智能交通系统IC卡的设计

1、哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 1摘摘 要要 随着经济的发展，城市化、汽车化的加快，要求采用现代化的管理方法来实现交通管理，这样就引起了对智能交通系统（its）的研究。its 将先进的电子技术、信息技术(it)、人工智能(ai)、地理信息(gis)、计算机技术、通信、传感器技术和系统工程技术集成运用于地面运输的实际需求，建立起全方位、实时、准确、高效的地面运输系统。its 能够改善混乱的交通状况，减少拥堵，提高运输效率，并提高交通的安全性。在整个 its 系统中，车辆流量检测系统有着很重要的地位。其中，视频检测方法比检测线圈、电视监控、微波检测方法更优越更灵活，并且结合了数字图像处理技术

2、，得到越来越广泛的重视和运用。 本论文详细讨论了数字图像处理技术在智能交通中的研究与应用，包括对车辆的检测、车辆流量统计子系统、红绿灯的优化控制子系统，其中车辆的检测是 its 的核心部分，是 its 的基础。同时也具体介绍了系统得硬件和软件组成，并且对系统以后的改进也作了一些讨论。 关键词：智能交通系统，智能交通 ic 卡收费系统的研究背景及发展方向,短程无线通信技术的组成及其特点,差错控制系统和软件系统组成及工作流程。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 2abstract modern management methods are needed to administer traffi

3、c on account of the economical development and the speedup of urbanization and motorization, which begets the research on intelligent transportation system-its. with advanced teletronical technology, information technology, artificial intelligence, geographic information system, computer processing,

4、 communication, sensor technology and system project technology, its establishs transportation system on all orientation,real-time acoup sur and efficaciously, which develop disorder traffic, reduce traffic jam,impove transportation efficacious and safety. real-time traffic flow plays an very import

5、ant role in its.currently, magnetic loop detectors are often used to count vehicles passing over them.vision-based video monitoring systems offer larger set oftraffic parameters such as vehicle flow, lane changes, etc., can be measured.cameras are much less disruptive to install than loop detectors.

6、associative digital image processing technology,vision-based video monitioring systems are attached importance and applied. in this paper, an digital image technology used for its is discussed in details,including vehicle measeurement, vehicle flow statistic subsystem, lamp control subsystem and tak

7、ing image subsystem violating the regulations. thereinto, vehicle measurement is core and base of its. the hardware buildup and software buildup are also presented.in addition，we disscuss the future betterment. keywords: intelligent transportation system, intelligent transportation ic card charge sy

8、stem research background and development direction ,short-range wireless communication technology and the characteristics of the composition ,error control system and the software system structure and the working process. 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 3目录第第 1 章章概述概述.11.1交通现状及系统可行性分析.11.2智能交通系统的概念.21.3智能交通系统产生及

9、其背景.2第第 2 章章智能交通智能交通 ic 卡收费系统的研究背景及其功能描述卡收费系统的研究背景及其功能描述.32.1系统背景及其需求.32.2系统功能描述.3第第 3 章章系统功能设计系统功能设计.63.1发卡系统功能设计.63.2交通 mis 功能设计（含 pos 机）.6第第 4 章章系统功能详细描述系统功能详细描述.64.1发卡子系统.54.2秩序子系统.54.3 宣教子系统.5第第 5 章章短程无线通讯的组成与特点短程无线通讯的组成与特点.65.1蓝牙技术.45.2wi-fi技术.55.3irda 技术.55.4nfc 技术.55.5zigbee技术.45.6uwb 技术.5第第

10、 6 章章差错控制系统和软件系统的组成及控制流程差错控制系统和软件系统的组成及控制流程.66.1差错系统的组成及其工作原理.66.2差错的分类及应付传输差错的办法.66.3本章小结.7结结论论.8参考文献参考文献.9致致谢谢 .1010哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 4第 1 章概述 目前，我国绝大多数的城市（地区） ，对机动车驾驶员数量的急剧膨胀，道路交通情况的复杂化，车辆性能、类型的更新发展，实际上传统的管理方法已经不能满足管理工作的需要。 这主要体现在以下方面： 违章、事故的记录数据量庞大，而且实时性、随机性大，因而无法迅速完整的记录在案。各区、县中队的数据汇总统计与分析工作量庞大

11、，以手工方法根本无法满足交通管理工作的现代化、高效率的要求。 处罚的效率偏低，随着时代节奏的加快，驾驶员的时间观念越来越强。对违章及事故的处理，要求高效率、高速度，而传统的方法已不能满足这一日益增长的需求。 对驾驶员的档案、违章、事故等数据的管理媒介多数采用纸张表格的传统方式。耗时费力，而且统计汇总工作量非常之大。 出错率高，人工干预的成份太大，给徇私舞弊者等不良风气造成了可乘之机。 缺乏科学的数据依据，因而无法为城市的交通设施和有效管理方法和实施提供有力的决策支持。 难于实现多功能综合性管理工作。1.1 可行性分析1.1.1 社会基础 该系统的建立，是一项社会系统工程，它不仅是提高交通管理水

