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1、智能运输系统概论智能运输系统概论（第三版）（第三版）普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材2121世纪交通版高等学校教材世纪交通版高等学校教材杨兆升杨兆升 于德新于德新 主编主编史其信史其信 高世廉高世廉 主审主审智能运输系统概论智能运输系统概论第第1616章章 应急指挥调度系统应急指挥调度系统 概述概述16.1 国内外研究现状国内外研究现状16.2 16.3 应急交通管制区域确定方法研究应急交通管制区域确定方法研究16.4 应急指挥调度系统框架设计应急指挥调度系统框架设计 小结小结16.5智能运输系统概论智能运输系统概论16.1 概述概述交交通通事事故故、天天气
2、气灾灾害害、大大型型公公共共事事件件等等突突发发事事件件对对道道路路交交通通的的影影响响包包括括通通行行能能力力陡陡降降和和交交通通需需求求激激增增两两个个方方面面，极极易易引引发发大大面面积积的的交交通通拥拥堵堵甚甚至至交交通通瘫瘫痪痪，导导致致应应急急工工作作无无法法有效展开，造成巨大的有效展开，造成巨大的人员伤亡人员伤亡和和经济损失经济损失。智能运输系统概论智能运输系统概论16.1 概述概述道道路路交交通通具具有有显显著著的的事事件件易易损损性性，常常常常成成为为疏疏散散和和救救援援的的薄薄弱弱环环节节。交交通通的的安安全全、畅畅通通是是抢抢险险救救灾灾的的重重要要前前提提，快快速速、有
3、有效效的的应应急急交交通通组组织织可可以以显显著著减减少少生生命命与与财财产损失产损失，可将事件的，可将事件的损失降低到最小损失降低到最小。因因此此，世世界界各各国国都都积积极极开开展展应应急急救救援援理理论论与与技技术术的的研研究究，建建立立了了包包括括道道路路交交通通应应急急指指挥挥功功能能在在内内的的突突发发公公共共事件应急系统事件应急系统。发发达达国国家家的的统统计计表表明明，合合理理的的交交通通组组织织可可以以达达到到快快速速疏疏散散交交通通的的目目的的，有有效效的的应应急急系系统统可可将将损损失失降降低低到到无无应应急系统的急系统的6%6%。智能运输系统概论智能运输系统概论第第16
4、16章章 应急指挥调度系统应急指挥调度系统 概述概述16.1 国内外研究现状国内外研究现状16.2 应急交通管制区域确定方法研究应急交通管制区域确定方法研究16.4 16.3 应急指挥调度系统框架设计应急指挥调度系统框架设计 小结小结16.5智能运输系统概论智能运输系统概论16.2.1 国外国外研究研究现状现状在在应应急急指指挥挥调调度度方方面面，发发达达国国家家针针对对道道路路交交通通突突发发事事件件管管理理的的研研究究起起步步较较早早，各各大大城城市市普普遍遍建建立立了了道道路路交交通通突突发发事事件件管管理理机机构构，出出现现了了一一批批适适用用于于高高速速公公路路和和城城市市道道路路的
5、的突突发发交交通通事事件件检检测测、救救援援响响应应、现现场场交交通通组组织织等等方面的技术方法。方面的技术方法。随随着着突突发发事事件件的的不不断断增增多多以以及及影影响响日日益益严严重重，发发达达国国家家逐逐渐渐开开始始对对各各类类突突发发事事件件的的综综合合处处置置方方法法进进行行研研究究，并并形形成成了了比比较较完完善善的的紧紧急急事事件件应应急急体体系系和和相相应应的的技技术术支支撑撑。其其中中，美美国国、欧欧洲洲在在取取得得了了比比较较显显著著的的进进展展，具具有有相对优势。相对优势。智能运输系统概论智能运输系统概论16.2.1 国外国外研究现状研究现状在在美美国国国国家家应应急急
6、计计划划（NRPNRP）的的应应急急支支持持职职能能中中，交交通支持职能通支持职能被排在被排在第一位第一位。在在2020世世纪纪6060年年代代，针针对对道道路路交交通通事事故故快快速速检检测测与与救救援援的的需需要要，美美国国密密歇歇根根州州建建成成了了智智能能运运输输系系统统中中心心（Michigan Michigan Intelligent Intelligent Transportation Transportation Systems Systems centercenter，简简称称MITSMITS）。MITSMITS可可以以使使交交通通警警察察实实时时监监控控高高速速公公路路的的
