隨著互聯(lián)網(wǎng)、無線通信、人工智能等技術的發(fā)展,ITS面臨著重大變革,推動車路協(xié)同、車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等相關技術進步。人工智能技術在ITS中的應用日益廣泛,使得傳統(tǒng)ITS各個組成部分需要進行重構,形成ITS 2.0版。本書以人工智能等新技術在智能交通中的應用為主線,系統(tǒng)闡述ITS 2.0版主要內容、關鍵技術以及典型應用。突出理論與實踐相結合的編寫思路,針對每部分內容從基本概念到理論應用進行解讀。每章設置的案例,融入了編者多年的研究成果。
本書適合作為人工智能技術在ITS中應用的案例學習資料,也可作為交通運輸行業(yè)從業(yè)人員的參考讀物。
時代性:ITS融入全新AI技術
實用性:理論結合實踐,應用AI技術解決ITS實際問題
參考性:學習ITS基本理論和解決方案的經(jīng)典教材
隨著互聯(lián)網(wǎng)、無線通信、人工智能等技術的發(fā)展,智能交通(Intelligent Transportation System,ITS)面臨著重大變革,推動車路協(xié)同、車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等相關技術的進步。人工智能(Artificial Intelligence,AI)技術在ITS中的應用日益廣泛,使得傳統(tǒng)ITS各個組成部分需要進行重構,形成ITS 2.0版。
ITS是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向,其將先進的信息傳輸技術、傳感技術、控制技術及計算機技術等有效地集成運用于交通管理,在此基礎上建立一種大范圍、全方位發(fā)揮作用的實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。當前,交通運輸已呈現(xiàn)“交通信息系統(tǒng)建設由局部試點向整體應用轉變”“交通信息資源由分散型向集中型轉變”“交通管理模式由被動式向主動式轉變,由信息化向智能化轉變”“智能交通產業(yè)化由低水平競爭向產業(yè)集群轉變”等需求特征,需要在新的起點上進一步發(fā)展基于AI的ITS,從而提升ITS水平,更好地適應我國社會經(jīng)濟發(fā)展的需求,更好地解決城市交通壓力。AI技術是指以人類智能相關理論研究為依據(jù),研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法以及應用系統(tǒng)的一門新的技術。它是由計算機科學、信息論、統(tǒng)計學、語言科學等多種學科相互融合和發(fā)展而來的。本書的主要特點是在傳統(tǒng)智能交通系統(tǒng)組成基礎上,對各個組成系統(tǒng)進行常識性介紹,并對相關的AI技術進行了介紹。每章設置2~4個案例,融入編者多年的研究成果,介紹AI技術在ITS中的應用。
本書由王江鋒任主編,馬路任副主編,其中,第1、2、6章由王江鋒撰寫,唐海琴、王博通等參與校正;第3章由梁艷平撰寫,王夢玉、董佳寬等參與校正;第4、5章由史丹丹撰寫,劉雨桐、教欣萍等參與校正;第7、8章由馬路編寫,熊慧媛、張茜等參與校正;第9、10章由朱思聰撰寫,陳磊、高志軍等參與校正。全書由王江鋒教授統(tǒng)稿,由交通運輸部科學研究院劉好德研究員和南京大學徐潔磐教授主審。
智能交通專業(yè)性、綜合性強,是一門正在迅速發(fā)展中的新型交通業(yè)態(tài)。由于編者水平有限,本書疏漏、不足之處在所難免,懇請同行和讀者批評指正,特此致謝!
編 者
2019年11月
王江鋒,河北保定人,北京交通大學教授,博士生導師,交通工程系副主任。2007年博士畢業(yè)于北京航空航天大學,從事多年智能交通、車路協(xié)同方面的研究,作為國家訪問學者赴美國華盛頓大學訪學1年,與合作導師開展了交通大數(shù)據(jù)方面的交流學習。被聘為城市交通信息智能感知與服務工程技術研究中心副主任,綜合交通運輸大數(shù)據(jù)應用技術交通運輸行業(yè)重點實驗室辦公室主任。承擔重點研發(fā)計劃、國家自然基金等國j級項目4項,主要圍繞車路協(xié)同技術理論建模與測試方法展開研究。承擔世行等橫向項目5項,主要完成城市(群)的綜合交通、智能交通規(guī)劃等,同時參與新疆、成渝、云南等的綜合交通規(guī)劃。發(fā)表SCI/EI論文40余篇,1篇ESI高被引論文入選Wiley中國百篇具影響國際學術論文。獲得省部級獎勵3項,授權專利5項,1項專利獲得應用。為《交通運輸研究》編委,中國公路學會自動駕駛工作委員會、北京市交通工程學會、TRB-ABJ70等會員,北京交通大學、同濟大學、東南大學、公路學報、交通運輸工程、Transportation Research Part C、IEEE Access等期刊審稿人。
目錄
第1章緒論1
1.1ITS的概念及特征1
1.2國內外ITS發(fā)展現(xiàn)狀4
1.3ITS理論與技術體系30
思考題40
第2章ITS常用人工智能技術41
2.1人工智能概述41
2.2常用的人工智能技術43
思考題78
第3章人工智能在交通管理中的應用79
3.1概述79
3.2主動交通管理82
3.3交通管理中人工智能技術的應用93
思考題104
第4章人工智能在交通信息服務中的應用105
4.1概述105
4.2ATIS關鍵技術118
4.3交通信息服務中人工智能技術的應用124
思考題139
第5章人工智能在公共交通中的應用140
5.1概述140
5.2智能調度管理系統(tǒng)143
5.3公共交通中人工智能技術的應用152
思考題168
第6章人工智能在車輛控制中的應用169
6.1概述169
6.2AVCS分類171
6.3車輛控制中人工智能技術的應用197
思考題218
第7章人工智能在車輛運營管理中的應用219
7.1車輛運營管理219
7.2車輛運營管理中跟馳理論及控制方法240
7.3車輛運營管理中人工智能技術的應用245
思考題251
第8章人工智能在收費管理中的應用252
8.1高速公路電子收費系統(tǒng)252
8.2城市交通擁堵收費系統(tǒng)273
8.3停車場收費系統(tǒng)282
8.4收費管理中人工智能技術的應用288
思考題294
第9章人工智能在交通緊急救援中的應用295
9.1交通緊急救援系統(tǒng)概述295
9.2智能交通緊急救援決策系統(tǒng)302
9.3交通緊急救援中人工智能技術的應用305
思考題312
第10章城市智能交通應用案例313
10.1美國城市ITS案例313
10.2國內城市ITS案例319
思考題334
參考文獻335