本書是一本針對智能運輸工程及相關專業(yè)的系統(tǒng)設計與集成教材，是為了適應將交通運輸類學生培養(yǎng)成寬口徑、高素質專業(yè)人才的目標而編寫的。 本教材從智能運輸系統(tǒng)概述、系統(tǒng)設計與集成概述、面向對象方法、結構化方法、案例五大方面具體介紹了智能運輸系統(tǒng)設計與集成的理論基礎與應用技巧。簡要介紹了ITS（RITS）體系框架及發(fā)展前景，全面介紹了系統(tǒng)分析、設計及集成的基本概念與內容，詳細介紹了面向對象方法和結構化方法，最后用鐵路典型智能運輸系統(tǒng)設計、道路典型智能運輸系統(tǒng)設計、城軌典型智能運輸系統(tǒng)設計三個案例說明和演示了智能運輸系統(tǒng)分析、設計與集成應用的過程和方法。
本書是一本針對智能運輸工程及相關專業(yè)的系統(tǒng)設計與集成教材，是為了適應將交通運輸類學生培養(yǎng)成寬口徑、高素質專業(yè)人才的目標而編寫的。 本教材從智能運輸系統(tǒng)概述、系統(tǒng)設計與集成概述、面向對象方法、結構化方法、案例五大方面具體介紹了智能運輸系統(tǒng)設計與集成的理論基礎與應用技巧。簡要介紹了ITS（RITS）體系框架及發(fā)展前景，全面介紹了系統(tǒng)分析、設計及集成的基本概念與內容，詳細介紹了面向對象方法和結構化方法，最后用鐵路典型智能運輸系統(tǒng)設計、道路典型智能運輸系統(tǒng)設計、城軌典型智能運輸系統(tǒng)設計三個案例說明和演示了智能運輸系統(tǒng)分析、設計與集成應用的過程和方法。
智能運輸系統(tǒng)（intelligent transport system，ITS）是在較完善的相關設施基礎上，將先進的信息技術、通信技術、傳感技術、控制技術及計算機技術等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系，從而建立起一種在大范圍內全方位發(fā)揮作用的實時、準確、高效、綜合的運輸管理控制系統(tǒng)。智能運輸系統(tǒng)設計與集成是一門交叉學科，涉及車輛、交通運輸、道路、通信、控制等多學科。其基本理論框架從實踐出發(fā)，經過抽象、概括、歸類得出科學實踐的模型，反過來又結合各種技術措施用于指導解決交通運輸實際問題。
智能運輸系統(tǒng)是由城市道路、高速公路、鐵路、城市軌道、水運和航空多種運輸方式組成的一個綜合系統(tǒng)。本教材的編寫以智能運輸系統(tǒng)為應用背景，力求涵蓋智能運輸系統(tǒng)設計與集成的共性知識并兼顧各種智能運輸系統(tǒng)設計與集成的個性知識，總結相應系統(tǒng)設計分析、設計及集成方法，具體從可行性分析、需求分析、概要設計、詳細設計、數據庫設計、系統(tǒng)集成等方面闡述了智能運輸系統(tǒng)開發(fā)的過程和方法，并詳細介紹了應用于系統(tǒng)分析和設計的面向對象方法和結構化方法，最后通過實例分析來體現(xiàn)智能運輸系統(tǒng)設計與集成的流程與方法的有機結合。教材通過理論與實踐結合、方法與應用并重的編寫思路，較為全面地反映了智能運輸系統(tǒng)設計與集成領域的知識體系。
本教材在編寫過程中，參考了大量書籍、期刊和資料，在此謹向這些參考文獻的作者致以誠摯的謝意。
智能運輸系統(tǒng)設計與集成是一門前沿性學科，編者首次從理論與實踐相結合的角度出發(fā)進行編寫，教材內容兼有智能運輸系統(tǒng)設計與集成理論、方法、技術和應用等內容。因編者學術水平及經驗等方面的限制，教材中有不當之處，懇請讀者賜教。
編 者
2025年5月
第1章 智能運輸系統(tǒng)概述 1
1.1 智能運輸系統(tǒng)內涵 1
1.1.1 智能運輸系統(tǒng)定義 1
1.1.2 智能運輸系統(tǒng)特性 2
1.2 智能運輸系統(tǒng)結構 3
1.3 智能運輸系統(tǒng)發(fā)展分析 5
1.3.1 智能運輸系統(tǒng)發(fā)展面臨的機遇 5
1.3.2 智能運輸系統(tǒng)發(fā)展面臨的問題 6