7、运运行行状状况况，提提醒醒监监控控人人员员潜潜在在的的事事故故并并能能够够自自动动提提供供一一系系列列的的处处理理方方案案，显显著著提提高高了了紧紧急急救救援援的的效效率率和和效效果果，充充分分显显示示出出先先进进的的信信息息技技术术在在道道路路交交通通管管理理中的中的优越性优越性。1 1）美国）美国智能运输系统概论智能运输系统概论16.2.1 国外国外研究现状研究现状19911991年年美美国国运运输输部部对对包包括括ADVANCEADVANCE、NAVIGATORNAVIGATOR、FAST-TRACFAST-TRAC、TRANSGUIDETRANSGUIDE在在内内的的9 9个个突突发发
8、交交通通事事件件管管理理与与交通流引导系统交通流引导系统进行了进行了实地测试实地测试与与对比分析对比分析。测测试试表表明明：交交通通事事故故的的检检测测、确确认认和和反反应应时时间间总总体体上上降降低低了了20%20%；采采用用的的交交通通信信号号、可可变变信信息息板板、车车载载信信息息装装置置等等分分流流手手段段，有有助助于于缓缓解解事事件件地地点点的的交交通通压压力力，加加快快恢恢复复正正常常交交通通状状态态；相相关关地地区区的的政政府府部部门门、救救援援部部门门、交交通通管管理理与与控控制制部部门门以以及及公公共共交交通通部部门门之之间间的的信息共享信息共享，可以，可以提高提高突发事件的
9、突发事件的救援效率救援效率。1 1）美国）美国智能运输系统概论智能运输系统概论16.2.1 国外国外研究现状研究现状目目前前，美美国国公公共共突突发发事事件件下下道道路路交交通通研研究究的的重重点点是是基基于于模模拟拟分分析析和和决决策策支支持持技技术术制制定定紧紧急急事事件件条条件件下下的的大大范范围围交交通通疏疏散散预预案案，如如华华盛盛顿顿地地区区及及周周边边区区域域的的紧紧急急事事件交通疏散方案等。件交通疏散方案等。美美国国的的橡橡树树岭岭国国家家实实验验室室、德德克克萨萨斯斯大大学学的的地地理理信信息息科科学学中中心心等等先先后后开开发发了了各各具具特特色色的的紧紧急急疏疏散散模模拟
10、拟系系统统，能能够够对对事事件件条条件件下下的的疏疏散散方方案案、疏疏散散路路径径、疏疏散散时时间间等等进行仿真分析。进行仿真分析。1 1）美国）美国智能运输系统概论智能运输系统概论16.2.1 国外国外研究现状研究现状20002000年年德德国国、英英国国、西西班班牙牙、希希腊腊等等投投资资开开展展了了PRIMEPRIME项项目目，即即交交通通事事件件和和紧紧急急事事件件智智能能化化管管理理中中的的交交通通拥拥挤挤和和交交通通事事件件实实时时预预测测，其其研研究究内内容容包包括括开开发发用用于于实实时时估估计计交交通通事事件件或或拥拥挤挤概概率率的的方方法法和和无无线线电电广广播播发发布布信
11、信息息对对交交通通流流进进行行组组织织指指挥挥，并并将将高高速速公公路路和和城城市市道道路路交通事件管理策略交通事件管理策略进行进行整合整合等。等。实实地地测测试试表表明明，交交通通事事件件的的判判别别率率达达到到6060，误误判判率为率为0.250.25，平均判别时间平均判别时间为为180180秒秒。2 2）欧洲）欧洲智能运输系统概论智能运输系统概论16.2.1 国外国外研究现状研究现状20012001年年，英英国国出出台台了了最最新新的的“国国内内突突发发事事件件应应急急计计划划”，主要内容包括：，主要内容包括：在在事事件件发发生生前前，对对可可能能引引发发突突发发事事件件的的各各种种潜潜
12、在在因因素素进进行行经经常常性性的的风风险险评评估估，制制定定相相应应的的预预防防措措施施，进进行行应急处置方法的应急处置方法的规划规划、培训培训和和演习演习；在在事事件件发发生生后后，快快速速做做出出处处置置响响应应，加加强强各各部部门门之之间间的的合合作作和和协协调调，使使社社会会及及公公众众迅迅速速回回复复到到平平常常状状态态，并并及及时时总总结结应应急急处处理理过过程程中中的的经经验验教教训训，完完善善基基础础信信息息库库。2 2）欧洲）欧洲智能运输系统概论智能运输系统概论16.2.2 国内研究现状国内研究现状 我我国国对对交交通通突突发发事事件件及及其其事事件件管管理理方方面面的的研
