本書是一本針對智能運輸工程及相關(guān)專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計與集成教材，是為了適應(yīng)將交通運輸類學(xué)生培養(yǎng)成寬口徑、高素質(zhì)專業(yè)人才的目標(biāo)而編寫的。 本教材從智能運輸系統(tǒng)概述、系統(tǒng)設(shè)計與集成概述、面向?qū)ο蠓椒ā⒔Y(jié)構(gòu)化方法、案例五大方面具體介紹了智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成的理論基礎(chǔ)與應(yīng)用技巧。簡要介紹了ITS（RITS）體系框架及發(fā)展前景，全面介紹了系統(tǒng)分析、設(shè)計及集成的基本概念與內(nèi)容，詳細介紹了面向?qū)ο蠓椒ê徒Y(jié)構(gòu)化方法，最后用鐵路典型智能運輸系統(tǒng)設(shè)計、道路典型智能運輸系統(tǒng)設(shè)計、城軌典型智能運輸系統(tǒng)設(shè)計三個案例說明和演示了智能運輸系統(tǒng)分析、設(shè)計與集成應(yīng)用的過程和方法。
本書是一本針對智能運輸工程及相關(guān)專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計與集成教材，是為了適應(yīng)將交通運輸類學(xué)生培養(yǎng)成寬口徑、高素質(zhì)專業(yè)人才的目標(biāo)而編寫的。 本教材從智能運輸系統(tǒng)概述、系統(tǒng)設(shè)計與集成概述、面向?qū)ο蠓椒�、結(jié)構(gòu)化方法、案例五大方面具體介紹了智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成的理論基礎(chǔ)與應(yīng)用技巧。簡要介紹了ITS（RITS）體系框架及發(fā)展前景，全面介紹了系統(tǒng)分析、設(shè)計及集成的基本概念與內(nèi)容，詳細介紹了面向?qū)ο蠓椒ê徒Y(jié)構(gòu)化方法，最后用鐵路典型智能運輸系統(tǒng)設(shè)計、道路典型智能運輸系統(tǒng)設(shè)計、城軌典型智能運輸系統(tǒng)設(shè)計三個案例說明和演示了智能運輸系統(tǒng)分析、設(shè)計與集成應(yīng)用的過程和方法。
智能運輸系統(tǒng)（intelligent transport system，ITS）是在較完善的相關(guān)設(shè)施基礎(chǔ)上，將先進的信息技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計算機技術(shù)等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系，從而建立起一種在大范圍內(nèi)全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效、綜合的運輸管理控制系統(tǒng)。智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成是一門交叉學(xué)科，涉及車輛、交通運輸、道路、通信、控制等多學(xué)科。其基本理論框架從實踐出發(fā)，經(jīng)過抽象、概括、歸類得出科學(xué)實踐的模型，反過來又結(jié)合各種技術(shù)措施用于指導(dǎo)解決交通運輸實際問題。
智能運輸系統(tǒng)是由城市道路、高速公路、鐵路、城市軌道、水運和航空多種運輸方式組成的一個綜合系統(tǒng)。本教材的編寫以智能運輸系統(tǒng)為應(yīng)用背景，力求涵蓋智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成的共性知識并兼顧各種智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成的個性知識，總結(jié)相應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計分析、設(shè)計及集成方法，具體從可行性分析、需求分析、概要設(shè)計、詳細設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、系統(tǒng)集成等方面闡述了智能運輸系統(tǒng)開發(fā)的過程和方法，并詳細介紹了應(yīng)用于系統(tǒng)分析和設(shè)計的面向?qū)ο蠓椒ê徒Y(jié)構(gòu)化方法，最后通過實例分析來體現(xiàn)智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成的流程與方法的有機結(jié)合。教材通過理論與實踐結(jié)合、方法與應(yīng)用并重的編寫思路，較為全面地反映了智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成領(lǐng)域的知識體系。
本教材在編寫過程中，參考了大量書籍、期刊和資料，在此謹向這些參考文獻的作者致以誠摯的謝意。