12、平的一项重大举措，同时也对提高驾驶员整体素质极其遵纪守法的意识也具有十分重要的意义。该系统的投入运行不仅涉及交通管理部门和每位驾驶员，同时社会上的每位市民也必然十分关注此项目的开展，因此该项目的运行需要整个社会对其认可。 对此，我们对广大的驾驶员进行了广泛的调查，由于系统的基本载体哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 5为 ic 卡，具有较大的存储空间，每位驾驶员驾车时都必须携带此卡，也即每位驾驶员的行驶档案随身携带。因此可直接持卡接收处罚并且保证处罚公正、迅速、准确。节省了驾驶员接收处理的时间，深受驾驶员欢迎。 由于该项目的运行，使得驾驶员十分注意遵守交通规则，这样从整体上讲，使得整个城市的

13、交通秩序井然有序。这也和每位公民的切身利益息息相关。因此必将得到社会的普遍赞同。 系统投入运行后，从事交通管理的干警可以从繁琐的事务性工作中解脱出来。它们利用利用世界上先进的设备、工具进行业务处理，手续简捷方便。在处理违章事故时，值勤交警无须用大量的精力去记忆相应的法规及条例，而仅仅只是在手持式违章处理器上敲几个按键，违章处理器便会执行根据国家和地方有关法规及条例而由公安交通部门编制的软件程序，实现现场自动记录和处理，整个过程快速、简便，同时又避免了值勤交警与驾驶员之间发生直接冲突的可能性，这极大的方便了干警值勤、执法。充分体现了先进的科学技术的优越性。因此该项目必将会得到广大干警的欢迎。1.

14、1.2 技术分析 该项目采用了 ic 卡技术、计算机网络技术、计算机通讯技术、数据库技术。这些技术发展至今已经是成熟的应用科学。如计算机网络、通讯、数据库原理等已在全国各行业得以广泛应用，具有普遍的基础。而且，各省交通管理部门的一些业务有许多已使用了上述技术手段，并取得了一定成绩。 ic 卡是由一块集成电路芯片（ic 卡）微缩封装在 pvc 卡片上，它虽然是近几年来出现的新型科技成果。但就其本身的应用技术来说，仍属于计算机数据处理的范畴，其数据读写操作简便，且保密性能强。 就系统中涉及的技术来讲，不存在不可愈越的难点。关键在于如何使之与交通管理的业务相结合，形成一个完善、可靠的人-机系统。1.

15、1.3 投资分析 此项目就投资来讲，应该说是一个比较大的投资项目，要一次性调拨如此庞大的资金支持此系统，就目前我国的资金现状来说比较困难。因为此项目在投入运行之前要组织一些国外设备的进口，还有一部分设备及大量 ic 卡要进行组织生产，而且还需投资入大量的工程技术人员进行软件开发、系统调试、人员培训。系统的运行和维护也需要一定资金做保证。针对这种情况，实施该项目我们可以多途径的吸收资金，尽量利用合作的形式，引进外来资金，首先保证在短时间内使系统投入使用，然后通过发行卡片回收资金的办法，来解决整个工程的资金问哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 6的经济效益，以便将来更好的造福于人民，造福于社会。

16、基于上述分析，我们参照一些发达国家的经验，针对我国驾驶员管理的现状及部分法规、文件进行了认真的分析，涉及了机动车驾驶员 ic 卡管理系统，该系统以 ic 卡为基本流动数据载体和基本信息单元，采用 先进的计算机网络技术、通讯技术、数据库技术、ic 卡技术，使得对驾驶员的管理形成了一个完整的动态实时的人机系统，它必将对交通管理工作的现代化起到极大的推动作用。1.2 智能交通系统的概念 intelligent transportation systems，its 智能交通系统的前身是智能车辆道路系统（intelligent vehicle highway system,ivhs）智能交通系统将先进的

17、信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。1.2.1 智能交通系统产生及其背景随着经济全球化与科学技术日新月异的发展，交通运输作为社会经济生活的一个重要方面，对保证社会经济体系的正常运转发挥着重要的作用，已经成为人们生活中不可缺少的重要组成部分。近20年来，世界各国先后建立四通八达的交通运输网络，但交通工具的增长速度远远高于道路和其他交通设施的增长，因此随之引起交通拥堵、交通事故、环境污染、能源短缺等问题已经成为世界各国面临的共同的问题，也造成

18、了巨大的物质与经济损失。如美国德州运输研究所研究美国39个主要城市，估算美国每年因交通阻塞而造成的经济损失约为410亿美元，12个最大城市每年的损失均超过10亿美元；预测到2020年，因事故造成的经济损失每年将超过1500亿美元。但单纯依靠修建道路与交通设施和采用传统的管理方式来解决交通问题，不仅成本昂贵、环境污染严重，而且其缓解交通拥堵、提高交通运输效果也非常有限。为此在30多年前人们就提出了智能交通系统的概念，但对智能交通系统或智能运输系统（intelligent transportationsystems,its）进行系统的研究始于20世纪80年代，从1994年起，智能交通系统这一术语得