13、研究究起起步步较较晚晚，没没有有独独立立和和常常设设的的应应急急管管理理组组织织机机构构，采采取取分分部部门门、分分灾灾种种的的单单一一应应急急模模式式，通通常常根根据据紧紧急急事事件件的的类类别别由相应部门进行垂直管理。由相应部门进行垂直管理。应应急急管管理理的的法法律律基基础础较较为为薄薄弱弱，特特别别是是对对于于分分属属不不同同主主管管部部门门的的城城市市道道路路和和公公共共交交通通，进进一一步步加加大大了了应应急急交通指挥的难度。交通指挥的难度。曾曾经经设设立立的的相相关关项项目目，主主要要侧侧重重单单个个技技术术的的突突破破，缺乏相关技术的集成，难以满足缺乏相关技术的集成，难以满足应
14、急交通需求应急交通需求。智能运输系统概论智能运输系统概论20082008年年的的南南方方雨雨雪雪冰冰冻冻灾灾害害等等重重大大事事件件凸凸显显了了我我国国道道路路基基础础设设施施薄薄弱弱、交交通通保保障障能能力力不不足足的的缺缺陷陷，特特别别是是交通信息采集交通信息采集和和应急指挥应急指挥方面还受到严重制约。方面还受到严重制约。主主要要表表现现为为缺缺乏乏事事件件影影响响快快速速评评估估、应应急急交交通通需需求求估估计计、应应急急救救援援资资源源配配置置、应应急急交交通通动动态态组组织织方方案案制制定定与与调调整整、疏疏散散时时间间估估算算等等技技术术方方法法指指导导，缺缺乏乏应应急急交交通通组
15、组织织与与指指挥挥的的决决策策信信息息基基础础和和决决策策支支持持技技术术，使使得得道道路路交通常常成为抢险救灾的交通常常成为抢险救灾的瓶颈瓶颈之一。之一。对对此此，国国家家设设立立专专项项资资金金进进行行了了相相应应的的研研究究，并并取取得了一定的成果。得了一定的成果。16.2.2 国内研究现状国内研究现状智能运输系统概论智能运输系统概论 吉吉林林大大学学杨杨兆兆升升课课题题组组针针对对紧紧急急事事件件发发生生时时疏疏散散与与救救援援应应急急交交通通的的时时效效性性需需要要，重重点点对对应应急急交交通通管管制制区区域域确确定定方方法法、大大规规模模疏疏散散与与救救援援专专用用通通道道优优化化
16、方方法法、应应急急交交通通优优先先通通行行路路权权确确定定方方法法、应应急急交交通通信信号号控控制制方方法法、应应急急交交通通信信息息诱诱导导方方法法和和应应急急交交通通组组织织指指挥挥保保障障系系统统模模型型进行了研究，取得了一系列的成果。进行了研究，取得了一系列的成果。为为我我国国的的应应急急交交通通组组织织预预案案制制定定和和动动态态调调整整提提供供了了相相应应的的理理论论参参考考和和技技术术路路线线，使使得得我我国国具具有有了了应应急急交交通通组织与指挥的组织与指挥的决策信息基础决策信息基础和决策和决策支持技术支持技术。16.2.2 国内研究现状国内研究现状智能运输系统概论智能运输系统
17、概论第第1616章章 应急指挥调度系统应急指挥调度系统 概述概述16.1 国内外研究现状国内外研究现状16.2 应急交通管制区域确定方法研究应急交通管制区域确定方法研究16.416.3 应急指挥调度系统框架设计应急指挥调度系统框架设计 小结小结16.5智能运输系统概论智能运输系统概论16.3.1 应急指挥调度系统需求分析应急指挥调度系统需求分析1 1）用户主体）用户主体以以用用户户需需求求为为中中心心进进行行系系统统建建设设可可使使系系统统开开发发更更具具实用性实用性和和高效性高效性。应应急急指指挥挥调调度度系系统统是是为为各各类类用用户户主主体体提提供供服服务务的的，包包括括驾驾驶驶员员、行
18、行人人、医医疗疗救救助助机机构构、抢抢险险救救援援单单位位、应应急车辆急车辆、指挥决策者指挥决策者等。等。不不同同的的用用户户对对应应急急交交通通保保障障系系统统的的需需求求不不一一样样，如如驾驾驶驶员员、行行人人的的需需求求主主要要在在于于路路线线的的引引导导；而而交交通通管管理理部门重点需要获得相应的部门重点需要获得相应的交通管制方案交通管制方案。智能运输系统概论智能运输系统概论16.3.1 应急指挥调度系统需求分析应急指挥调度系统需求分析用户主体用户主体服务需求服务需求普通民众普通民众驾驶员驾驶员获取突发事件影响范围、道路交通状态、疏散目的地以及疏散路线等获取突发事件影响范围、道路交通状
19、态、疏散目的地以及疏散路线等行人行人医疗医疗救助救助机构机构医院医院获取突发事件发生地点、事件影响程度、受灾人员分布及数量等获取突发事件发生地点、事件影响程度、受灾人员分布及数量等社会救助团体社会救助团体抢险抢险救援救援部门部门消防消防及时获取突发事件发生地点及发展态势，以派遣救援车辆及人员及时获取突发事件发生地点及发展态势，以派遣救援车辆及人员路政路政获取突发事件发生地点、严重程度，道路设施受损状况等获取突发事件发生地点、严重程度，道路设施受损状况等民防民防获取突发事件发展态势及影响范围，以疏散民众至安全地段获取突发事件发展态势及影响范围，以疏散民众至安全地段应急车辆应急车辆急救车急救车获取
