發(fā)布時間：2022-03-19 09:31:03
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇智能交通論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
智能交通系統(tǒng)(Intelligent transportation Systems,簡稱ITS)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)及計算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實時、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。ITS能有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、保證交通安全、提高運(yùn)輸效率、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量,并以推動社會信息化及形成新產(chǎn)業(yè)而受到各國的重視。目前已形成世界二十一世紀(jì)的發(fā)展方向。
交通仿真是智能交通領(lǐng)域的重要分支,它是利用最先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù),通過仿真模擬的方法來分析交通問題,輔助交通管理人員做決策。傳統(tǒng)上,數(shù)學(xué)推導(dǎo)、科學(xué)實驗是進(jìn)行科學(xué)研究、解決科學(xué)問題的主要方法。對于交通問題來說,由于參與交通的人很多,影響交通出行的因素也很多,人們很難、甚至無法對交通問題建立精確的數(shù)學(xué)模型。同時,由于安全、法規(guī),以及開銷方面的原因,進(jìn)行現(xiàn)場交通實驗通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能夠有效地解決上述兩個方面的困難。
然而,傳統(tǒng)的交通仿真由于設(shè)計理念上的原因,并不能從根本上有效地解決交通問題。這是因為,交通系統(tǒng)是一個龐大的復(fù)雜系統(tǒng),必須用對付復(fù)雜系統(tǒng)的方法來處理,也就是要用綜合的方法,而不是還原分解的方法來處理。
城市交通系統(tǒng)是一個典型的復(fù)雜系統(tǒng):
1)城市交通系統(tǒng)是由經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、人口等因素綜合作用的結(jié)果,必須全面綜合地考慮城市交通和這些系統(tǒng)之間的關(guān)系。例如,不能為例城市交通問題的解決,而導(dǎo)致城市生態(tài)惡化,危害人居環(huán)境;不能為了城市交通的暢通,阻礙城市社會經(jīng)濟(jì)活動的健康發(fā)展。我們必須在已有工作的基礎(chǔ)上,突破傳統(tǒng)思維,探索研究此類復(fù)雜系統(tǒng)的新途徑,而基于人工系統(tǒng)的研究方法正是這種有效途徑之一。
2)城市交通問題不存在“一勞永逸”的解決方案。城市交通系統(tǒng)涉及人與社會的動態(tài)變化,本身也在不斷變化和發(fā)展之中,不可避免地需要一個不斷深化地認(rèn)識過程,這類系統(tǒng)實際上不存在精確完備的整體解析模型。因此,無法“一勞永逸”地解決城市交通問題,我們需要基于“不斷探索和改善”的原則,研究建立有效可行的計算實驗方法體系,為不斷地完善城市交通系統(tǒng)的綜合可持續(xù)發(fā)展方案提供科學(xué)依據(jù)。
3)城市交通問題不存在一般意義下的最優(yōu)解,更不存在唯一的最優(yōu)解。首先,基于解析模型的最優(yōu)解與假設(shè)條件直接相關(guān),具有條件敏感性,但對于城市交通這樣的問題,假設(shè)條件與實際情況往往存在很大差別。其次,解決這些問題一般不存在單一的優(yōu)化指標(biāo),而多層次多目標(biāo)優(yōu)化往往導(dǎo)致多個甚至無數(shù)個解決方案,就連采用近似模型的多目標(biāo)優(yōu)化也是如此。再者,對于這類復(fù)雜系統(tǒng),有時甚至連確定一個量化的綜合優(yōu)化指標(biāo)也有困難,特別是由于復(fù)雜系統(tǒng)長期行為的不可預(yù)測性,試圖求解其某一最優(yōu)化解決方案本身就是不可行的。因此,我們應(yīng)當(dāng)接受有效解決方案的概念,而且還要接受一般情況下存在多個有效解決方案的事實。在這種情況下,我們應(yīng)該利用平行系統(tǒng)方法,追求具有動態(tài)適應(yīng)能力的有效解決方案。
基于以上分析,中國科學(xué)研自動化所王飛躍研究員提出了人工交通系統(tǒng)的概念。其基本思想是利用人工社會的理論與方法,把交通仿真推向更高的層次、獲得更廣的視野。它利用基于的建模、面向?qū)ο蟮木幊毯筒⑿蟹植际接嬎愕确椒ê图夹g(shù),“生長”和“培育”交通系統(tǒng),即“人工交通系統(tǒng)”。
利用人工交通系統(tǒng)解決問題的思路跟改革開放摸著石頭過河差不多,不斷探索和改善,使過程、方法更科學(xué)化、系統(tǒng)化、綜合化,不斷改善探索建立城市交通、物流、生態(tài)綜合發(fā)展的理論和方法體系。
人工交通系統(tǒng)有三個優(yōu)秀組成部分:
一是根據(jù)人工社會的原理思想,建立一個來源于現(xiàn)實交通系統(tǒng)又超越現(xiàn)實交通系統(tǒng)的虛擬交通世界;
二是計算實驗方法,即在上述的虛擬交通世界里進(jìn)行可重復(fù)的實驗,不但可以復(fù)原已有的交通擁堵、事故的成因,而且能夠預(yù)先運(yùn)行解決方案,從而選擇最優(yōu)的擁堵解決方法和突發(fā)事件的緊急預(yù)案;
三是平行管理運(yùn)行,虛擬交通系統(tǒng)與實際交通系統(tǒng)相結(jié)合,直接采集現(xiàn)實交通數(shù)據(jù),進(jìn)行超前運(yùn)算,以判斷可能發(fā)生的交通事件,提前采取預(yù)防措施,為交通的高效暢通提供保障。
人工交通系統(tǒng)具有以下特點:
1)在宏觀認(rèn)識上,人工交通系統(tǒng)不是單純的討論交通自身的問題。相反,人工交通系統(tǒng)將交通看作社會整體的一個子系統(tǒng),與經(jīng)濟(jì)、人口、環(huán)境、氣候等子系統(tǒng)具有平等的地位,并將各個子系統(tǒng)之間的相互銜接、相互聯(lián)系、相互作用和相互影響作為研究的重點之一。
2)在仿真方法上,人工交通系統(tǒng)屬于微觀仿真的范疇,但是不局限于研究局部的交通問題。人工交通系統(tǒng)面向大區(qū)域的仿真研究,采用復(fù)雜性科學(xué)中“涌現(xiàn)”的原理,在底層建立單個交通出行元素的模型,通過大交通區(qū)域內(nèi)單個模型之間的相互作用,“涌現(xiàn)”出宏觀的交通現(xiàn)象。
3)在實現(xiàn)手段上,人工交通系統(tǒng)不能在單一、孤立的計算機(jī)上進(jìn)行仿真,要使人工交通系統(tǒng)具備真實交通系統(tǒng)的分散性和社會性,必須采用先進(jìn)的分布式計算方法,如網(wǎng)格和P2P等,在互聯(lián)網(wǎng)上建立結(jié)構(gòu)化、分散化的虛擬交通路網(wǎng)系統(tǒng),并且通過終端界面將網(wǎng)絡(luò)中的真實人吸引到人工交通系統(tǒng)的運(yùn)行中來,以使每一個模型具有逼近現(xiàn)實的社會屬性。
4)在仿真目的上,人工交通系統(tǒng)不是一味的追求逼近現(xiàn)實交通環(huán)境和狀態(tài)。除此之外,人工交通系統(tǒng)可以通過調(diào)整參數(shù)、添加隨機(jī)事件等方法產(chǎn)生現(xiàn)實交通系統(tǒng)可能但尚未發(fā)生的交通現(xiàn)象,用以制定突發(fā)事故的緊急預(yù)案、交通控制方案的預(yù)評估以及交通參與人員的培訓(xùn)等等。
人工系統(tǒng)說起來有一點抽象,其實說穿了很簡單。第一是充分利用計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,第二是仿真與模擬的常態(tài)化。仿真不再是一個項目立項前跑一跑看看行不行的手段,仿真要秒秒在、分分在、永遠(yuǎn)在。它是經(jīng)驗與知識的數(shù)字化、動態(tài)化和即時化,使人工影響現(xiàn)實,虛擬影響實在。
人工交通系統(tǒng)完善之后,人們可以像玩網(wǎng)絡(luò)游戲一樣,作為一個行人或司機(jī)加入到系統(tǒng)中,不必出門即可體驗交通;交警同志可以在人工交通系統(tǒng)中學(xué)習(xí)指揮交通,而不必?fù)?dān)心造成擁堵;交通分析人員可以利用人工交通系統(tǒng)研究各種突發(fā)事故對交通的影響,而不必?fù)?dān)心人民的生命財產(chǎn)受到威脅;交通管理和決策人員可以在人工交通系統(tǒng)試驗交通政策和方案,而不必承擔(dān)決策失敗的風(fēng)險。
摘 要：八十年代以來，世界一些發(fā)達(dá)國家紛紛投入智能交通系統(tǒng)（ITS）的研究與開發(fā)，并已形成二十一世紀(jì)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展方向。我國是一個發(fā)展中國家，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化、汽車化急速發(fā)展，導(dǎo)致交通擁擠、事故增多、環(huán)境污染等問題日益惡化。本文針對我國的實際情況，對發(fā)展ITS的必要性、緊迫性進(jìn)行分析，并對發(fā)展我國ITS的框架提出了設(shè)想。
關(guān)鍵詞：ITS 信息管理 通信 電子收費(fèi)系統(tǒng)
一、中國發(fā)展ITS的必要性與緊迫性
1．ITS的概念及其意義
ITS（Intelligent Transportation System）是以信息通信技術(shù)將人、車、路三者緊密協(xié)調(diào)、和諧統(tǒng)一，而建立起的大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸管理系統(tǒng)。
ITS將有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、保證交通安全、提高運(yùn)輸效率、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量，并以推動社會信息化及形成新產(chǎn)業(yè)受到各國的重視。目前已形成世界二十一世紀(jì)的發(fā)展方向。
2．發(fā)展中國ITS的必要性 1）中國是一個經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的發(fā)展中國家，改革開放以來，城市化與汽車化發(fā)展十分迅猛。改革開放前，城市化水平不足19%，目前已經(jīng)發(fā)展到超過30%，預(yù)測2010年將接近50%；機(jī)動車擁有量目前已達(dá)6000萬輛，并以每年10%以上的速度增長，預(yù)計2010年達(dá)到1.3億多輛；
2）中國城市交通的特點是混合交通，目前自行車擁有量超過1.8億輛，如果公共交通服務(wù)水平不提高，城市交通結(jié)構(gòu)不改善，自行車擁有量將會有增無減；
3）改革開放以來，中國道路交通設(shè)施及管理設(shè)施雖然有較大改觀，但跟不上機(jī)動車增長速度。總體水平與發(fā)達(dá)國家有較大差距，特別是大多數(shù)城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，道路功能不完善，道路系統(tǒng)不健全。
交通管理設(shè)施缺乏，管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是實現(xiàn)了監(jiān)視功能，而遠(yuǎn)沒有發(fā)揮控制功能的效應(yīng)；
4）中國城市的大氣質(zhì)量惡化，已逐步由無煙煤污染轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術(shù)性能低等，致使在世界十大空氣污染最嚴(yán)重的城市中，我國就據(jù)之有七。同時，車輛狀況差也直接影響到城市交通，并已成為制約我國城市交通的重要因素。以車況較好的北京市為例，平均日故障次數(shù)達(dá)500次以上，給城市交通帶來巨大壓力。
二、中國發(fā)展ITS的主導(dǎo)思想
從上述必要性與緊迫性分析得到如下結(jié)論：
1．中國是一個發(fā)展中國家，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善，因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架；
2．中國交通運(yùn)輸正面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國ITS發(fā)展之路，以推動我國信息化進(jìn)程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)；
3．二十一世紀(jì)交通管理的發(fā)展趨勢必將是管理體制的集約化；管理設(shè)施現(xiàn)代化；管理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社會化。因此中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發(fā)展。
三、中國發(fā)展ITS的目標(biāo)及基本框架
綜上所述，中國ITS的發(fā)展框架應(yīng)逐步實現(xiàn)以下三個階段目標(biāo)：
（一）前期階段（5年）
1．目標(biāo)
緩解交通需求矛盾，提高交通通行能力，減少中心區(qū)交通負(fù)荷。
2．措施
1）完善道路網(wǎng)系統(tǒng)功能，實施主干道（含快速路）的交通監(jiān)控；
2）加強(qiáng)交通需求管理（TDM），實施中心主要道路的收費(fèi)管理，緩解中心區(qū)交通壓力；
3）減少路口非機(jī)動車干擾，實施機(jī)動車—非機(jī)動車時空分離及對自行車實行IC卡管理；
4）路口渠化。實施信號燈優(yōu)化配時及多相位信號控制；
5）提高公交服務(wù)水平。吸引一部分交通量，實施公交優(yōu)先道路及優(yōu)先信號；
6）公交線路網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)及信息服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)用GPS和計算機(jī)技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實施運(yùn)行起訖點的調(diào)度，運(yùn)行期間的控制、突發(fā)事件的處理，并向乘客提供實時的車輛運(yùn)營情況，車輛間隔時間等服務(wù)信息；
7）建立城市機(jī)動車緊急救援系統(tǒng)。機(jī)動車突發(fā)故障是目前造成我國城市交通擁堵的重要原因，及時、有效地處理故障將大幅度減輕交通堵塞的發(fā)生。依靠成熟的GPS定位技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并利用城市現(xiàn)有廠、站、救援車輛資源，再加以適當(dāng)擴(kuò)充，可以很快形成生產(chǎn)力；
8）嚴(yán)格執(zhí)法，加強(qiáng)違章處理，實施電子抓拍和電視監(jiān)視等科技手段；
9）開展動態(tài)交通分配理論方法研究，實施集中式交通控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)。
3．目的
該階段的目的是充分利用現(xiàn)有條件，主要解決中心區(qū)交通擁堵，有目的地改進(jìn)交通控制中心監(jiān)控系統(tǒng)，改善交通結(jié)構(gòu)，減少交通需求，為ITS創(chuàng)造必要的技術(shù)條件和交通環(huán)境。
4．階段任務(wù)
該階段同時要完成以下任務(wù)：
1）ITS標(biāo)準(zhǔn)化的制定；
2）ITS相關(guān)部門完成本行業(yè)ITS發(fā)展規(guī)劃及信息化建設(shè)目標(biāo)；
3）加強(qiáng)宣傳、教育，發(fā)動有關(guān)企業(yè)開展ITS開發(fā)；
4）加強(qiáng)國際交流，了解國際ITS的動態(tài)，消化、吸收國際先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)我國ITS技術(shù)及產(chǎn)品；
5）進(jìn)行ITS示范工程建設(shè)，推廣應(yīng)用ITS技術(shù)；
（二）發(fā)展階段（10年）
1．目標(biāo)
在綜合信息網(wǎng)絡(luò)平臺下，形成信息管理、信息通信、信息服務(wù)子系統(tǒng)，實現(xiàn)交通信息雙向交互；實施交通指揮、控制，達(dá)到減少堵塞時間、降低交通事故、出行便捷及保護(hù)環(huán)境的目的。
2．措施
初步建設(shè)以下各系統(tǒng)：
1）城市信息管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)按城市GIS數(shù)據(jù)庫、信息網(wǎng)絡(luò)、車輛管理信息等分步建設(shè)，不僅為ITS系統(tǒng)提供直接相關(guān)的動、靜態(tài)信息，同時也為未來城市發(fā)展提供各項信息服務(wù)。
2）道路交通信息通信系統(tǒng)
該系統(tǒng)由信息采集、信息處理及信息三部分組成。
信息采集：實時采集交通擁擠、事故發(fā)生、道路施工、氣候變化及停車泊位等信息。
信息處理、分析：采集的各項信息經(jīng)交通信息中心進(jìn)行處理和分析。
信息：將經(jīng)過整理的實時信息及分析后的預(yù)測信息通過無線通信、有線廣播、電子顯示屏、net網(wǎng)，車載器向出行者及駕駛員。
3）微波接入網(wǎng)系統(tǒng)
該系統(tǒng)與交通管理監(jiān)控系統(tǒng)及交通管理信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，提供開放式聯(lián)網(wǎng)支持，通過車載單元（微波標(biāo)識卡）和路邊單元（微波天線及其控制器）有效地采集交通數(shù)據(jù)，提供信息及交通控制。
4）網(wǎng)絡(luò)下的電子收費(fèi)系統(tǒng)
該系統(tǒng)是車路間信息通信系統(tǒng)，通過微波通信技術(shù)實行不停車收費(fèi)。該系統(tǒng)將在全區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)收費(fèi)路網(wǎng)“一卡通”。
5）多式聯(lián)運(yùn)管理服務(wù)系統(tǒng)
該系統(tǒng)采取計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各交通方式的運(yùn)費(fèi)、管理、服務(wù)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，為客、貨運(yùn)輸提供聯(lián)運(yùn)服務(wù)，提高效率和管理水平。
3．目的
該階段的目的是信息通信網(wǎng)絡(luò)化，建立信息通信平臺，實行人、車、路之間相互傳遞實時、準(zhǔn)確信息。
4．階段任務(wù)
該階段需要同時完成以下任務(wù)：
1）ITS相關(guān)部門在信息平臺建設(shè)中，要統(tǒng)一規(guī)劃，聯(lián)合攻關(guān)；
2）形成產(chǎn)、學(xué)、研一體化，推進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)的開發(fā)和產(chǎn)品研制；
3）加快智能車輛的研制生產(chǎn)，以適應(yīng)ITS發(fā)展對汽車技術(shù)提出的要求；
4）有指導(dǎo)性地抓好示范工程；
5）國際間的交流與合作。
（三）成熟階段（10年）
1．目標(biāo)
以ITS的發(fā)展推動信息化社會的進(jìn)程，創(chuàng)立新產(chǎn)業(yè)，開拓新市場。
2．措施
1）完善交通基礎(chǔ)設(shè)施，并達(dá)到世界發(fā)達(dá)國家現(xiàn)有水平；
2）在城市綜合交通實現(xiàn)規(guī)劃、管理、運(yùn)營智能化的基礎(chǔ)上，逐步實現(xiàn)全國各交通方式的綜合運(yùn)輸規(guī)劃、管理運(yùn)營智能化；
3）城市交通結(jié)構(gòu)趨于合理，公交運(yùn)量占較大比重；
4）完成車間通信系統(tǒng)；
5）成批生產(chǎn)電動汽車、環(huán)保車輛及智能車輛；
6）建立社會化信息服務(wù)系統(tǒng)；
7）形成ITS新產(chǎn)業(yè)。
3．目的
1）建立一種大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的智能化運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)；
2）實現(xiàn)科教興國和社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)；
3）推動人類邁進(jìn)信息化社會。
四、結(jié) 語
本文從我國的實際情況出發(fā)，提出了我國ITS發(fā)展的框架設(shè)想，計劃用5個5年計劃的時間實現(xiàn)ITS的發(fā)展目標(biāo)。設(shè)想必定會存在主觀臆想或脫離實際，僅作為拋磚引玉，引起大家討論。設(shè)想雖然對其中的技術(shù)關(guān)鍵沒有過多涉及，但技術(shù)問題也非常重要，是一只到達(dá)設(shè)想彼岸的船。因此，也望相關(guān)專業(yè)的同行一起討論，共謀大計。
我們一直認(rèn)為在技術(shù)上，我們國家絕不比其他國家落后，雖然在發(fā)展ITS的基礎(chǔ)條件上遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國家，但只要堅持“兩彈一星”的創(chuàng)業(yè)精神，一定會實現(xiàn)工業(yè)化的宏偉藍(lán)圖。
摘 要 智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)在交通運(yùn)輸發(fā)展的趨勢，就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。
關(guān)鍵詞 智能交通 運(yùn)輸系統(tǒng)
智能運(yùn)輸系統(tǒng)(Intelligent Transport System)的主要思想是將傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)看成是人、車、路的統(tǒng)一體,運(yùn)用計算機(jī)、通信、人工智能、傳感器等領(lǐng)域的先進(jìn)成果來徹底改變目前被動式的交通局面,使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況,而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機(jī)等設(shè)備隨時了解各個路段的交通情況,并隨時對各個交通路口的交通信號進(jìn)行調(diào)整以及對外界進(jìn)行信息,使整個交通系統(tǒng)的通行能力達(dá)到最大。
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費(fèi),加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由于車輛速度過慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,據(jù)研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經(jīng)濟(jì)損失約410億美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當(dāng)于
1 000多億美元,歐洲每年因交通事故、交通擁擠和環(huán)境污染造成的經(jīng)濟(jì)損失分別為500~5000和50～500億歐元。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
1 智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀
對智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力,并成為繼航空航天、軍事領(lǐng)域之后高新技術(shù)應(yīng)用最集中的領(lǐng)域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。
在美國,對ITS的研究雖然起步最晚,但由于投入較多,目前已處于該領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。1991年,美國開始對ITS研究進(jìn)行投資,僅1994~1995年就確定了104項研究項目,并成立了專門組織,著手制定ITS的研究開發(fā)計劃,到1997年投資近7億美元;1998年6月9日美國總統(tǒng)克林頓簽署了“面向21世紀(jì)運(yùn)輸權(quán)益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。該法案的確定為美國公路系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展和重建帶來了創(chuàng)紀(jì)錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003),撥款總金額為2 178.9億美元,其中有相當(dāng)一部分用于支持ITS的進(jìn)一步研究與開發(fā)。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針,由政府、企業(yè)和個人三方面共同出資進(jìn)行智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究,著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通運(yùn)輸界規(guī)模最大的合作研究計劃,共有12個國家的700多個單位參加,經(jīng)費(fèi)達(dá)5億歐元。日本從20世紀(jì)70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統(tǒng)的研究,并成立了全國性的ITS推進(jìn)組織,是對ITS進(jìn)行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務(wù)等綜合體系,并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作,有400萬臺汽車導(dǎo)航儀在使用,其中120萬臺可接收信息。
我國在ITS領(lǐng)域的研究起步較晚,但隨著全球范圍智能交通技術(shù)研究的興起,進(jìn)入20世紀(jì)80年代,我國也加快了對智能交通技術(shù)研究的步伐。一方面,北京、上海、沈陽等大城市陸續(xù)從國外引進(jìn)了一些較為先進(jìn)的城市交通控制、道路監(jiān)控系統(tǒng);另一方面,國家加大了自主開發(fā)的步伐,如國家計委、科技委組織開發(fā)的實時自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)HT-UTCS,上海交通大學(xué)與上海市交警總隊合作開發(fā)的SUATS系統(tǒng)等;1998年交通部正式批準(zhǔn)成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設(shè)在交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程研究中心,代表中國參加國際智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化活動,現(xiàn)在正進(jìn)行中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的研究。此外,我國將從今年起在全國36個城市實施以實現(xiàn)城市交通智能控制為主要內(nèi)容的“暢通工程”,并逐步推廣到全國100多個城市。
2 中國發(fā)展智能交通的必要性和緊迫性
中國是一個經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的發(fā)展中國家,改革開放以來,城市化與汽車化發(fā)展十分迅猛。改革開放前,城市化水平不足19%,目前已經(jīng)發(fā)展到超過30%,預(yù)測2010年將接近50%;機(jī)動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預(yù)計2010年達(dá)到13億多輛。中國城市交通的特點是混合交通,目前自行車擁有量超過1.8億輛,如果公共交通服務(wù)水平不提高,城市交通結(jié)構(gòu)不改善,自行車擁有量將會有增無減。
改革開放以來,中國道路交通設(shè)施及管理設(shè)施雖然有較大改觀,但跟不上機(jī)動車增長速度。總體水平與發(fā)達(dá)國家有較大差距,特別是大多數(shù)城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理,道路功能不完善,道路系統(tǒng)不健全。交通管理設(shè)施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是實現(xiàn)了監(jiān)視功能,而遠(yuǎn)沒有發(fā)揮控制功能的效應(yīng)。
中國城市的大氣質(zhì)量惡化,已逐步由煤煙型污染轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術(shù)性能低等,致使中國處在世界十大空氣污染最嚴(yán)重的城市之中。同時,車輛狀況差也直接影響到城市交通,并已成為制約我國城市交通的重要因素。
3 中國發(fā)展ITS的主導(dǎo)思想
中國是一個發(fā)展中國家,與發(fā)達(dá)國家相比,我國在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點,以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善,因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架。
中國交通運(yùn)輸正面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的老路,一定要立足本國實際,走中國ITS發(fā)展之路,以推動我國信息化進(jìn)程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)。
21世紀(jì)交通管理的發(fā)展趨勢必將是管理體制集約化;管理設(shè)施現(xiàn)代化;管理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社會化。因此，中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通管理體制與模式的變革,而這種變革將直接影響著ITS的發(fā)展。
4 發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策
