Inrecentyears,Chinesegovernmenthavemadegreatefforttoimprovee-servicelevelofpublictransportationsystem,moreover,thegovernmenthavebegantodevelopnewtechnologyfortransportationsystem,introductionofe-servicebringvariousadvantagestopublictransportation,forinstanceGeographicInformationSystem,DataCommunication,ComputerNetworkandothermoderntechnologies.Furthermore,thepublictransportationsystemadopttrackingmanagementinmainstreetsofcities,andsetupdynamicmonitormaneuveringplatform,enhancerecentmanagementandservicelevel,providerealtimeinformationaboutarrivalforecastaswellasPublicinformationforpassengers,offervoicenavigationandotherservicesfortheconvenienceofthecustomers.Allofthesemeasuresindeedattractmorepassengersaswellasimproveefficiencyofpublictransportationsystem,amongwhichelectronicstationboardisthemostremarkable.Thebuselectronicstationboardsystemthisthesistalksaboutisakindofintelligenttransportationsystemwhichiscomposedofelectronictechnology,computertechnology,communicationtechnology.etc,throughwhichthissystemunitstheelementssuchascar,road,andhumantoahigheffectiveopentransportationsystem.

Thisthesismainlystudiesthedesignanddevelopmentofbuselectronicstationboardsystem,andaftertheanalysisofelectronicstationboarddomesticandabroad,thesystemadoptstheMSSQLServer2000databaseasthedatastoragemechanismtocompletetheinformationstorageandissuance,andconstructsthenetworksystemonpresentnetworkcommunicationconditioninordertorealizethesharingandtransmissionofdatainB/SmodeintheapplicationinterfacebasedonWeblanguagedevelopmentsystem.Radiotransinformationtechniqueisemployedtocarryouttheradiotransinformationbetweenvehicleandstationinthedevelopmentprocess.Thedevelopmentofelectronicstationboardsystemisabigconvenienceforroadadministratorandusertoacquiretrafficinformation,andmayhelppassengerschoosecorrectroute,evacuatetrafficflow,pilotthetraffictoidealcondition,andenhancetheavailabilityofroad.

KEYWORDS:

Intelligenttransportation，Electronicstationboard，Browser/Server（B/S）mode，SQL

目录

摘要I

ABSTRACTII

1绪论

1.1智能交通系统概述1

1.1.1智能交通的概念和目标1

1.1.2智能交通发展现状2

1.1.3我国智能交通系统发展的必要性2

1.2电子站牌系统概述3

1.3电子站牌系统的理论意义和实用价值3

1.4国内外电子站牌的研究动向及进展4

1.5本论文主要研究内容5

2电子站牌信息发布系统的设计和开发

2.1设计目标6

2.2开发环境及技术介绍6

2.2.1IIS服务器6

2.2.2B/S模式7

2.2.3ASP与.NET技术7

2.2.4SQL技术8

2.2.5ADO技术8

2.3系统需求分析9

2.3.1系统用户的划分9

2.3.2系统完整功能及数据流图9

2.3.3系统总体结构图的设计11

2.4系统模块基本功能与设计12

2.5后台管理模块13

3电子站牌系统的数据库实现

3.1数据总体E-R图的设计16

3.2数据表的设计16

3.3表结构关系图的设计19

4编码

4.1ASP程序与SQL库的连接20

4.2编程20

4.2.1级联下拉菜单的实现21

5结论

致谢24

参考文献25

1绪论

1.1智能交通系统概述

1.1.1智能交通的概念和目标

智能交通系统（IntelligentTransportSystem，简称ITS）的概念是在20世纪90年代初期才形成的。

在这之前一些发达国家，如美国、日本以及欧盟各国曾经对高速公路和机动车辆的智能化问题进行过不少研究，并取得了一批成果，当时美国取名为IVHS项目，即是IntelligentVehicle-HighwaySystem的简称。

后来，随着交通智能化的要求日益迫切，交通产业现代化的任务日益繁重，确定了将道路交通智能化的研究成果扩大应用到铁路、水运和航空领域的发展方向，从综合交通系统的角度来研究交通网络智能化的问题，这就逐步形成了建立智能交通系统的新概念。

智能交通就是将先进的信息技术、通信技术、控制技术以及人工智能技术和运输组织等技术有效地综合运用于整个交通运输的组织管理和经营服务体系,在系统工程综合集成理论与方法运用中建立起来的一种实时、准确、高效、高技术的交通运输综合组织管理和运营服务系统。