20、突发事件最新发展态势、道路交通状况及最佳行驶路线获取突发事件最新发展态势、道路交通状况及最佳行驶路线消防车消防车运输车运输车交通管交通管理理部门部门交警交警获取交通管制方案，使应急车俩优先通行以及受灾地区人员交通快速获取交通管制方案，使应急车俩优先通行以及受灾地区人员交通快速疏散等疏散等交通运交通运营部门营部门公共交通公共交通获取调度信息及行车路线，快速疏导救治受灾人员获取调度信息及行车路线，快速疏导救治受灾人员政府部门政府部门指挥决策者指挥决策者综合获取突发事件各种相关信息以及系统提供的各种交通决策方案综合获取突发事件各种相关信息以及系统提供的各种交通决策方案上级政府机关上级政府机关及时获取
21、突发事件发展态势及救治情况，以便统筹安排事件救助方案及时获取突发事件发展态势及救治情况，以便统筹安排事件救助方案及资源调度及资源调度表表16-1 16-1 应急交通保障系统用户需求分析应急交通保障系统用户需求分析智能运输系统概论智能运输系统概论2 2）服务主体）服务主体该该系系统统的的服服务务主主体体应应包包含含道道路路管管理理部部门门、交交通通管管理理部门部门、交通运营部门交通运营部门、交通信息服务商交通信息服务商等，如下表。等，如下表。道路管理部门道路管理部门提供路网质量评估与态势估计，突发事件发生前、发生中、提供路网质量评估与态势估计，突发事件发生前、发生中、发生后路网维护方案等发生后路
22、网维护方案等交通管理部门交通管理部门提供当前交通管理与控制方案以及交通流状态提供当前交通管理与控制方案以及交通流状态交通运营部门交通运营部门提供应急车辆资源布置及运营路线提供应急车辆资源布置及运营路线交通信息服务商交通信息服务商提供出行前、出行中交通信息服务，出行前出行规划，在途提供出行前、出行中交通信息服务，出行前出行规划，在途路径引导，停车诱导等路径引导，停车诱导等政府部门政府部门提供应急资源的辅助决策、应急救援方案规划以及对系统进提供应急资源的辅助决策、应急救援方案规划以及对系统进行维护等行维护等16.3.1 应急指挥调度系统需求分析应急指挥调度系统需求分析智能运输系统概论智能运输系统概
23、论3 3）信息需求）信息需求突突发发事事件件下下，各各种种环环境境条条件件发发生生变变化化，为为了了保保证证及及时时有有效效的的抢抢险险救救援援，必必须须获获得得快快速速、准准确确、全全面面的的事事件件相关信息。相关信息。应应急急指指挥挥调调度度需需要要的的信信息息主主要要有有事事件件自自身身信信息息、周周边边环环境境信信息息、区区域域交交通通流流状状况况、交交通通管管控控信信息息、救救援援资资源源信信息息等等。将将这这些些不不同同来来源源、不不同同种种类类的的信信息息进进行行交交互互融合，就可为应急指挥抢险提供支持。融合，就可为应急指挥抢险提供支持。16.3.1 应急指挥调度系统需求分析应急
24、指挥调度系统需求分析智能运输系统概论智能运输系统概论16.3.1 应急指挥调度系统需求分析应急指挥调度系统需求分析事件自身事件自身信息信息事件类型事件类型区域交通区域交通流状况流状况路口有无交通事件路口有无交通事件事件发生地点事件发生地点路口交通事件类型路口交通事件类型事件发生时间事件发生时间路口交通事件位置路口交通事件位置事件严重程度事件严重程度路口通行能力路口通行能力事件影响范围事件影响范围路段交通拥挤指数路段交通拥挤指数事件发展态势事件发展态势路段交通状态路段交通状态周边环境周边环境信息信息周边交通状况周边交通状况路段拥挤持续时间路段拥挤持续时间周边人文地理分布周边人文地理分布路口交通拥
25、挤指数路口交通拥挤指数周边经济状况周边经济状况路口交通状态路口交通状态周边气候状况周边气候状况路口拥挤持续时间路口拥挤持续时间区域交通区域交通流状况流状况路段平均行程时间路段平均行程时间路径行程时间路径行程时间路段平均行程速度路段平均行程速度路径出行费用路径出行费用路段平均行程延误路段平均行程延误路径综合出行费用路径综合出行费用路段排队长度路段排队长度路径行程时间可靠性路径行程时间可靠性路段交通饱和度路段交通饱和度路径连通可靠性路径连通可靠性路段有无交通事件路段有无交通事件路段事件影响范围路段事件影响范围路段交通事件类型路段交通事件类型路口事件影响范围路口事件影响范围路段交通事件位置路段交通事