中國經(jīng)過改革開放20多年來的建設(shè),交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展取得了有目共睹的成就。全社會各種運(yùn)輸方式完成的客運(yùn)量和旅客周轉(zhuǎn)量、貨運(yùn)量和貨物周轉(zhuǎn)量有了較大幅度的提高,交通運(yùn)輸技術(shù)裝備得到明顯的改善,使得中國交通運(yùn)輸已從“限制型”向“適應(yīng)型”過渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質(zhì)”的需要過渡,已經(jīng)從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運(yùn)輸發(fā)展成為交通運(yùn)輸?shù)闹髁姟５c發(fā)達(dá)國家相比,仍存在著一些差距，如交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施總量不足的矛盾依然存在;交通運(yùn)輸設(shè)施在技術(shù)裝備、服務(wù)質(zhì)量等方面還很不適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要,與國際水平相比差距較大;部分地區(qū)、部分運(yùn)輸方式和一些運(yùn)輸方向上存在著運(yùn)力過剩、低水平惡性競爭的現(xiàn)象等。
縱觀美國、日本等發(fā)達(dá)國家的交通運(yùn)輸發(fā)展經(jīng)驗,不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時期,其交通運(yùn)輸發(fā)展具有不同的特征,盡管世界各國情況不同,條件也有相當(dāng)?shù)牟町?但這種特征卻有著一定程度的共性。和發(fā)達(dá)國家相比,雖然中國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚有較大差距,但改革開放的政策使我們的發(fā)展速度較快,發(fā)達(dá)國家今天遇到的問題,我們已經(jīng)或者今后必將會深刻地感受到,為使交通運(yùn)輸業(yè)適應(yīng)21世紀(jì)的要求,我們應(yīng)采取積極的對策,根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運(yùn)輸系統(tǒng)。
4.1 打好ITS發(fā)展基礎(chǔ),特別是應(yīng)加強(qiáng)ITS基礎(chǔ)理論的研究工作
目前,國際上ITS理論仍不完善,還處于發(fā)展時期,我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開展較先進(jìn)國家的交流,在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點,深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究,盡快接近或達(dá)到世界水平,以迎接21世紀(jì)ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者,成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗場。
4.2 建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)
中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況,鐵路、公路、民航、公安、建設(shè)等部門分頭管理,現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身ITS的勢頭,這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的,有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“ITS中國”組織,類似于美國的ITS America,日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織,來統(tǒng)一制訂中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn),特別是制定有關(guān)ITS的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃,實現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性、兼容性和互換性,加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控,以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。
4.3 注重人才的培養(yǎng)
隨著ITS的進(jìn)一步發(fā)展,21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化,而與之相應(yīng)的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同,為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作,派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn),走出去、請進(jìn)來,將最新的ITS技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中,以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。
4.4 當(dāng)前迫切需要解決的問題
作為資金不足的發(fā)展中國家,應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件,以ITS個別項目入手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c,諸如ITS技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化;ITS中的城市交通管理系統(tǒng);先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng);車輛控制和安全系統(tǒng);先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看,由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同,交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性,即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?
論文關(guān)鍵詞：智能交通 運(yùn)輸系統(tǒng) 發(fā)展 狀況 對策
論文摘要：智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)在交通運(yùn)輸發(fā)展的趨勢，本文就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。
智能運(yùn)輸系統(tǒng)(Intelligent Transport System)的主要思想是將傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)看成是人、車、路的統(tǒng)一體，運(yùn)用計算機(jī)、通信、人工智能、傳感器等領(lǐng)域的先進(jìn)成果來徹底改變目前被動式的交通局面，使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況，而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機(jī)等設(shè)備隨時了解各個路段的交通情況，并隨時對各個交通路口的交通信號進(jìn)行調(diào)整以及對外界進(jìn)行信息，使整個交通系統(tǒng)的通行能力達(dá)到最大。
一、智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀
對智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力，并成為繼航空航天、軍事領(lǐng)域之后高新技術(shù)應(yīng)用最集中的領(lǐng)域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。
在美國，對ITS的研究雖然起步最晚，但由于投入較多，目前已處于該領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。1991年，美國開始對ITS研究進(jìn)行投資，僅1994~1995年就確定了104項研究項目，并成立了專門組織，著手制定ITS的研究開發(fā)計劃，到1997年投資近7億美元；1998年6月9日美國總統(tǒng)克林頓簽署了“面向21世紀(jì)運(yùn)輸權(quán)益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。該法案的確定為美國公路系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展和重建帶來了創(chuàng)紀(jì)錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003)，撥款總金額為2178.9億美元，其中有相當(dāng)一部分用于支持ITS的進(jìn)一步研究與開發(fā)。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針，由政府、企業(yè)和個人三方面共同出資進(jìn)行智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究，著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等，其中DRIVE工程是目前世界上交通運(yùn)輸界規(guī)模最大的合作研究計劃，共有12個國家的700多個單位參加，經(jīng)費(fèi)達(dá)5億歐元。日本從20世紀(jì)70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統(tǒng)的研究，并成立了全國性的ITS推進(jìn)組織，是對ITS進(jìn)行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務(wù)等綜合體系，并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作，有400萬臺汽車導(dǎo)航儀在使用，其中120萬臺可接收信息。
我國在ITS領(lǐng)域的研究起步較晚，但隨著全球范圍智能交通技術(shù)研究的興起，進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國也加快了對智能交通技術(shù)研究的步伐。一方面，北京、上海、沈陽等大城市陸續(xù)從國外引進(jìn)了一些較為先進(jìn)的城市交通控制、道路監(jiān)控系統(tǒng)；另一方面，國家加大了自主開發(fā)的步伐，如國家計委、科技委組織開發(fā)的實時自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)HT-UTCS，上海交通大學(xué)與上海市交警總隊合作開發(fā)的SUATS系統(tǒng)等；1998年交通部正式批準(zhǔn)成立了ISO/TC204中國委員會，秘書處設(shè)在交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程研究中心，代表中國參加國際智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化活動，現(xiàn)在正進(jìn)行中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的研究。此外，我國將從今年起在全國36個城市實施以實現(xiàn)城市交通智能控制為主要內(nèi)容的“暢通工程”，并逐步推廣到全國100多個城市。
二、智能交通系統(tǒng)建設(shè)的意義
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費(fèi)，加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有極其重要的作用。公路交通運(yùn)輸以其機(jī)動性好、可以實現(xiàn)“門到門”直達(dá)運(yùn)輸以及運(yùn)送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運(yùn)輸?shù)闹饕绞健＜涌旖煌ɑA(chǔ)設(shè)施建設(shè)，綜合運(yùn)用檢測、通信、計算機(jī)、控制、GPS和GIS等現(xiàn)代高新技術(shù)，提高交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發(fā)展我國公路交通運(yùn)輸事業(yè)具有十分重要的意義。這是公路智能交通運(yùn)輸工程需要解決的關(guān)鍵問題。
三、中國發(fā)展ITS的主導(dǎo)思想
中國是一個發(fā)展中國家，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善，因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架。
中國交通運(yùn)輸正面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國ITS發(fā)展之路，以推動我國信息化進(jìn)程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)。
21世紀(jì)交通管理的發(fā)展趨勢必將是管理體制集約化；管理設(shè)施現(xiàn)代化；管理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社會化。因此，中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發(fā)展。
四、發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策
1、打好ITS發(fā)展基礎(chǔ)，特別是應(yīng)加強(qiáng)ITS基礎(chǔ)理論的研究工作
目前，國際上ITS理論仍不完善，還處于發(fā)展時期，我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開展較先進(jìn)國家的交流，在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點，深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究，盡快接近或達(dá)到世界水平，以迎接21世紀(jì)ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者，成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗場。
2、建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)
中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安、建設(shè)等部門分頭管理，現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的，有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITS America，日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織，來統(tǒng)一制訂中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn)，特別是制定有關(guān)ITS的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性、兼容性和互換性，加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。
3、注重人才的培養(yǎng)
隨著ITS的進(jìn)一步發(fā)展，21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化，而與之相應(yīng)的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同，為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作，派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn)，走出去、請進(jìn)來，將最新的ITS技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中，以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。
4、當(dāng)前迫切需要解決的問題
作為資金不足的發(fā)展中國家，應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件，以ITS個別項目入手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c，諸如ITS技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化；ITS中的城市交通管理系統(tǒng)；先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng)；車輛控制和安全系統(tǒng)；先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看，由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同，交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性，即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部)，特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?
論文關(guān)鍵詞：智能交通；運(yùn)輸系統(tǒng)；發(fā)展；狀況；對策
論文摘要：智能交通技術(shù)是一項起源于美國的新興技術(shù)，各個國家在引進(jìn)的時候都必須考慮本國的實際情況，充分考慮引進(jìn)技術(shù)與本國文化的整合，考慮技術(shù)位差。任何新技術(shù)如果沒有現(xiàn)有技術(shù)對之消化吸收就是失敗的，所以各個國家在制定本國ITS發(fā)展內(nèi)容時，必須對本國現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行整合，然后再把與現(xiàn)有技術(shù)相近的內(nèi)容作為自己的近期發(fā)展目標(biāo)。本文就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費(fèi)，加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km／h以下，有些路段甚至只有7～8km／h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有極其重要的作用。公路交通運(yùn)輸以其機(jī)動性好、可以實現(xiàn)“門到門”直達(dá)運(yùn)輸以及運(yùn)送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運(yùn)輸?shù)闹饕绞健＜涌旖煌ɑA(chǔ)設(shè)施建設(shè)，綜合運(yùn)用檢測、通信、計算機(jī)、控制、GPS和GIS等現(xiàn)代高新技術(shù)，提高交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發(fā)展我國公路交通運(yùn)輸事業(yè)具有十分重要的意義。這是公路智能交通運(yùn)輸工程需要解決的關(guān)鍵問題。
一、智能交通技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀
中國是一個發(fā)展中國家，交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施短缺，需要加快建設(shè)，另一方面也存在交通設(shè)施利用率低、管理技術(shù)落后、交通安全形式嚴(yán)峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內(nèi)仍然處于建設(shè)期(根據(jù)“五縱七橫”公路主骨架的布局框架，建設(shè)12條約35000公里以高等級公路組成的國道主干線)，而這一期間正是智能交通技術(shù)在全世界進(jìn)入全面實施階段，中國也需要根據(jù)中國公路運(yùn)輸?shù)膶嶋H需求探討在中國公路運(yùn)輸網(wǎng)中應(yīng)用智能交通技術(shù)來提高運(yùn)輸效率、保障安全和保護(hù)環(huán)境的可能性。2000年，國家交通部、建設(shè)部，公安部聯(lián)合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家ITS體系框架》規(guī)定我國ITS發(fā)展主要集中在不停車收費(fèi)、出行者信息服務(wù)、城市交通管理、公共交通系統(tǒng)、智能公路系統(tǒng)等9個方面。
我國ITS研究可以追朔于80年代的公路收費(fèi)系統(tǒng)研制，那時國家科技攻關(guān)項目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和電子技術(shù)用于監(jiān)控和管理系統(tǒng)；進(jìn)入90年代，我國開始關(guān)注國際上ITS的發(fā)展。1995年，交通部ITS工程研究中心進(jìn)行了GPS(衛(wèi)星定位系統(tǒng))與導(dǎo)駕系統(tǒng)研究、基于GPS的路政車輛管理系統(tǒng)等一系列項目研究，交通部還與各省廳開展了“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下不停車收費(fèi)系統(tǒng)”的聯(lián)合攻關(guān)。1999年。由交通部、科技部、建設(shè)部等十多個相關(guān)部門組成了國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，將ITS。未來交通建設(shè)和發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域予以重點支持。由于世界各國把不停車收費(fèi)系統(tǒng)作為ITS領(lǐng)域最先投入應(yīng)用的系統(tǒng)開發(fā)，以此來擴(kuò)大道路建設(shè)資金來源，緩解收費(fèi)站交通堵塞，減少環(huán)境污染，所以我國也把聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、不停車收費(fèi)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用列為國家ITS領(lǐng)域首先啟動的項目。
從1998年初開始，交通部就組織開展了“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的不停車收費(fèi)系統(tǒng)研究”，并在4個省市進(jìn)行了示范工程。1999年1月1日，廣州市“一卡通”不停車收費(fèi)系統(tǒng)投入運(yùn)行，到目前已開通不停車收費(fèi)車道40余條。同時，圍繞交通監(jiān)控、汽車智能導(dǎo)航等系統(tǒng)，以及一大批科研成果及技術(shù)產(chǎn)品得到實際應(yīng)用，對提高社會和公交出租車輛通行效率，改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動作用。
ITS建設(shè)投入已經(jīng)達(dá)到40億50億元，據(jù)了解，預(yù)計到2010年，“五縱七橫”國道主干網(wǎng)將基本建成，網(wǎng)絡(luò)將貫穿全國主要大中城市，到2015年國道主干線和公路主樞紐系統(tǒng)將全面建成，構(gòu)筑起以高速公路為主體的公路運(yùn)輸主骨架。在這個完善的道路網(wǎng)絡(luò)里，絕大部分已建和所有新建的高速公路都預(yù)埋了比較充裕的管道，部分管孔已鋪設(shè)了光纖，它將是承載智能交通業(yè)務(wù)的良好基礎(chǔ)設(shè)施。僅以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為例，我國將建設(shè)3.5萬公里的高等級公路，在高等級公路的建設(shè)中。有相當(dāng)一部分需要建設(shè)通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)，目前這一部分投資一般占總投資的4％～5％。1999年，我國公路建設(shè)投資達(dá)2000億元以上，如果其中的1000億元用于高等級公路建設(shè)，那么通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)方面的投資將達(dá)到40億50億元，這僅僅是當(dāng)前通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)ITS應(yīng)用的初級水平。如果考慮到城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及今后ITS應(yīng)用水平的提高等諸多因素，我國的ITS市場規(guī)模將以百億元、甚至千億元計算。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，ITS的研發(fā)和應(yīng)用將會越來越新、越來越快，為我國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、眾多商家提供了一個巨大的商機(jī)和市場，我國即將掀起ITS產(chǎn)業(yè)建設(shè)的熱潮，智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。
二、發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策
中國經(jīng)過改革開放20多年來的建設(shè)，交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展取得了有目共睹的成就。全社會各種運(yùn)輸方式完成的客運(yùn)量和旅客周轉(zhuǎn)量、貨運(yùn)量和貨物周轉(zhuǎn)量有了較大幅度的提高，交通運(yùn)輸技術(shù)裝備得到明顯的改善，使得中國交通運(yùn)輸已從“限制型”向“適應(yīng)型”過渡，已從滿足“量”的需要向滿足“質(zhì)”的需要過渡，已經(jīng)從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運(yùn)輸發(fā)展成為交通運(yùn)輸?shù)闹髁姟５c發(fā)達(dá)國家相比，仍存在著一些差距。和發(fā)達(dá)國家相比，雖然中國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚有較大差距，但改革開放的政策使我們的發(fā)展速度較快，發(fā)達(dá)國家今天遇到的問題，我們已經(jīng)或者今后必將會深刻地感受到，為使交通運(yùn)輸業(yè)適應(yīng)21世紀(jì)的要求，我們應(yīng)采取積極的對策，根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運(yùn)輸系統(tǒng)。
1、打好ITS發(fā)展基礎(chǔ)，特別是應(yīng)加強(qiáng)ITS基礎(chǔ)理論的研究工作
目前，國際上ITS理論仍不完善，還處于發(fā)展時期，我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開展較先進(jìn)國家的交流，在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點，深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究，盡快接近或達(dá)到世界水平，以迎接21世紀(jì)ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者，成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗場。
2、建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)
中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安，建設(shè)等部門分頭管理，現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的，有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITSAmerica，日本的VERTIS及歐洲的ERTICO組織，來統(tǒng)一制訂中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn)，特別是制定有關(guān)ITS的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性，兼容性和互換性，加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。
3、注重人才的培養(yǎng)
隨著ITS的進(jìn)一步發(fā)展，21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化，而與之相應(yīng)的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同，為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作，派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn)，走出去、請進(jìn)來，將最新的ITS技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中，以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。
4、當(dāng)前迫切需要解決的問題
作為資金不足的發(fā)展中國家，應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件，以ITS個別項目人手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c，諸如ITS技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化-ITS中的城市交通管理系統(tǒng)，先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng)；車輛控制和安全系統(tǒng)t先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看，由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同，交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性，即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部)，特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?