19、到全世界的广泛承认。its 是将驾驶员、交通工具和道路、环境三位一体来考虑。广义上 its 应包括交通系统的规划、设计、实施与运营管理的智能化；而狭义上 its 则主要是指交通运输管理和组织的智能化。其实质就是采用现代高新技术对传统的交通运输系统进行改造而形成一种新型现代交通系统。也就是说，its 就是将先进的信息技术、传感技术、数据通信哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 7技术、自动控制技术、运筹学、图像分析技术、计算机网络以及人工智能等有效地综合运用于整个交通管理系统。在系统工程综合集成的总体思路指导下，建立起一种在大范围内全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合体系123。its 智

20、能化的特征体现在：原理上是基于知识体系；系统功能上应至少具有判断能力、推理能力和学习能力、并应有辅助决策的作用；结构上应由机器感知、机器学习、机器识别及知识库等部分组成。当然，its 并不意味着交通系统完全智能化。在组织或控制交通系统时，只是希望系统运行秩序化，即尽可能达到高度组织化的程度，利用计算机和其他设备部分地替代交通主体人，完成部分预测、处理和决策，在交通系统管理中更重要的还是人参与。its 的发展将推动运输进入信息时代，是21世纪现代交通运输系统的发展方向。只有将“人和物的运载和运输”和“信息的运载和运输”融为一体，充分利用信息技术的最新成果，挖掘信息资源的最大潜力，才能大幅度提高运

21、输效率和服务质量，满足日益增长的社会需求。1.2.1.1智能交通系统的发展 早在20世纪60年代，美国就开始进行智能交通系统的先驱性研究，即电子路径诱导系统研究（electronic route guidance system,ergs） 。80年代中期加利福尼亚交通部门研究的 pathfinder 系统获得成功，加速了智能交通系统的发展。此后，美国进行“智能化车辆道路系统”（intelligent vehicle-highwaysystem,ivhs）方面的研究；1990年美国运输部成立了智能化车辆道路系统组织；1991年美国国会通过了“综合地面运输效率法案”，发展经济上有效、环境上友好的国

22、家级综合地面运输系统，以提高客运和货运的运输效率。1992年，由美国运输部、联邦顾问委员会和全国智能交通协会联合制定了“智能交通系统”发展战略计划；1993年，美国 dot（运输部）正式启动了 its 体系框架开发计划，目的是要开发一个经过详细规划的国家 its 体系框架。1994年 ivhs更名为 its america(intelligent transportation society of america)。欧洲 its 的发展早在1969年，欧共体委员会就提出要在其成员国之间开展与交通控制相关的电子技术研究与开发工作。1985年，在法国的积极倡导和推动下，欧洲开始了一项名为“由里卡”

23、（eureka）的高新科技研究与开发计划，制定了包括交通技术在内的九大重点研究领域，包括以车辆的研究开发为主体的prometheus 研究计划和以道路基础设施开发为主体的 drive 研究计划。 “由里卡”最初在交通领域共设置了46个项目，旨在开发新型交通系统，改造陈旧的交通设施、减少交通环境污染并提高交通运输安全。1986年，以奔驰为主的欧洲11家汽车公司进行了民间主导的 prometheus（programme for europeantraffic with highest efficiency and unprecedented safety）研究计划，确定了四个基础研究领域和三个应用

24、研究领域。prometheus 计划取得了巨大的成功并于哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 81994结束。随后在1995年，欧洲又开始一项新的研究计划promote（programme for mobility in transportation in europe） ，该计划的主要目的是实现道路交通管理系统和安全系统。同时，欧洲还实施了以欧盟各个成员国政府为主导的 drive（dedicated road infrastructure for vehicle safety in europe）研究计划，其目标是通过对道路交通与环境相互关系的研究，提高道路交通的安全性和运输效率。 在日本，

25、1973年，以通产省为主开发的“汽车综合（交通）控制系统”（cacs:comprehensive automobile(traffic)control system）被认为是日本最早的its 项目，当时在世界上处于领先地位；从1984年开始，建设省主持开发了“路车间通信系统”（racs:road/automobile communication system）;从1987年开始，日本警察厅支持开发“先进的车辆交通信息与通信系统”（amtics:advancedmobile traffic information&communication system） ；1989年，建设省又将 racs升级

26、为“先进的道路交通系统”（arts:advanced safety vehicle） ；通产主导研究开发了“超智能车辆系统”（ssvs:super smart vehicle system） 。1991年日本政府开发并投入运行了“车辆信息与通信系统”（vics:vehicle information&communication system） 。同时，日本警察厅也于1991年，在amtics 的基础上开发了“新交通管理系统”（utms:universal traffic management system） 。目前日本的 its 研究与应用开发工作主要围绕三个方面进行，它们分别是：汽车信息和通