26、件位置区域交通状态区域交通状态路段连通可靠性路段连通可靠性区域交通饱和度区域交通饱和度路段行程时间可靠性路段行程时间可靠性区域网络通行能力区域网络通行能力路段有无优先请求路段有无优先请求救援资源救援资源信息信息医院位置分布医院位置分布路段优先车辆类型路段优先车辆类型医院设施规模医院设施规模路口各进口道流量路口各进口道流量医护人员数量医护人员数量路口各进口道排队路口各进口道排队应急资源类型应急资源类型路口各进口饱和流率路口各进口饱和流率应急资源分布应急资源分布路口交通饱和度路口交通饱和度应急资源数量应急资源数量路口平均延误路口平均延误避难所位置避难所位置路口信号周期路口信号周期避难所类型避难所类
27、型路口各相位绿信比路口各相位绿信比避难所容量避难所容量路口各相位绿灯时间路口各相位绿灯时间交交通通管管控控信信息息各路口管控状态各路口管控状态路口相位差路口相位差各路段管控状态各路段管控状态表表16-3 16-3 应急指挥调度系统信息需求分析应急指挥调度系统信息需求分析智能运输系统概论智能运输系统概论4 4）功能需求）功能需求要要明明确确系系统统的的服服务务功功能能与与性性能能要要求求，也也是是建建设设完完善善且且可操性强可操性强的系统的基础与先决条件。的系统的基础与先决条件。所建立的应急指挥调度系统应具备以下所建立的应急指挥调度系统应具备以下功能功能：（1 1）信息采集与处理功能）信息采集与
28、处理功能（2 2）事件分析及其发展态势评估功能）事件分析及其发展态势评估功能（3 3）事件应急响应及疏散）事件应急响应及疏散（4 4）应急车辆管理）应急车辆管理（5 5）用户管理）用户管理16.3.1 应急指挥调度系统需求分析应急指挥调度系统需求分析智能运输系统概论智能运输系统概论16.3.2 系统系统运行机制及其工作流程运行机制及其工作流程应应急急事事件件的的组组织织与与指指挥挥水水平平在在很很大大程程度度上上决决定定了了抢抢险险救救灾灾的的效效果果，其其中中交交通通组组织织的的保保障障是是应应急急指指挥挥调调度度系系统统的的核核心心。应应急急指指挥挥调调度度系系统统的的处处理理流流程程图图
29、如右：如右：智能运输系统概论智能运输系统概论16.3.3 应急应急指挥调度系统体系架构指挥调度系统体系架构1 1）系统逻辑框架）系统逻辑框架逻辑框架逻辑框架主要完成主要完成服务的组织化服务的组织化。主要完成以下两方面的工作：主要完成以下两方面的工作：确确定定功功能能性性（functionalityfunctionality）：即即确确定定系系统统所所应应具有的功能，规定其功能处理的信息与流动方向；具有的功能，规定其功能处理的信息与流动方向；确确定定构构成成要要素素（whatwhat）：即即确确定定系系统统具具有有哪哪些些功功能模块。能模块。智能运输系统概论智能运输系统概论16.3.3 应急应急
30、指挥调度系统体系架构指挥调度系统体系架构应应急急指指挥挥调调度度系系统统逻逻辑辑框框架架智能运输系统概论智能运输系统概论2 2）系统物理框架）系统物理框架应应急急指指挥挥调调度度系系统统功功能能是是统统一一高高效效的的指指导导救救灾灾物物资资的的调拨配置调拨配置与与运输供应运输供应。以以信信息息采采集集、信信息息处处理理、功功能能实实现现、信信息息发发布布为为主主线线，确确定定重重大大事事件件条条件件下下应应急急指指挥挥调调度度系系统统的的实实现现功功能能及及信息流程信息流程；以以协协调调高高效效为为原原则则，设设计计重重大大事事件件条条件件下下应应急急指指挥挥调调度度系系统统的的结结构构框框
31、架架，通通过过结结构构框框架架（数数据据层层、通通信信层层、功能层功能层、服务层服务层、应用层应用层）明确系统的）明确系统的工作流程工作流程。16.3.3 应急应急指挥调度系统体系架构指挥调度系统体系架构智能运输系统概论智能运输系统概论16.3.3 应急指挥调度系统体系架构应急指挥调度系统体系架构应急指挥调度系统物理应急指挥调度系统物理框架框架智能运输系统概论智能运输系统概论2 2）系统物理框架）系统物理框架（1 1）数据层）数据层及及时时准准确确地地获获取取全全面面的的道道路路交交通通信信息息是是提提供供应应急急救救援援指指挥挥决决策策决决定定的的前前提提依依据据，这这些些信信息息主主要要由
32、由路路基基型型、车车基基型型、空空基基型型检检测测器器获获取取，并并经经过过通通信信层层传传输输给给功功能能层。层。（2 2）通信层）通信层通通信信层层是是应应急急信信息息传传输输的的平平台台，是是指指挥挥中中心心完完成成指指挥挥调度调度、信息、信息传递传递、信息、信息共享共享等决策功能的等决策功能的基础基础。16.3.3 应急指挥调度系统体系架构应急指挥调度系统体系架构智能运输系统概论智能运输系统概论（3 3）功能层）功能层 接接受受通通过过通通信信层层传传输输过过来来的的检检测测器器采采集集数数据据，对对各各种种数数据据进进行行融融合合处处理理、存存储储，并并接接受受服服务务层层的的反反馈
