03智能交通系统体系结构报告.doc
《03智能交通系统体系结构报告.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《03智能交通系统体系结构报告.doc(14页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第三章 ITS体系结构智能交通系统是一种复杂的巨系统,如何来描述系统各构件之间的相互关系及系统各部分的功能与整体功能,就要用到“体系结构”这一概念。本章介绍ITS体系结构的基本概念、体系结构的构建方法、以及应用实例。第一节 什么是ITS体系结构系统的概念来源于自然实践。辞海对系统的解释是:所谓“系统”,是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。在交通系统中,人、车、路以及货物这四个组成部分构成了道路交通系统,该系统的目的是实现人或物的有效移动。如果人(货物)、车、路构成的道路交通系统,再配上具有智能的交通信息中心、交通管理中心、交通控制中心等以及智能化的车载设施和道路
2、交通基础设施,如各类检测设施、信息发布设施即信息传输设施,就构成了智能交通运输系统。然而,怎样来描述这一抽象概念的系统呢?像居住房屋一样,房屋由基础、梁、柱、屋面等各构件用一定的搭接方式建成,具有供人们居住生活的功能。房屋的各构件相互搭接的关系及房屋各部分的功能和整体功能可用房屋的建筑图和结构图来描绘。同样,ITS各构件的相互关系及各部分的功能和整体功能,也可用系统体系结构来描述。因此,ITS的体系结构是指系统所包含的子系统、各个子系统之间的相互关系和集成方式、以及各个子系统为实现用户服务功能、满足用户需求所应具备的功能。根据定义,ITS体系结构决定了系统如何构成,确定了功能模块以及模块之间的
3、通信协议和接口,它的设计必须包含实现用户服务功能的全部子系统的设计。ITS体系结构具有下列重要意义:u ITS本身比较复杂,涉及面广,需要有一个指导性的框架,来帮助我们理解这个系统的结构; u ITS是一个庞大的系统,包含有很多子系统,它的实施需要通过这些子系统来实现,ITS体系结构为ITS的各个部分提供了统一的接口标准,从而使各个部分便于协调,集成为一个整体;u 避免少缺和重复,使ITS成为一个高效、完整的系统,并具有良好的扩展性;u 根据国家总体ITS框架,发展地区性的体系结构,保证不同地区智能交通系统具有兼容性。第二节 ITS体系结构的构建方法1. ITS体系结构构建方法比较世界各国开发
4、ITS体系结构采用的方法主要有两种,一种称为结构化方法(Structured Method),一种称为面向对象的方法(Object Oriented Method)。结构化方法,以功能的抽象与分解为主要手段,按功能之间的联结关系组织数据。结构化方法简单易行,流行已久,能被大多数工程师理解和接受,便于交流,但用结构化方法开发的系统修改或扩展比较困难。面向对象的方法,首先确定对象或实体及其与其他对象之间的关系,然后确定每个对象执行的功能,围绕数据对象或实体组织功能,形成单一的相互关联的视图。用面向对象方法开发的系统易于扩展和修改,但该方法操作起来比较复杂,而且可读性不强,不利于交流和讨论。国家IT
5、S体系结构作为一种指导全国ITS设计的框架,必须得到全国工程师和投资者的广泛认同才能真正发挥作用。因此,国家ITS体系结构必须具有较强的可读性,以便让更多的人能理解之,进而讨论之。此外,如果用面向对象的方法来开发ITS逻辑结构,在确定“对象”集时将遇到很大的麻烦,因为ITS是一个复杂的大系统,可能的“对象”太多,“对象”的抽象程度也很难一致。美国“国家ITS体系结构开发小组”就是选用结构化方法构建了其国家ITS体系结构。我国“九五”国家科技攻关项目“中国智能交通系统体系框架研究”,也采用了结构化方法。2. 结构化方法简介结构化方法构建ITS体系结构,其主要流程如图3.1所示。图3.1 结构化方