27、信系统 vics（vehicle information and communication system） 、不停车收费系统 etc（electronic toll collection） 、先进道路支援系统 ahs（advancedhighway system） 。 在香港，20世纪70年代后期就制定了在公路隧道中应用 its 的计划，第一个 its 系统于1984年安装启用。1997年，一套尖端的 tcs 系统在青马地区建成，除了遵循标准的 tcs 以外，该系统还广泛采用了可变的信息显示和标识，以提高效率和安全。1999年，香港 its 发展战略初步建立框架；将 its 应用于香港地区战

28、略公路网（srn）的研究已于1999年8月完成。2000年3月，香港完成了交通信息中心的可行性研究报告，报告对交通信息技术进行了深入的评估，并探讨如何将这些技术整合起来在香港形成一个现代的信息系统。中国是当今世界交通基础设施建设发展最快的国家，但仍满足不了经济的快速发展和人民生活水平提高的要求，而且这一供需矛盾也日益突出。中国早在20世纪70年代末就开始在交通运输和管理中应用电子信息及自动控制技术，首先在北京、上海和广州等大城市开始了交通信号控制的研究与开发，在全国主要的大城市使用了单点定周期交通信号控制器和线性协调交通信号控制系统；1978年，北京市哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 9在

29、前三门大街试验自行开发的城市交通控制系统：“七五”期间，我国在南京试验自行研制开发的自适应交通控制系统；其后，我国又有广州、天津、深圳、大连等近20个城市建成了交通信号控制系统；80年代初开始，我国陆续引进了国外先进的交通控制系统（如英国的 scoot 系统、澳大利亚的 scats 系统等）。20世纪80年代后期，我国开始了 its 基础性的研究开发工作，包括优化道路交通管理、交通信息采集、驾驶员考试系统、车辆动态识别等；90年代开始建设交通指挥控制中心，目前，我国的大中城市都已基本建立了交通控制中心或交通指挥中心，并开展了驾驶员信息系统、城市交通管理的智能化诱导技术等方面的研究。随着研究的不

30、断深入，学术交流活动也日益增多。1997年我国召开了“97北京智能交通系统发展趋势国际学术研讨会”；1998年，国际标准化组织交通信息与控制技术委员会 iso/ic2004中国委员会正式成立，委员会的主要任务是积极推进中国 its 的标准化；1999年，我国成功举办了“99国际智能交通技术研讨会暨展会”；2000年7月， “第四届亚太地区智能交通（its）年会暨技术产品展览会”在北京举行。为中国推动中国 its 的发展，2000年2月29日，科技部会同国家计委、经贸委、公安部、交通部、铁道部、建设部、信息产业部等部委相关部门，在充分协商和酝酿的基础上，成立了发展中国 its 的政府协调领导机构

31、全国智能交通系统（its）协调指导小组及办公室，并成立了 its专家咨询委员会。特别是国家在“九五”期间，原国家科委与十几个部委成立了全国智能运输系统协调指导小组及办公室，将全球定位系统 gps(global positioning system)、地理信息系统 gis(geographic informationsystem)以及管理信息系统 mis(management information system)简称为“3s”（gps、gis、mis）作为重点项目予以支持，并初步启动了 its 体系框架和标准体系的研究；“十五”期间，随着各项技术成熟与发展，its 应用已经成为社会的共识，为此

32、科学技术部将“智能交通系统关键技术开发和示范工程”列入“十五”国家科技攻关计划的重大项目。目前该项目已经全面启动，首批确定了北京、上海、天津、重庆、广州、济南、青岛、杭州、深圳和中山10各城市作为智能交通试点示范城市。智能交通系统的发展符合未来交通运输发展的方向，将为我国高新技术产业的发展提供一个巨大的市场。因此在我国开展智能交通与运输系统的开发和应用，将对促进国民经济和社会的快速发展，增强国际竞争力有十分重要的作用。为了从整体上规范我国的智能交通系统建设，在全国智能交通系统协调领导小组和国家科技部的领导和组织下，我国完成了“智能交通系统体系框架”的研究和编制工作，并正在进行“智能交通系统标准

33、框架”的进一步研究和修编工作。目前，我国已经建立或正在研究开发的智能交通系统主要包括以下方面： （1）交通信号控制系统。我国大多数大城市已经建立了交通信号控制系统，其中包括我国自行开发的系统和引进的国外 scats、scoot 等系统。目前，我国若干研究机构和一些企业集团正在致力于适合中国混合交通特点的、具有一定自学习功能的、与交通诱导等其他子系统有相当协调能力的信号控制系统哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 10的研究开发工作。 （2）交通监控系统。我国多数城市已经建立了以电视摄像为主体的交通监控系统。 （3）交通管理系统。利用网络技术实现车辆档案、驾驶员档案、交通事故及交通违章的综合管理

