本书以智能交通基础理论与技术为主线，以产业发展需求设计任务内容，以企业人才岗位标准设计操作内容，以前沿技术趋势设计专创融合任务。本书分为上、下两篇。上篇共6个任务，主要涵盖了智能交通系统、城市中的智能交通综合管控系统、辅助出行的出行者信息系统、智能化的公共交通系统、智慧高速公路、车路协同与自动驾驶等智能交通中的典型子系统；下篇共5个任务，主要介绍了智能交通中的物联网技术、无人机技术、地理信息系统、人工智能和大数据技术。各任务末附有常规任务练习和专创融合任务练习。
本书既可作为职业院校智能交通技术相关专业的教材，也可作为企业技术人员的培训教材，亦可作为广大智能交通从业人员的学习参考书。
创新引领科技进步，创新引领专业建设，创新引领人才培养。
我国智能交通战略的主要建设目标为：全面建成世界领先的智能交通系统，领跑世界智能交通的发展。《交通运输标准化“十四五”发展规划》及《“十四五”交通领域科技创新规划》明确指出，“十四五”期间初步构建适应加快建设交通强国需要的科技创新体系，创新驱动交通运输高质量发展取得明显成效。
近年来，人工智能、物联网、大数据、5G等技术的迅速发展和广泛应用，促进了交通领域智能化、高效化、安全化和环保化，这些给职业院校办学带来了新的机遇，也带来了新的挑战，同时对科技创新型人才培养亦提出了更高的要求。职业教育要适应日新月异的产业升级，做好服务产业发展的人才培养工作，以培养高素质的创新型“数智工匠”为目标，促进专业教育的升级，全面推进专业教育与创新创业教育的融合发展。
本书编写遵循人才培养的基本规律，按照“不会—熟练—创新—工匠”的培养逻辑，在任务式专业教育基础上，通过过程创新及任务创新升级的方式，在培养现代职业院校学生的专业知识、专业技能以及职业素养的同时，注重引导学生进行创新思考，掌握创新方法、创业思维，着力于培育新一代创新型“数智工匠”。
为编写高水平专创融合型教材，我们优化了教材编写团队，组建了一支专业教育与创新创业教育师资相融合的团队，坚持“以终为始”，以产业发展需求设计任务内容，以企业人才岗位标准设计操作内容，以前沿技术趋势设计专创融合任务。本书分为上下两篇。上篇主要涵盖了智能交通系统、城市中的智能交通综合管控系统、辅助出行的出行者信息系统、智能化的公共交通系统、智慧高速公路、车路协同与自动驾驶等智能交通中的典型子系统；下篇主要介绍了智能交通中的物联网技术、无人机技术、地理信息系统、人工智能、大数据技术。同时，本书还探讨了智能交通领域的发展趋势、未来发展方向和存在的问题与挑战，以期对学生全面了解智能交通的功能和应用提供帮助。各任务末附有常规任务练习和专创融合任务练习。
本书任务一、二、七、九、十一由湖南交通职业技术学院陈岚编写；任务五、六由湖南交通职业技术学院刘虹秀编写；任务八由中国电子科技集团公司第四十八研究所蒋超编写；任务十由湖南交通职业技术学院赵竹编写；任务三由湖南交通职业技术学院潘屹、胡琰、涂晴晖、陈媛等共同编写；任务四由湖南交通职业技术学院王倩倩、廖晓露、王任映、王庆、陈瑜、黄琳等共同编写。湖南交通职业技术学院陈岚负责全书的统稿工作。湖南交通职业技术学院吴轩辕教授对本书专创融合思路、框架及任务设置提出了宝贵意见，湖南交通职业技术学院谭任绩教授主审了本书并提出了宝贵的修改意见，在此深表谢意。
本书参考借鉴了大量文献资料，在此对相关作者和单位表示衷心感谢。
“专创有机融合”是我国高等教育专业教育改革的重要方向，我们希望看到更多优秀的专创融合型教材出版，以推进高等职业教育的高质量发展。
由于作者水平有限，书中可能还有不足之处，恳请专家、同行不吝赐教，以便本书再版时修正完善。
作 者
2023年6月
上篇 了解智能交通系统
任务一 智能交通系统 2
1.1 智能交通系统的内涵 3
1.2 智能交通系统的发展历程及前景 5
1.2.1 美国智能交通系统的发展历程 5
1.2.2 日本智能交通系统的发展历程 6
1.2.3 欧盟国家智能交通系统的发展历程
6
1.2.4 我国智能交通系统的发展历程 7
1.2.5 我国智能交通发展未来趋势 8
1.3 智能交通系统的体系框架 9
1.4 智能交通系统评价 14
1.4.1 智能交通系统评价的意义 14
1.4.2 智能交通系统评价指标体系 14
1.4.3 常见评价指标和评价案例 17
1.5 应用案例——广州BRT项目仿真评估
19
拓展阅读 《交通强国建设纲要》解读 23
课后任务 24
任务二 城市中的智能交通综合管控系统 27
2.1 智能交通综合管理系统 28
2.1.1 智能交通综合管理系统概要 28
2.1.2 智能交通综合管理系统框架结构 29
2.2 交通综合信息平台 30
2.2.1 交通综合信息平台概要 30
2.2.2 交通综合信息平台框架结构 32
2.3 智能交通指挥系统 35
2.3.1 智能交通指挥系统概要 35
2.3.2 智能交通指挥系统框架结构 35
2.4 应用案例——青岛智能交通管理系统
38
拓展阅读 难于上青天——川藏公路的修建
40
课后任务 42
任务三 辅助出行的出行者信息系统 44
3.1 出行者信息系统概述 45
3.1.1 出行者信息系统的概念 45
3.1.2 发展历程 46
3.1.3 系统架构 48
3.2 出行者信息系统服务内容 49
3.2.1 交通信息的分类 49
3.2.2 服务内容 52
3.3 出行者信息系统的子系统 54
3.3.1 车载导航系统 54
3.3.2 实时道路信息发布系统 57
3.3.3 城市停车引导系统 58