1.3.3 智能運輸系統(tǒng)發(fā)展趨勢 6
1.3.4 智能運輸系統(tǒng)發(fā)展建議 8
復習思考題 11
第2章 智能運輸系統(tǒng)分析方法 12
2.1 智能運輸系統(tǒng)可行性分析 12
2.1.1 可行性分析的目的和步驟 12
2.1.2 可行性分析的內容 13
2.1.3 可行性分析報告編寫方法 14
2.2 智能運輸系統(tǒng)需求分析 15
2.2.1 需求分析的目的和過程 15
2.2.2 需求獲取與管理 17
2.2.3 需求內容 19
2.2.4 需求分析報告編寫方法 20
2.2.5 需求規(guī)格說明書編寫方法 21
2.3 智能運輸系統(tǒng)分析方法 23
2.3.1 面向對象分析方法 23
2.3.2 結構化分析方法 29
復習思考題 48
第3章 智能運輸系統(tǒng)設計方法 49
3.1 智能運輸系統(tǒng)運輸過程分析 49
3.1.1 智能運輸系統(tǒng)組成 49
3.1.2 運輸過程分析 50
3.2 智能運輸系統(tǒng)設計 51
3.2.1 概要設計 51
3.2.2 詳細設計 58
3.3 智能運輸系統(tǒng)設計方法 70
3.3.1 面向對象設計方法 70
3.3.2 面向結構設計方法 81
復習思考題 88
第4章 智能運輸系統(tǒng)集成方法 89
4.1 智能運輸系統(tǒng)集成概述 89
4.1.1 智能運輸系統(tǒng)集成的定義 89
4.1.2 智能運輸系統(tǒng)集成的基本原則 89
4.1.3 智能運輸系統(tǒng)集成的內容 90
4.2 面向應用的集成分析方法 91
4.2.1 基于軟件構件的集成方法 91
4.2.2 面向服務的體系架構的集成方法 92
4.2.3 智能運輸系統(tǒng)集成技術 95
4.2.4 平臺集成 107
4.3 面向數據的集成分析方法 112
4.3.1 數據集成需要解決的難題 113
4.3.2 數據集成常用的方法 114
4.4 面向網絡的集成分析方法 116
4.4.1 智能運輸系統(tǒng)網絡系統(tǒng)集成 116
4.4.2 網絡集成實施步驟 119
4.4.3 網絡集成技術 119
4.5 系統(tǒng)安全保障機制 120
4.5.1 物理安全 120
4.5.2 運行安全 121
4.5.3 數據安全 123
復習思考題 124
第5章 城市道路智能運輸系統(tǒng)設計與集成 125
5.1 面向安全的城市道路智能運輸系統(tǒng) 125
5.1.1 TOCC總體架構 126
5.1.2 TOCC建設內容 127
5.2 面向服務的城市道路智能運輸系統(tǒng) 129
5.2.1 交通信息服務系統(tǒng) 129
5.2.2 交管12123App服務系統(tǒng) 134
5.2.3 路徑導航系統(tǒng) 137
5.2.4 停車誘導系統(tǒng) 140
5.2.5 智能物流運輸系統(tǒng) 144
5.3 面向運營的城市道路智能運輸系統(tǒng) 145
5.3.1 智能公交系統(tǒng) 145
5.3.2 出租車智能管理與調度系統(tǒng) 148
5.3.3 城市道路貨運運營管理系統(tǒng) 150
5.4 面向維護的城市道路智能運輸系統(tǒng) 153
5.4.1 城市道路路面養(yǎng)護系統(tǒng) 153
5.4.2 城市道路設施管理系統(tǒng) 155
復習思考題 157
第6章 高速公路智能運輸系統(tǒng)設計與集成 158
6.1 面向安全的高速公路智能運輸系統(tǒng) 159
6.1.1 高速公路交通監(jiān)控系統(tǒng) 159
6.1.2 高速公路交通安全智能管控系統(tǒng) 160
6.2 面向服務的高速公路智能運輸系統(tǒng) 162
6.2.1 高速公路服務區(qū)智能管理系統(tǒng) 162
6.2.2 高速公路電子收費系統(tǒng) 164