智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成是一門前沿性學(xué)科，編者首次從理論與實踐相結(jié)合的角度出發(fā)進行編寫，教材內(nèi)容兼有智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用等內(nèi)容。因編者學(xué)術(shù)水平及經(jīng)驗等方面的限制，教材中有不當(dāng)之處，懇請讀者賜教。
編 者
2025年5月
第1章 智能運輸系統(tǒng)概述 1
1.1 智能運輸系統(tǒng)內(nèi)涵 1
1.1.1 智能運輸系統(tǒng)定義 1
1.1.2 智能運輸系統(tǒng)特性 2
1.2 智能運輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 3
1.3 智能運輸系統(tǒng)發(fā)展分析 5
1.3.1 智能運輸系統(tǒng)發(fā)展面臨的機遇 5
1.3.2 智能運輸系統(tǒng)發(fā)展面臨的問題 6
1.3.3 智能運輸系統(tǒng)發(fā)展趨勢 6
1.3.4 智能運輸系統(tǒng)發(fā)展建議 8
復(fù)習(xí)思考題 11
第2章 智能運輸系統(tǒng)分析方法 12
2.1 智能運輸系統(tǒng)可行性分析 12
2.1.1 可行性分析的目的和步驟 12
2.1.2 可行性分析的內(nèi)容 13
2.1.3 可行性分析報告編寫方法 14
2.2 智能運輸系統(tǒng)需求分析 15
2.2.1 需求分析的目的和過程 15
2.2.2 需求獲取與管理 17
2.2.3 需求內(nèi)容 19
2.2.4 需求分析報告編寫方法 20
2.2.5 需求規(guī)格說明書編寫方法 21
2.3 智能運輸系統(tǒng)分析方法 23
2.3.1 面向?qū)ο蠓治龇椒?23
2.3.2 結(jié)構(gòu)化分析方法 29
復(fù)習(xí)思考題 48
第3章 智能運輸系統(tǒng)設(shè)計方法 49
3.1 智能運輸系統(tǒng)運輸過程分析 49
3.1.1 智能運輸系統(tǒng)組成 49
3.1.2 運輸過程分析 50
3.2 智能運輸系統(tǒng)設(shè)計 51
3.2.1 概要設(shè)計 51
3.2.2 詳細設(shè)計 58
3.3 智能運輸系統(tǒng)設(shè)計方法 70
3.3.1 面向?qū)ο笤O(shè)計方法 70
3.3.2 面向結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 81
復(fù)習(xí)思考題 88
第4章 智能運輸系統(tǒng)集成方法 89
4.1 智能運輸系統(tǒng)集成概述 89
4.1.1 智能運輸系統(tǒng)集成的定義 89
4.1.2 智能運輸系統(tǒng)集成的基本原則 89
4.1.3 智能運輸系統(tǒng)集成的內(nèi)容 90
4.2 面向應(yīng)用的集成分析方法 91
4.2.1 基于軟件構(gòu)件的集成方法 91
4.2.2 面向服務(wù)的體系架構(gòu)的集成方法 92
4.2.3 智能運輸系統(tǒng)集成技術(shù) 95
4.2.4 平臺集成 107
4.3 面向數(shù)據(jù)的集成分析方法 112
4.3.1 數(shù)據(jù)集成需要解決的難題 113
4.3.2 數(shù)據(jù)集成常用的方法 114
4.4 面向網(wǎng)絡(luò)的集成分析方法 116
4.4.1 智能運輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成 116
4.4.2 網(wǎng)絡(luò)集成實施步驟 119
4.4.3 網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù) 119
4.5 系統(tǒng)安全保障機制 120
4.5.1 物理安全 120
4.5.2 運行安全 121
4.5.3 數(shù)據(jù)安全 123
復(fù)習(xí)思考題 124
第5章 城市道路智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成 125
5.1 面向安全的城市道路智能運輸系統(tǒng) 125
5.1.1 TOCC總體架構(gòu) 126
5.1.2 TOCC建設(shè)內(nèi)容 127
5.2 面向服務(wù)的城市道路智能運輸系統(tǒng) 129
5.2.1 交通信息服務(wù)系統(tǒng) 129
5.2.2 交管12123App服務(wù)系統(tǒng) 134
5.2.3 路徑導(dǎo)航系統(tǒng) 137
5.2.4 停車誘導(dǎo)系統(tǒng) 140
5.2.5 智能物流運輸系統(tǒng) 144
5.3 面向運營的城市道路智能運輸系統(tǒng) 145
5.3.1 智能公交系統(tǒng) 145
5.3.2 出租車智能管理與調(diào)度系統(tǒng) 148
5.3.3 城市道路貨運運營管理系統(tǒng) 150
5.4 面向維護的城市道路智能運輸系統(tǒng) 153
5.4.1 城市道路路面養(yǎng)護系統(tǒng) 153
5.4.2 城市道路設(shè)施管理系統(tǒng) 155
復(fù)習(xí)思考題 157