摘 要：八十年代以來，世界一些發(fā)達(dá)國家紛紛投入智能交通系統(tǒng)（ITS）的研究與開發(fā)，并已形成二十一世紀(jì)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展方向。我國是一個發(fā)展中國家，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化、汽車化急速發(fā)展，導(dǎo)致交通擁擠、事故增多、環(huán)境污染等問題日益惡化。本文針對我國的實際情況，對發(fā)展ITS的必要性、緊迫性進(jìn)行分析，并對發(fā)展我國ITS的框架提出了設(shè)想。
關(guān)鍵詞：ITS 信息管理 通信 電子收費(fèi)系統(tǒng)
一、中國發(fā)展ITS的必要性與緊迫性
1．ITS的概念及其意義
ITS（Intelligent Transportation System）是以信息通信技術(shù)將人、車、路三者緊密協(xié)調(diào)、和諧統(tǒng)一，而建立起的大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸管理系統(tǒng)。
ITS將有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、保證交通安全、提高運(yùn)輸效率、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量，并以推動社會信息化及形成新產(chǎn)業(yè)受到各國的重視。目前已形成世界二十一世紀(jì)的發(fā)展方向。
2．發(fā)展中國ITS的必要性 1）中國是一個經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的發(fā)展中國家，改革開放以來，城市化與汽車化發(fā)展十分迅猛。改革開放前，城市化水平不足19%，目前已經(jīng)發(fā)展到超過30%，預(yù)測2010年將接近50%；機(jī)動車擁有量目前已達(dá)6000萬輛，并以每年10%以上的速度增長，預(yù)計2010年達(dá)到1.3億多輛；
2）中國城市交通的特點是混合交通，目前自行車擁有量超過1.8億輛，如果公共交通服務(wù)水平不提高，城市交通結(jié)構(gòu)不改善，自行車擁有量將會有增無減；
3）改革開放以來，中國道路交通設(shè)施及管理設(shè)施雖然有較大改觀，但跟不上機(jī)動車增長速度。總體水平與發(fā)達(dá)國家有較大差距，特別是大多數(shù)城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，道路功能不完善，道路系統(tǒng)不健全。
交通管理設(shè)施缺乏，管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是實現(xiàn)了監(jiān)視功能，而遠(yuǎn)沒有發(fā)揮控制功能的效應(yīng)；
4）中國城市的大氣質(zhì)量惡化，已逐步由無煙煤污染轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術(shù)性能低等，致使在世界十大空氣污染最嚴(yán)重的城市中，我國就據(jù)之有七。同時，車輛狀況差也直接影響到城市交通，并已成為制約我國城市交通的重要因素。以車況較好的北京市為例，平均日故障次數(shù)達(dá)500次以上，給城市交通帶來巨大壓力。
二、中國發(fā)展ITS的主導(dǎo)思想
從上述必要性與緊迫性分析得到如下結(jié)論：
1．中國是一個發(fā)展中國家，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善，因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架；
2．中國交通運(yùn)輸正面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國ITS發(fā)展之路，以推動我國信息化進(jìn)程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)；
3．二十一世紀(jì)交通管理的發(fā)展趨勢必將是管理體制的集約化；管理設(shè)施現(xiàn)代化；管理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社會化。因此中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發(fā)展。
三、中國發(fā)展ITS的目標(biāo)及基本框架
綜上所述，中國ITS的發(fā)展框架應(yīng)逐步實現(xiàn)以下三個階段目標(biāo)：
（一）前期階段（5年）
1．目標(biāo)
緩解交通需求矛盾，提高交通通行能力，減少中心區(qū)交通負(fù)荷。
2．措施
1）完善道路網(wǎng)系統(tǒng)功能，實施主干道（含快速路）的交通監(jiān)控；
2）加強(qiáng)交通需求管理（TDM），實施中心主要道路的收費(fèi)管理，緩解中心區(qū)交通壓力；
3）減少路口非機(jī)動車干擾，實施機(jī)動車—非機(jī)動車時空分離及對自行車實行IC卡管理；
4）路口渠化。實施信號燈優(yōu)化配時及多相位信號控制；
5）提高公交服務(wù)水平。吸引一部分交通量，實施公交優(yōu)先道路及優(yōu)先信號；
6）公交線路網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)及信息服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)用GPS和計算機(jī)技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實施運(yùn)行起訖點的調(diào)度，運(yùn)行期間的控制、突發(fā)事件的處理，并向乘客提供實時的車輛運(yùn)營情況，車輛間隔時間等服務(wù)信息；
7）建立城市機(jī)動車緊急救援系統(tǒng)。機(jī)動車突發(fā)故障是目前造成我國城市交通擁堵的重要原因，及時、有效地處理故障將大幅度減輕交通堵塞的發(fā)生。依靠成熟的GPS定位技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并利用城市現(xiàn)有廠、站、救援車輛資源，再加以適當(dāng)擴(kuò)充，可以很快形成生產(chǎn)力；
8）嚴(yán)格執(zhí)法，加強(qiáng)違章處理，實施電子抓拍和電視監(jiān)視等科技手段；
9）開展動態(tài)交通分配理論方法研究，實施集中式交通控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)。
3．目的
該階段的目的是充分利用現(xiàn)有條件，主要解決中心區(qū)交通擁堵，有目的地改進(jìn)交通控制中心監(jiān)控系統(tǒng)，改善交通結(jié)構(gòu)，減少交通需求，為ITS創(chuàng)造必要的技術(shù)條件和交通環(huán)境。
4．階段任務(wù)
該階段同時要完成以下任務(wù)：
1）ITS標(biāo)準(zhǔn)化的制定；
2）ITS相關(guān)部門完成本行業(yè)ITS發(fā)展規(guī)劃及信息化建設(shè)目標(biāo)；
3）加強(qiáng)宣傳、教育，發(fā)動有關(guān)企業(yè)開展ITS開發(fā)；
4）加強(qiáng)國際交流，了解國際ITS的動態(tài)，消化、吸收國際先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)我國ITS技術(shù)及產(chǎn)品；
5）進(jìn)行ITS示范工程建設(shè)，推廣應(yīng)用ITS技術(shù)；
（二）發(fā)展階段（10年）
1．目標(biāo)
在綜合信息網(wǎng)絡(luò)平臺下，形成信息管理、信息通信、信息服務(wù)子系統(tǒng)，實現(xiàn)交通信息雙向交互；實施交通指揮、控制，達(dá)到減少堵塞時間、降低交通事故、出行便捷及保護(hù)環(huán)境的目的。
2．措施
初步建設(shè)以下各系統(tǒng)：
1）城市信息管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)按城市GIS數(shù)據(jù)庫、信息網(wǎng)絡(luò)、車輛管理信息等分步建設(shè)，不僅為ITS系統(tǒng)提供直接相關(guān)的動、靜態(tài)信息，同時也為未來城市發(fā)展提供各項信息服務(wù)。
2）道路交通信息通信系統(tǒng)
該系統(tǒng)由信息采集、信息處理及信息三部分組成。
信息采集：實時采集交通擁擠、事故發(fā)生、道路施工、氣候變化及停車泊位等信息。
信息處理、分析：采集的各項信息經(jīng)交通信息中心進(jìn)行處理和分析。
信息：將經(jīng)過整理的實時信息及分析后的預(yù)測信息通過無線通信、有線廣播、電子顯示屏、net網(wǎng)，車載器向出行者及駕駛員。
3）微波接入網(wǎng)系統(tǒng)
該系統(tǒng)與交通管理監(jiān)控系統(tǒng)及交通管理信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，提供開放式聯(lián)網(wǎng)支持，通過車載單元（微波標(biāo)識卡）和路邊單元（微波天線及其控制器）有效地采集交通數(shù)據(jù)，提供信息及交通控制。
4）網(wǎng)絡(luò)下的電子收費(fèi)系統(tǒng)
該系統(tǒng)是車路間信息通信系統(tǒng)，通過微波通信技術(shù)實行不停車收費(fèi)。該系統(tǒng)將在全區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)收費(fèi)路網(wǎng)“一卡通”。
5）多式聯(lián)運(yùn)管理服務(wù)系統(tǒng)
該系統(tǒng)采取計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各交通方式的運(yùn)費(fèi)、管理、服務(wù)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，為客、貨運(yùn)輸提供聯(lián)運(yùn)服務(wù)，提高效率和管理水平。
3．目的
該階段的目的是信息通信網(wǎng)絡(luò)化，建立信息通信平臺，實行人、車、路之間相互傳遞實時、準(zhǔn)確信息。
4．階段任務(wù)
該階段需要同時完成以下任務(wù)：
1）ITS相關(guān)部門在信息平臺建設(shè)中，要統(tǒng)一規(guī)劃，聯(lián)合攻關(guān)；
2）形成產(chǎn)、學(xué)、研一體化，推進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)的開發(fā)和產(chǎn)品研制；
3）加快智能車輛的研制生產(chǎn)，以適應(yīng)ITS發(fā)展對汽車技術(shù)提出的要求；
4）有指導(dǎo)性地抓好示范工程；
5）國際間的交流與合作。
（三）成熟階段（10年）
1．目標(biāo)
以ITS的發(fā)展推動信息化社會的進(jìn)程，創(chuàng)立新產(chǎn)業(yè)，開拓新市場。
2．措施
1）完善交通基礎(chǔ)設(shè)施，并達(dá)到世界發(fā)達(dá)國家現(xiàn)有水平；
2）在城市綜合交通實現(xiàn)規(guī)劃、管理、運(yùn)營智能化的基礎(chǔ)上，逐步實現(xiàn)全國各交通方式的綜合運(yùn)輸規(guī)劃、管理運(yùn)營智能化；
3）城市交通結(jié)構(gòu)趨于合理，公交運(yùn)量占較大比重；
4）完成車間通信系統(tǒng)；
5）成批生產(chǎn)電動汽車、環(huán)保車輛及智能車輛；
6）建立社會化信息服務(wù)系統(tǒng)；
7）形成ITS新產(chǎn)業(yè)。
3．目的
1）建立一種大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的智能化運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)；
2）實現(xiàn)科教興國和社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)；
3）推動人類邁進(jìn)信息化社會。
四、結(jié) 語
本文從我國的實際情況出發(fā)，提出了我國ITS發(fā)展的框架設(shè)想，計劃用5個5年計劃的時間實現(xiàn)ITS的發(fā)展目標(biāo)。設(shè)想必定會存在主觀臆想或脫離實際，僅作為拋磚引玉，引起大家討論。設(shè)想雖然對其中的技術(shù)關(guān)鍵沒有過多涉及，但技術(shù)問題也非常重要，是一只到達(dá)設(shè)想彼岸的船。因此，也望相關(guān)專業(yè)的同行一起討論，共謀大計。
我們一直認(rèn)為在技術(shù)上，我們國家絕不比其他國家落后，雖然在發(fā)展ITS的基礎(chǔ)條件上遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國家，但只要堅持“兩彈一星”的創(chuàng)業(yè)精神，一定會實現(xiàn)工業(yè)化的宏偉藍(lán)圖。
摘 要 智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)在交通運(yùn)輸發(fā)展的趨勢，就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。
關(guān)鍵詞 智能交通 運(yùn)輸系統(tǒng)
智能運(yùn)輸系統(tǒng)(Intelligent Transport System)的主要思想是將傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)看成是人、車、路的統(tǒng)一體,運(yùn)用計算機(jī)、通信、人工智能、傳感器等領(lǐng)域的先進(jìn)成果來徹底改變目前被動式的交通局面,使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況,而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機(jī)等設(shè)備隨時了解各個路段的交通情況,并隨時對各個交通路口的交通信號進(jìn)行調(diào)整以及對外界進(jìn)行信息,使整個交通系統(tǒng)的通行能力達(dá)到最大。
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費(fèi),加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由于車輛速度過慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,據(jù)研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經(jīng)濟(jì)損失約410億美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當(dāng)于
1 000多億美元,歐洲每年因交通事故、交通擁擠和環(huán)境污染造成的經(jīng)濟(jì)損失分別為500~5000和50～500億歐元。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
1 智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀
對智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力,并成為繼航空航天、軍事領(lǐng)域之后高新技術(shù)應(yīng)用最集中的領(lǐng)域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。
在美國,對ITS的研究雖然起步最晚,但由于投入較多,目前已處于該領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。1991年,美國開始對ITS研究進(jìn)行投資,僅1994~1995年就確定了104項研究項目,并成立了專門組織,著手制定ITS的研究開發(fā)計劃,到1997年投資近7億美元;1998年6月9日美國總統(tǒng)克林頓簽署了“面向21世紀(jì)運(yùn)輸權(quán)益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。該法案的確定為美國公路系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展和重建帶來了創(chuàng)紀(jì)錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003),撥款總金額為2 178.9億美元,其中有相當(dāng)一部分用于支持ITS的進(jìn)一步研究與開發(fā)。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針,由政府、企業(yè)和個人三方面共同出資進(jìn)行智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究,著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通運(yùn)輸界規(guī)模最大的合作研究計劃,共有12個國家的700多個單位參加,經(jīng)費(fèi)達(dá)5億歐元。日本從20世紀(jì)70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統(tǒng)的研究,并成立了全國性的ITS推進(jìn)組織,是對ITS進(jìn)行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務(wù)等綜合體系,并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作,有400萬臺汽車導(dǎo)航儀在使用,其中120萬臺可接收信息。
我國在ITS領(lǐng)域的研究起步較晚,但隨著全球范圍智能交通技術(shù)研究的興起,進(jìn)入20世紀(jì)80年代,我國也加快了對智能交通技術(shù)研究的步伐。一方面,北京、上海、沈陽等大城市陸續(xù)從國外引進(jìn)了一些較為先進(jìn)的城市交通控制、道路監(jiān)控系統(tǒng);另一方面,國家加大了自主開發(fā)的步伐,如國家計委、科技委組織開發(fā)的實時自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)HT-UTCS,上海交通大學(xué)與上海市交警總隊合作開發(fā)的SUATS系統(tǒng)等;1998年交通部正式批準(zhǔn)成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設(shè)在交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程研究中心,代表中國參加國際智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化活動,現(xiàn)在正進(jìn)行中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的研究。此外,我國將從今年起在全國36個城市實施以實現(xiàn)城市交通智能控制為主要內(nèi)容的“暢通工程”,并逐步推廣到全國100多個城市。
2 中國發(fā)展智能交通的必要性和緊迫性
中國是一個經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的發(fā)展中國家,改革開放以來,城市化與汽車化發(fā)展十分迅猛。改革開放前,城市化水平不足19%,目前已經(jīng)發(fā)展到超過30%,預(yù)測2010年將接近50%;機(jī)動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預(yù)計2010年達(dá)到13億多輛。中國城市交通的特點是混合交通,目前自行車擁有量超過1.8億輛,如果公共交通服務(wù)水平不提高,城市交通結(jié)構(gòu)不改善,自行車擁有量將會有增無減。
改革開放以來,中國道路交通設(shè)施及管理設(shè)施雖然有較大改觀,但跟不上機(jī)動車增長速度。總體水平與發(fā)達(dá)國家有較大差距,特別是大多數(shù)城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理,道路功能不完善,道路系統(tǒng)不健全。交通管理設(shè)施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是實現(xiàn)了監(jiān)視功能,而遠(yuǎn)沒有發(fā)揮控制功能的效應(yīng)。
中國城市的大氣質(zhì)量惡化,已逐步由煤煙型污染轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術(shù)性能低等,致使中國處在世界十大空氣污染最嚴(yán)重的城市之中。同時,車輛狀況差也直接影響到城市交通,并已成為制約我國城市交通的重要因素。
3 中國發(fā)展ITS的主導(dǎo)思想
中國是一個發(fā)展中國家,與發(fā)達(dá)國家相比,我國在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點,以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善,因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架。
中國交通運(yùn)輸正面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的老路,一定要立足本國實際,走中國ITS發(fā)展之路,以推動我國信息化進(jìn)程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)。
21世紀(jì)交通管理的發(fā)展趨勢必將是管理體制集約化;管理設(shè)施現(xiàn)代化;管理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社會化。因此，中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通管理體制與模式的變革,而這種變革將直接影響著ITS的發(fā)展。
4 發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策
中國經(jīng)過改革開放20多年來的建設(shè),交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展取得了有目共睹的成就。全社會各種運(yùn)輸方式完成的客運(yùn)量和旅客周轉(zhuǎn)量、貨運(yùn)量和貨物周轉(zhuǎn)量有了較大幅度的提高,交通運(yùn)輸技術(shù)裝備得到明顯的改善,使得中國交通運(yùn)輸已從“限制型”向“適應(yīng)型”過渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質(zhì)”的需要過渡,已經(jīng)從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運(yùn)輸發(fā)展成為交通運(yùn)輸?shù)闹髁姟５c發(fā)達(dá)國家相比,仍存在著一些差距，如交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施總量不足的矛盾依然存在;交通運(yùn)輸設(shè)施在技術(shù)裝備、服務(wù)質(zhì)量等方面還很不適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要,與國際水平相比差距較大;部分地區(qū)、部分運(yùn)輸方式和一些運(yùn)輸方向上存在著運(yùn)力過剩、低水平惡性競爭的現(xiàn)象等。
縱觀美國、日本等發(fā)達(dá)國家的交通運(yùn)輸發(fā)展經(jīng)驗,不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時期,其交通運(yùn)輸發(fā)展具有不同的特征,盡管世界各國情況不同,條件也有相當(dāng)?shù)牟町?但這種特征卻有著一定程度的共性。和發(fā)達(dá)國家相比,雖然中國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚有較大差距,但改革開放的政策使我們的發(fā)展速度較快,發(fā)達(dá)國家今天遇到的問題,我們已經(jīng)或者今后必將會深刻地感受到,為使交通運(yùn)輸業(yè)適應(yīng)21世紀(jì)的要求,我們應(yīng)采取積極的對策,根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運(yùn)輸系統(tǒng)。
4.1 打好ITS發(fā)展基礎(chǔ),特別是應(yīng)加強(qiáng)ITS基礎(chǔ)理論的研究工作
目前,國際上ITS理論仍不完善,還處于發(fā)展時期,我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開展較先進(jìn)國家的交流,在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點,深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究,盡快接近或達(dá)到世界水平,以迎接21世紀(jì)ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者,成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗場。
4.2 建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)
中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況,鐵路、公路、民航、公安、建設(shè)等部門分頭管理,現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身ITS的勢頭,這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的,有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“ITS中國”組織,類似于美國的ITS America,日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織,來統(tǒng)一制訂中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn),特別是制定有關(guān)ITS的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃,實現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性、兼容性和互換性,加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控,以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。
4.3 注重人才的培養(yǎng)
隨著ITS的進(jìn)一步發(fā)展,21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化,而與之相應(yīng)的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同,為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作,派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn),走出去、請進(jìn)來,將最新的ITS技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中,以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。
4.4 當(dāng)前迫切需要解決的問題
作為資金不足的發(fā)展中國家,應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件,以ITS個別項目入手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c,諸如ITS技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化;ITS中的城市交通管理系統(tǒng);先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng);車輛控制和安全系統(tǒng);先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看,由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同,交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性,即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?