33、馈，建建立立信息库信息库、知识库知识库、预案库预案库、统计库统计库、评估库评估库等。等。（4 4）服务层）服务层 该该层层包包括括交交通通控控制制中中心心、信信息息服服务务中中心心、应应急急中中心心、调调度度中中心心、政政府府宣宣传传部部门门等等一一系系列列决决策策指指挥挥部部门门，主主要要负负责责将将决决策策信信息息提提供供给给应应用用层层用用户户，同同时时向向功功能能层层提提供供反馈信息，建立各类系统对数据库进行存储。反馈信息，建立各类系统对数据库进行存储。16.3.3 应急指挥调度系统体系架构应急指挥调度系统体系架构智能运输系统概论智能运输系统概论（5 5）应用层）应用层是是决决策策信信
34、息息的的用用户户执执行行运运用用层层，用用户户通通过过该该层层的的多多种种方方式式如如：交交叉叉口口信信号号灯灯、VMSVMS显显示示屏屏、车车载载机机、无无线线等获得应急决策信息。等获得应急决策信息。16.3.3 应急指挥调度系统体系架构应急指挥调度系统体系架构系系统统各各层层级级间间的的高高效效协协调调能能够够实实现现评评估估道道路路交交通通设设施施的的破破坏坏状状况况，分分析析事事件件对对交交通通运运输输体体系系的的影影响响，寻寻找找可可以以替替代代的的交交通通服服务务来来缓缓解解事事件件的的运运力力不不足足，协协助助清清理理和和修修复复交交通通设设施施，达达到到统统一一高高效效指指导导
35、救救灾灾物物资资的的调调拨拨配配置置与运输供应的目的。与运输供应的目的。智能运输系统概论智能运输系统概论3 3）系统模块设计）系统模块设计 系统功能模块划分与设计如下（系统功能模块划分与设计如下（7 7个）：个）：（1 1）交通信息采集模块）交通信息采集模块主主要要负负责责接接收收存存储储区区域域交交通通流流信信息息，并并将将处处理理后后的的数数据存入综合数据库。据存入综合数据库。（2 2）GISGIS地图处理模块地图处理模块 主主要要显显示示事事件件发发生生地地点点与与影影响响范范围围、区区域域路路网网实实时时交交通状态通状态、应急资源分布状况、应急、应急资源分布状况、应急疏散与救援路径疏散
36、与救援路径等。等。（3 3）知识库管理模块）知识库管理模块 用用于于知知识识库库的的管管理理与与维维护护，包包括括预预案案库库、专专家家库库、资资源源库、库、方法方法库和库和规则规则库库。16.3.3 应急指挥调度系统体系架构应急指挥调度系统体系架构智能运输系统概论智能运输系统概论（4 4）模型库管理模块）模型库管理模块 用于对用于对模型库模型库的的管理管理与与维护维护。（5 5）区域交通状态监控模块）区域交通状态监控模块 通过选用一定的交通状态判别模型，对区域交通状通过选用一定的交通状态判别模型，对区域交通状态进行判别，实时态进行判别，实时监控监控事件影响区域的事件影响区域的交通流状况交通流
37、状况，并，并以以GISGIS地图辅助显示。地图辅助显示。（6 6）突发事件接报模块）突发事件接报模块 通过各种有线、无线通信手段以及人工报告等方式通过各种有线、无线通信手段以及人工报告等方式自动自动获取事件信息获取事件信息，判断判断事件事件类别类别及及严重程度严重程度，并，并自动自动启动启动事件事件应急响应模块应急响应模块。16.3.3 应急指挥调度系统体系架构应急指挥调度系统体系架构智能运输系统概论智能运输系统概论（7 7）事件应急响应模块）事件应急响应模块是是应应急急指指挥挥调调度度系系统统的的核核心心模模块块，其其又又包包含含以以下下4 4个子模块个子模块：事件评估事件评估模块模块应急救
38、援物资配置与调度应急救援物资配置与调度模块模块跨区域交通协调组织与应急指挥跨区域交通协调组织与应急指挥模块模块应急疏散方案评价应急疏散方案评价模块模块16.3.3 应急指挥调度系统体系架构应急指挥调度系统体系架构智能运输系统概论智能运输系统概论第第1616章章 应急指挥调度系统应急指挥调度系统 概述概述16.1 国内外研究现状国内外研究现状16.2 应急交通管制区域确定方法研究应急交通管制区域确定方法研究16.4 16.3 应急指挥调度系统框架设计应急指挥调度系统框架设计 小结小结16.5智能运输系统概论智能运输系统概论16.4 应急交通管制区域确定方法研究应急交通管制区域确定方法研究应应急急