第6章 高速公路智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成 158
6.1 面向安全的高速公路智能運輸系統(tǒng) 159
6.1.1 高速公路交通監(jiān)控系統(tǒng) 159
6.1.2 高速公路交通安全智能管控系統(tǒng) 160
6.2 面向服務(wù)的高速公路智能運輸系統(tǒng) 162
6.2.1 高速公路服務(wù)區(qū)智能管理系統(tǒng) 162
6.2.2 高速公路電子收費系統(tǒng) 164
6.3 面向運營的高速公路智能運輸系統(tǒng) 170
6.3.1 兩客一危動態(tài)監(jiān)測和智能預(yù)警管理系統(tǒng) 170
6.3.2 綠色通道稽查與管理系統(tǒng) 172
6.4 面向維護的高速公路智能運輸系統(tǒng) 173
6.4.1 高速公路路政管理系統(tǒng) 173
6.4.2 高速公路智能養(yǎng)護管理系統(tǒng) 176
復(fù)習(xí)思考題 178
第7章 鐵路智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成 179
7.1 面向安全的鐵路智能運輸系統(tǒng) 179
7.1.1 行車安全綜合監(jiān)控管理信息系統(tǒng) 179
7.1.2 鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng) 181
7.1.3 智能化緊急救援與行車安全系統(tǒng) 184
7.2 面向服務(wù)的鐵路智能運輸系統(tǒng) 185
7.2.1 鐵路互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng) 185
7.2.2 鐵路12306 App系統(tǒng) 187
7.3 面向運營的鐵路智能運輸系統(tǒng) 188
7.3.1 鐵路運輸管理信息系統(tǒng) 188
7.3.2 鐵路行包營運管理信息系統(tǒng) 190
7.4 面向維護的鐵路智能運輸系統(tǒng) 191
7.4.1 鐵路車號自動識別系統(tǒng) 191
7.4.2 鐵路智能辦公管理信息系統(tǒng) 192
復(fù)習(xí)思考題 193
第8章 城市軌道智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成 194
8.1 面向安全的城市軌道智能運輸系統(tǒng) 195
8.1.1 城市軌道交通線網(wǎng)指揮中心系統(tǒng) 195
8.1.2 城市軌道交通應(yīng)急管理信息系統(tǒng) 197
8.2 面向服務(wù)的城市軌道智能運輸系統(tǒng) 198
8.3 面向運營的城市軌道智能運輸系統(tǒng) 203
8.3.1 城市軌道交通線路控制中心系統(tǒng) 203
8.3.2 城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng) 204
8.4 面向維護的城市軌道智能運輸系統(tǒng) 206
8.4.1 城市軌道交通車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) 206
8.4.2 城市軌道交通防災(zāi)報警監(jiān)控系統(tǒng) 208
復(fù)習(xí)思考題 208
第9章 水運智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成 209
9.1 面向安全的水運智能運輸系統(tǒng) 210
9.1.1 海事綜合監(jiān)管指揮系統(tǒng) 210
9.1.2 電子巡航系統(tǒng) 214
9.2 面向服務(wù)的水運智能運輸系統(tǒng) 217
9.2.1 船舶交通管理系統(tǒng) 217
9.2.2 水路交通出行信息服務(wù)系統(tǒng) 219
9.3 面向運營的水運智能運輸系統(tǒng) 223
9.3.1 船舶自動識別系統(tǒng) 223
9.3.2 綜合船橋系統(tǒng) 225
9.4 面向維護的水運智能運輸系統(tǒng) 228
9.4.1 船舶機務(wù)管理系統(tǒng) 228
9.4.2 航道維護管理系統(tǒng) 230
復(fù)習(xí)思考題 235
第10章 航空智能運輸系統(tǒng)設(shè)計與集成 236
10.1 面向安全的航空智能運輸系統(tǒng) 236
10.1.1 機場生產(chǎn)運營指揮調(diào)度系統(tǒng) 236
10.1.2 飛行緊急救援系統(tǒng) 238
10.2 面向服務(wù)的航空智能運輸系統(tǒng) 241
10.2.1 民航機場信息系統(tǒng) 241
10.2.2 航空物流系統(tǒng) 242
10.3 面向運營的航空智能運輸系統(tǒng) 244
10.4 面向維護的航空智能運輸系統(tǒng) 247
10.4.1 航空預(yù)警災(zāi)害系統(tǒng) 247
10.4.2 空中交通管理設(shè)備運行綜合管理系統(tǒng) 249
復(fù)習(xí)思考題 251
參考文獻 252
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