智能交通系统具有以下的特征：

（1）.智能交通系统的形成源于知识工程，通过知识工程进行科学、技术和方法论的综合，解决知识的获取、形式化和计算机实现。

（2）.智能交通系统的功能至少应具有判断能力、推理能力和学习能力，并应具有辅助决策的作用。

（3）.智能交通系统的结构上应有机器感知、机器学习、机器识别和知识库、模型库等部分组成[1]。

智能交通系统就是以缓和道路堵塞和减少交通事故，提高交通参与者的方便、舒适为目的，利用交通信息系统、通讯网络、定位系统和智能化分析与选线的交通系统的总称。

它通过传播实时的交通信息使出行者对即将面对的交通环境有足够的了解，并据此做出正确选择。

智能交通系统也是为解决当今社会机动化导致的交通问题及经济、社会、生态系统、外部效益直接下降而产生的，因而智能交通系统的目标应体现社会、经济、生态系统三个层次的效益提高。

ITS的目标和功能包括如下几方面：

提高交通运输的安全水平；减少交通堵塞；保持交通畅通；提高运输网络通行能力；帮助人们在使用交通时更安全、方便、快捷、舒适；降低交通运输对环境的污染程度并节约能源；提高交通运输生产效率和经济效益。

与传统提高交通运输水平手段相比，ITS不是单纯依靠建设更多的基础设施、消耗大量资源来实现以上目标和功能，而是在现有或较完善的基础设施上，依靠先进的科学技术，综合运用多学科知识来实现其目标和功能的[2]。

1.1.2智能交通发展现状

智能交通系统具有明显的先进性改进交通水平。

据测，应用智能交通系统后，可有效提高效能运输效益，使交通拥挤降低20%，延误损失减少10-25%，车祸降低50-80%，油料消耗减少30%。

美国是应用ITS较为成功的国家之一。

1995年3月，美国交通部出版了“国家智能交通系统项目规划”，明确规定了智能交通的7大领域和29个用户服务功能，并确定了到2005年的年度开发计划。

7大领域包括：

出行和交通管理系统，出行需求管理系统，公共交通运营系统，商用车辆运营系统，电子收费系统，应急管理系统，先进的车辆控制和安全系统。

ITS在美国的应用已达80%以上，而且相关的产品也较先进。

美国ITS应用在车辆安全系统（占51%），电子收费（占37%），公路及车辆管理系统（占28%），导航定位系统（占20%），商业车辆管理系统（占14%）方面发展较快。

美国联邦政府1990-1997年用于ITS研究开发的年度预算总计为12.935亿美元，20年发展规划投资预算约为400亿美元。

美国政府要求将ITS的发展与建设纳入各级政府的基本投资计划之中，大部分资金由联邦、州和各级地方政府提供。

日本很早就开始了对智能交通系统的研究。

日本ITS规划体系包括：

先进的导航系统，安全辅助系统，交通管理最优化系统，道路交通管理高效化系统，公交支援系统，车辆运营管理系统，行人诱导系统和紧急车辆支援系统。

日本的ITS主要应用在交通信息提供、电子收费、公共交通、商业车辆管理以及紧急车辆优先等方面，目前在日本已有超过1800万人的汽车导航系统用户。

日本政府1996-1997年用于ITS研究开发的预算为161亿日元，用于ITS实用化和基础设施建设的预算为1285亿日元。

1996年，“推进ITS总体构想”推出了一个投资预算7.8兆日元的20年规划。

日本走政府与民间企业相互合作的道路，如车辆信息通讯系统（VICS）的运作方式极大地调动了企业的积极性，加速了日本ITS的开发与应用。

欧洲在ITS应用方面的进展介于日本和美国之间。

目前正在进行Telematic的全面开发，计划在全欧洲建立专门的交通（以道路交通为主）无线数据通信网，并正在开发先进的出行信息服务系统（ATIS），车辆控制系统（AVCS），商业车辆运行系统（ACVO），电子收费系统等。

在20世纪80年代中期，欧洲10多个国家投资50多亿美元，旨在完善道路设施，提高服务水平。

欧盟从1984年到1998年仅用于ITS共同研究开发项目的预算就达280亿欧洲货币单位[3]。

1.1.3我国智能交通系统发展的必要性

（1）中国是一个经济持续发展的发展中国家，改革开放以来，城市化与汽车产业化发展十分迅猛。

改革开放前，城市化水平不足19%，目前已经发展到超过30%，预测2010年将接近50%；机动车拥有量目前已达6000万辆，并以每年10%以上的速度增长，预计2010年达到1.3亿多辆。