6.3 面向運營的高速公路智能運輸系統(tǒng) 170
6.3.1 兩客一危動態(tài)監(jiān)測和智能預警管理系統(tǒng) 170
6.3.2 綠色通道稽查與管理系統(tǒng) 172
6.4 面向維護的高速公路智能運輸系統(tǒng) 173
6.4.1 高速公路路政管理系統(tǒng) 173
6.4.2 高速公路智能養(yǎng)護管理系統(tǒng) 176
復習思考題 178
第7章 鐵路智能運輸系統(tǒng)設計與集成 179
7.1 面向安全的鐵路智能運輸系統(tǒng) 179
7.1.1 行車安全綜合監(jiān)控管理信息系統(tǒng) 179
7.1.2 鐵路列車調度指揮系統(tǒng) 181
7.1.3 智能化緊急救援與行車安全系統(tǒng) 184
7.2 面向服務的鐵路智能運輸系統(tǒng) 185
7.2.1 鐵路互聯(lián)網售票系統(tǒng) 185
7.2.2 鐵路12306 App系統(tǒng) 187
7.3 面向運營的鐵路智能運輸系統(tǒng) 188
7.3.1 鐵路運輸管理信息系統(tǒng) 188
7.3.2 鐵路行包營運管理信息系統(tǒng) 190
7.4 面向維護的鐵路智能運輸系統(tǒng) 191
7.4.1 鐵路車號自動識別系統(tǒng) 191
7.4.2 鐵路智能辦公管理信息系統(tǒng) 192
復習思考題 193
第8章 城市軌道智能運輸系統(tǒng)設計與集成 194
8.1 面向安全的城市軌道智能運輸系統(tǒng) 195
8.1.1 城市軌道交通線網指揮中心系統(tǒng) 195
8.1.2 城市軌道交通應急管理信息系統(tǒng) 197
8.2 面向服務的城市軌道智能運輸系統(tǒng) 198
8.3 面向運營的城市軌道智能運輸系統(tǒng) 203
8.3.1 城市軌道交通線路控制中心系統(tǒng) 203
8.3.2 城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng) 204
8.4 面向維護的城市軌道智能運輸系統(tǒng) 206
8.4.1 城市軌道交通車站設備監(jiān)控系統(tǒng) 206
8.4.2 城市軌道交通防災報警監(jiān)控系統(tǒng) 208
復習思考題 208
第9章 水運智能運輸系統(tǒng)設計與集成 209
9.1 面向安全的水運智能運輸系統(tǒng) 210
9.1.1 海事綜合監(jiān)管指揮系統(tǒng) 210
9.1.2 電子巡航系統(tǒng) 214
9.2 面向服務的水運智能運輸系統(tǒng) 217
9.2.1 船舶交通管理系統(tǒng) 217
9.2.2 水路交通出行信息服務系統(tǒng) 219
9.3 面向運營的水運智能運輸系統(tǒng) 223
9.3.1 船舶自動識別系統(tǒng) 223
9.3.2 綜合船橋系統(tǒng) 225
9.4 面向維護的水運智能運輸系統(tǒng) 228
9.4.1 船舶機務管理系統(tǒng) 228
9.4.2 航道維護管理系統(tǒng) 230
復習思考題 235
第10章 航空智能運輸系統(tǒng)設計與集成 236
10.1 面向安全的航空智能運輸系統(tǒng) 236
10.1.1 機場生產運營指揮調度系統(tǒng) 236
10.1.2 飛行緊急救援系統(tǒng) 238
10.2 面向服務的航空智能運輸系統(tǒng) 241
10.2.1 民航機場信息系統(tǒng) 241
10.2.2 航空物流系統(tǒng) 242
10.3 面向運營的航空智能運輸系統(tǒng) 244
10.4 面向維護的航空智能運輸系統(tǒng) 247
10.4.1 航空預警災害系統(tǒng) 247
10.4.2 空中交通管理設備運行綜合管理系統(tǒng) 249
復習思考題 251
參考文獻 252
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