智能交通系统及其技术应用 第2版 教学课件 作者 曲大义 陈秀锋 魏金丽 邴其春第2章2017.ppt

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1、第二章智能交通系统的体系结构第一节智能交通系统体系结构和内容第二节美国、日本等国家智能交通体系结构简介第三节中国智能交通系统体系结构一、系统体系结构一个体系结构是一个有用的和可用的系统的稳定基础”。这里有五个关键词：系统的、有用的、可用的、基础和稳定的。首先是“系统的”，它是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的有机整体。系统的每个组成部分有其自身的功能，而系统的功能不是等于而是大于各组成部分功能的简单和。ITS是许多子系统的有机集成，如果只是简单地把各子系统结合起来，可能会导致一个无效的系统。第一节智能交通系统体系结构和内容其次是“有用的”系统是指

2、预定功能都具备的系统。系统的子系统都能完成其功能，各子系统能够按其功能彼此很好地协调，使得整体功能可以达到最优化。“可用的”系统是指在实际中可以按预定目标运行的系统。“有用的”不一定是“可用的”。可用性要求系统除了具备各种功能外，还要有可维护性、柔性、可扩充性、有效性和安全可靠性等性能。系统的“基础”就是系统的基本组成框架。它不仅包括组成系统的硬件设施和硬件设施如何去实现其功能，也包括系统的软件部分。这种软件有技术的，如怎样进行信息交换；也有公众认识的，如系统的目标、维护系统所需的规则和协议等。当一个系统有几十年的期望寿命时，选择的基础必须“稳定的”，或者至少是不需要有重

3、大改变的。ITS的开发周期一般较长，是以分布扩展和升级为特征的。在每一个实施阶段，都有新的技术可以利用，有新的应用领域被开拓，因而有改变现存系统的必要性。然而一个系统的基本构架是不允许总在变化的。因此在一开始对于系统应确定一稳定的基础，而同时又考虑到系统的开放性、可扩充性和柔性，即系统的基本要素是不随时间推移而变化的，但具体的实现是可以逐步扩展和升级的。如上所述，系统体系结构开发的目的是给出系统的一个稳定的基础，即给出系统的组成部分和它们的功能、各部分的关系，为进一步的系统设计和产品开发提供所必须的框架和重要指南。总的来说，参考模型是描述系统的整体视图；信息体系结构是描述

4、在系统各部分中广泛引用的信息；功能体系结构是描述系统的功能要素以及各功能要素之间的逻辑信息流；数据通信体系结构是一个通信协议的综合结构；物理体系结构是描述系统的构筑蓝图。二、智能交通系统体系结构开发的内容1.参考模型参考模型的重要性在于它提供一个系统所包含的主要部分的整体框架，一般可以用一个水平的或竖直的层次结构图来描述。2.信息体系结构建立信息体系结构的目的是识别系统中广泛使用的数据和信息的内容和性质，常常用一个公共的数据字典来表达系统信息体系结构。3.功能体系结构建立功能体系结构是为了回答系统能做什么，它将参考模型分解、细化，并发展为一个系统，用功能处理模块以及各处理

5、模块之间的逻辑数据交换来描述其结构。4.数据通信体系结构数据通信体系结构是一个通信协议的集合，这些协议通过不同的网络拓朴结构提供对各种应用的透明通信。5.物理体系结构建立系统物理体系结构是为了回答系统准备怎样做的问题。物理体系结构将功能、信息和数据通信体系结构投影到一个物理基础设施集合上，它通过所选择的通用结构中的独立组件以及它们之间的接口来描述系统，为下一步系统的工程实现绘制框架蓝图。由于一个国家的ITS可以看成是一个大规模的信息系统，故它的参考模型一般都是以用户服务的方式给出。而信息体系结构、功能体系结构和数据通信体系结构常被称为逻辑体系结构。因此，系统体系结构也可以

6、归纳为用户服务、逻辑体系结构和物理体系结构三大部分。因为ITS实际上也复杂的信息系统，所以信息系统的系统分析方法便可以作为ITS的系统结构开发方法。最常用的是面向结构的分析方法和面向对象的分析方法。面向结构的分析方法是从用户对系统功能的需求出发，使其结构化、模块化，自上向下对信息系统进行分析。常用的工具有数据流程图、数据字典等。面向对象的分析方法是从用户需求出发，将系统的基本要素看成是许多对象，每个对象包含它的数据和操作，共享的对象构成对象类，对对象，对象类及其关系进行分析。后者的起步更难些，但易于以后的修改与扩充。三、智能交通系统体系结构开发的方法开发方法与模式技术发达

7、国家ITS系统体系结构研究研究研究确定系统需求与用户服务宣传并获得相关方面的支持开发功能体系结构开发信息体系结构开发通信体系结构开发物理体系结构标准化需求分析系统体系结构评估确定标准化优先领域规划整个ITS系统的开发计划文档整理及协调与修改1.开发途径问题在技术发达国家的ITS体系结构的开发过程中，主要有以下两种模式。开发模式自上而下模式（top-downapproach）:如美国①开展研究的组织形式由政府有关部门（如运输部）研究决定，并确定管理方式及政策条件②开展研究的项目一般由该政府部门申请并确立，并分解为若干子题交各组织