本書以智能交通基礎(chǔ)理論與技術(shù)為主線，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求設(shè)計任務(wù)內(nèi)容，以企業(yè)人才崗位標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計操作內(nèi)容，以前沿技術(shù)趨勢設(shè)計專創(chuàng)融合任務(wù)。本書分為上、下兩篇。上篇共6個任務(wù)，主要涵蓋了智能交通系統(tǒng)、城市中的智能交通綜合管控系統(tǒng)、輔助出行的出行者信息系統(tǒng)、智能化的公共交通系統(tǒng)、智慧高速公路、車路協(xié)同與自動駕駛等智能交通中的典型子系統(tǒng)；下篇共5個任務(wù)，主要介紹了智能交通中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無人機(jī)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)。各任務(wù)末附有常規(guī)任務(wù)練習(xí)和專創(chuàng)融合任務(wù)練習(xí)。
本書既可作為職業(yè)院校智能交通技術(shù)相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為企業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)教材，亦可作為廣大智能交通從業(yè)人員的學(xué)習(xí)參考書。
創(chuàng)新引領(lǐng)科技進(jìn)步，創(chuàng)新引領(lǐng)專業(yè)建設(shè)，創(chuàng)新引領(lǐng)人才培養(yǎng)。
我國智能交通戰(zhàn)略的主要建設(shè)目標(biāo)為：全面建成世界領(lǐng)先的智能交通系統(tǒng)，領(lǐng)跑世界智能交通的發(fā)展�！督煌ㄟ\輸標(biāo)準(zhǔn)化“十四五”發(fā)展規(guī)劃》及《“十四五”交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》明確指出，“十四五”期間初步構(gòu)建適應(yīng)加快建設(shè)交通強(qiáng)國需要的科技創(chuàng)新體系，創(chuàng)新驅(qū)動交通運輸高質(zhì)量發(fā)展取得明顯成效。
近年來，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了交通領(lǐng)域智能化、高效化、安全化和環(huán)�；@些給職業(yè)院校辦學(xué)帶來了新的機(jī)遇，也帶來了新的挑戰(zhàn)，同時對科技創(chuàng)新型人才培養(yǎng)亦提出了更高的要求。職業(yè)教育要適應(yīng)日新月異的產(chǎn)業(yè)升級，做好服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才培養(yǎng)工作，以培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型“數(shù)智工匠”為目標(biāo)，促進(jìn)專業(yè)教育的升級，全面推進(jìn)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合發(fā)展。
本書編寫遵循人才培養(yǎng)的基本規(guī)律，按照“不會—熟練—創(chuàng)新—工匠”的培養(yǎng)邏輯，在任務(wù)式專業(yè)教育基礎(chǔ)上，通過過程創(chuàng)新及任務(wù)創(chuàng)新升級的方式，在培養(yǎng)現(xiàn)代職業(yè)院校學(xué)生的專業(yè)知識、專業(yè)技能以及職業(yè)素養(yǎng)的同時，注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思考，掌握創(chuàng)新方法、創(chuàng)業(yè)思維，著力于培育新一代創(chuàng)新型“數(shù)智工匠”。
為編寫高水平專創(chuàng)融合型教材，我們優(yōu)化了教材編寫團(tuán)隊，組建了一支專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育師資相融合的團(tuán)隊，堅持“以終為始”，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求設(shè)計任務(wù)內(nèi)容，以企業(yè)人才崗位標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計操作內(nèi)容，以前沿技術(shù)趨勢設(shè)計專創(chuàng)融合任務(wù)。本書分為上下兩篇。上篇主要涵蓋了智能交通系統(tǒng)、城市中的智能交通綜合管控系統(tǒng)、輔助出行的出行者信息系統(tǒng)、智能化的公共交通系統(tǒng)、智慧高速公路、車路協(xié)同與自動駕駛等智能交通中的典型子系統(tǒng)；下篇主要介紹了智能交通中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無人機(jī)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)。同時，本書還探討了智能交通領(lǐng)域的發(fā)展趨勢、未來發(fā)展方向和存在的問題與挑戰(zhàn)，以期對學(xué)生全面了解智能交通的功能和應(yīng)用提供幫助。各任務(wù)末附有常規(guī)任務(wù)練習(xí)和專創(chuàng)融合任務(wù)練習(xí)。
