本书是一本针对智能运输工程及相关专业的系统设计与集成教材，是为了适应将交通运输类学生培养成宽口径、高素质专业人才的目标而编写的。 本教材从智能运输系统概述、系统设计与集成概述、面向对象方法、结构化方法、案例五大方面具体介绍了智能运输系统设计与集成的理论基础与应用技巧。简要介绍了ITS（RITS）体系框架及发展前景，全面介绍了系统分析、设计及集成的基本概念与内容，详细介绍了面向对象方法和结构化方法，最后用铁路典型智能运输系统设计、道路典型智能运输系统设计、城轨典型智能运输系统设计三个案例说明和演示了智能运输系统分析、设计与集成应用的过程和方法。
本书是一本针对智能运输工程及相关专业的系统设计与集成教材，是为了适应将交通运输类学生培养成宽口径、高素质专业人才的目标而编写的。 本教材从智能运输系统概述、系统设计与集成概述、面向对象方法、结构化方法、案例五大方面具体介绍了智能运输系统设计与集成的理论基础与应用技巧。简要介绍了ITS（RITS）体系框架及发展前景，全面介绍了系统分析、设计及集成的基本概念与内容，详细介绍了面向对象方法和结构化方法，最后用铁路典型智能运输系统设计、道路典型智能运输系统设计、城轨典型智能运输系统设计三个案例说明和演示了智能运输系统分析、设计与集成应用的过程和方法。
智能运输系统（intelligent transport system，ITS）是在较完善的相关设施基础上，将先进的信息技术、通信技术、传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，从而建立起一种在大范围内全方位发挥作用的实时、准确、高效、综合的运输管理控制系统。智能运输系统设计与集成是一门交叉学科，涉及车辆、交通运输、道路、通信、控制等多学科。其基本理论框架从实践出发，经过抽象、概括、归类得出科学实践的模型，反过来又结合各种技术措施用于指导解决交通运输实际问题。
智能运输系统是由城市道路、高速公路、铁路、城市轨道、水运和航空多种运输方式组成的一个综合系统。本教材的编写以智能运输系统为应用背景，力求涵盖智能运输系统设计与集成的共性知识并兼顾各种智能运输系统设计与集成的个性知识，总结相应系统设计分析、设计及集成方法，具体从可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、数据库设计、系统集成等方面阐述了智能运输系统开发的过程和方法，并详细介绍了应用于系统分析和设计的面向对象方法和结构化方法，最后通过实例分析来体现智能运输系统设计与集成的流程与方法的有机结合。教材通过理论与实践结合、方法与应用并重的编写思路，较为全面地反映了智能运输系统设计与集成领域的知识体系。
本教材在编写过程中，参考了大量书籍、期刊和资料，在此谨向这些参考文献的作者致以诚挚的谢意。
智能运输系统设计与集成是一门前沿性学科，编者首次从理论与实践相结合的角度出发进行编写，教材内容兼有智能运输系统设计与集成理论、方法、技术和应用等内容。因编者学术水平及经验等方面的限制，教材中有不当之处，恳请读者赐教。
编 者
2025年5月
第1章 智能运输系统概述 1
1.1 智能运输系统内涵 1
1.1.1 智能运输系统定义 1
1.1.2 智能运输系统特性 2
1.2 智能运输系统结构 3
1.3 智能运输系统发展分析 5
1.3.1 智能运输系统发展面临的机遇 5
1.3.2 智能运输系统发展面临的问题 6
1.3.3 智能运输系统发展趋势 6
1.3.4 智能运输系统发展建议 8
复习思考题 11
第2章 智能运输系统分析方法 12
2.1 智能运输系统可行性分析 12
2.1.1 可行性分析的目的和步骤 12
2.1.2 可行性分析的内容 13
2.1.3 可行性分析报告编写方法 14
2.2 智能运输系统需求分析 15
2.2.1 需求分析的目的和过程 15
2.2.2 需求获取与管理 17
2.2.3 需求内容 19
2.2.4 需求分析报告编写方法 20
2.2.5 需求规格说明书编写方法 21
2.3 智能运输系统分析方法 23
2.3.1 面向对象分析方法 23
2.3.2 结构化分析方法 29
复习思考题 48
第3章 智能运输系统设计方法 49
3.1 智能运输系统运输过程分析 49
3.1.1 智能运输系统组成 49
3.1.2 运输过程分析 50
3.2 智能运输系统设计 51
3.2.1 概要设计 51
3.2.2 详细设计 58
3.3 智能运输系统设计方法 70
3.3.1 面向对象设计方法 70
3.3.2 面向结构设计方法 81
复习思考题 88
第4章 智能运输系统集成方法 89
4.1 智能运输系统集成概述 89
4.1.1 智能运输系统集成的定义 89
4.1.2 智能运输系统集成的基本原则 89
4.1.3 智能运输系统集成的内容 90
4.2 面向应用的集成分析方法 91
4.2.1 基于软件构件的集成方法 91
4.2.2 面向服务的体系架构的集成方法 92