39、指指挥挥调调度度系系统统涉涉及及的的关关键键技技术术有有应应急急交交通通管管制制区区域域确确定定方方法法、应应急急交交通通信信号号控控制制方方法法以以及及应应急急交交通通信信息息诱诱导导方方法法等等，其其中中应应急急交交通通管管制制区区域域的的划划分分是是其其他他关关键技术得以实现的键技术得以实现的基本保证基本保证。突突发发事事件件对对路路网网的的冲冲击击具具有有明明显显的的层层次次性性特特征征，以以事事件件发发生生地地点点为为中中心心，路路网网受受损损害害程程度度与与应应急急交交通通组组织织难难度度随随距距离离渐渐次次降降低低。对对于于特特定定路路网网区区域域，针针对对潜潜在在的的易易发发事
40、事件件类类型型与与位位置置，研研究究应应急急交交通通隔隔离离区区、控控制制区区和和缓缓冲冲区区的的划划分分方方法法，对对于于制制定定有有针针对对性性的的应应急急交交通通协协调调组织指挥预案是非常必要的。组织指挥预案是非常必要的。智能运输系统概论智能运输系统概论16.4.1 基于基于路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法1 1）基于）基于RoughRough集理论的事件区域分析方法研究集理论的事件区域分析方法研究 突突发发事事件件条条件件下下城城市市道道路路交交通通网网络络可可靠靠性性及及其其可可靠靠度度的的度度量量标标准准并并不不是是严严格格精精确确的
41、的、确确定定的的，需需要要采采用用不不确定推理确定推理对其进行处理。对其进行处理。RoughRough集集理理论论是是一一种种研研究究不不完完整整、不不确确定定知知识识和和数数据据的的归归纳纳、学学习习、表表达达的的理理论论方方法法，能能够够有有效效地地处处理理复复杂杂系系统统中中的的模模糊糊的的、不不精精确确、不不完完整整的的数数据据和和信信息息，显显著著优优点点在在于于无无须须提提供供所所处处理理数数据据之之外外的的任任何何先先验验信信息息。因因此此非非常常适适用用于于紧紧急急事事件件条条件件下下道道路路交交通通网网络络的的可可靠靠性性态态势势分析。分析。智能运输系统概论智能运输系统概论1
42、6.4.1 基于基于路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法2 2）基于）基于RoughRough集理论的路网可靠性知识获取集理论的路网可靠性知识获取一一组组道道路路交交通通数数据据 对对路路网网元元素素状状态态/趋趋势势 的的描描述述，存在存在下近似下近似和和上近似上近似，分别表示为：，分别表示为：（16-3）（16-2）同时，用路网元素状态同时，用路网元素状态/趋势趋势 描述一组道路交通描述一组道路交通数据数据 的的近似精度近似精度和和粗糙度粗糙度分别表示：分别表示：为：（16-1）（16-4）智能运输系统概论智能运输系统概论而而一一组组道道路路交交
43、通通数数据据 关关于于路路网网元元素素状状态态/趋趋势势 这这一参数的一参数的重要度重要度定义为：定义为：的 边界域（16-5）（16-6）16.4.1 基于基于路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法智能运输系统概论智能运输系统概论3 3）基于）基于RoughRough集理论的路网可靠性知识构造集理论的路网可靠性知识构造基基于于RoughRough集集的的知知识识发发现现，主主要要借借助助信信息息表表的的方方式式实实现现对对知知识识的的表表达达，这这种种表表达达方方式式可可以以看看成成一一个个二二维维表表格格，表表格格的的行行与与对对象象相相对对应应，
44、表表格格的的列列对对应应对对象象的的属属性性，各各行行包包含含了了表表示示相相应应对对象象信信息息的的描描述述符符，还还有有关关于于对对象象的的类别成员的信息。类别成员的信息。在在城城市市道道路路交交通通网网络络中中，路路网网对对象象路路段段、路路口口、区区域域（子子区区）的的多多值值属属性性可可以以从从微微观观、中中观观、宏宏观观三三个个层层次次进行描述。进行描述。16.4.1 基于基于路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法智能运输系统概论智能运输系统概论4 4）路网元素属性数值的离散化处理）路网元素属性数值的离散化处理所所采采集集的的原原始始交交通