論文關(guān)鍵詞：智能交通 運(yùn)輸系統(tǒng) 發(fā)展 狀況 對策
論文摘要：智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)在交通運(yùn)輸發(fā)展的趨勢，本文就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。
智能運(yùn)輸系統(tǒng)(Intelligent Transport System)的主要思想是將傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)看成是人、車、路的統(tǒng)一體，運(yùn)用計算機(jī)、通信、人工智能、傳感器等領(lǐng)域的先進(jìn)成果來徹底改變目前被動式的交通局面，使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況，而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機(jī)等設(shè)備隨時了解各個路段的交通情況，并隨時對各個交通路口的交通信號進(jìn)行調(diào)整以及對外界進(jìn)行信息，使整個交通系統(tǒng)的通行能力達(dá)到最大。
一、智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀
對智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力，并成為繼航空航天、軍事領(lǐng)域之后高新技術(shù)應(yīng)用最集中的領(lǐng)域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。
在美國，對ITS的研究雖然起步最晚，但由于投入較多，目前已處于該領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。1991年，美國開始對ITS研究進(jìn)行投資，僅1994~1995年就確定了104項研究項目，并成立了專門組織，著手制定ITS的研究開發(fā)計劃，到1997年投資近7億美元；1998年6月9日美國總統(tǒng)克林頓簽署了“面向21世紀(jì)運(yùn)輸權(quán)益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。該法案的確定為美國公路系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展和重建帶來了創(chuàng)紀(jì)錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003)，撥款總金額為2178.9億美元，其中有相當(dāng)一部分用于支持ITS的進(jìn)一步研究與開發(fā)。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針，由政府、企業(yè)和個人三方面共同出資進(jìn)行智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究，著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等，其中DRIVE工程是目前世界上交通運(yùn)輸界規(guī)模最大的合作研究計劃，共有12個國家的700多個單位參加，經(jīng)費(fèi)達(dá)5億歐元。日本從20世紀(jì)70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統(tǒng)的研究，并成立了全國性的ITS推進(jìn)組織，是對ITS進(jìn)行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務(wù)等綜合體系，并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作，有400萬臺汽車導(dǎo)航儀在使用，其中120萬臺可接收信息。
我國在ITS領(lǐng)域的研究起步較晚，但隨著全球范圍智能交通技術(shù)研究的興起，進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國也加快了對智能交通技術(shù)研究的步伐。一方面，北京、上海、沈陽等大城市陸續(xù)從國外引進(jìn)了一些較為先進(jìn)的城市交通控制、道路監(jiān)控系統(tǒng)；另一方面，國家加大了自主開發(fā)的步伐，如國家計委、科技委組織開發(fā)的實時自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)HT-UTCS，上海交通大學(xué)與上海市交警總隊合作開發(fā)的SUATS系統(tǒng)等；1998年交通部正式批準(zhǔn)成立了ISO/TC204中國委員會，秘書處設(shè)在交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程研究中心，代表中國參加國際智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化活動，現(xiàn)在正進(jìn)行中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的研究。此外，我國將從今年起在全國36個城市實施以實現(xiàn)城市交通智能控制為主要內(nèi)容的“暢通工程”，并逐步推廣到全國100多個城市。
二、智能交通系統(tǒng)建設(shè)的意義
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費(fèi)，加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有極其重要的作用。公路交通運(yùn)輸以其機(jī)動性好、可以實現(xiàn)“門到門”直達(dá)運(yùn)輸以及運(yùn)送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運(yùn)輸?shù)闹饕绞健＜涌旖煌ɑA(chǔ)設(shè)施建設(shè)，綜合運(yùn)用檢測、通信、計算機(jī)、控制、GPS和GIS等現(xiàn)代高新技術(shù)，提高交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發(fā)展我國公路交通運(yùn)輸事業(yè)具有十分重要的意義。這是公路智能交通運(yùn)輸工程需要解決的關(guān)鍵問題。
三、中國發(fā)展ITS的主導(dǎo)思想
中國是一個發(fā)展中國家，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善，因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架。
中國交通運(yùn)輸正面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國ITS發(fā)展之路，以推動我國信息化進(jìn)程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)。
21世紀(jì)交通管理的發(fā)展趨勢必將是管理體制集約化；管理設(shè)施現(xiàn)代化；管理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社會化。因此，中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發(fā)展。
四、發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策
1、打好ITS發(fā)展基礎(chǔ)，特別是應(yīng)加強(qiáng)ITS基礎(chǔ)理論的研究工作
目前，國際上ITS理論仍不完善，還處于發(fā)展時期，我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開展較先進(jìn)國家的交流，在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點，深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究，盡快接近或達(dá)到世界水平，以迎接21世紀(jì)ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者，成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗場。
2、建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)
中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安、建設(shè)等部門分頭管理，現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的，有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITS America，日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織，來統(tǒng)一制訂中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn)，特別是制定有關(guān)ITS的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性、兼容性和互換性，加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。
3、注重人才的培養(yǎng)
隨著ITS的進(jìn)一步發(fā)展，21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化，而與之相應(yīng)的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同，為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作，派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn)，走出去、請進(jìn)來，將最新的ITS技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中，以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。
4、當(dāng)前迫切需要解決的問題
作為資金不足的發(fā)展中國家，應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件，以ITS個別項目入手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c，諸如ITS技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化；ITS中的城市交通管理系統(tǒng)；先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng)；車輛控制和安全系統(tǒng)；先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看，由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同，交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性，即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部)，特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?
論文關(guān)鍵詞：智能交通；運(yùn)輸系統(tǒng)；發(fā)展；狀況；對策
論文摘要：智能交通技術(shù)是一項起源于美國的新興技術(shù)，各個國家在引進(jìn)的時候都必須考慮本國的實際情況，充分考慮引進(jìn)技術(shù)與本國文化的整合，考慮技術(shù)位差。任何新技術(shù)如果沒有現(xiàn)有技術(shù)對之消化吸收就是失敗的，所以各個國家在制定本國ITS發(fā)展內(nèi)容時，必須對本國現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行整合，然后再把與現(xiàn)有技術(shù)相近的內(nèi)容作為自己的近期發(fā)展目標(biāo)。本文就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費(fèi)，加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km／h以下，有些路段甚至只有7～8km／h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有極其重要的作用。公路交通運(yùn)輸以其機(jī)動性好、可以實現(xiàn)“門到門”直達(dá)運(yùn)輸以及運(yùn)送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運(yùn)輸?shù)闹饕绞健＜涌旖煌ɑA(chǔ)設(shè)施建設(shè)，綜合運(yùn)用檢測、通信、計算機(jī)、控制、GPS和GIS等現(xiàn)代高新技術(shù)，提高交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發(fā)展我國公路交通運(yùn)輸事業(yè)具有十分重要的意義。這是公路智能交通運(yùn)輸工程需要解決的關(guān)鍵問題。
一、智能交通技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀
中國是一個發(fā)展中國家，交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施短缺，需要加快建設(shè)，另一方面也存在交通設(shè)施利用率低、管理技術(shù)落后、交通安全形式嚴(yán)峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內(nèi)仍然處于建設(shè)期(根據(jù)“五縱七橫”公路主骨架的布局框架，建設(shè)12條約35000公里以高等級公路組成的國道主干線)，而這一期間正是智能交通技術(shù)在全世界進(jìn)入全面實施階段，中國也需要根據(jù)中國公路運(yùn)輸?shù)膶嶋H需求探討在中國公路運(yùn)輸網(wǎng)中應(yīng)用智能交通技術(shù)來提高運(yùn)輸效率、保障安全和保護(hù)環(huán)境的可能性。2000年，國家交通部、建設(shè)部，公安部聯(lián)合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家ITS體系框架》規(guī)定我國ITS發(fā)展主要集中在不停車收費(fèi)、出行者信息服務(wù)、城市交通管理、公共交通系統(tǒng)、智能公路系統(tǒng)等9個方面。
我國ITS研究可以追朔于80年代的公路收費(fèi)系統(tǒng)研制，那時國家科技攻關(guān)項目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和電子技術(shù)用于監(jiān)控和管理系統(tǒng)；進(jìn)入90年代，我國開始關(guān)注國際上ITS的發(fā)展。1995年，交通部ITS工程研究中心進(jìn)行了GPS(衛(wèi)星定位系統(tǒng))與導(dǎo)駕系統(tǒng)研究、基于GPS的路政車輛管理系統(tǒng)等一系列項目研究，交通部還與各省廳開展了“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下不停車收費(fèi)系統(tǒng)”的聯(lián)合攻關(guān)。1999年。由交通部、科技部、建設(shè)部等十多個相關(guān)部門組成了國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，將ITS。未來交通建設(shè)和發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域予以重點支持。由于世界各國把不停車收費(fèi)系統(tǒng)作為ITS領(lǐng)域最先投入應(yīng)用的系統(tǒng)開發(fā)，以此來擴(kuò)大道路建設(shè)資金來源，緩解收費(fèi)站交通堵塞，減少環(huán)境污染，所以我國也把聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、不停車收費(fèi)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用列為國家ITS領(lǐng)域首先啟動的項目。
從1998年初開始，交通部就組織開展了“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的不停車收費(fèi)系統(tǒng)研究”，并在4個省市進(jìn)行了示范工程。1999年1月1日，廣州市“一卡通”不停車收費(fèi)系統(tǒng)投入運(yùn)行，到目前已開通不停車收費(fèi)車道40余條。同時，圍繞交通監(jiān)控、汽車智能導(dǎo)航等系統(tǒng)，以及一大批科研成果及技術(shù)產(chǎn)品得到實際應(yīng)用，對提高社會和公交出租車輛通行效率，改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動作用。
ITS建設(shè)投入已經(jīng)達(dá)到40億50億元，據(jù)了解，預(yù)計到2010年，“五縱七橫”國道主干網(wǎng)將基本建成，網(wǎng)絡(luò)將貫穿全國主要大中城市，到2015年國道主干線和公路主樞紐系統(tǒng)將全面建成，構(gòu)筑起以高速公路為主體的公路運(yùn)輸主骨架。在這個完善的道路網(wǎng)絡(luò)里，絕大部分已建和所有新建的高速公路都預(yù)埋了比較充裕的管道，部分管孔已鋪設(shè)了光纖，它將是承載智能交通業(yè)務(wù)的良好基礎(chǔ)設(shè)施。僅以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為例，我國將建設(shè)3.5萬公里的高等級公路，在高等級公路的建設(shè)中。有相當(dāng)一部分需要建設(shè)通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)，目前這一部分投資一般占總投資的4％～5％。1999年，我國公路建設(shè)投資達(dá)2000億元以上，如果其中的1000億元用于高等級公路建設(shè)，那么通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)方面的投資將達(dá)到40億50億元，這僅僅是當(dāng)前通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)ITS應(yīng)用的初級水平。如果考慮到城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及今后ITS應(yīng)用水平的提高等諸多因素，我國的ITS市場規(guī)模將以百億元、甚至千億元計算。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，ITS的研發(fā)和應(yīng)用將會越來越新、越來越快，為我國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、眾多商家提供了一個巨大的商機(jī)和市場，我國即將掀起ITS產(chǎn)業(yè)建設(shè)的熱潮，智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。
二、發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策
中國經(jīng)過改革開放20多年來的建設(shè)，交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展取得了有目共睹的成就。全社會各種運(yùn)輸方式完成的客運(yùn)量和旅客周轉(zhuǎn)量、貨運(yùn)量和貨物周轉(zhuǎn)量有了較大幅度的提高，交通運(yùn)輸技術(shù)裝備得到明顯的改善，使得中國交通運(yùn)輸已從“限制型”向“適應(yīng)型”過渡，已從滿足“量”的需要向滿足“質(zhì)”的需要過渡，已經(jīng)從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運(yùn)輸發(fā)展成為交通運(yùn)輸?shù)闹髁姟５c發(fā)達(dá)國家相比，仍存在著一些差距。和發(fā)達(dá)國家相比，雖然中國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚有較大差距，但改革開放的政策使我們的發(fā)展速度較快，發(fā)達(dá)國家今天遇到的問題，我們已經(jīng)或者今后必將會深刻地感受到，為使交通運(yùn)輸業(yè)適應(yīng)21世紀(jì)的要求，我們應(yīng)采取積極的對策，根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運(yùn)輸系統(tǒng)。
1、打好ITS發(fā)展基礎(chǔ)，特別是應(yīng)加強(qiáng)ITS基礎(chǔ)理論的研究工作
目前，國際上ITS理論仍不完善，還處于發(fā)展時期，我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開展較先進(jìn)國家的交流，在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點，深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究，盡快接近或達(dá)到世界水平，以迎接21世紀(jì)ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者，成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗場。
2、建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)
中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安，建設(shè)等部門分頭管理，現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的，有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITSAmerica，日本的VERTIS及歐洲的ERTICO組織，來統(tǒng)一制訂中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn)，特別是制定有關(guān)ITS的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性，兼容性和互換性，加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。
3、注重人才的培養(yǎng)
隨著ITS的進(jìn)一步發(fā)展，21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化，而與之相應(yīng)的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同，為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作，派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn)，走出去、請進(jìn)來，將最新的ITS技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中，以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。
4、當(dāng)前迫切需要解決的問題
作為資金不足的發(fā)展中國家，應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件，以ITS個別項目人手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c，諸如ITS技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化-ITS中的城市交通管理系統(tǒng)，先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng)；車輛控制和安全系統(tǒng)t先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看，由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同，交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性，即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部)，特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?
摘 要 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為城市交通智能化升級的新思路，為智能交通系統(tǒng)提供了新的選擇。
智能交通系統(tǒng)深度集成了傳感技術(shù)、可視化技術(shù)、遠(yuǎn)程識別技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，為公眾提供交通信息、出行誘導(dǎo)、車流疏導(dǎo)等現(xiàn)代化服務(wù)。通過對城市交通中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用需求分析，探討基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)的功能構(gòu)建與實現(xiàn)方案，就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市交通智能化服務(wù)中的應(yīng)用問題做出微薄貢獻(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 智能交通 智能化
我國城市現(xiàn)代化發(fā)展速度大大超越了城市交通的運(yùn)輸能力，為了滿足公民對城市交通的需求，大力發(fā)展智能化交通建設(shè)，提高運(yùn)輸服務(wù)能力，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到城市交通中，是發(fā)展智能交通的新思路。