（2）近些年来，中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观，但跟不上机动车增长速度。

总体水平与发达国家有较大差距，特别是大多数城市路网结构不合理，道路功能不完善，道路系统不健全。

交通管理设施缺乏，管理水平不高。

即使各地都建立了交通控制中心，大多只是实现了监视功能，而远没有发挥控制功能的效应。

（3）中国城市的大气质量恶化，已逐步由无烟煤污染为主转变为机动车尾气污染为主。

其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等，致使在世界十大空气污染最严重的城市中，我国就据之有七。

同时，车辆状况差也直接影响到城市交通，并已成为制约我国城市交通的重要因素。

以车况较好的北京市为例，平均日故障次数达500次以上，给城市交通带来巨大压力[4]。

总之，目前世界上已形成了美国、日本、欧盟三大ITS研发基地，我国的ITS也取得了一些进展，ITS的良好前景已得到公认。

1.2电子站牌系统概述

电子站牌，区别于往常在公交车站见到的“铁制”站牌，是以电子或液晶屏幕的形式显示公交车信息的指示牌。

在车站等车的乘客，可以通过这个电子站牌看到下一辆车甚至该线路所有车的行驶情况，也就是说，它能告诉你要等的公交车现在行驶到了什么车站，距到站大概还有多少时间和距离，车上人员的拥挤程度，让乘客及时选择合适的出行方式，疏散了交通流量，提高了道路的使用效率。

根据实际的情况，还可以在电子站牌上看到简要新闻、天气预报、路况信息、紧急公告、视频广告等即时信息，使人们等公交车不再是一件心情焦虑的事情。

先进的公交车电子站牌系统，一直被认为是解决交通拥挤的有效办法，它是将先进的电子与计算机技术、通信技术等应用到高使用率的公共汽车的运行过程中，提高公交系统的效率和安全。

它将汽车、公路、人等因素，通过这些先进的技术联合成一个高效而又开放的交通体系。

1.3电子站牌系统的理论意义和实用价值

公交是大众出行的常用工具，公共交通发展的好坏影响着人们出行的方便性、安全性等各个方面。

因此近几年我国在大力推进电子化进程的同时，也在着手开发代表城市公交发展标志的高新技术，其中最引人注目的便是公交电子站牌的技术开发。

它能使道路管理者和使用者方便地获得所需的交通信息,帮助乘客及时选择合适的行动路线,疏散交通流量,将整个交通状况向理想的状态引导,使交通顺畅和安全,并提高了道路的使用效率。

公交从侧面反映了城市交通的建设和管理水平,而集成了计算机、网络通讯、电子地图与现代控制技术的电子站牌，又是城市公交信息化、现代化的标志之一。

目前，由于城市规模不断扩大，公交网络急剧复杂化，基于传统的管理模式和简单的MIS系统已经不能满足管理者对城市交通系统进行有效管理的需求[5]。

另一方面，城市居民对交通质量的要求越来越高，“畅通、快捷、安全、舒适”越来越受到人们的重视，迫切需要一种全新的更加方便、简单、直观、有效、图文一体化的动态交通信息发布和查询模式。

城市公交管理系统的建立不仅可以让乘客享受到最多的便利，而且为运营者提供了高度的智能化管理平台。

通过设置电子站牌动态显示公交车的位置信息，便于乘客及时掌握候车时间和乘车时间，使换乘衔接更为高效，换乘方案可预见性更强。

通过电子地图实时掌握公交车的位置信息，使调度管理更加灵活，使车辆、人力资源开发运用更高效、经济，对事故等紧急信息的处理更及时。

总之，系统在改变落后的运营管理和调度模式、实现公交资源的最优配置、提高公交企业效率、提升公交服务水平和吸引乘客等方面具有重要的现实意义。

1.4国内外电子站牌的研究动向及进展

美国、日本、加拿大、英国、法国、韩国等国家都投入了较大的人力和物力从事智能公共交通系统研究，在国际上均处于领先地位，并已取得了显著的成果。

自20世纪80年代以来，许多国家公共交通部门开始应用先进的信息与通信技术进行公交车辆定位、车辆监控、自动驾驶、计算机辅助调度及提供各种公共交通信息以提高公交服务水平[6]。