本書任務(wù)一、二、七、九、十一由湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳嵐編寫；任務(wù)五、六由湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉虹秀編寫；任務(wù)八由中國電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所蔣超編寫；任務(wù)十由湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院趙竹編寫；任務(wù)三由湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院潘屹、胡琰、涂晴暉、陳媛等共同編寫；任務(wù)四由湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院王倩倩、廖曉露、王任映、王慶、陳瑜、黃琳等共同編寫。湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳嵐負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿工作。湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院吳軒轅教授對本書專創(chuàng)融合思路、框架及任務(wù)設(shè)置提出了寶貴意見，湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院譚任績教授主審了本書并提出了寶貴的修改意見，在此深表謝意。
本書參考借鑒了大量文獻(xiàn)資料，在此對相關(guān)作者和單位表示衷心感謝。
“專創(chuàng)有機(jī)融合”是我國高等教育專業(yè)教育改革的重要方向，我們希望看到更多優(yōu)秀的專創(chuàng)融合型教材出版，以推進(jìn)高等職業(yè)教育的高質(zhì)量發(fā)展。
由于作者水平有限，書中可能還有不足之處，懇請專家、同行不吝賜教，以便本書再版時修正完善。
作 者
2023年6月
上篇 了解智能交通系統(tǒng)
任務(wù)一 智能交通系統(tǒng) 2
1.1 智能交通系統(tǒng)的內(nèi)涵 3
1.2 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展歷程及前景 5
1.2.1 美國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展歷程 5
1.2.2 日本智能交通系統(tǒng)的發(fā)展歷程 6
1.2.3 歐盟國家智能交通系統(tǒng)的發(fā)展歷程
6
1.2.4 我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展歷程 7
1.2.5 我國智能交通發(fā)展未來趨勢 8
1.3 智能交通系統(tǒng)的體系框架 9
1.4 智能交通系統(tǒng)評價 14
1.4.1 智能交通系統(tǒng)評價的意義 14
1.4.2 智能交通系統(tǒng)評價指標(biāo)體系 14
1.4.3 常見評價指標(biāo)和評價案例 17
1.5 應(yīng)用案例——廣州BRT項目仿真評估
19
拓展閱讀 《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》解讀 23
課后任務(wù) 24
任務(wù)二 城市中的智能交通綜合管控系統(tǒng) 27
2.1 智能交通綜合管理系統(tǒng) 28
2.1.1 智能交通綜合管理系統(tǒng)概要 28
2.1.2 智能交通綜合管理系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu) 29
2.2 交通綜合信息平臺 30
2.2.1 交通綜合信息平臺概要 30
2.2.2 交通綜合信息平臺框架結(jié)構(gòu) 32
2.3 智能交通指揮系統(tǒng) 35
2.3.1 智能交通指揮系統(tǒng)概要 35
2.3.2 智能交通指揮系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu) 35
2.4 應(yīng)用案例——青島智能交通管理系統(tǒng)
38
拓展閱讀 難于上青天——川藏公路的修建
40
課后任務(wù) 42
任務(wù)三 輔助出行的出行者信息系統(tǒng) 44
3.1 出行者信息系統(tǒng)概述 45
3.1.1 出行者信息系統(tǒng)的概念 45
3.1.2 發(fā)展歷程 46
3.1.3 系統(tǒng)架構(gòu) 48
3.2 出行者信息系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)容 49
3.2.1 交通信息的分類 49
3.2.2 服務(wù)內(nèi)容 52
3.3 出行者信息系統(tǒng)的子系統(tǒng) 54
3.3.1 車載導(dǎo)航系統(tǒng) 54
3.3.2 實時道路信息發(fā)布系統(tǒng) 57
3.3.3 城市停車引導(dǎo)系統(tǒng) 58
3.4 出行者信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 61
3.5 應(yīng)用案例——成都市公眾出行交通信息
?服務(wù)系統(tǒng) 66
拓展閱讀 超級工程——港珠澳大橋 68
課后任務(wù) 70
任務(wù)四 智能化的公共交通系統(tǒng) 73
4.1 智能公交系統(tǒng)概述 74
4.1.1 智能公交系統(tǒng)的功能 75
4.1.2 智能公交系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 77
4.2 監(jiān)控與調(diào)度子系統(tǒng) 80
4.3 信息服務(wù)子系統(tǒng) 83
4.4 營運信息管理子系統(tǒng) 84
4.5 快速公交系統(tǒng) 86
4.6 應(yīng)用案例——海信科技智慧公交平臺
90
拓展閱讀 最長的沙漠高速——京新高速 93
課后任務(wù) 95
任務(wù)五 智慧高速公路 98
5.1 智慧高速公路的發(fā)展背景 98
5.2 智慧高速公路的特征及技術(shù)體系 100
5.2.1 智慧高速公路的技術(shù)特點 100
5.2.2 智慧高速公路的技術(shù)體系 101
5.3 智慧高速公路應(yīng)用場景及關(guān)鍵技術(shù) 102
5.3.1 智慧高速公路的應(yīng)用場景 102
5.3.2 智慧高速公路的關(guān)鍵技術(shù) 105
5.4 我國智慧高速試點現(xiàn)狀 106
5.5 應(yīng)用案例——江蘇省智慧高速建設(shè)
試點工程 109
拓展閱讀 滬杭甬智慧高速 111
課后任務(wù) 114
任務(wù)六 車路協(xié)同與自動駕駛 116
6.1 車路協(xié)同與自動駕駛概況 117
6.1.1 車路協(xié)同概況 117
6.1.2 自動駕駛概況 118