1 城市交通與物聯(lián)網(wǎng)概述
1.1 城市交通概述
城市交通實質(zhì)是一種動態(tài)的流，以流來解決人或物在空間上的移動。然而，城市交通又是一個復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)并具有開放性。城市交通的子系統(tǒng)承擔(dān)著相對獨(dú)立的工作任務(wù)。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展給城市交通帶來的巨大的壓力，具體表現(xiàn)在城市的流動源的增加、城市內(nèi)外流動的增加。城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來交通的繁忙，也加大城市對外交流的聯(lián)系，成了更大的交通圈。從發(fā)達(dá)國家的交通歷程來看，解決問題的思路不在于不斷增加基礎(chǔ)設(shè)備，而在于對交通流進(jìn)行有效的“管理”，進(jìn)而減少“流”的產(chǎn)生。通過強(qiáng)化交通管理，提升供給能力，實現(xiàn)系統(tǒng)信息化、交通智能化無疑是最佳解決方案。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)概述
物聯(lián)網(wǎng)可以簡單的理解為物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，實質(zhì)上它所欲互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)集成了包括傳感技術(shù)、定位技術(shù)以及rfid等多項現(xiàn)代化技術(shù)，在一定的協(xié)議框架下，實現(xiàn)物與物之間實現(xiàn)泛在的信息交互，通過信息處理中心對交互信息進(jìn)行智能處理。物聯(lián)網(wǎng)有三個主要特征：第一，通過射頻標(biāo)簽等多種傳感技術(shù)實現(xiàn)對“物”的基本信息采集，并能夠?qū)Α拔铩边M(jìn)行識別，實現(xiàn)實時識別、抓取信息；第二，在一定的協(xié)議框架內(nèi)，通過無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)以及互聯(lián)網(wǎng)等泛在網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息的實時傳輸；第三，采用模式識別、數(shù)據(jù)挖掘以及云計算等智能技術(shù)實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的采集于處理，為各種之智能化服務(wù)提供必要支持。
2 城市交通中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用需求分析
城市道路交通系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用需求應(yīng)該從管理層、企業(yè)層、公眾層三個不同的角度來進(jìn)行分析。
2.1 管理層需求分析
在管理層面上，主要四個方面需求的考慮：運(yùn)行車輛的實時監(jiān)控在城市出現(xiàn)的各種交通工具。城市各種車輛的運(yùn)行信息是建設(shè)城市交通智能化的信息基礎(chǔ)，對運(yùn)行車輛信息進(jìn)行遠(yuǎn)程識別與采集，實現(xiàn)信息的傳遞與保存；運(yùn)營過程的智能監(jiān)管是強(qiáng)化對運(yùn)行車輛行駛行為管理的重要措施，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對車輛信息的實時抓取，實現(xiàn)對車輛的跟蹤和監(jiān)控，并采用電子地圖基礎(chǔ)以一種全新的可視化方式表現(xiàn)實時的行車環(huán)境，滿足管理層直觀、智能對交通進(jìn)行監(jiān)控的需求；智能安全管理需求主要體現(xiàn)在對運(yùn)輸過程中安全問題的管理，通過車輛進(jìn)行安全監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)傳回監(jiān)控管理中心，實現(xiàn)車輛安全的實時監(jiān)管，做好對技術(shù)設(shè)備的監(jiān)控，提高突發(fā)事件的應(yīng)對能力；城市交通發(fā)展信息的需求主要表現(xiàn)在對城市實現(xiàn)優(yōu)化配置，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隊車、人流進(jìn)行信息采集，作為城市交通宏觀調(diào)控的有力支撐。
2.2 企業(yè)層需求分析
從企業(yè)的角度來看，企業(yè)的需求包括運(yùn)營車輛監(jiān)控、智能調(diào)度、場站安全監(jiān)控以及企業(yè)發(fā)展的信息采集詩歌方面的需求。對運(yùn)營車輛實現(xiàn)時能監(jiān)控是對企業(yè)車輛行為的運(yùn)程監(jiān)管，通過在車輛上安裝攝像頭，借助傳感技術(shù)。對車輛的安全因素進(jìn)行檢測，將信息傳回企業(yè)管理中心，滿足企業(yè)對車輛的監(jiān)控；智能調(diào)度需求體現(xiàn)在提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通過物聯(lián)網(wǎng)金屬實現(xiàn)客、貨、車的科學(xué)調(diào)配，最大化企業(yè)的資源利用效率；場站安全智能監(jiān)控需求表現(xiàn)在對車輛場站的安全管理，包括進(jìn)站、候車、上車的安全管理，同時還能監(jiān)控場站內(nèi)乘客以及乘客的行李，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了吹場站的全方位可視化監(jiān)控，包括對場站的溫度、火情等多方面的感知監(jiān)控；企業(yè)發(fā)展建設(shè)信息需求體現(xiàn)在對城市交通市場以及企業(yè)自身情況相關(guān)信息的收集與分析。宏觀把控市場脈搏，定量分析企業(yè)發(fā)展方向，為企業(yè)發(fā)展提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)參考。
2.3 公眾層需求分析
在公眾層面上，公眾的需求包括公交線路信息查詢、長途客運(yùn)信息服務(wù)、
信息以及便捷字符交通費(fèi)用等四個方面的需求。公共線路信息查詢的需求體現(xiàn)在希望能通過互聯(lián)網(wǎng)平臺及時獲取公交線路的信息，幫助制定出行路線，支持多種終端，實現(xiàn)出行方案的實時回送；長途科園信息服務(wù)需求表現(xiàn)在對長途路線路線的輕松訪問，提供出行方案，并能都實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)辦理或電話辦理，支持自動售票、換票、退票等自助服務(wù)；信息方面的需求體現(xiàn)在公眾需要獲知公交車輛到站時間、長途客運(yùn)車輛狀態(tài)以及出租車預(yù)約等方面的量化信息；便捷支付是公眾的新型需求，是一個城市現(xiàn)代化的重要體現(xiàn)。互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)公交車、出租車、長途客運(yùn)以及私人小汽車的停車費(fèi)的刷卡付款，提高交通收費(fèi)效率，給公眾便利，也提高了車輛工作效率。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)的功能構(gòu)建與實現(xiàn)
3.1 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)框架設(shè)計
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)承襲了傳統(tǒng)城市交通系統(tǒng)的開放性，智能交通系統(tǒng)同樣具備強(qiáng)大的課擴(kuò)展性。智能交通系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架設(shè)計是在城市交通系統(tǒng)的原有結(jié)構(gòu)上發(fā)展而來，是對城市交通系統(tǒng)的重新整合和應(yīng)用補(bǔ)強(qiáng)。智能交通居住物聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)的信息技術(shù)手段，提高了對交通流中“物”的把控，利用感知設(shè)備擴(kuò)展了服務(wù)內(nèi)容，完成交通系統(tǒng)的現(xiàn)代化升級。智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用如圖1所示，可以劃分為公共交通子系統(tǒng)、交通綜合信息子系統(tǒng)、交通綜合管理子系統(tǒng)以及交通綜合收費(fèi)子系統(tǒng)。
3.2 公共交通系統(tǒng)
公共交通系統(tǒng)的管理對象主要為公共交通工具，其中常規(guī)公共交通的包括的公共汽車和軌道交通是公眾出現(xiàn)的主要方式，是政府支持的出行方式；出租車是常規(guī)公共交通的補(bǔ)充，并相對便捷、舒適；長途客運(yùn)承擔(dān)了城市對外運(yùn)輸?shù)慕煌▔毫Γ浅鞘薪煌ǖ闹匾M成部分。
因此，公共交通的主要功能有三方面：一、收集與公共交通服務(wù)信息；二、為公眾提供信息查詢與服務(wù)；三、對公共交通車輛進(jìn)行管理。
3.3 交通綜合信息系統(tǒng)
交通綜合信息系統(tǒng)是其他子系統(tǒng)實現(xiàn)功能的信息支持模塊，主要負(fù)責(zé)信息的采集、傳遞、加工以及保存。交通綜合信息所掌控的信息包括靜態(tài)信息、動態(tài)信息、交通基礎(chǔ)設(shè)備以及其他子系統(tǒng)產(chǎn)生的相關(guān)信息，它實質(zhì)是上交通原始信息的記錄。具體而言，它記錄的信息可以分為四類：車輛信息、基礎(chǔ)設(shè)施信息、實時路況信息以及系統(tǒng)共享信息。其中，車量信息包括車輛靜態(tài)的特征信息和動態(tài)的運(yùn)行信息。
3.4 交通綜合管理系統(tǒng)
交通綜合管理系統(tǒng)掛歷的對象是運(yùn)行的車輛，依據(jù)綜合信息系統(tǒng)提供的相關(guān)信息對交通進(jìn)行宏觀調(diào)控借助信息處理軟件，實現(xiàn)交通的科學(xué)疏導(dǎo)。綜合管理系統(tǒng)功能模塊有：一、運(yùn)行車輛行為監(jiān)管功能，以“行車速度閾值、行駛時空權(quán)限”為約束條件，對違章車輛進(jìn)行管理，為執(zhí)法提供信息憑證；二、交通疏導(dǎo)功能，通過綜合信息系統(tǒng)提供的全局交通信息，為出行者提高路網(wǎng)車流信息，為出行者提供出行方案；三、智能信控功能，依據(jù)路網(wǎng)車流信息，對特殊路口實行信號配時優(yōu)化，實現(xiàn)信號控制智能化；四、停車管理功能，借助綜合信息系統(tǒng)提供的場站泊位數(shù)據(jù)，對停車進(jìn)行指導(dǎo)于收費(fèi)管理。
3.5 交通綜合收費(fèi)系統(tǒng)
現(xiàn)代化城市為公眾提供了智能的一卡通交通支付服務(wù)， 尤其是公交ic卡已經(jīng)進(jìn)入了我國的絕大部分城市。伴隨著城市智能化的步伐，公交ic卡已由原來只能由于公共汽車支付擴(kuò)展到了輕軌、地鐵甚至是出租車等領(lǐng)域。值得注意的是，公交ic卡還延伸為市民卡，可用于支付更多的付費(fèi)項目，甚至已經(jīng)擴(kuò)展為某個地區(qū)的綜合支付卡。交通綜合收費(fèi)系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將為公眾甙類更多便利。
作者單位
晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西省晉中市 030600
原文作者：趙智慧
摘 要：近年來，智能交通系統(tǒng)及其標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)成為社會發(fā)展進(jìn)程中的重要事項。從標(biāo)準(zhǔn)制修訂分布、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織、標(biāo)準(zhǔn)推廣實施等方面分析了我國智能交通標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀，并從頂層規(guī)劃、專業(yè)機(jī)構(gòu)職能、企業(yè)主體地位等角度提出相應(yīng)對策。
關(guān)鍵詞：智能交通 標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)
智能交通系統(tǒng)（its）又稱智能運(yùn)輸系統(tǒng)，是在較完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施之上，通過應(yīng)用先進(jìn)的信息、通信、計算機(jī)、自動控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)，加強(qiáng)載運(yùn)工具、載體和用戶之間的聯(lián)系，提高交通系統(tǒng)運(yùn)行的有序性和可控性，實現(xiàn)提高運(yùn)行效率、減少事故、降低污染，建立一個高效、便捷、安全、環(huán)保、舒適的綜合交通體系。近年來，智能交通系統(tǒng)及其標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)日益受到重視，《交通運(yùn)輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》明確提出“大力發(fā)展智能交通”、“加強(qiáng)智能交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂”等要求，并將以“公交都市”建設(shè)示范工程、重大科技研發(fā)專項、信息化示范試點工程、節(jié)能減排示范推廣工程、重點實驗室建設(shè)等為抓手，顯著提升我國智能交通的信息化、智能化水平。《2012-2020年智能交通發(fā)展戰(zhàn)略》更是國內(nèi)第一部通過政府文件形式出臺的智能交通發(fā)展戰(zhàn)略，其中也明確將標(biāo)準(zhǔn)化作為四大戰(zhàn)略目標(biāo)之一，提出應(yīng)用導(dǎo)向、加快智能交通標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的新要求。標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)已成為智能交通系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
一、我國智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
我國在交通運(yùn)輸和管理中應(yīng)用電子信息技術(shù)的工作始于20世紀(jì)70年代末，自20世紀(jì)90年代中期以來，開始跟蹤國際上智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展，并通過召開國際性研討會、成立試驗室和研究中心等方式，加強(qiáng)國際技術(shù)交流，不斷提高its 技術(shù)研究水平。目前，國內(nèi)智能交通企業(yè)約有2000多家，主要集中在道路監(jiān)控、高速公路收費(fèi)、gps、地理信息和系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)，北京、上海、重慶、廣州、深圳和濟(jì)南等是智能交通發(fā)展較好的幾個重點城市。但從總體上看，我國智能交通產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，還存在著參與企業(yè)眾多、品牌雜亂、企業(yè)規(guī)模小、成立時間短、競爭力弱、產(chǎn)品和服務(wù)的性價比低、顧客滿意度低等問題，且主要依靠重大示范項目的推動。例如，“十五”期間，在國家科技攻關(guān)計劃中安排了智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和示范工程、現(xiàn)代中心城市交通運(yùn)輸與管理關(guān)鍵技術(shù)研究等項目，確定了我國10個智能交通系統(tǒng)示范城市；在產(chǎn)業(yè)化項目中安排了衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化專項、汽車電子產(chǎn)業(yè)化專項和下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程等重大項目，促進(jìn)了我國智能交通系統(tǒng)從技術(shù)研究到工程示范應(yīng)用的全國開展，智能交通系統(tǒng)建設(shè)已成為各地交通工作的重點內(nèi)容之一。“十一五”期間科技支撐計劃重大項目國家綜合智能交通技術(shù)集成應(yīng)用示范取得重大進(jìn)展，其中北京奧運(yùn)智能交通管理與服務(wù)綜合系統(tǒng)、上海世博智能交通技術(shù)綜合集成系統(tǒng)、廣州亞運(yùn)智能交通綜合信息平臺系統(tǒng)和國家高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費(fèi)和服務(wù)系統(tǒng)為近年來我國舉辦的大型國際活動提供了智能化交通管理和出行服務(wù)技術(shù)支撐。
二、我國智能交通標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀
據(jù)統(tǒng)計，截至2012年12月，我國智能交通相關(guān)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)共計148項，且全部為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。其范圍包括術(shù)語與定義、基礎(chǔ)信息編碼及表述、數(shù)字地圖及定位、專用通信、信息服務(wù)、交通與緊急事件管理、電子收費(fèi)、綜合運(yùn)輸及運(yùn)輸管理、車輛輔助駕駛與自動公路等，形成了以分系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)為主體，以通用標(biāo)準(zhǔn)為配套的智能交通標(biāo)準(zhǔn)體系。
（一）標(biāo)準(zhǔn)制修訂分布情況
共有148家單位以第一起草單位身份參加了智能交通相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，其中部級單位起草129項標(biāo)準(zhǔn)，占比87.16%，北京、廣東、湖北、遼寧、江蘇、陜西、山東各省緊隨其后（見表1）。
數(shù)據(jù)來源：根據(jù)“浙江省標(biāo)準(zhǔn)信息與質(zhì)量安全公共科技創(chuàng)新服務(wù)平臺”（）中的相關(guān)數(shù)據(jù)整理獲得。
（二）標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織發(fā)展情況
標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織一般包括專業(yè)技術(shù)委員會（tc）、分技術(shù)委員會（sc）和直屬工作組（直屬wg），是制定和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的主要力量。對一個省份或地區(qū)而言，其在全國標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織的影響力直接決定了該地區(qū)參與國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂的能力。
截至2012年12月，我國與智能交通直接相關(guān)的已成立的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織有全國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（以下簡稱its標(biāo)委會）、全國電子業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、全國交通工程設(shè)施（公路）標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、全國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會等4個標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，其中，its標(biāo)委會承擔(dān)智能交通標(biāo)準(zhǔn)制修訂的主要任務(wù)，從事全國性智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)工作組織，負(fù)責(zé)智能運(yùn)輸系統(tǒng)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)歸口工作。
自成立以來，its標(biāo)委會已經(jīng)開展了大量的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，如正式頒布27 項、報批11 項、審查6 項、送審稿2 項、征求意見稿24 項等，并針對“十二五”期間重點發(fā)展的交通信息行業(yè)集中推出13 項標(biāo)準(zhǔn)征求意見。內(nèi)容涵蓋智能交通系統(tǒng)的通用術(shù)語、數(shù)據(jù)字典要求、體系架構(gòu)及服務(wù)等，道路交通信息采集、電子收費(fèi)系統(tǒng)、專用短程通信技術(shù)、交通管理信息屬性分類與編碼、道路信息及控制系統(tǒng)等。在研的國家標(biāo)準(zhǔn)包括道路交通信息服務(wù)系列標(biāo)準(zhǔn)等。在組織結(jié)構(gòu)上，its標(biāo)委會下設(shè)3個工作組，分別為聯(lián)網(wǎng)電子收費(fèi)工作組、交通信息工作組、先進(jìn)交通管理工作組。
（三）標(biāo)準(zhǔn)推廣實施情況
1.標(biāo)齡
標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)隨著技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷地制修訂完善。據(jù)統(tǒng)計，2008-2012年是我國智能交通標(biāo)準(zhǔn)制修訂的高峰段，所制訂和修訂的主要智能交通標(biāo)準(zhǔn)數(shù)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)分別達(dá)52和113項，占比分別為84%和76%。截至2012年12月，148項智能交通相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的平均標(biāo)齡4.9年。其中，標(biāo)齡大于等于10年的標(biāo)準(zhǔn)有17項，占比11.5%；標(biāo)齡小于等于5年的標(biāo)準(zhǔn)有102項，占比70%。由此可見，我國智能交通的國家標(biāo)準(zhǔn)更新速度還是比較及時的，但部分國家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)齡已明顯偏高，今后需加強(qiáng)這類標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)審和制修訂工作。
2.標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)情況
主要智能交通國家標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)統(tǒng)計如表2所示，62項主要智能交通國家標(biāo)準(zhǔn)中有30項采用國際標(biāo)準(zhǔn)，占比48.4%。其中等同采用為18項，占比29.0%；修改采用為4項，占比6.5%；非等效采用為5項，占比8.1%。其主要采標(biāo)來源為iso標(biāo)準(zhǔn)，共27項，占所有采標(biāo)類型的90%。
數(shù)據(jù)來源：根據(jù)“浙江省標(biāo)準(zhǔn)信息與質(zhì)量安全公共科技創(chuàng)新服務(wù)平臺”（）中的相關(guān)數(shù)據(jù)整理獲得。
智能交通相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)統(tǒng)計如表3所示，148項智能交通相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中有52項采用國際標(biāo)準(zhǔn)，占比35.1%。其中等同采用為33項，占比22.3%
；修改采用為10項，占比6.8%；非等效采用為10項，占比6.8%。其主要采標(biāo)來源為iso標(biāo)準(zhǔn)，共49項，占所有采標(biāo)類型的94.2%。
數(shù)據(jù)來源：根據(jù)“浙江省標(biāo)準(zhǔn)信息與質(zhì)量安全公共科技創(chuàng)新服務(wù)平臺”（）中的相關(guān)數(shù)據(jù)整理獲得。
從以上數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，我國主要智能交通國家標(biāo)準(zhǔn)的采標(biāo)率是比較高的，接近50%，且主要采標(biāo)都來自iso標(biāo)準(zhǔn)。
三、對策思考
我國智能交通系統(tǒng)建設(shè)先于行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的推出是一個不爭的事實。在這種情況下，許多地區(qū)的智能交通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，自成體系，形成了許多信息孤島，這顯然不利于智能交通系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。同時，當(dāng)今社會的快速發(fā)展又對智能交通發(fā)展提出了更高要求，借鑒國外發(fā)達(dá)國家智能交通發(fā)展經(jīng)驗，從頂層規(guī)劃、專業(yè)機(jī)構(gòu)職能、企業(yè)主體地位等角度提出以下對策。
（一）頂層制定智能交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略規(guī)劃，為行業(yè)發(fā)展提供導(dǎo)向