目前欧洲各国正在进行Telematics的全面应用开发工作，计划在全欧洲范围内建立专门的交通无线数据通信网。

智能交通系统的交通管理、车辆行驶和电子收费等都围绕Telematics和全欧无线数据通信网来开展。

在公共交通方面，欧洲许多国家同中国一样具有悠久的历史，城市街道一般比较狭窄。

但是，他们通过实施公交优先政策，设立公交专用道，为公交车提供优先通行信号，布设智能公交监控和调度管理系统等措施，提高公交车辆运行速度和公交服务质量以吸引公众乘坐公交车出行，从而有效缓解了城市交通压力，解决了城市交通问题，并取得了明显的社会经济效益。

在德国科隆，该市公共交通由KVB经营。

KVB公司80年在德国率先建立德国第一个公交调度指挥中心，并在全部的运营车辆上安装了GPS设备，应用GPS、标杆和惯性定位三种手段实现对运行车辆的实时监控。

而且，在整个运营网络的区域设立了电子信息显示屏，使站台上候车的乘客了解车辆准确的到达时间，还可以从标题信息栏了解影响交通的时间和未来重要交通信息。

调度指挥中心开发了一个相应的GIS平台，平台通过电子地图调度运营的公交车辆[7]。

与欧美、日本等国家相比，我国的公共交通事业总体还比较落后。

截至2000年，我国城市公交客车的现有量为23万辆，比1997年增长6.7万辆，每千人拥有公交车0.7辆，距离发达国家每千人拥有1.25辆公交车的水平还有一定差距，而且公交智能化水平还较低，绝大部分仍沿袭旧的运营体制[8]。

但是，近几年来，国内的公交事业发展迅速，尤其是在国家大力发展城市公交的优惠政策引导下，公交产业的电子化和信息化步伐正在加快，其中，最引人注目的便是城市公交电子站牌的出现。

在北京，2000年修建了公交调度中心，已经在1路、44路内外环的130多辆公交车上安装了GPS卫星定位系统，2004年8月，智能型数字公交站亭的系统已在420路的沿线进行试运营，系统运行可靠。

公交公司还成立了专门的网站提供公交信息和线路查询服务[9]。

在上海四平路－中山南路公交专用道，站牌滚动屏上的信息每10秒钟更新一次，预告下班车到站距离。

候车的人能从电子站牌上了解到新闻、交通、天气等信息。

到2008年上海市公交营运车辆都会配备智能公交系统，电子站牌覆盖率将高于70％[10]。

1.5本论文主要研究内容

本课题主要研究在现有的网络环境下公交电子站牌的设计与开发。

具体研究工作如下：

（1）描述了智能交通系统与电子站牌系统的关系，介绍国内外智能交通系统和电子站牌系统的发展概况和研究意义，分析电子站牌系统的基本原理，并提出切实可行的解决方案。

（2）参考国内外多种电子站牌的优缺点，结合我国具体国情，通过对系统功能和数据的分析，设计出系统数据库结构。

（3）软件部分使用功能强、应用范围广的MSIIS，ASP.NET搭建服务环境并设计出可视化主应用管理系统，数据库采用MSSQLServer2000设计开发。

主应用系统通过ADO数据库访问技术调用数据库，实现本系统的各项功能。

2电子站牌信息发布系统的设计和开发

2.1设计目标

如今的公交站牌大都功能单一，可提供的信息又十分有限，对于乘客来说，没有直观的车辆到站信息作为出行参考，对于管理中心，也没有可视化的车辆实时分布图来做统一的调度管理，在高速信息化的时代，对公交的智能化显示出了迫切的需求。

为了解决上述的问题，本系统以“为等站的乘客服务”为出发点，最终目的在电子站牌上显示所有能为乘客提供的信息，即站牌显示模块；同时，为了与现有的公交信息资源有效的整合，将为在线用户也提供查询服务；系统将丰富管理中心对电子站牌的所有管理功能，方便管理员对系统进行控制和实时统一调度。

系统的设计目标：

（1）高效率：

通过系统的运行，使电子站牌系统直观化，减轻相关人员的工作强度，减少使用者的时间耗费，提高运作效率。

（2）可靠性、安全性：

提供稳定的运行环境，成熟的硬件设备，确保系统运行时稳定、可靠。

（3）开放型：

按照系统开发由简单到复杂，不断完善的过程，方便系统更新、升级、增加新的功能模块。

（4）可维护、可扩展性：

向用户提供简洁、明了的系统界面，实现方便维护，实用的目的。

（5）可移植性：

可以在Windows系统平台和微机上运行，同时可方便的运行在其它系统和工作站上，提高对硬件环境和操作系统的适应性。

2.2开发环境及技术介绍

2.2.1IIS服务器

IIS（Inte