34、，并实现数据共享。 （4）交通信息动态显示系统。利用交通控制系统和交通信息系统等进行动态信息显示。 （5）交通诱导系统。利用交通广播电台或交通寻呼台实时发送交通信息。 （6）交通运输安全报警系统。利用 gps/gis 等的功能。 （7）电子收费系统（etc） 。利用电子技术、计算机技术以及信息通讯技术，通过安装在汽车上的电子标识卡（存储与车辆收费有关的大量信息，如预缴金额、车型、车主）与安装在收费车道旁的读写收发器，通过微波或红外线进行快速的数据交换，实现车辆的不停车收费不仅可以解决收费站的排队问题，而且应用它可以方便实现道路拥挤收费，进行交通需求管理；可以进行交通监视、事件检测，实时的 od

35、 矩阵估计等。1.2.1.2智能交通系统的主要研究内容 根据 its 的研究内容，对 its 项目进行分类的方法有很多种，这里采用的是美国国家 its 框架体系（national its architecture ）中对 its 的分类方法，将其分为7大类：先进的交通管理系统（advanced traffic management systems,atms） 、先进的出行者信息系统（advanced traveler information systems,atis） 、先进的公共交通系统（advanced public transportation systems,apts） 、先进的车辆控

36、制及安全系统（advanced vehicle control and safety systems,avcss） 、商用车辆营运系统（commercial vehicle operations,cvo） 、紧急救援管理系统（emergency management systems,ems） 、电子付费与电子收费系统（electronicpayment systems&electronic toll collection,eps&etc） 。 （1）先进的交通管理系统（atms） atms 利用监测、通讯及控制等技术，将交通监控系统监测所得的交通状况，经由通讯网络传输到交通控制中心，中心在结合

37、其他方面所获得的信息，制定及评估交通控制策略，执行整体性的交通管理，并将相关信息传给出行者，以达到运输效率最大化及运输安全等目的。本系统主要特色是强调子系统间协调与实时控制的功能，提供匝道控制、信号配时方案、事件管理以及替代路线导引的参考等。 （2）先进的出行者信息系统 atis atis 由先进的信息、通讯及其他相关技术，提供出行者必要的信息，使其能在车内、家里、办公室、车站、途中等地点方便地取得所需地出行信息，作哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 11为出行方式与路线选择的决策参考，以顺利到达目的地。 （3）先进的公共交通系统 apts apts 采用各种智能技术促进公共交通的发展，如通

38、过个人计算机、闭路电视等向公众就出行时间方式、路线及车次选择等提供咨询，在公交公交车站通过显示屏向候车者提供车辆的实时运行信息。 （4）先进的车辆控制及安全系统 avcss avcss 结合传感器、电脑、通讯、电机及控制技术应用于车辆及道路实施上，帮助驾驶员提高行车安全性，增加道路容量，减少交通拥挤。本系统主要特色是利用传感器弥补人类感官功能的不足，减少危险的发生；提高自动控制的程度，实现更安全、准确、可靠的控制，避免驾驶员因判断错误或技术不成熟所造成的损失。 （5）商用车辆营运系统 cvo 湘潭大学硕士论文城市智能交通信号控制方法及仿真研究 cvo 系统利用前述 atms、atis 与 av

39、css 技术于商业营运车辆，例如车辆自动识别技术、车辆自动定位技术、车辆自动分类技术等，提供企业内部劳动生产率，提升运输效率及安全，改进对突发事件的反应能力，改善车队管理和交通状况，并减少运输成本，提高生产力。所谓“商用车”不仅包括大型与重型车辆（如卡车、货车） ，也包括紧急救援用车辆（如救护车、拖吊车） ，以及每日运作的商用小型车（如出租车）等。 （6）紧急救援管理系统 ems ems 即为当紧急危难发生时，求援车辆如何求援、救援车辆如何在最短时间内到达现场，以及如何警示其他驾驶员的系统。本系统包括车辆故障与事故求援、事故救援派遣以及救援车辆优先通行等部分，为使事件能在最短时间获得解除，降低

40、伤害的程度。 （7）电子付费与电子收费系统 eps&etc 电子收费系统应用各种通讯和电子技术使得出行者和交通经营管理机构之间的交易变得更容易。电子收费利用车上的电子卡与路测的电子接收设备进行通讯。1.3智能交通系统研究的意义 智能交通系统的主要目标就是要充分有效地利用现有的交通资源，使其利用效率最大。智能交通系统将缓解拥挤、减少交通事故、降低交通环境影响以及提高效率等方面产生可观的社会经济效益。具体来说，智能交通系统的社会哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 12经济效益主要体现在如下几个方面： （1）减少交通拥挤和行车延误 随着城市人口的增加和社会经济的发展，汽车和道路交通量不断的增加，相

41、应引起的交通拥挤也增加。不管在发展中国家，还是发达国家，每年由于交通拥挤造成的经济损失也十分巨大。its 通过提供各种有选择的信息服务，能够使得出行者的路径选择向网络均衡和系统最优方向接近，达到路网负荷的均匀化，实时监控系统能够迅速发现交通事故。先进的交通信号控制系统能够根据实际情况调整信号控制，可大大减少行车延误，实现道路资源的高效使用。美国交通部估计，若将 its 与新增容量相结合，可以将未来用于应付交通拥挤而需扩建基础设施的费用减少一半。 （2）减少交通事故的发生率、死亡率 根据美国的预测，到2020年，美国因交通事故造成的经济损失每年将超过1500亿美元，而采用智能交通系统将会提前对危