45、通信信息息经经常常是是不不完完整整的的、存存在在异异常常的的、不确定的不确定的。在在突突发发事事件件条条件件下下，这这种种不不完完整整性性、不不确确定定性性表表现现得得更加明显。更加明显。因因此此，在在进进入入知知识识表表达达系系统统之之前前，需需要要对对原原始始数数据据进进行行预处理预处理。支支持持向向量量机机（Support Support Vector Vector MachineMachine，简简称称SVMSVM）是是近近几几年年发发展展起起来来的的新新型型的的通通用用知知识识发发现现方方法法，能能较较好好地解决地解决小样本学习小样本学习问题，同时具有很好的问题，同时具有很好的泛化能
46、力泛化能力。16.4.1 基于基于路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法智能运输系统概论智能运输系统概论5 5）路网可靠性决策表的属性约简）路网可靠性决策表的属性约简决决策策表表属属性性约约简简的的目目的的就就是是在在保保持持分分类类能能力力不不变变的的前前提提下下，求求出出条条件件属属性性和和决决策策属属性性之之间间的的最最小小或或近近似似最最小小的一种关系。的一种关系。本本书书所所采采用用的的属属性性约约简简算算法法在在基基于于量量子子粒粒子子群群的的属属性性约简算法约简算法基础上进行了改进。基础上进行了改进。16.4.1 基于基于路网可靠性态势估
47、计下交通管制区域划分方法路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法智能运输系统概论智能运输系统概论6 6）路网可靠性决策表属性值约简）路网可靠性决策表属性值约简属属性性约约简简虽虽然然在在一一定定程程度度上上去去掉掉了了决决策策表表中中的的冗冗余余属属性性，但是还没有，但是还没有充分去掉充分去掉决策表中的决策表中的冗余信息冗余信息。属属性性值值约约简简则则是是在在属属性性约约简简的的基基础础上上，对对决决策策表表近近一一步进行约简。步进行约简。可采用基于规则可采用基于规则综合质量评价综合质量评价方法对方法对属性值属性值进行约简。进行约简。16.4.1 基于基于路网可靠性态势估计下交通管制区域划分
48、方法路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法智能运输系统概论智能运输系统概论7 7）路网可靠性运行态势逻辑推理）路网可靠性运行态势逻辑推理在在经经过过一一系系列列的的数数据据预预处处理理、属属性性及及属属性性值值的的约约简简后后，使得使得知识表达方式知识表达方式与与决策规则决策规则实现了对应。实现了对应。根根据据约约简简决决策策表表，系系统统可可以以直直接接采采用用BayesianBayesian函函数数对对决策规则进行推理。决策规则进行推理。16.4.1 基于基于路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法路网可靠性态势估计下交通管制区域划分方法智能运输系统概论智能运输系统概论16.4.2 模型
49、验证模型验证 如上图，截取某城市南北高架上的某路段进行模如上图，截取某城市南北高架上的某路段进行模拟验证，该路段全长拟验证，该路段全长6.6km6.6km，单向四车道双向八车道，单向四车道双向八车道，中途横跨中途横跨3 3个主干道个主干道，4 4个次干道个次干道。获取获取20082008年年4 4月份至月份至5 5月份连续月份连续5 5个星期一连续个星期一连续2424小小时时线圈数据线圈数据，线圈数据，线圈数据采集间隔采集间隔为为5 5分钟分钟，采集的交通，采集的交通参数包括参数包括流量流量、速度速度、占有率占有率。1 1）仿真条件）仿真条件智能运输系统概论智能运输系统概论2 2）路段的可靠性
50、运行规律分析）路段的可靠性运行规律分析以以常常态态下下的的路路段段实实际际交交通通数数据据为为基基础础，分分析析路路段段的的可可靠靠性性运运行行规规律律。随随机机抽抽取取其其中中一一个个星星期期一一的的2424小小时时交交通通流流数数据据，以以自自由由流流行行驶驶速速度度通通过过路路段段的的行行程程时时间间 值值，分析路段分析路段2424小时的可靠度运行曲线小时的可靠度运行曲线，如下图。，如下图。16.4.2 模型验证模型验证智能运输系统概论智能运输系统概论常常态态下下路路段段交交通通饱饱和和度度处处于于0.80.8（0.50.5），路路段段流量输入为常态下流量输入为常态下V/C=0.8V/C