3.4 出行者信息系统的发展趋势 61
3.5 应用案例——成都市公众出行交通信息
?服务系统 66
拓展阅读 超级工程——港珠澳大桥 68
课后任务 70
任务四 智能化的公共交通系统 73
4.1 智能公交系统概述 74
4.1.1 智能公交系统的功能 75
4.1.2 智能公交系统的结构 77
4.2 监控与调度子系统 80
4.3 信息服务子系统 83
4.4 营运信息管理子系统 84
4.5 快速公交系统 86
4.6 应用案例——海信科技智慧公交平台
90
拓展阅读 最长的沙漠高速——京新高速 93
课后任务 95
任务五 智慧高速公路 98
5.1 智慧高速公路的发展背景 98
5.2 智慧高速公路的特征及技术体系 100
5.2.1 智慧高速公路的技术特点 100
5.2.2 智慧高速公路的技术体系 101
5.3 智慧高速公路应用场景及关键技术 102
5.3.1 智慧高速公路的应用场景 102
5.3.2 智慧高速公路的关键技术 105
5.4 我国智慧高速试点现状 106
5.5 应用案例——江苏省智慧高速建设
试点工程 109
拓展阅读 沪杭甬智慧高速 111
课后任务 114
任务六 车路协同与自动驾驶 116
6.1 车路协同与自动驾驶概况 117
6.1.1 车路协同概况 117
6.1.2 自动驾驶概况 118
6.1.3 车路协同自动驾驶发展背景 120
6.2 车路协同自动驾驶关键技术 123
6.2.1 车路协同自动驾驶组成 123
6.2.2 车路协同自动驾驶的技术优势 126
6.3 车路协同的应用场景 127
6.4 自动驾驶的发展现状 130
6.5 应用案例——湖南省智慧高速项目 134
拓展阅读 天空之桥——平塘特大桥 135
课后任务 137
下篇 认识智能交通中的重要技术
任务七 智能交通中的物联网技术 140
7.1 物联网概述 141
7.1.1 物联网的概念 141
7.1.2 物联网的发展历程 142
7.2 物联网的关键技术 143
7.2.1 感知技术 144
7.2.2 网联技术 151
7.3 物联网技术在ITS中的应用 154
7.4 应用案例——全息路口解决方案 155
拓展阅读 中国现代公路第一人
——赵祖康 158
课后任务 159
任务八 智能交通中的无人机技术 161
8.1 无人机的发展历程 162
8.1.1 无人机的起源 162
8.1.2 军用无人机的发展历程 162
8.1.3 民用无人机的发展历程 163
8.2 无人机的分类 165
8.3 无人机的构造与技术特点 167
8.3.1 固定翼无人机的构造 167
8.3.2 多旋翼无人机的构造 180
8.4 无人机在智能交通中的应用 183
8.5 应用案例——无人机在交通事故责任
认定中的应用 186
拓展阅读 中国现代桥梁之父——茅以升
188
课后任务 189
任务九 智能交通中的地理信息系统 192
9.1 交通地理信息系统概述 193
9.1.1 GIS的产生与发展 194
9.1.2 交通地理信息系统 197
9.2 GIS-T的关键技术 199
9.2.1 数据库管理系统 199
9.2.2 数据协同 200
9.2.3 实时GIS技术 200
9.2.4 庞大的数据集 200
9.3 GIS-T的应用 200
9.3.1 交通规划方面 200
9.3.2 交通设计方面 201
9.3.3 工程施工方面 202
9.3.4 运营管理方面 203
9.3.5 后期维护管理方面 204
9.4 应用案例——新疆智能交通
?管理系统 205
拓展阅读 青藏公路之父——慕生忠将军
208
课后任务 209
任务十 智能交通中的人工智能 211
10.1 人工智能的定义和发展历程 212
10.2 人工智能的研究领域及影响 214
10.2.1 人工智能的研究领域 214
10.2.2 人工智能的应用领域 214
10.2.3 相关政策 218
10.3 人工智能技术在智能交通系统中的
应用 219
10.3.1 交通控制和道路监控 219
10.3.2 车辆控制和路线优化 219
10.3.3 智能化地图的应用 220
10.3.4 自动驾驶技术 220
10.3.5 道路安全和驾驶辅助系统 221
10.4 人工智能技术在城市智能交通
?系统中的应用 222
10.4.1 城市智能交通管理的发展趋势
222
10.4.2 城市智能交通管理的发展目标
222
10.4.3 人工智能技术在智能交通
管理中的应用趋势 222
10.5 应用案例——AI助力智慧停车，
让出行更便捷 223
拓展阅读 公路工程专家——刘承先 224
课后任务 225
任务十一 智能交通中的大数据技术 227
11.1 大数据技术简介 228
11.1.1 发展背景 228
11.1.2 大数据技术的特点 230
11.2 大数据的有关技术 230
11.2.1 数据采集 230
11.2.2 数据预处理 231
11.2.3 数据融合 233
11.2.4 数据存储 234
11.2.5 数据挖掘 235
11.3 大数据与智能交通 236
11.3.1 整体应用 236
11.3.2 数字孪生技术 237
11.4 应用案例——广州智能交通大数据
体系 241
拓展阅读 博风者——塔城玛依塔斯防风雪
抢险基地 245
课后任务 246
参考文献 248
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