42、险的预知，从而大大增加交通的安全性，将事故损失降至最低。 （3）能源消耗量减少，污染程度降低 事实表明，单纯依靠交通设施建设解决交通问题，不但不能完全满足交通需湘潭大学硕士论文城市智能交通信号控制方法及仿真研究求，还占用和消耗了大量的土地、燃油等资源，并造成了汽车尾气排放量的剧增，给环境带来了恶劣的影响。如美国人口不足世界人口的5%，但能源消耗占了全世界总消耗的30%以上，其中交通运输所消耗的能源占了1/4，而其中95%是石油。在未来，its 在大规模、大范围应用将明显改善这一状况，大大降低交通运输系统的消耗和对环境的污染。 （4）产业发展与就业机会的增加 its 涉及道路建设、交通管理、通信

43、、计算机、电子、汽车、自动控制、信息服务、网络技术等众多媒体技术应用可能性最大的行业。同时，its 的技术发展与市场需求也将会推动与其相关的产业发展，增加就业岗位，促进社会经济的健康发展。哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 13 第第 2 2 章章 icic 卡收费系统的研究背景及其功能描述卡收费系统的研究背景及其功能描述2.1 系统背景及需求驶员 ic 卡信息管理系统作为整个公安交通信息系统的一部分，其设计要与本地区的交通管理电子化整体工程相配套，要适应本地区的具体特点和情况，同时该系统的运行的好坏直接关系到每一个驾驶员，公安干警及社会群众的切身利益、荣誉威信、与生命安全问题，是一项涉及面

44、广、政治性强、错综复杂的系统工程。面对这样一个牵涉全社会的系统工程，应采用先进的技术设备与技术手段，确保系统的可靠性、安全性、先进性、适应性和扩展性，以便为社会提供优质、高效的服务。随着计算机技术及其它高科技技术的不断发展和完善。巨澜公司参照一些发达国家的经验，针对我国驾驶员管理的现状及一些法规、文件进行了认真分析总结后，认为：建立一套以 ic 卡（驾驶员管理 ic 卡）为基础流动数据载体和基本信息单元，以手持式 ic 卡 pos 机作为违章处理时数据信息自动登录方式，以城域网为主干，以现代化通讯方式为网络联通手段。以客户-应用服务器-数据服务器的多层框架的计算机信息管理系统，来实现驾驶员 i

45、c 卡管理系统、采用先进的计算机网络技术、通讯技术、数据库技术、ic 卡技术，来实现对驾驶员的管理形成一个完整的动态实时的人-机系统，它必将对交通管理工作的现代化起到极大的推动作用。2.2 系统功能描述 体现交通违章处罚的罚、缴分离，实现队伍的廉政建设。罚没款的收缴以电子资金为主，由银行自动清算，交警无需处理现金。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 14 加强监督、管理，使政府各级机关、领导及时准确地了解情况，实现信息共享。通过系统网络的进一步的建设，使交管系统充分利用驾驶证、驾驶员卡的发放、驾驶员违章等基础数据，完成信息共享，为决策者提供更直观、准确、可靠和科学的依据。 加强驾驶员监督，

46、简化业务处理流程。采用总队、支队、大队分级网络管理，实现秩序、宣教、事故、车管所等处室网络化办公系统。通过驾驶员卡，准确、可靠地在系统的各监督管理部门间共享，传递准确的驾驶员年审、转入、转出、违章、事故、变更等业务信息；路面交警通过驾驶员卡及时、准确、完整地掌握驾驶员的违章历史、罚没款缴款情况等重要信息。 提高驾驶员卡的安全等级，基于智能卡的不可伪造和不可重复的特点，可以杜绝假冒驾驶员的存在，加强驾驶员管理。 协助交警理清财务，使交警与银行的更为密切，实时性更强，并使交管部门与银行财务对帐更为准确可靠。 驾驶员卡可扩充其它应用，真正实现“一卡通” 。哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 15第

47、第 3 3 章章 系统功能设计系统功能设计3.13.1 系统整体结构设计系统整体结构设计 本系统具备多种综合业务功能，将涉及到市车管所、各分所、秩序处、宣教处、事故处、法制办公室等部门的业务功能，由“机动车驾驶员 ic 卡发卡管理系统” 、 “警用 pos 机管理系统” 、 “交通管理信息系统” （交管mis）三个相对独立而又互相关联的子系统组成，形成全市各相关部门互联的基于 ic 卡应用的综合管理解决方案。 发卡系统主要实现对机动车驾驶员 ic 卡的制卡、补卡、换卡和统计查询功能；手持 pos 机用于交通民警对交通违章驾驶员进行处罚；而交管 mis则是各支大队秩序和宣教部门的内部业务管理系统