建議結(jié)合我國交通、城市規(guī)劃等部門的相關(guān)發(fā)展規(guī)劃，并整合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系，制訂《智能交通標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展戰(zhàn)略》，系統(tǒng)規(guī)劃，出臺短期、中期和長期相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略。同時，建議將智能交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略作為省級地區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略的重要組成部分。
（二）發(fā)揮各級標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織職能，爭取標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)
一方面，要繼續(xù)利用好its標(biāo)委會等現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織，充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織在智能交通標(biāo)準(zhǔn)的組織制定、推動實施、效益評估、信息溝通等標(biāo)準(zhǔn)化公共服務(wù)工作方面的積極作用；另一方面，國家相關(guān)部門應(yīng)在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，協(xié)調(diào)統(tǒng)籌、引導(dǎo)扶持有條件的省份積極成立或承擔(dān)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織，更大范圍地爭取標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。
（三）突出企業(yè)的創(chuàng)新主體地位，發(fā)揮企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)化工作中的重要作用
鼓勵以企業(yè)為主體實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)創(chuàng)新，研究制定推動企業(yè)研究智能交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的配套政策，在科研經(jīng)費(fèi)安排、工程項目招標(biāo)活動、行業(yè)規(guī)劃等方面對重視標(biāo)準(zhǔn)化工作的企業(yè)給予政策扶持，鼓勵企業(yè)加大標(biāo)準(zhǔn)化工作的自我投入，建立以企業(yè)為主體，協(xié)會為紐帶，科研機(jī)構(gòu)、大專院校為支撐，政府組織為支持，全方位系統(tǒng)化的標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)體系與工作機(jī)制。
摘要：隨著各國交通事業(yè)的飛速發(fā)展，道路越修越長，車輛越來越多，同時交通面臨的問題也越來越嚴(yán)重。智能交通技術(shù)是這些交通問題的新興邊緣學(xué)科解決方案，它起源于美國，目前正在各國得到發(fā)展。智能交通技術(shù)的研究內(nèi)容與國情密切相關(guān)，因此各國政府在本土化該技術(shù)時都根據(jù)本國國情在美國研究內(nèi)容基礎(chǔ)上進(jìn)行取舍或增補(bǔ)，本文以日本和中國為例對智能交通技術(shù)（its）的本土化問題進(jìn)行討論。
1．智能交通系統(tǒng)社會屬性
交通安全、交通堵塞及環(huán)境污染是困擾當(dāng)今國際交通領(lǐng)域的三大難題，尤其以交通安全問題最為嚴(yán)重。 1995年，美國總共發(fā)生交通事故 6613000起，造成 41798人死亡，3386000人受傷，經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 1500億美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡，經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 1億美元 ;而中國則總共發(fā)生交通事故 271843起，致使 71494人在交通事故中死亡，159308人在交通事故中受傷，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 152267萬元人民幣[1]。據(jù)專家研究，采用智能交通技術(shù)提高道路管理水平后，每年僅交通事故死亡人數(shù)就可減少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。為此，世界各發(fā)達(dá)國家競相投入大量資金和人力，開始進(jìn)行大規(guī)模的智能交通技術(shù)研究試驗。
2．智能交通技術(shù)國外發(fā)展現(xiàn)狀
智能交通技術(shù)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)、計算機(jī)處理技術(shù)等應(yīng)用于交通運(yùn)輸行業(yè)從而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運(yùn)輸系統(tǒng)，它使交通基礎(chǔ)設(shè)施能發(fā)揮最大效能，從而獲得巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。它的功能主要表現(xiàn)在：提高交通的安全水平、提高道路網(wǎng)的通行能力和提高汽車運(yùn)輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。
在美國，1991年國會通過了“綜合地面運(yùn)輸效率方案”(istea)，旨在利用高新技術(shù)和合理的交通分配提高整個路網(wǎng)的效率，由美國運(yùn)輸部負(fù)責(zé)全國的its發(fā)展工作，并在以后的6年中由政府撥款6.6億美元，用來進(jìn)行its的研究工作。
在日本，建設(shè)省作為政府最大投資者，1999年至2000年投入1453億日元用于its的開發(fā)。日本對其開展的自動化公路系統(tǒng)開發(fā)計劃制定了具體目標(biāo)，2001年后開始在全國進(jìn)行實證試驗，2015年左右在全國主要干線道路實現(xiàn)智能化。日本目前在its項目已經(jīng)形成了官方、民間、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)體制，這對日本its的發(fā)展起到了很大的推動作用。
歐洲十多個國家在80年代中期開始投資50多億美元，聯(lián)合執(zhí)行一項旨在完善道路設(shè)施提高服務(wù)水平的drive計劃，其含義是歐洲用于車輛安全的專用道路基礎(chǔ)設(shè)施。除了歐、美、日以外，新興的工業(yè)國家和發(fā)展中國家也開始its的全面開發(fā)和研究。
3．智能交通技術(shù)在日本的本土化
智能交通技術(shù)20世紀(jì)80年代起源于美國，接著在日本得到發(fā)展。智能交通技術(shù)正象其他被引進(jìn)技術(shù)一樣，引進(jìn)國在引進(jìn)時，一定要考慮被引進(jìn)國的實際情況，使之成為本國社會相融技術(shù)。美國在its體系框架結(jié)構(gòu)中，規(guī)定其研究內(nèi)容為出行者信息服務(wù)、過境車輛管理、商用車隊管理等6個系統(tǒng)，日本在美國its 體系框架基礎(chǔ)上，結(jié)合本國國情制定出包含先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)、輔助安全駕駛、不停車收費(fèi)、交通管理最優(yōu)法等9個研究內(nèi)容的日本its研究體系框架結(jié)構(gòu) [ 2]，并在此框架基礎(chǔ)上開發(fā)了一系列its產(chǎn)品，實現(xiàn)了its的產(chǎn)業(yè)化。
在日本，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)于1989年進(jìn)入市場， 到目前為止大約40種不同形式的產(chǎn)品服務(wù)于用戶。這些系統(tǒng)通過將經(jīng)由路線的堵塞信息、所需時間、交通管制信息、停車場的滿空信息等提供給駕駛員的方式幫助駕駛員在駕駛中可以采用最佳行動，從而實現(xiàn)分散交通流等導(dǎo)航功能。導(dǎo)航系統(tǒng)同時還可以服務(wù)于汽車安全，比如1997年9月推向市場的本田雅閣98款，安裝了帶有彎道偵測傳感器的導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在交通路徑誘導(dǎo)的同時，當(dāng)前方路段出現(xiàn)彎道時讓司機(jī)提前作好準(zhǔn)備，從而避免由于彎道出現(xiàn)得太突然而引發(fā)的交通事故。在收費(fèi)公路方面，日本公共部門和私人公司正加緊合作，爭取早日開發(fā)出一種適合日本所有收費(fèi)公路的自動收費(fèi)系統(tǒng)。為將事故防患于未然，日本開始研究智能公路系統(tǒng)，即通過車輛及道路的各種傳感器實時監(jiān)測車輛行駛道路周圍環(huán)境及車輛狀況的狀態(tài)信息，并將這些信息實時提供給駕駛員，在必要的情況下還可對車輛實施強(qiáng)制控制。這些項目涉及運(yùn)輸省的“先進(jìn)的安全汽車 (asv)”、通商產(chǎn)業(yè)省的“超級智能汽車系統(tǒng) (ssvs)”、建設(shè)省的“自動化公路系統(tǒng)(ahs)”。1996年 9月，ahs在 11km長的環(huán)行道路上進(jìn)行了一次自動駕駛的試驗運(yùn)行。 1998年 6月，出版了ahs-i、ahs-c、ahs-a研究所需的基本技術(shù)，包括與安全有關(guān)的 10個用戶服務(wù) (車道保持、避讓障礙物、避免左轉(zhuǎn)碰撞等 )以及9個提高效率和改善環(huán)境的用戶服務(wù) (保持適當(dāng)車距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。為了處理與大流量交通有關(guān)的問題，日本已經(jīng)使用了交通控制系統(tǒng)。包括信號控制、車載設(shè)備獲取的交通信息、公交優(yōu)先、動態(tài)路線引導(dǎo)系統(tǒng)、商用車輛監(jiān)控、繞行信息、減少交通污染的控制信號等。現(xiàn)在日本仍在不斷尋找加強(qiáng)安全性、舒適性和環(huán)境保護(hù)的措施[3]。
目前，日本打算通過技術(shù)開發(fā)、制定國際標(biāo)準(zhǔn)、對發(fā)展中國家進(jìn)行技術(shù)援助等途徑來開發(fā)和輸出其its技術(shù)。
4．智能交通技術(shù)在中國的本土化
中國是一個發(fā)展中國家，交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施短缺，需要加快建設(shè)，另一方面也存在交通設(shè)施利用率低、管理技術(shù)落后、交通安全形式嚴(yán)峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內(nèi)仍然處于建設(shè)期（根據(jù)“五縱七橫”公路主骨架的布局框架，建設(shè)12條約35 000公里以高等級公路組成的國道主干線），而這一期間正是智能交通技術(shù)在全世界進(jìn)入全面實施階段，中國也需要根據(jù)中國公路運(yùn)輸?shù)膶嶋H需求探討在中國公路運(yùn)輸網(wǎng)中應(yīng)用智能交通技術(shù)來提高運(yùn)輸效率、保障安全和保護(hù)環(huán)境的可能性。2000年，國家交通部、建設(shè)部、公安部聯(lián)合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家its體系框架》規(guī)定我國its發(fā)展主要集中在不停車收費(fèi)、出行者信息服務(wù)、城市交通管理、公共交通系統(tǒng)、智能公路系統(tǒng)等9個方面[ 2]。
我國its研究可以追朔于80年代的公路收費(fèi)系統(tǒng)研制，那時國家科技攻關(guān)項目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和電子技術(shù)用于監(jiān)控和管理系統(tǒng)；進(jìn)入90年代，我國開始關(guān)注國際上its的發(fā)展。1995年，交通部its工程研究中心進(jìn)行了gps（衛(wèi)星定位系統(tǒng)）與導(dǎo)駕系統(tǒng)研究、基于gps的路政車輛管理系統(tǒng)等一系列項目研究，交通部還與各省廳開展了“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下不停車收費(fèi)系統(tǒng)”的聯(lián)合攻關(guān)。1999年，由交通部、科技部、建設(shè)部等十多個相關(guān)部門組成了國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，將its。未來交通建設(shè)和發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域予以重點支持。 由于世界各國把不停車收費(fèi)系統(tǒng)作為its領(lǐng)域最先投入應(yīng)用的系統(tǒng)開發(fā)，以此來擴(kuò)大道路建設(shè)資金來源，緩解收費(fèi)站交通堵塞，減少環(huán)境污染，所以我國也把聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、不停車收費(fèi)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用列為國家its領(lǐng)域首先啟動的項目。
從1998年初開始，交通部就組織開展了“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的不停車收費(fèi)系統(tǒng)研究”，并在4個省市進(jìn)行了示范工程。1999年1月1日，廣州市“一卡通”不停車收費(fèi)系統(tǒng)投入運(yùn)行，到目前已開通不停車收費(fèi)車道40余條。同時，圍繞交通監(jiān)控、汽車智能導(dǎo)航等系統(tǒng)，以及一大批科研成果及技術(shù)產(chǎn)品得到實際應(yīng)用，對提高社會和公交出租車輛通行效率，改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動作用。
its建設(shè)投入已經(jīng)達(dá)到40億-50億元，據(jù)了解，預(yù)計到2010年，“五縱七橫”國道主干網(wǎng)將基本建成，網(wǎng)絡(luò)將貫穿全國主要大中城市，到2015年國道主干線和公路主樞紐系統(tǒng)將全面建成，構(gòu)筑起以高速公路為主體的公路運(yùn)輸主骨架。 在這個完善的道路網(wǎng)絡(luò)里，絕大部分已建和所有新建的高速公路都預(yù)埋了比較充裕的管道，部分管孔已鋪設(shè)了光纖，它將是承載智能交通業(yè)務(wù)的良好基礎(chǔ)設(shè)施。僅以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為例，我國將建設(shè)3.5萬公里的高等級公路，在高等級公路的建設(shè)中，有相當(dāng)一部分需要建設(shè)通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)，目前這一部分投資一般占總投資的4%-5%。 1999年，我國公路建設(shè)投資達(dá)2000億元以上，如果其中的1000億元用于高等級公路建設(shè)，那么通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)方面的投資將達(dá)到40億-50億元，這僅僅是當(dāng)前通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)its應(yīng)用的初級水平。如果考慮到城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及今后its應(yīng)用水平的提高等諸多因素，我國的its市場規(guī)模將以百億元、甚至千億元計算。 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，its的研發(fā)和應(yīng)用將會越來越新、越來越快，為我國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、眾多商家提供了一個巨大的商機(jī)和市場，我國即將掀起its產(chǎn)業(yè)建設(shè)的熱潮，智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。
5．結(jié)論
智能交通技術(shù)是一項起源于美國的新興技術(shù)，各個國家在引進(jìn)的時候都必須考慮本國的實際情況，充分考慮引進(jìn)技術(shù)與本國文化的整合，考慮技術(shù)位差。任何新技術(shù)如果沒有現(xiàn)有技術(shù)對之消化吸收就是失敗的，所以各個國家在制定本國its發(fā)展內(nèi)容時，必須對本國現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行整合，然后再把與現(xiàn)有技術(shù)相近的內(nèi)容作為自己的近期發(fā)展目標(biāo)。
摘要：隨著信息時代的到來，信息技術(shù)對我們社會的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長的作用越來越明顯，在經(jīng)濟(jì)增長中也開始作為一個獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)——信息經(jīng)濟(jì)，在經(jīng)濟(jì)增長中的作用有了明顯的提高。一個比較系統(tǒng)的信息管理是一個城市發(fā)展的充分體現(xiàn)，充分利用信息技術(shù)和怎樣使用現(xiàn)代信息資源，將影響為社會創(chuàng)造更多的財富，將成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步的重要標(biāo)志。現(xiàn)代管理信息系統(tǒng)是計算機(jī)應(yīng)用的一個重要的領(lǐng)域。本文將系統(tǒng)地介紹在計算機(jī)被用在管理數(shù)據(jù)的情況下：城市交通綜合管理的停車場系統(tǒng)管理及產(chǎn)生的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
關(guān)鍵詞：信息管理 智能交通 交通管理 經(jīng)濟(jì)效益
為了解決我國城市的交通問題，改善城市交通系統(tǒng)的性能，一方面需要通過改造路網(wǎng)系統(tǒng)、拓寬路面、增添交通設(shè)施以及道路建設(shè)等城市交通所必需的“硬件”建設(shè)來實現(xiàn)，另一方面需要通過采用科學(xué)的管理手段，把現(xiàn)代高新技術(shù)引入到交通管理中來提高現(xiàn)有路網(wǎng)的交通性能，從而改善整個道路交通的管理效率，提高道路設(shè)施的利用率，實現(xiàn)城市交通管理的科學(xué)性和有效性。
一、智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀
我國在its領(lǐng)域的研究起步較晚，但隨著全球范圍智能交通技術(shù)研究的興起，進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國也加快了對智能交通技術(shù)研究的步伐。一方面，北京、上海、沈陽等大城市陸續(xù)從國外引進(jìn)了一些較為先進(jìn)的城市交通控制、道路監(jiān)控系統(tǒng)；另一方面，國家加大了自主開發(fā)的步伐，如國家計委、科技委組織開發(fā)的實時自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)ht-utcs，上海交通大學(xué)與上海市交警總隊合作開發(fā)的suats系統(tǒng)等；1998年交通部正式批準(zhǔn)成立了iso/tc204中國委員會，秘書處設(shè)在交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程研究中心，代表中國參加國際智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化活動，現(xiàn)在正進(jìn)行中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的研究。此外，我國將從今年起在全國36個城市實施以實現(xiàn)城市交通智能控制為主要內(nèi)容的“暢通工程”，并逐步推廣到全國100多個城市。
二、中國發(fā)展智能交通的必要性和緊迫性
中國是一個經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的發(fā)展中國家，改革開放以來，城市化與汽車化發(fā)展十分迅猛。改革開放前，城市化水平不足19%，目前已經(jīng)發(fā)展到超過30%，預(yù)測2010年將接近50%；機(jī)動車擁有量以每年10%以上的速度增長，預(yù)計2010年達(dá)到13億多輛。中國道路交通設(shè)施及管理設(shè)施雖然有較大改觀，但跟不上機(jī)動車增長速度。總體水平與發(fā)達(dá)國家有較大差距，特別是大多數(shù)城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，道路功能不完善，道路系統(tǒng)不健全。交通管理設(shè)施缺乏，管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是實現(xiàn)了監(jiān)視功能，而遠(yuǎn)沒有發(fā)揮控制功能的效應(yīng)。
三、現(xiàn)代城市交通管理的現(xiàn)狀及智能交通系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益
當(dāng)今隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程加速，人口迅速向城市遷移聚集。人口、車輛數(shù)量不斷的增長，但是有限的可用土地以及經(jīng)濟(jì)要素的制約卻使得城市道路擴(kuò)建增容有限，因此不可避免的帶來一系列的交通問題。當(dāng)今世界各地的大中城市無不存在著交通問題的困擾。交通擁堵使得人們每天將大量寶貴的時間消耗在路上、車中，同時也導(dǎo)致商業(yè)車輛在交通運(yùn)輸中延誤，增加了運(yùn)輸成本。交通事故率也不斷上升，每年都會帶來巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。
所謂的智能交通系統(tǒng)是指將先進(jìn)的信息技術(shù)、電子通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等有機(jī)地運(yùn)用于整個交通運(yùn)輸管理體系而建立起的一種實時、準(zhǔn)確、高效的交通運(yùn)輸綜合管理和控制系統(tǒng)。它是由若干子系統(tǒng)所組成的，通過系統(tǒng)集成將道路、駕駛員和車輛有機(jī)地結(jié)合在一起，加強(qiáng)三者之間的聯(lián)系。借助于系統(tǒng)的智能技術(shù)將各種交通方式的信息及道路狀況進(jìn)行登記、收集、分析，并通過遠(yuǎn)程通訊和信息技術(shù)，將這些信息實時提供給需要的人們，以增強(qiáng)行車安全，減少行車時間，并指導(dǎo)行車路線。
四、智能交通管理的應(yīng)用方案及其帶來的經(jīng)濟(jì)效益
1.電子不停車收費(fèi)（etc）
電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)（electronic toll collection，簡稱etc）是一種用于公路、大橋和隧道的電子自動收費(fèi)系統(tǒng)。它應(yīng)用rfid技術(shù)，通過路側(cè)天線與車載電子標(biāo)簽之間的專用短程通訊，在不需要司機(jī)停車和其他收費(fèi)人員采取任何操作的情況下，自動完成收費(fèi)處理全過程。不停車收費(fèi)涉及交通基礎(chǔ)設(shè)施投資的回收，又是緩解收費(fèi)站交通堵塞的有效手段，而且在使用中收費(fèi)卡的用量又很大，因此各個國家都優(yōu)先投入不停車收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，并且積極推廣，目前在歐美應(yīng)用已經(jīng)比較成熟、普遍，我國也已經(jīng)在廣東、四川等地的高速公路上投入應(yīng)用。通過應(yīng)用不停車收費(fèi)系統(tǒng)可以提高通過效率，防止收
費(fèi)站交通“瓶頸”的發(fā)生，同時通過rfid技術(shù)實現(xiàn)無人為干預(yù)的收費(fèi)，有效地遏制了偷逃過路費(fèi)，收費(fèi)人員玩忽職守、循私作弊等行為，同時降低收費(fèi)站的管理成本，更快地收回基礎(chǔ)設(shè)施的投資。
2.城市交通調(diào)度管理系統(tǒng)（tms）
車輛調(diào)度管理系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的優(yōu)秀組成部分，采用先進(jìn)的信息通訊技術(shù)，收集道路交通的動態(tài)、靜態(tài)信息，并進(jìn)行實時地分析，并根據(jù)分析結(jié)果安排車輛的行駛路線，出行時間，以達(dá)到充分利用有限的交通資源，提高車輛的使用效率，同時也可以了解車輛運(yùn)行情況，加強(qiáng)車輛的管理。