6.1.3 車路協(xié)同自動駕駛發(fā)展背景 120
6.2 車路協(xié)同自動駕駛關(guān)鍵技術(shù) 123
6.2.1 車路協(xié)同自動駕駛組成 123
6.2.2 車路協(xié)同自動駕駛的技術(shù)優(yōu)勢 126
6.3 車路協(xié)同的應(yīng)用場景 127
6.4 自動駕駛的發(fā)展現(xiàn)狀 130
6.5 應(yīng)用案例——湖南省智慧高速項目 134
拓展閱讀 天空之橋——平塘特大橋 135
課后任務(wù) 137
下篇 認(rèn)識智能交通中的重要技術(shù)
任務(wù)七 智能交通中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 140
7.1 物聯(lián)網(wǎng)概述 141
7.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念 141
7.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程 142
7.2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 143
7.2.1 感知技術(shù) 144
7.2.2 網(wǎng)聯(lián)技術(shù) 151
7.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在ITS中的應(yīng)用 154
7.4 應(yīng)用案例——全息路口解決方案 155
拓展閱讀 中國現(xiàn)代公路第一人
——趙祖康 158
課后任務(wù) 159
任務(wù)八 智能交通中的無人機(jī)技術(shù) 161
8.1 無人機(jī)的發(fā)展歷程 162
8.1.1 無人機(jī)的起源 162
8.1.2 軍用無人機(jī)的發(fā)展歷程 162
8.1.3 民用無人機(jī)的發(fā)展歷程 163
8.2 無人機(jī)的分類 165
8.3 無人機(jī)的構(gòu)造與技術(shù)特點 167
8.3.1 固定翼無人機(jī)的構(gòu)造 167
8.3.2 多旋翼無人機(jī)的構(gòu)造 180
8.4 無人機(jī)在智能交通中的應(yīng)用 183
8.5 應(yīng)用案例——無人機(jī)在交通事故責(zé)任
認(rèn)定中的應(yīng)用 186
拓展閱讀 中國現(xiàn)代橋梁之父——茅以升
188
課后任務(wù) 189
任務(wù)九 智能交通中的地理信息系統(tǒng) 192
9.1 交通地理信息系統(tǒng)概述 193
9.1.1 GIS的產(chǎn)生與發(fā)展 194
9.1.2 交通地理信息系統(tǒng) 197
9.2 GIS-T的關(guān)鍵技術(shù) 199
9.2.1 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 199
9.2.2 數(shù)據(jù)協(xié)同 200
9.2.3 實時GIS技術(shù) 200
9.2.4 龐大的數(shù)據(jù)集 200
9.3 GIS-T的應(yīng)用 200
9.3.1 交通規(guī)劃方面 200
9.3.2 交通設(shè)計方面 201
9.3.3 工程施工方面 202
9.3.4 運營管理方面 203
9.3.5 后期維護(hù)管理方面 204
9.4 應(yīng)用案例——新疆智能交通
?管理系統(tǒng) 205
拓展閱讀 青藏公路之父——慕生忠將軍
208
課后任務(wù) 209
任務(wù)十 智能交通中的人工智能 211
10.1 人工智能的定義和發(fā)展歷程 212
10.2 人工智能的研究領(lǐng)域及影響 214
10.2.1 人工智能的研究領(lǐng)域 214
10.2.2 人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域 214
10.2.3 相關(guān)政策 218
10.3 人工智能技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的
應(yīng)用 219
10.3.1 交通控制和道路監(jiān)控 219
10.3.2 車輛控制和路線優(yōu)化 219
10.3.3 智能化地圖的應(yīng)用 220
10.3.4 自動駕駛技術(shù) 220
10.3.5 道路安全和駕駛輔助系統(tǒng) 221
10.4 人工智能技術(shù)在城市智能交通
?系統(tǒng)中的應(yīng)用 222
10.4.1 城市智能交通管理的發(fā)展趨勢
222
10.4.2 城市智能交通管理的發(fā)展目標(biāo)
222
10.4.3 人工智能技術(shù)在智能交通
管理中的應(yīng)用趨勢 222
10.5 應(yīng)用案例——AI助力智慧停車，
讓出行更便捷 223
拓展閱讀 公路工程專家——劉承先 224
課后任務(wù) 225
任務(wù)十一 智能交通中的大數(shù)據(jù)技術(shù) 227
11.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)簡介 228
11.1.1 發(fā)展背景 228
11.1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)的特點 230
11.2 大數(shù)據(jù)的有關(guān)技術(shù) 230
11.2.1 數(shù)據(jù)采集 230
11.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理 231
11.2.3 數(shù)據(jù)融合 233
11.2.4 數(shù)據(jù)存儲 234
11.2.5 數(shù)據(jù)挖掘 235
11.3 大數(shù)據(jù)與智能交通 236
11.3.1 整體應(yīng)用 236
11.3.2 數(shù)字孿生技術(shù) 237
11.4 應(yīng)用案例——廣州智能交通大數(shù)據(jù)
體系 241
拓展閱讀 博風(fēng)者——塔城瑪依塔斯防風(fēng)雪
搶險基地 245
課后任務(wù) 246
參考文獻(xiàn) 248
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