48、。功能结构设计如下：图3-1哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 163.23.2 网络总体结构网络总体结构 图3-2 在总队（即市所）设数据中心，各分所通过 xdsl/x.25/ddn/pstn/祯中继/光纤与总队中心数据库相连，各支队、大队每天定时通过宽带接入（xdsl/fttb+lan/cable modem）连接，将每天的数据上传到数据中心，如果系统允许也可以实时传送数据。在支队、大队可以运行交管 mis 系统可以在离线模式下工作，也可以在在线模式下工作，满足不同场合的需求。 主体数据服务设备： 系统采用集中式数据控制和管理方式，数据库服务器采用两台 ibm i 系列或者 hp int

49、egrity 服务器。该服务器作为交管局整个应用的中心数据库服务器，负责支持整个网络系统的数据支持服务，是整个网络应用系统的中心数据处理设备。两台服务器可以达到主数据库服务器的失效转接及负载平衡，即指在主服务器由于各种原因失效时，备用服务器将自动转接，并承担主数据服务器的负荷，并在服务器正常工作时，进行转接恢复。哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 17第第 4 章章 系统功能详细描述系统功能详细描述4.14.1 发卡子系统发卡子系统驾驶员 ic 卡发卡分为单一发卡、批量制卡两部分功能，单一发卡又分为发卡、补卡、换卡。发卡：为初次领卡的驾驶员制卡使用发卡功能。补卡：为已领卡的驾驶员制卡使用补卡

50、功能。换卡：为驾驶员管理卡已到使用期限的驾驶员重新制卡使用换卡功能。批量制卡：集中制卡时使用批量制卡功能。警员卡制卡：警员卡发卡主要包括两项功能：录入警员信息和制警员卡。查询：用于查询驾驶员的制卡信息以及各制卡部门的制卡情况。卡片维护：用于处理有异常情况的驾驶员卡。4.24.2 秩序子系统秩序子系统4.2.1 现场违章处罚驾驶员违反交通规则后，要在驾驶员卡和手持 pos 机上记录违章信息，如果需吊扣驾驶员证或罚款在 50 元以上，则需要到大队、支队、总队进行违章裁决，驾驶员需要带上驾驶员卡到银行交纳罚款，警员下岗时，需要把手持机中属于本人处罚的违章信息写入警员卡中。手持机中的数据要在下班前，把

51、数据上传到计算机中。违章处罚涉及的设备：手持机、驾驶员卡、警员卡、计算机。哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 184.2.2 违章裁决驾驶员在交通现场违章被处罚后，若需吊扣其驾驶证，持驾驶员卡到处理单位接受吊扣。若卡上已有违章记录，通过读写卡器读取，将管理卡状态改为吊扣，写入吊扣生效日、处罚民警，并记录到数据库中；若卡上没有违章记录，通过计算机界面将违章情况、吊扣情况写入管理卡，并记录到数据库中。违章裁决只可由现场处理民警所在单位(大、支、总队)进行。任务工作时间：每日进行裁决设备：由计算机、读写卡器组成。每日裁决数量：大队 支队 总队：很少4.2.3 警员卡代罚主要针对驾驶员没有带卡并且违

52、章情况下，利用警员卡代替驾驶员卡，临时存放驾驶员违章信息的情况。此类违章信息通过手持机上载到计算机，并存放到临时库中，等到驾驶员取卡后，补入到驾驶员管理卡中，并从临时库中删除相应的违章记录，归还驾驶证。4.2.4 数据上载每天在下班之前，把手持机中的数据（包括驾驶员违章处罚信息、警员卡代罚违章处罚信息、警员上下岗信息）上载到计算机中临时数据库中。如果手持机中数据丢失，则需要上载警员卡中的备份数据。4.2.5 数据上传定期把大队级本地计算机上临时数据库中的数据定期上传到总队服务器。同时在对已经上传的数据设上传标志，以免重复上传。上传的数据主要由驾驶员违章处罚数据、警员上、下岗数据。4.2.6 考

53、核支、大队对部门每个值勤民警、每个班进行工作考核、在以某一时间段统计处罚违章笔数、处罚金额数，自动排名并打印处考核表，每个班的民警人员不固定。考核数量：可以按月考核、按季度考核、按年考核。考核结果保存。哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 194.2.7 查询统计大队可以实时掌握各类违章情况，某一个民警的工作情况。支队可以实时掌握本支队管辖范围内各类违章情况、吊扣情况、处罚缴款情况、驾驶员情况、警员卡代罚情况。总队可以实时掌握全市各类违章情况、吊扣情况、处罚缴款情况、驾驶员情况、警员卡代罚情况、学习教育情况。4.2.8 月报表主要统计数据来自于违章月报表录入录入的外地驾驶员违章数据和非机动车驾

54、驶员违章数据，以及手持机上传的违章数据，生成公安部月报表 。报表分三级，大队级、支队级、总队级月报表，支队级月报表是所管辖大队级月报表的合计表，总队级月报表是所管辖支队级月报表的合计表。每一级的月报表汇总都具有手工录入外地驾驶员违章数据和非机动车驾驶员违章数据的功能。统计频率：每月统计一次、一年统计一次年报表统计报表的起始时间范围：上月的 26 号本月的 25 号4.2.9 事故加分由于违章而造成事故的，根据相应的违章处罚条例进行处罚，造成事故的，按相应的事故情节进行处罚，为区别于没有造成事故的违章情节，要对此类违章根据造成事故情节的轻重进行事故加分，写入卡中。4.2.10 复议对于值勤民警的