應(yīng)用rfid技術(shù)作為交通調(diào)度系統(tǒng)信息采集的有效手段。比如利用將rfid應(yīng)用于公交車場管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)公交車進(jìn)出站，信息自動、準(zhǔn)確、遠(yuǎn)距離、不停車采集，使公交調(diào)度系統(tǒng)準(zhǔn)確掌握公交停車場公交車進(jìn)出的實時動態(tài)信息。通過實施該系統(tǒng)可有效提高公交車的管理水平，對采集的數(shù)據(jù)利用計算機(jī)進(jìn)行研究分析，可以掌握車輛運(yùn)用規(guī)律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實現(xiàn)公交車輛的智能化管理，提升城市形象。同時采用rfid作為技術(shù)手段具有很高的經(jīng)濟(jì)性，與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（gps）等技術(shù)相比具有安裝方便、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低，車輛無需改造等特點。同時一些地區(qū)和城市也開始將rfid應(yīng)用于垃圾運(yùn)輸車輛、危險品運(yùn)輸車輛等特殊服務(wù)車輛的調(diào)度和管理。通過在車上安放電子標(biāo)簽，在特定路段的監(jiān)控點放置識讀設(shè)備來監(jiān)控車輛是否按照規(guī)定的路線行駛、在有泄漏等情況出現(xiàn)時及時發(fā)現(xiàn)事故車輛。
3.電子注冊管理（evr）
車輛的注冊登記以及牌照管理一直以來都是交通管理部門的管理重點也是難點所在，黑車、假牌照等問題始終都沒有得到根除。但是新技術(shù)也許會變得簡單，采用rfid技術(shù)實現(xiàn)車輛電子注冊管理系統(tǒng)就是有效解決這一問題的方法之一。車輛注冊登記后加載rfid電子車牌，由于每個標(biāo)簽都有一個全球唯一的id號碼——uid，uid是在制作芯片時放在rom中的，無法修改，所以可以實現(xiàn)防偽功能。同時標(biāo)簽可以被遠(yuǎn)距離識別，無需停車及人為干預(yù)就可以監(jiān)查，因此可以規(guī)范車輛管理手段，加強(qiáng)對車輛的監(jiān)查力度，實現(xiàn)車輛年檢的智能化管理，加強(qiáng)對非法車輛的打擊力度。現(xiàn)在該系統(tǒng)已經(jīng)在軍車等方面得到應(yīng)用，取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
摘 要 本文對地理信息系統(tǒng)（gis）作為城市智能 交通 管理系統(tǒng)的共用信息平臺的可能性進(jìn)行了 分析 ，提出了系統(tǒng)總體架構(gòu)及gis平臺的基本功能，指出系統(tǒng)存在的 問題 及可能的解決方案。
關(guān)鍵詞 gis 共用信息平臺 智能交通管理系統(tǒng)
1 背景
為了解決我國城市的交通問題，改善城市交通系統(tǒng)的性能，一方面需要通過改造路網(wǎng)系統(tǒng)、拓寬路面、增添交通設(shè)施以及道路建設(shè)等城市交通所必需的“硬件”建設(shè)來實現(xiàn)，另一方面需要通過采用 科學(xué) 的管理手段，把 現(xiàn)代 高新技術(shù)引入到交通管理中來提高現(xiàn)有路網(wǎng)的交通性能，從而改善整個道路交通的管理效率，提高道路設(shè)施的利用率，實現(xiàn)城市交通管理的科學(xué)性和有效性。
城市智能交通管理系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成，各個子系統(tǒng)的信息需求復(fù)雜多樣，但有一些信息是可以共享的，通過共用信息平臺可以使這部分信息增值，而且整個智能交通管理系統(tǒng)的信息通過共用信息平臺的統(tǒng)一存儲、組織、處理，能夠更有效地保證數(shù)據(jù)間關(guān)系的正確性、可理解性和避免數(shù)據(jù)冗余，提高系統(tǒng)中信息的利用率和傳輸速度。
2 以gis作為共用信息平臺
智能交通管理系統(tǒng)主要包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、 電子 警察系統(tǒng)、110／122接處警系統(tǒng)、車輛運(yùn)營管理系統(tǒng)、路口控制系統(tǒng)、公共交通系統(tǒng)、gps系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)等。對整個系統(tǒng)而言，應(yīng)充分發(fā)揮子系統(tǒng)的作用，并做到無縫集成。
地理信息系統(tǒng)(gis:geographic information sys-tem或geo－information system)作為一種綜合處理和分析空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)，能夠有效地對地球空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、檢索、建模、分析和輸出。它的獨(dú)特之處就在于能夠把地理位置和相關(guān)屬性信息有機(jī)地結(jié)合起來。眾所周知，交通信息與地理位置密切相關(guān)，利用gis技術(shù)構(gòu)筑智能交通管理系統(tǒng)的共用信息平臺，不但能夠使交通信息在空間上直觀明了地顯示出來，并能為這些信息的深層次挖掘和后續(xù)信息服務(wù)及輔助決策提供空間屬性上的支持。
信息是智能交通管理系統(tǒng)中重要的基本元素，也是聯(lián)接各個子系統(tǒng)的紐帶。通常把交通信息劃分為兩類：靜態(tài)交通信息和動態(tài)交通信息。靜態(tài)交通信息是指包括道路信息、交通附屬設(shè)施信息、停車場信息、車輛管理信息等隨時間變化較小的信息，它又可以分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(如道路路網(wǎng)數(shù)據(jù)等)和 歷史 數(shù)據(jù)(如車輛違章歷史數(shù)據(jù)等)；動態(tài)信息主要指各類實時采集到的交通信息，如交通流量信息、視頻監(jiān)控信息、公交車位置信息等。利用gis可對以上所有數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理。針對智能交通管理系統(tǒng)對信息要求的特點，建立專屬的地理信息數(shù)據(jù)庫，通過 網(wǎng)絡(luò) 互聯(lián)與分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建立gis平臺。gis作為整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)者，對數(shù)據(jù)和 應(yīng)用 進(jìn)行管理。圖1所示為地理信息系統(tǒng)在智能交通管理系統(tǒng)環(huán)境下的集成。
3 系統(tǒng)的技術(shù)框架
3．1 系統(tǒng)的總體架構(gòu)
根據(jù)信息平臺的一般架構(gòu)，結(jié)合考慮gis作為智能交通管理系統(tǒng)共用平臺的要求，系統(tǒng)可采用三層體系結(jié)構(gòu)：
(1）客戶端。指的是信息平臺的用戶主體，包括道路使用者、道路建設(shè)者、交通管理者、運(yùn)營管理者、公共安全負(fù)責(zé)部門、相關(guān)團(tuán)體等。具體的服務(wù)對象由系統(tǒng)的建設(shè)者決定。
(2）應(yīng)用服務(wù)層。以gis作為城市交通智能管理系統(tǒng)的信息平臺，由各個交通管理子系統(tǒng)采集交通數(shù)據(jù)，將這些原始數(shù)據(jù)以規(guī)定的格式返回，再對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、抽取、挖掘和融合等處理，在數(shù)據(jù)存儲的同時，將不同的信息按照規(guī)范的協(xié)議給相應(yīng)的應(yīng)用子系統(tǒng)。同時提供多種靜態(tài)和動態(tài)交通信息查詢接口，滿足這些外部系統(tǒng)的交通信息需求。
(3）數(shù)據(jù)管理層。存儲系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提供平臺與各子系統(tǒng)之間的信息接口。
基于gis平臺的城市智能交通管理系統(tǒng)的組成如圖2所示：
3．2 gis共用平臺的基本功能
各個子系統(tǒng)由于功能的不同，獲得的交通數(shù)據(jù)也不同，但大多具有信息量大、情況復(fù)雜等特點。將這些來源不同、類型不同的大量信息融合在一起，從中提取具有更多特征的更深層次的信息，并最終在系統(tǒng)的管理決策優(yōu)秀中得到應(yīng)用，是維持整個系統(tǒng)正常運(yùn)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。信息在智能交通管理系統(tǒng)中的綜合利用如圖3所示。
gis共用平臺作為整個智能 交通 管理系統(tǒng)的樞紐，它擔(dān)負(fù)著信息匯總、融合和中轉(zhuǎn)的職責(zé)。其基本功能表現(xiàn)在：
(1）信息采集功能。從各子系統(tǒng)按規(guī)定的格式提取共享數(shù)據(jù)，完成對靜態(tài)交通信息和動態(tài)交通信息的重組，并保證數(shù)據(jù)的正確性、可讀性，避免大量數(shù)據(jù)的冗余。
(2）信息融合功能。根據(jù)各個子系統(tǒng)間的功能要求和內(nèi)在聯(lián)系，對采集來的信息在一定的準(zhǔn)則下加以分類、統(tǒng)計、關(guān)聯(lián)，挖掘出更深層次的信息，以用于交通管理決策。
(3）信息提供與功能。按各子系統(tǒng)的要求，以規(guī)定的格式向子系統(tǒng)傳輸所需信息；根據(jù)服務(wù)請求和查詢權(quán)限提供給客戶數(shù)據(jù)、圖形或圖像等信息。4 主要 問題 與解決對策
以gis作為智能交通管理系統(tǒng)的共用信息平臺也存在著一些問題，主要體現(xiàn)在實時性和數(shù)據(jù)量過大兩個方面。
智能交通管理系統(tǒng)要求共用信息平臺能夠?qū)崟r刷新數(shù)據(jù)用于交通管理(如決策、指揮和調(diào)度等)和信息，從而對gis平臺提出了實時性的要求。另一方面，由于我國不允許將高精度的gis數(shù)據(jù)刻入光盤，相當(dāng)一部分地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需要通過無線下載方式獲得，導(dǎo)致各子系統(tǒng)與平臺間的數(shù)據(jù)交換量龐大， 影響 gis平臺的有效工作。
針對上面的兩大問題可將地理信息分為基礎(chǔ)地理信息（道路位置信息、單行道信息等）和交通屬性信息（停車場位置、建筑物位置等），將大量的基礎(chǔ)地理信息通過gis共用信息平臺通過專用短程通信（dsrc）方式下載至車載裝置的內(nèi)置內(nèi)存介質(zhì)，少量的屬性信息從智能交通系統(tǒng)實時，通過多種通信方式送至車載設(shè)備。
對于數(shù)據(jù)量大的問題，可考慮采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)減少數(shù)據(jù)量，采用分布式數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)以分擔(dān)數(shù)據(jù)存儲的空間，降低 網(wǎng)絡(luò) 堵塞的可能性。對實時性要求高的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)在gis平臺和各子系統(tǒng)中傳送，對實時性要求不高對數(shù)據(jù)定時傳送到平臺的數(shù)據(jù)庫中。
5 結(jié)束語
本文探討了基于gis平臺的城市智能交通管理系統(tǒng)構(gòu)架問題，主要討論系統(tǒng)的技術(shù)框架與主要功能及可能存在的主要問題與解決 方法 ，對系統(tǒng)中的細(xì)節(jié)問題還有待進(jìn)一步深入 研究 。
摘要：筆者結(jié)合工作經(jīng)驗，針對某高速公路擴(kuò)建工程中關(guān)于建立高速公路智能交通管理服務(wù)系統(tǒng)的項目要求，介紹了在目標(biāo)定位和實施過程中所應(yīng)注意的道路狀況監(jiān)測、交通狀態(tài)識別、分車道控制和緊急救援系統(tǒng)的功能設(shè)計。
關(guān)鍵詞：高速公路；智能交通；管理服務(wù)系統(tǒng)
近年來，交通管理正在逐步向智能化的方向發(fā)展，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)日益為高速公路建設(shè)者所重視，全國大部分高速公路都建立了比較完善的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)為道路的日常管理運(yùn)營提供了切實有效的手段。現(xiàn)將該系統(tǒng)實施過程中的有關(guān)智能交通管理與服務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃介紹如下。
1高速公路智能交通管理與服務(wù)系統(tǒng)的功能定位
高速公路智能交通管理與服務(wù)系統(tǒng)，為面向公眾出行者提供完備的信息服務(wù)，為道路運(yùn)營管理者提供高效、快速的后臺管理奠定良好基礎(chǔ)。高速公路智能交通管理與服務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施實施與設(shè)計應(yīng)充分考慮管理者、出行者等各方面管理和服務(wù)需求。在原有監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)安全管理和安全信息服務(wù)功能，以安全管理理念提升中心管理系統(tǒng)的功能、業(yè)務(wù)流。提高面向安全尤其是緊急事件情況下的管理效率，提高安全管理的服務(wù)品質(zhì)。為此，應(yīng)在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上著重加強(qiáng)三個方面的考慮。
1.1加強(qiáng)路面狀況監(jiān)測，提高公路行車安全
不利氣象條件帶來的惡劣路面狀況是引發(fā)交通事故的主要原因之一，其中以濕滑路面最為不利。我國公安部交通管理局的1994～2003事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計，屬于南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候的高速公路地區(qū)，雨量充沛，年均降水量1619～1800mm，熱帶氣旋所過之處多有暴雨。而高速公路存在個別凹型豎曲線底部，位于超高過渡段，易造成路面排水不暢，有必要通過路面狀況監(jiān)測設(shè)備有效監(jiān)測雨天情況下的道路積水、濕滑等狀況，從而為雨天管理措施、救援措施提供有效保障。
1.2可變車道信息，服務(wù)公眾出行者
該高速公路是城際高速，互通與大橋較為密集，屬于重點監(jiān)控對象，目前設(shè)置的懸臂式和門架式情報板提供實時的信息，覆蓋范圍受限；在限速方面，若選擇固定式四度標(biāo)志正對小客車和大型車的速度控制，對于應(yīng)對突發(fā)氣象等條件的靈活度不夠，同時八車道高速公路考慮到駕駛員的視認(rèn)性、氣象、突發(fā)事件影響等情況，采用分道限速。
1.3通過安全管理的業(yè)務(wù)梳理，提高安全管理效率和服務(wù)質(zhì)量
通過對交通流量控制預(yù)案、接口、實時性、與現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)融合、滿足集團(tuán)監(jiān)控中心的需要。
2軟件功能設(shè)計
根據(jù)本項目重點目標(biāo)，是強(qiáng)化交通狀態(tài)識別、車道控制、應(yīng)急處置三個方面的功能，針對這三方面內(nèi)容提出了如下設(shè)計方案。
2.1交通狀態(tài)判別模塊
本模塊根據(jù)識道路設(shè)備別出來的交通狀態(tài)或交通事件類型，并結(jié)合氣象信息、基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)信息等，初步劃定事影響范圍，搜索影響范圍內(nèi)互通立交入口處的可變情報板，前方道路事件信息和誘導(dǎo)繞行信息；在初步劃定的影響范圍內(nèi)估算交通流特征狀態(tài)參數(shù)。定義事件對主線同行的影響程度，根據(jù)實時判斷，當(dāng)影響程度嚴(yán)重擴(kuò)散到影響范圍邊界時，反饋重新對事件的影響范圍進(jìn)行劃定；當(dāng)事件處置完畢交通恢復(fù)正常時，控制邏輯結(jié)束，可變情報板提示正常的路況信息，可變標(biāo)志提供正常的限速信息；當(dāng)事件未處置完畢，且其影響未超出當(dāng)前影響范圍時，對影響范圍內(nèi)其余的可變情報板分別進(jìn)行處置。對在估計的排隊長度范圍內(nèi)的可變情報板前方事件信息和車道關(guān)閉信息；對在估計的排隊長度范圍外的可變情報板前方事件信息和限速信息。本次改造過程中增設(shè)的遙感式路面狀況檢測器基于紅外光譜原理實時采集反射波長，測量路面覆蓋物的類型和厚度，評判路面狀況，進(jìn)而計算濕滑系數(shù)，確定路面安全性，這些數(shù)據(jù)也為交通狀態(tài)識別和決策提供了重要參數(shù)。
2.2可變車道控制
通過分車道控制交通流，能有效梳理交通流量，提高道路在復(fù)雜交通狀況下的同行能力。基于交通狀態(tài)識別可變車道控制軟件模塊，依托視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、交通控制子系統(tǒng)，結(jié)合路面狀態(tài)子系統(tǒng)內(nèi)功能進(jìn)行信息采集與獲取，通過可變車道子系統(tǒng)、交通控制子系統(tǒng)實現(xiàn)信息控制與。
2.3緊急事件應(yīng)急處置
基于事件管理子系統(tǒng)，結(jié)合目前路公司或向管單位指定的緊急事件應(yīng)急處置預(yù)案，開發(fā)緊急事件應(yīng)急處置子系統(tǒng)。根據(jù)高速公路緊急事件的性質(zhì)和救援措施，系統(tǒng)主要針對重特大事故應(yīng)急救援、危險品車輛事故或遺灑、泄露等事故、火災(zāi)事故等緊急事件。緊急事件應(yīng)急處置軟件系統(tǒng)包括以下幾點。救援物資布局顯示，圖形化顯示相關(guān)救援物資的位置、數(shù)量。并定期檢查救援物資庫存、質(zhì)量等情況。緊急事件應(yīng)急處置預(yù)案，根據(jù)各個事件的性質(zhì)，可能出現(xiàn)的路段范圍，確定適當(dāng)?shù)木仍桨浮７桨赴诵枰{(diào)用物資的種類、數(shù)量、位置，需要調(diào)用火警、交通警等警力情況。疏散方案，救護(hù)車輛情況及各類救援車輛人員行使的路線引導(dǎo)。事件及救援過程全程記錄，利用計算機(jī)強(qiáng)制記錄、防篡改、視頻強(qiáng)制記錄動能措施，對事件現(xiàn)場、事件處置過程進(jìn)行全程記錄、監(jiān)控，確保事后總結(jié)救援進(jìn)程時，資料完整，可靠。應(yīng)急預(yù)案演練，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)、交通仿真技術(shù)，定期與交警部門、醫(yī)療救護(hù)、特殊救護(hù)器具使用保管單位等聯(lián)合演練應(yīng)急預(yù)案，評估應(yīng)急預(yù)案的可行性，提出改進(jìn)建議。
3結(jié)語
在將原有的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)升級為智能交通管理與服務(wù)系統(tǒng)的規(guī)劃中，應(yīng)根據(jù)高速的具體條件，著重加強(qiáng)路面狀態(tài)檢測功能，以應(yīng)對多雨天氣和特殊線形，才可能是服務(wù)管理平臺更加有針對性。制定應(yīng)急預(yù)案，能夠提高道路管理者應(yīng)對各種緊急事件，提高救援能力和服務(wù)水平，提高道路的通行能力。
作者：張艷麗 單位：江蘇鐵電交通科技集團(tuán)有限公司
1智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
智能交通系統(tǒng)又稱ITS,交通系統(tǒng)包含道路車輛運(yùn)營、服務(wù)控制等領(lǐng)域,我們在這些領(lǐng)域中將綜合運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信通信技術(shù)、傳感器等技術(shù),從而使車輛、道路管理人員和使用者之間的緊密聯(lián)系在一起,建立起一種更加高效、準(zhǔn)確的運(yùn)輸系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)最先起源于美國,自1994年起全世界通稱為ITS。20世紀(jì)80年代起,中國開始從治理城市交通秩序入手,運(yùn)用高科技手段來發(fā)展交通運(yùn)輸。之后,一些高校和研究機(jī)構(gòu)開始進(jìn)行城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的研究和嘗試,開始了解國際上的智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r,交通部也將智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究納入了公路、水運(yùn)科技發(fā)展“九五”計劃和2010發(fā)展綱要。在“十二五”期間,高速鐵路安全運(yùn)行、移動通信理論以及運(yùn)行環(huán)境感知與綜合檢測也被國家自然科學(xué)基金委員會列為信息科學(xué)部的重點研究項目。ITS將會成為中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的巨大市場之一,建設(shè)ITS對于中國實現(xiàn)高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)快速發(fā)展具有重要意義。
2無線通信技術(shù)
無線通信技術(shù)是近些年來發(fā)展最快和應(yīng)用最廣泛的一種通信技術(shù),利用這種技術(shù)可以將移動中的車輛與指揮調(diào)度控制中心緊密地連接在一起,保證相互不間斷地信息聯(lián)絡(luò)。無線通信技術(shù)涵蓋很多方面,如:藍(lán)牙、ZigBee、蜂窩移動通信等無線通信技術(shù)。這些技術(shù)相互結(jié)合漸漸應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域,這些技術(shù)的融合可以實現(xiàn)交通管理中對緊急事件的處理和緊急車輛的管理,對于出行車輛可以提供道路導(dǎo)航服務(wù),對于運(yùn)營管理中心的車輛可以進(jìn)行有效監(jiān)控、合理調(diào)度。本文主要介紹了ZigBee技術(shù)、蜂窩移動通訊技術(shù),并簡要分析了它們在ITS中的應(yīng)用領(lǐng)域以求跟大家共同探討。
3ZigBee技術(shù)
ZigBee是一種雙向無線通信技術(shù),特具有近距離、低功耗、低成本、低復(fù)雜度、低速率的特點,它主要用于距離較短、功耗較低并且傳輸速率低的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,此外也可以用作間歇性數(shù)據(jù)、周期性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。近年來,ZigBee技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、家庭網(wǎng)絡(luò)、汽車自動化、消費(fèi)電子、醫(yī)用設(shè)備控制等多個領(lǐng)域。在智能交通領(lǐng)域,ZigBee技術(shù)主要是傳遞信息的通用傳感器。特別是在公共交通領(lǐng)域,ZigBee技術(shù)與移動通信技術(shù)相結(jié)合,可以更好的進(jìn)行公交車的運(yùn)行位置檢測和車輛調(diào)度。利用ZigBee技術(shù)的特點,結(jié)合數(shù)字移動通信技術(shù),建立無線網(wǎng)絡(luò),將采集到的信息發(fā)送給監(jiān)測平臺,從而解決公交車到站、離站的時間監(jiān)測和自動報站問題。具體實施方案是,首先在各個站臺安裝“站臺監(jiān)控器”,然后在公交車內(nèi)安裝具有ZigBee功能的“無線識別器”。站臺監(jiān)控器里必須包含具有ZigBee功能的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和GSM/GPRS模塊。一方面,該模塊可以接收車內(nèi)無線識別器發(fā)來的信號,通過檢測該車的唯一“標(biāo)識號”,識別到來的車輛,并將該車的到達(dá)時間、車牌號等信息通過GSM/GPRS傳送到控制中心;另一方面,向公交車發(fā)送站臺標(biāo)識號,公交車可以根據(jù)收到的標(biāo)識號進(jìn)行自動報站。之后,站臺監(jiān)控器應(yīng)該不斷的檢測該車發(fā)送的信號的強(qiáng)度,如果信號強(qiáng)度小于某一臨界值時,即可認(rèn)定該車已駛離此站,并向監(jiān)控中心發(fā)出相關(guān)信息。這樣,監(jiān)控中心就能準(zhǔn)確掌握每一輛公交車的運(yùn)行情況。
4GPRS移動通信技術(shù)
移動通信技術(shù)是目前無線通信技術(shù)中更新速度最快的技術(shù)之一,目前國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的移動通信系統(tǒng)是GSM,GSM雖然可以滿足ITS對語音通信的需求,但是在數(shù)據(jù)通信方面GSM則表現(xiàn)得比較弱,無法滿足需求。GPRS、CDMA、LTE等技術(shù)近年來發(fā)展迅速,漸漸取代了GSM,成為逐漸發(fā)展成熟的新的移動通信技術(shù)。下面主要介紹一下GPRS在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。通用分組無線業(yè)務(wù)簡稱為GPRS,它打破了GSM只能提供電路交換的工作方式,只需增加相應(yīng)的功能實體,對已有的基站進(jìn)行部分改造即可,這種改造的投入成本不高,但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀,其傳輸速率最高可達(dá)9.6kb/s。在智能交通系統(tǒng)中除了需要傳輸交通流量狀態(tài)信息外,還需要傳輸數(shù)據(jù)量較大的報文或圖片,利用GPRS業(yè)務(wù),可以采用端對端、組播或廣播等多種傳輸方式。進(jìn)行信息傳遞。從調(diào)度中心發(fā)出的交通信息可以通過組播或廣播方式傳輸給行駛中的車輛,以便提供路徑導(dǎo)航信息,由于這類信息在一分鐘內(nèi)需要重復(fù)多次播放,因此駕駛員偶爾收不到也不會引起很大的問題。但是,信息從車輛駕駛員傳遞給調(diào)度中心就要采用單播方式,它為調(diào)度中心提供正在行駛中的車輛信息,所以每次播放的內(nèi)容都非常重要,不能丟失,但由于它的傳輸速率很低,不會造成網(wǎng)絡(luò)堵塞。由此可見,GPRS提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有了很大的改進(jìn),不僅增加了業(yè)務(wù)種類,而且連網(wǎng)快、功能強(qiáng)、降低了成本。此外,它還具有連接計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口,可以根據(jù)不同國家和地區(qū)的頻率資源分配來定制使用頻率。由于無線終端的體積很小,可以與手提計算機(jī)相連,提高了使用上的靈活性,擴(kuò)大了市場份額,降低了成本。