4.2.3 智能运输系统集成技术 95
4.2.4 平台集成 107
4.3 面向数据的集成分析方法 112
4.3.1 数据集成需要解决的难题 113
4.3.2 数据集成常用的方法 114
4.4 面向网络的集成分析方法 116
4.4.1 智能运输系统网络系统集成 116
4.4.2 网络集成实施步骤 119
4.4.3 网络集成技术 119
4.5 系统安全保障机制 120
4.5.1 物理安全 120
4.5.2 运行安全 121
4.5.3 数据安全 123
复习思考题 124
第5章 城市道路智能运输系统设计与集成 125
5.1 面向安全的城市道路智能运输系统 125
5.1.1 TOCC总体架构 126
5.1.2 TOCC建设内容 127
5.2 面向服务的城市道路智能运输系统 129
5.2.1 交通信息服务系统 129
5.2.2 交管12123App服务系统 134
5.2.3 路径导航系统 137
5.2.4 停车诱导系统 140
5.2.5 智能物流运输系统 144
5.3 面向运营的城市道路智能运输系统 145
5.3.1 智能公交系统 145
5.3.2 出租车智能管理与调度系统 148
5.3.3 城市道路货运运营管理系统 150
5.4 面向维护的城市道路智能运输系统 153
5.4.1 城市道路路面养护系统 153
5.4.2 城市道路设施管理系统 155
复习思考题 157
第6章 高速公路智能运输系统设计与集成 158
6.1 面向安全的高速公路智能运输系统 159
6.1.1 高速公路交通监控系统 159
6.1.2 高速公路交通安全智能管控系统 160
6.2 面向服务的高速公路智能运输系统 162
6.2.1 高速公路服务区智能管理系统 162
6.2.2 高速公路电子收费系统 164
6.3 面向运营的高速公路智能运输系统 170
6.3.1 两客一危动态监测和智能预警管理系统 170
6.3.2 绿色通道稽查与管理系统 172
6.4 面向维护的高速公路智能运输系统 173
6.4.1 高速公路路政管理系统 173
6.4.2 高速公路智能养护管理系统 176
复习思考题 178
第7章 铁路智能运输系统设计与集成 179
7.1 面向安全的铁路智能运输系统 179
7.1.1 行车安全综合监控管理信息系统 179
7.1.2 铁路列车调度指挥系统 181
7.1.3 智能化紧急救援与行车安全系统 184
7.2 面向服务的铁路智能运输系统 185
7.2.1 铁路互联网售票系统 185
7.2.2 铁路12306 App系统 187
7.3 面向运营的铁路智能运输系统 188
7.3.1 铁路运输管理信息系统 188
7.3.2 铁路行包营运管理信息系统 190
7.4 面向维护的铁路智能运输系统 191
7.4.1 铁路车号自动识别系统 191
7.4.2 铁路智能办公管理信息系统 192
复习思考题 193
第8章 城市轨道智能运输系统设计与集成 194
8.1 面向安全的城市轨道智能运输系统 195
8.1.1 城市轨道交通线网指挥中心系统 195
8.1.2 城市轨道交通应急管理信息系统 197
8.2 面向服务的城市轨道智能运输系统 198
8.3 面向运营的城市轨道智能运输系统 203
8.3.1 城市轨道交通线路控制中心系统 203
8.3.2 城市轨道交通列车自动控制系统 204
8.4 面向维护的城市轨道智能运输系统 206
8.4.1 城市轨道交通车站设备监控系统 206
8.4.2 城市轨道交通防灾报警监控系统 208
复习思考题 208
第9章 水运智能运输系统设计与集成 209
9.1 面向安全的水运智能运输系统 210
9.1.1 海事综合监管指挥系统 210
9.1.2 电子巡航系统 214
9.2 面向服务的水运智能运输系统 217
9.2.1 船舶交通管理系统 217
9.2.2 水路交通出行信息服务系统 219
9.3 面向运营的水运智能运输系统 223
9.3.1 船舶自动识别系统 223
9.3.2 综合船桥系统 225
9.4 面向维护的水运智能运输系统 228
9.4.1 船舶机务管理系统 228
9.4.2 航道维护管理系统 230
复习思考题 235
第10章 航空智能运输系统设计与集成 236
10.1 面向安全的航空智能运输系统 236
10.1.1 机场生产运营指挥调度系统 236
10.1.2 飞行紧急救援系统 238
10.2 面向服务的航空智能运输系统 241
10.2.1 民航机场信息系统 241
10.2.2 航空物流系统 242
10.3 面向运营的航空智能运输系统 244
10.4 面向维护的航空智能运输系统 247
10.4.1 航空预警灾害系统 247
10.4.2 空中交通管理设备运行综合管理系统 249
复习思考题 251
参考文献 252
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