55、错判或误操作，造成卡中的内容与实际的违章情况不一致，需要到总队进行复议， 对驾驶员卡中的内容（包括已交款记录、未交款记录、警员卡代罚记录、记分分值等）进行删除或修改重新录入等功能，要求与数据库中的数据一致。如果在数据未传到库里时，复议的可以先进行删除或修改，待数据上传后，自动重新维护。4.2.11 管理卡清分驾驶员在学习班学习完毕后，到秩序处清除管理卡上的分值，同时清除部分不需保留的违章记录。哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 204.2.12 注销驾驶证总队秩序处定期汇总未交款超过三个月的驾驶员名单，打印出催交款通知书；定期汇总分值满 12 分而六个月没有进班学习的驾驶员名单，打印出催进班

56、通知书。驾驶员在接到通知一个月后，仍不交款或不进班学习，由总队秩序处定期打印出注销审批表。经过秩序处人员的核实，对总队数据库中驾驶员记录打上注销标记，注销审批表上签名，并通知车管所注销该驾驶员。注销驾驶证只能由总队秩序处进行。通知打印时间：定期(建议每月某日)进行。4.34.3 宣教子系统宣教子系统驾驶员年审驾驶员到支大队进行年审时，使用读卡机读出驾驶员卡上的违章信息，根据设定的审验条件判断得出审验结果，并保存审验结果；在驾驶员基本信息库中修改审验标志：下次年审日期，实时打印审验结果或未通过审验原因（一联给驾驶员） 。审验条件可根据要求增加或减少，每年定义一次。基本上每天都有审验工作要做，估计

57、每台审验机每天约有 100 人参加审验；对审验速度及可靠性要求较高：别让人排队等候；充分考虑不同地点或同一地点多台审验机统一管理的情况。审验机是由读卡机、计算机（工作站）及（标签）打印机构成；如果审验条件都可以量化的话，可考虑类似于 atm 式的全自动审验机。审验工作集中于支（大）队进行。数量情况：100 万驾驶员中，1 年审验的约三分之一，2 年审验的约三分之二。4.3.1 驾协管理对会员进行具体日常管理工作，包括：入会、转会、退会、会费交纳情况、活动情况、活动安排、奖惩情况等；每年对会员进行评比；根据要求对会员情况进行总体分析，给出分析结果（图） 。4.3.2 驾驶员变更当驾驶员在跨区县的

58、单位之间换工作时，就必须在旧区迁出，在新区迁入。迁哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 21出时在驾驶员卡上打上标记（所属区县代码清 0） ，迁入时写入新的区县代码。迁入迁出都必须符合条件，否则拒绝办理手续。在同一区单位改变：重新注册（到支队修改所属单位）？4.3.3 指标分解总队根据市内上年度违章汇转次数、事故次数、死亡人数等参数，结合本年度的工作计划或政府计划进行调整，设定总的控制指标；然后根据各区县的驾驶员数量、机动车辆数量、责任人口总数、非机动车数量等按照指标分解公式，把指标分解下达到各支队；各支队再根据同样原理，把总队分配本支队的指标再分解到辖区内各单位。各分解数据保留到小数后 5

59、位（精确度要求）4.3.4 违章汇转根据设定的汇转范围及时间范围以界内单位为单位统计其下属驾驶员的违章、事故信息作为单位违章事故总信息，并根据控制指标（年度）情况自动判断出单位超标情况（一般每月一次）汇转范围全局由宣教处制定并可修改，支队级可在宣教定义的基础上增加项目（也就是扩大考核范围） ，设计时应充分考虑汇转范围可变的情况。汇转结果与指标结果对照，产生超标单位，根据超标条例确定处罚方法，根据处罚结果确定是否需要审批，如果需要则打印审批表送总队审批后打印处罚通知单。指标是每年制定全年的指标，但因为超标具有实时性、偶发性，所以有关超标的情况需要实时掌握。4.3.5 日常检查 对辖区内各单位基本

60、信息，管片民警不定期或抽查部分单位，填写按定义项目打印好的检查表并录入计算机；检查项目根据需要确定，对每个检查项目都可评分，统计分数作为检查结果，检查结果作为等级评定（一年一次）的依据之一。检查一般有日常检查、重点检查、不定期抽查三种。哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 224.3.6 单位等级评定 每年根据违章汇转数量、超标处罚次数、超标罚款金额、日常检查结果等情况对各单位进行评定，自动产生评定结果。4.3.7 工作考核 总队对支队进行考核，以工作中相关可量化项目为依据，以考核标准来判断考核结果；考核分单项考核和综合考核；考核结果分别列表打印。考核数量：一年几次。考核结果保留。4.3.8