6、法构建体系结构流程简图(1)界定用户构建ITS体系结构首先要界定系统的用户。ITS作为信息技术(IT)系统的一个分支,可用IT系统界定用户的方法来界定其用户。信息系统的用户是指影响系统或受系统影响的人和机构,可以从四个方面识别信息技术系统的用户,即:需要IT者、制造IT者、使用IT者和管理IT者。(2)用户服务所谓用户服务是按用户的要求,系统应能为用户服务的事项。ITS用户服务就是ITS能提供的服务与产品;提出了ITS用户服务项目,也就是提出了ITS开发的范围。(3)用户服务要求为了实现每项用户服务,需要ITS能完成一系列功能。为了反映这一点,须将每项用户服务分解成更为详细的功能说明即用户服务
7、要求;换句话说,用户服务要求是系统为提供用户服务而应该具备的一些功能。(4)需求模型需求模型描述系统应该做什么,是系统功能要求的模型化。需求模型主要任务是定义系统的信息处理行为和控制行为。在构架模型开发阶段主要考虑系统的功能要求。需求模型由“需求总图”、一系列分层次的“数据流图”与“控制流图”及其相应的“过程定义”、“控制说明”与“数据字典”组成。需求总图定义系统的边界,即确定哪些元素属于系统内部,哪些元素位于系统外部。数据流图和过程定义描述系统执行的功能。控制流图和控制说明描述系统执行这些功能的条件或环境。实时性要求(Time Specification)对系统在“输入终端”接受事件(Eve
8、nt)刺激后,在“输出终端”作出反应的时间进行限定。数据字典对在数据流图、控制流图中出现的数据流、控制流、存储器和终端进行描述和定义。需求模型在美国国家ITS体系结构中被叫做“逻辑结构”,其中的控制流图被加入数据流图。(5)构架模型构架模型描述系统设计应如何组织,是系统设计的模型化。构架模型的主要任务是:确定组成系统的物理实体;定义物理实体之间的信息流动;说明信息流动的通道。在构架模型开发阶段不仅要考虑功能要求,而且要考虑性能要求、可靠性要求、安全保密要求以及开发费用、开发周期、可用资源甚至市场条件等方面的问题。构架模型由“构架总图”、“信息流图”、“模块说明”、“信息通道图”、“信息通道定义
9、”和“信息字典”组成。构架总图建立系统与其运行环境之间的信息边界,是系统的最高级视图,构架总图一般与系统总图一致。信息流图和构架模块说明描述组成系统的物理模块以及模块之间的信息流动。信息通道图和信息通道定义描述模块间信息流动的渠道。信息字典注释信息通道中所有的数据以及数据字典中未出现的其他信息。构架模型在美国国家ITS体系结构中被叫做“物理结构”。构架模型完成后,经确认所有的用户服务都被体系结构构架中各子系统所包含,并经过对所构建的体系进行评价,包括来自投资者意愿的反馈信息,最后利用来自确认和评价的反馈结果进一步修改系统要求和体系结构。修改完善后,在确定的ITS体系结构的基础上,才能拟定整个I
10、TS的研究开发计划、制定ITS各部分和各类产品的统一标准以及规定系统的通信协议等。第三节 美国的国家ITS体系结构1. 开发过程目前,我国还没有形成最终完善的国家ITS体系结构,这里以美国为例,简要介绍其ITS体系结构。美国是最早开发完整的ITS体系结构的国家,美国国家ITS体系结构开发计划分为两个阶段,第一阶段为“思路竞争阶段”,由4个小组分别独立开发出体系结构初步方案;经过方案评审和比较,2个开发小组获准进入第二阶段,称为“联合开发阶段”,吸收各初步方案的优点,经过整理与合并,合作开发统一、唯一的国家ITS体系结构。典型的体系结构开发过程实质上包括在第一阶段的工作中,采用了反复修改的开发程
11、序。首先从界定用户、确定用户服务和用户服务要求出发,开发出运营要求或系统要求,进而开发出运营概念(体系结构的目标以及用户如何与之交互);接着,开发包含一系列详细功能要求的逻辑结构;将逻辑结构中的处理分配到物理实体/子系统,就产生了物理结构,一个在2012年时间框架内提供所有用户服务的体系结构也就被开发出来了;发展部署确定导入某些功能(或服务)的时间框架和背景;体系结构的确认体现在追溯矩阵中,追溯矩阵将用户服务要求追溯至逻辑结构中的处理、物理结构中的子系统,以保证所有的用户服务都被体系结构所包含;然后对体系结构进行评价,包括接受来自投资者意愿的反馈信息;最后利用来自评价和确认过程的返馈结果进一步
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 03 智能 交通 系统 体系结构 报告
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。