5結(jié)語
本文介紹了智能交通系統(tǒng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用情況,通過對上述無線通信技術(shù)的分析可以發(fā)現(xiàn),無線通信技術(shù)對于ITS的實現(xiàn)至關(guān)重要,并隨著通信技術(shù)的發(fā)展,它在ITS中的作用與地位也將日益提高。
作者：張靜 單位：淄博職業(yè)學(xué)院信息工程系
1軟件功能設(shè)計
根據(jù)本項目重點目標(biāo)，是強(qiáng)化交通狀態(tài)識別、車道控制、應(yīng)急處置三個方面的功能，針對這三方面內(nèi)容提出了如下設(shè)計方案。
1.1交通狀態(tài)判別模塊
本模塊根據(jù)識道路設(shè)備別出來的交通狀態(tài)或交通事件類型，并結(jié)合氣象信息、基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)信息等，初步劃定事影響范圍，搜索影響范圍內(nèi)互通立交入口處的可變情報板，前方道路事件信息和誘導(dǎo)繞行信息；在初步劃定的影響范圍內(nèi)估算交通流特征狀態(tài)參數(shù)。定義事件對主線同行的影響程度，根據(jù)實時判斷，當(dāng)影響程度嚴(yán)重擴(kuò)散到影響范圍邊界時，反饋重新對事件的影響范圍進(jìn)行劃定；當(dāng)事件處置完畢交通恢復(fù)正常時，控制邏輯結(jié)束，可變情報板提示正常的路況信息，可變標(biāo)志提供正常的限速信息；當(dāng)事件未處置完畢，且其影響未超出當(dāng)前影響范圍時，對影響范圍內(nèi)其余的可變情報板分別進(jìn)行處置。對在估計的排隊長度范圍內(nèi)的可變情報板前方事件信息和車道關(guān)閉信息；對在估計的排隊長度范圍外的可變情報板前方事件信息和限速信息。本次改造過程中增設(shè)的遙感式路面狀況檢測器基于紅外光譜原理實時采集反射波長，測量路面覆蓋物的類型和厚度，評判路面狀況，進(jìn)而計算濕滑系數(shù)，確定路面安全性，這些數(shù)據(jù)也為交通狀態(tài)識別和決策提供了重要參數(shù)。
1.2可變車道控制
通過分車道控制交通流，能有效梳理交通流量，提高道路在復(fù)雜交通狀況下的同行能力。基于交通狀態(tài)識別可變車道控制軟件模塊，依托視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、交通控制子系統(tǒng)，結(jié)合路面狀態(tài)子系統(tǒng)內(nèi)功能進(jìn)行信息采集與獲取，通過可變車道子系統(tǒng)、交通控制子系統(tǒng)實現(xiàn)信息控制與。
1.3緊急事件應(yīng)急處置
基于事件管理子系統(tǒng)，結(jié)合目前路公司或向管單位指定的緊急事件應(yīng)急處置預(yù)案，開發(fā)緊急事件應(yīng)急處置子系統(tǒng)。根據(jù)高速公路緊急事件的性質(zhì)和救援措施，系統(tǒng)主要針對重特大事故應(yīng)急救援、危險品車輛事故或遺灑、泄露等事故、火災(zāi)事故等緊急事件。緊急事件應(yīng)急處置軟件系統(tǒng)包括以下幾點。救援物資布局顯示，圖形化顯示相關(guān)救援物資的位置、數(shù)量。并定期檢查救援物資庫存、質(zhì)量等情況。緊急事件應(yīng)急處置預(yù)案，根據(jù)各個事件的性質(zhì)，可能出現(xiàn)的路段范圍，確定適當(dāng)?shù)木仍桨浮７桨赴诵枰{(diào)用物資的種類、數(shù)量、位置，需要調(diào)用火警、交通警等警力情況。疏散方案，救護(hù)車輛情況及各類救援車輛人員行使的路線引導(dǎo)。事件及救援過程全程記錄，利用計算機(jī)強(qiáng)制記錄、防篡改、視頻強(qiáng)制記錄動能措施，對事件現(xiàn)場、事件處置過程進(jìn)行全程記錄、監(jiān)控，確保事后總結(jié)救援進(jìn)程時，資料完整，可靠。應(yīng)急預(yù)案演練，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)、交通仿真技術(shù)，定期與交警部門、醫(yī)療救護(hù)、特殊救護(hù)器具使用保管單位等聯(lián)合演練應(yīng)急預(yù)案，評估應(yīng)急預(yù)案的可行性，提出改進(jìn)建議。
2結(jié)語
在將原有的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)升級為智能交通管理與服務(wù)系統(tǒng)的規(guī)劃中，應(yīng)根據(jù)高速的具體條件，著重加強(qiáng)路面狀態(tài)檢測功能，以應(yīng)對多雨天氣和特殊線形，才可能是服務(wù)管理平臺更加有針對性。制定應(yīng)急預(yù)案，能夠提高道路管理者應(yīng)對各種緊急事件，提高救援能力和服務(wù)水平，提高道路的通行能力。
作者：張艷麗 單位：江蘇鐵電交通科技集團(tuán)有限公司
摘要：借助智能交通系統(tǒng)，優(yōu)化公共交通運(yùn)行效率，為人們提供更大的便利。文章對智能交通系統(tǒng)內(nèi)涵進(jìn)行了簡要分析，并從數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)以及車輛輔助駕駛系統(tǒng)4個方面對計算機(jī)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用展開了討論，旨在為技術(shù)研究人員提供有價值的技術(shù)建議。
關(guān)鍵詞：計算機(jī)技術(shù)；智能交通系統(tǒng)；優(yōu)化
1智能交通系統(tǒng)內(nèi)涵分析
智能交通系統(tǒng)（IntelligentTrafficSystem，ITS），主要是指借助計算機(jī)技術(shù)和信息數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，能對交通運(yùn)行過程進(jìn)行科學(xué)化的管理和指揮，在管理機(jī)制建立過程中，要對人員因素、車輛因素、道路環(huán)境因素等進(jìn)行全方位考量和判定[1]。為了保證交通管理的高效性，將技術(shù)和管理體系融合在一起，確保交通管理系統(tǒng)的多元化發(fā)展。在智能交通系統(tǒng)建立和運(yùn)行過程中，智能交通管理模塊、智能信息管理模塊、智能公共交通模塊、車輛管理模塊以及電子收費(fèi)和應(yīng)急管理模塊是研究的重點[2]。
2計算機(jī)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用路徑
正是基于計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，將其應(yīng)用在智能交通系統(tǒng)中，能借助交通監(jiān)控提高整體技術(shù)的應(yīng)用效果和管理效果。技術(shù)主要是利用射頻設(shè)備，將其設(shè)置在道路上方或者是道路兩側(cè)，獲取交通情況的遠(yuǎn)程圖像，借助信號的轉(zhuǎn)化和傳遞，實現(xiàn)圖像處理，保證交通指揮中心能第一時間了解現(xiàn)場交通實況。在計算機(jī)獲取信息后，能對交通事故以及交通擁堵問題進(jìn)行及時處理，提高技術(shù)模型的實際應(yīng)用價值[3]。
2.1事故檢測系統(tǒng)
在交通系統(tǒng)中，事故問題需要引起注意，不僅會造成人身受到傷害，還會造成經(jīng)濟(jì)受損，因此，結(jié)合計算機(jī)技術(shù)，要踐行更加系統(tǒng)化的處理機(jī)制，確保應(yīng)用模型和管控措施符合標(biāo)準(zhǔn)。有一部分交通事故主要是由于路面交通堵塞所造成的，若是能對路面的情況進(jìn)行及時預(yù)測和評估，就會一定程度上減少交通事故問題。正是基于此，在智能交通系統(tǒng)中，結(jié)合實際情況建立健全穩(wěn)定的管控機(jī)制，能在保證技術(shù)模型優(yōu)化運(yùn)行的同時，提高交通質(zhì)量。主要是借助攝像設(shè)備與計算機(jī)設(shè)備的連接，保證射頻設(shè)備能有效對運(yùn)動的車輛進(jìn)行信息的采集和捕捉，能建立有效的視頻跟蹤，并且保證序列圖像的完整性[4]。只有強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析，才能真正發(fā)揮計算機(jī)的實際價值和優(yōu)勢，對運(yùn)動目標(biāo)的連續(xù)幀圖像進(jìn)行統(tǒng)籌整合，并且將移動參數(shù)組合在一起，從而有效計算出運(yùn)動目標(biāo)的實際速度。針對具體的運(yùn)動參數(shù)提出有效的管理措施，確保結(jié)構(gòu)完整性的同時，為項目升級奠定堅實基礎(chǔ)。若是檢測目標(biāo)長期處于靜止?fàn)顟B(tài)，則需要借助計算機(jī)技術(shù)中的圖像捕捉功能，對其進(jìn)行有效跟蹤和圖像反饋，確保信息的有效性和完整性。只有充分利用計算機(jī)技術(shù)，才能結(jié)合實際數(shù)據(jù)和信息，以最快的速率對交通事故展開深度處理，一定程度上減少事故發(fā)生頻率[5]。
2.2交通監(jiān)控系統(tǒng)
將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在車輛監(jiān)控中，具有非常重要的意義，主要是利用計算機(jī)的圖像處理技術(shù)，能對運(yùn)動的物體進(jìn)行實時監(jiān)督和控制。目前，在智能交通系統(tǒng)中，應(yīng)用圖像分差的方式，對車輛展開靜態(tài)監(jiān)督和動態(tài)監(jiān)控，其運(yùn)行機(jī)理都是視頻圖像序列的分差機(jī)制，從而借助相關(guān)參數(shù)對車輛的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行集中判定。這種計量方式的運(yùn)算數(shù)量較小，借助一般的軟件就能完成，且計算效果較好。在實際應(yīng)用措施建立后，主要分為兩種：（1）當(dāng)前幀與背景幀之間的差值，這種計算方式和應(yīng)用模型更加的簡單和直接；（2）相鄰幀之間的差值，這種方式能有效判定車輛的動態(tài)和靜態(tài)。除此之外，在對車輛和行人進(jìn)行監(jiān)控時，會采取分割的方式，保證能對不同群體進(jìn)行不同監(jiān)控。在對車流量進(jìn)行分析和計算的過程中，則需要結(jié)合車輛的平均速度以及車輛的列隊長度，對交通運(yùn)行情況展開預(yù)測和分析，一定程度上建立健全完整的整合機(jī)制和管控措施，保證交通運(yùn)行狀態(tài)得以全面升級。由于車輛和行人是道路結(jié)構(gòu)中的主要元素[6]，因此，在對監(jiān)控項目進(jìn)行全程監(jiān)督的同時，也要有效分割，保證圖像中不同運(yùn)動模型能映射相應(yīng)參數(shù)。
2.3車輛導(dǎo)航系統(tǒng)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，車輛導(dǎo)航系統(tǒng)得到了全面普及，也是計算機(jī)技術(shù)在智能交通中的重要應(yīng)用措施。利用車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)，能對車輛行駛道路的界限進(jìn)行有效判定和識別；利用計算機(jī)內(nèi)部相關(guān)元件和操作模塊，能有效引導(dǎo)車輛向規(guī)定路線行駛，不僅能對車輛的安全距離進(jìn)行系統(tǒng)化分析，也能保證導(dǎo)航駕駛過程的穩(wěn)定性，并且為攝像機(jī)運(yùn)動化識別結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供動力。在計算機(jī)車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中，借助攝像機(jī)能對不同車輛的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行集中識別，并且保證檢測點運(yùn)行方式能符合模擬匹配點，從而一定程度上確保車輛的智能導(dǎo)航系統(tǒng)充分發(fā)揮其實際價值，為計算機(jī)技術(shù)中信息的提取提供動力，也能有效維護(hù)安全距離和運(yùn)行速率，保證車輛的安全和穩(wěn)定性。
2.4車輛輔助駕駛系統(tǒng)
目前，許多智能汽車都開始配備智能輔助駕駛系統(tǒng)，能幫助駕駛?cè)藛T對外界的環(huán)境和影響因素及時作出正確的反應(yīng)[7]。例如，在城市市區(qū)環(huán)境駕車，計算機(jī)內(nèi)部的車輛輔助駕駛系統(tǒng)能對周圍路過的道路標(biāo)記進(jìn)行記錄和分析，確保能對相關(guān)交通指示展開綜合性識別。然后利用計算機(jī)技術(shù)中的篩選功能，對相關(guān)信息進(jìn)行集中的選擇和調(diào)配，避免出現(xiàn)和其他車輛以及行人擁堵的問題。也就是說，正是基于這種輔助駕駛功能，在實際技術(shù)應(yīng)用模型建立后，能在增強(qiáng)車輛安全駕駛的基礎(chǔ)上，保證人機(jī)交互的同時性和完整程度。駕駛?cè)藛T只有充分掌握路況信息，才能對駕駛操作給予正確的判斷，保證駕駛行為符合標(biāo)準(zhǔn)，減少車輛擁堵和車輛事故的發(fā)生概率。除此之外，計算機(jī)技術(shù)還被應(yīng)用在車輛智能收費(fèi)項目中，借助計算機(jī)內(nèi)部的識別軟件，對車牌進(jìn)行集中識別，從而采取相應(yīng)的計費(fèi)和處理措施，保證車輛信息留存效果。其中，ETC的應(yīng)用實現(xiàn)了車載標(biāo)簽和閱讀器之間的有效連接，能保證車輛在進(jìn)入到入口后，及時收取相應(yīng)的費(fèi)用，系統(tǒng)自動放行[8]。
3結(jié)語
總而言之，在智能交通系統(tǒng)中，要充分利用計算機(jī)技術(shù)，升級識別和管理效果，為技術(shù)模型的綜合性優(yōu)化提供保障。為了進(jìn)一步提高技術(shù)的應(yīng)用水平，要積極研發(fā)更加適宜車輛進(jìn)行信息采集的模塊，及時對路況數(shù)據(jù)展開分析，為智能化交通的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
作者：陸蓮芳 單位：新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院
摘要：智能交通的信號控制系統(tǒng)能夠?qū)Τ鞘薪煌ㄇ闆r以及整體的管理水平予以提升，本文主要對于城鎮(zhèn)交通智能交通信號的控制系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行分析，總結(jié)了這一系統(tǒng)自身的特點和整體的結(jié)構(gòu)以及具體的運(yùn)行形式和智能的控制體系等。
關(guān)鍵詞：智能交通；交通信號控制；控制機(jī)制
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1）中心控制完成交通信號控制中心系統(tǒng)的通信，完成交通數(shù)據(jù)的收集和優(yōu)化計算。中央控制和集成管理軟件通信，接收和管理軟件管理和控制指令，并向管理軟件發(fā)送相關(guān)交通狀況信息[1]。交通控制系統(tǒng)的操作員和系統(tǒng)之間的接口。存儲所有數(shù)據(jù)的交通控制系統(tǒng)，以確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。2）區(qū)域控制負(fù)責(zé)控制交通流收集，實時狀態(tài)收集，統(tǒng)計查詢?nèi)蝿?wù)，信號機(jī)事件收集，交通數(shù)據(jù)預(yù)測任務(wù)，子區(qū)域系統(tǒng)優(yōu)化，信號自動時間控制。一般情況下，信號系統(tǒng)由中心進(jìn)行流量優(yōu)化控制。當(dāng)控制中心與區(qū)域控制器之間的通信鏈路出現(xiàn)故障時，相應(yīng)的區(qū)域控制機(jī)器將替代信號機(jī)的管轄中心，以優(yōu)化控制，避免整個系統(tǒng)的優(yōu)化退化所導(dǎo)致的通信故障[2]。3）交叉口控制，包括信號，車輛檢測設(shè)備（線圈檢測器等）等。交叉路口信號機(jī)和檢測器采集路口各檢測器提供的實時交通數(shù)據(jù)，進(jìn)行初步分析和整理，通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送到上位控制機(jī)，調(diào)整定時計劃[3]；信號燈的顏色變換；在實施自適應(yīng)控制時，根據(jù)交通需求，自動控制入口信號燈的顏色變換。
2區(qū)域控制機(jī)制
1）系統(tǒng)軟件與子區(qū)的光控功能，業(yè)務(wù)應(yīng)用可以控制800個子區(qū)，每個子區(qū)5?10個路口，每個子區(qū)有一個數(shù)字代碼。以分區(qū)劃分作為主要原則：相鄰路口之間的距離比較近（通常在500米以下）；交通流量在相似大小的交叉口；相似程度的交集；交通條件的交叉路口類似于道路的中間分支，并且不存在交通源。2）系統(tǒng)可以按照固定周期程序，固定周期程序運(yùn)行，包括以下內(nèi)容：分區(qū)；交叉數(shù)；固定周期數(shù)的程序；循環(huán)時間；綠色字母比值；相位差；最大綠色時間；最小綠色時間；相表：即相位表和信號燈組的對應(yīng)表；時間表，不同的時間表，不同的控制計劃；計劃表，計劃表，階段計劃，階段計劃，每年執(zhí)行不同的日時間方案。3）信號和控制中心通信正常情況下，系統(tǒng)可以通過客戶端修改控制參數(shù)，并在固定周期程序中更新數(shù)據(jù)庫，包括程序運(yùn)行的周期長度，綠字信號比和相位差。這種計劃更新和修訂不影響交叉路口信號機(jī)運(yùn)動。4）系統(tǒng)控制周期程序的每個交叉點是108，通過調(diào)度表和手動選擇調(diào)用，實現(xiàn)交叉點的合理控制。固定循環(huán)計劃的輸入是獨(dú)立的，并且彼此不會干擾。這將幫助用戶為每個交叉點設(shè)置不同的周期長度，綠色信號比和相位差。
3自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制機(jī)制
1）系統(tǒng)的自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)算法，包括交通自適應(yīng)控制算法，傳感器控制算法，行人二級路過算法。自適應(yīng)控制算法可以根據(jù)車輛檢測器收集的信息（如交通流量，時間占用率和車輛速度）來調(diào)整信號定時參數(shù)，例如周期，相位差和綠色信號比。交通自適應(yīng)控制算法是基于交通信號機(jī)的實際控制參數(shù)做小和頻繁的優(yōu)化，形成適合實際交通條件的控制方案，以滿足交通的交通控制需要。2）最大限度地提高交通信號網(wǎng)絡(luò)的效率，并最小化定時方案的維護(hù)。該系統(tǒng)使用自適應(yīng)交通信號控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的自適應(yīng)控制算法如下：系統(tǒng)軟件的算法基于對交通信息的實時檢測，包括交通流量（PCU），車輛占用率，車輛速度/S），使用交通信號控制優(yōu)化模型：周期時間優(yōu)化模型，綠字母比優(yōu)化模型和相位差優(yōu)化模型，以減少車輛延遲，停車點數(shù)為目標(biāo)，交通信號控制三個要素：周期時間，比率和相位差優(yōu)化，區(qū)域最優(yōu)控制方案。3）系統(tǒng)算法是一種實時自適應(yīng)控制算法，根據(jù)交通信息在控制區(qū)內(nèi)程序中實時調(diào)整控制信號的連接點。該系統(tǒng)不是方案選擇性控制系統(tǒng)，并且方案選擇系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前檢測到的交通信息匹配預(yù)設(shè)檢測方案，并選擇設(shè)定的定時方案。4）系統(tǒng)算法可以實現(xiàn)區(qū)域交通流量平衡，減少停車數(shù)量，車輛延遲和環(huán)境污染，以及臺州玉環(huán)街道網(wǎng)系統(tǒng)子區(qū)，實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)控制整個區(qū)域。分割原則是：相鄰交點之間的距離近；交叉口的小時交通規(guī)模是相似的；交叉路口的交通狀況相似；交點的飽和度接近；道路的中間分支較少。
4結(jié)束語
城市交通信號控制系統(tǒng)是智能交通領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。可與其他智能交通系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)城市交通的數(shù)字化，信息化和智能化管理。在本文中，提出了一種基于自適應(yīng)控制算法的交通信號控制系統(tǒng)，可以有效地處理實時交通變化，提高交通流量的控制效率。
作者：陶強(qiáng) 解錫霖 賈冰 單位：沈陽理工大學(xué)
摘要：為進(jìn)一步提升目前路網(wǎng)的利用效率，文中提出了研發(fā)一種依托于城市公交，以無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為優(yōu)秀的現(xiàn)代城市智能交通系統(tǒng)，并且對這一系統(tǒng)需要的各類模塊實施了硬、軟件設(shè)計，并得出了理想的方案。本系統(tǒng)不僅能夠提供非常及時的路況類信息，還可為公眾推薦最為理想的公共交通出行線路。文章在對智能交通系統(tǒng)進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，分析了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)行模式，并提出了基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能交通系統(tǒng)設(shè)計方法。
關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；智能交通系統(tǒng)；設(shè)計；利用效率
引言
由于近年來我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，機(jī)動車數(shù)量飛速增加，造成了各城市交通流量的持續(xù)增加，以至于發(fā)生事故的頻率不斷上升。從上世紀(jì)八十年代以來，隨著計算機(jī)與電子通信技術(shù)的不斷發(fā)展，運(yùn)用新技術(shù)將機(jī)動車、城市道路、駕駛員及乘坐人員、交通管理人員進(jìn)行密切聯(lián)系，以建立一種更加及時、快速、便捷的智能交通系統(tǒng)來解決上述問題。智能交通系統(tǒng)融合了計算機(jī)、無線通信技術(shù)以及全球衛(wèi)星定位等技術(shù)，能在更大程度上發(fā)揮出智能交通的積極作用，讓決策更富有時效性，使圖像的傳輸更加穩(wěn)定，為減緩擁擠的交通做出新的貢獻(xiàn)。
1無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)行模式
無線移動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以分成數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、用戶層。每一層都有其獨(dú)特的功能，下面分別對其運(yùn)行模式加以闡述：（1）數(shù)據(jù)層的運(yùn)行模式。數(shù)據(jù)層主要包含了各類交通信息的獲得、數(shù)據(jù)分析和發(fā)掘。數(shù)據(jù)層要確保所得到的交通信息能夠準(zhǔn)確及時，可使通信網(wǎng)絡(luò)能夠更加精準(zhǔn)地傳達(dá)各類交通信息；（2）服務(wù)層的運(yùn)行模式。服務(wù)層為交通系統(tǒng)的中心層，同時它也是系統(tǒng)和用戶層、數(shù)據(jù)層實施交互的重要接口。智能交通系統(tǒng)運(yùn)用服務(wù)層為道路控制設(shè)施設(shè)備提供各類控制辦法，為用戶層提供各類信息，并且向數(shù)據(jù)層請求相關(guān)數(shù)據(jù)。與此同時，服務(wù)層還負(fù)責(zé)從用戶層以及數(shù)據(jù)層之中接收相關(guān)信息；（3）用戶層的運(yùn)行模式。用戶層一般需要配置一個無線終端接收類設(shè)備。以上三個層次的智能交通系統(tǒng)設(shè)備以服務(wù)層為優(yōu)秀，并通過無線網(wǎng)絡(luò)為用戶層提供各類數(shù)據(jù)，可及時快速地向廣大用戶提供所需信息，同時還能拓展各類與查詢有關(guān)的服務(wù)，從而較好地解決了當(dāng)前我國各城市中出現(xiàn)的各類交通問題。
2基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能交通系統(tǒng)設(shè)計方法
2.1設(shè)計的主要目的
近年來各國學(xué)者對智能交通系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究，并取得了很大的成果。但我國國內(nèi)的研究成果主要集中于公交車輛管理領(lǐng)域中，只能及時提供關(guān)于公交信息的和控制等內(nèi)容，在智能分流、控制以及干預(yù)方面略顯不足。事實上，我國城市的交通網(wǎng)絡(luò)主要以安裝于路口的高清攝像頭以及設(shè)于監(jiān)控中心的監(jiān)控設(shè)備為基礎(chǔ)來收集各類路況信息，之后進(jìn)行堵情分析。其不足之處在于人力、物力等諸多方面的開支相對較大，對系統(tǒng)進(jìn)行分析的成本相對較高。為此，筆者試圖設(shè)計一個依靠目前已經(jīng)存在的公交網(wǎng)絡(luò)，利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供實時路況信息、公交預(yù)報，并采用交通信號燈進(jìn)行實時控制、路線推薦以及大屏顯示等功能的現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)。
2.2整體設(shè)計方法
智能交通系統(tǒng)整體設(shè)計如圖1所示。智能交通系統(tǒng)以ITS主控中心為優(yōu)秀，運(yùn)用各線路的公交車來收集所在城市各公交車輛的具體位置和速度等相關(guān)信息，并結(jié)合GIS的地圖數(shù)據(jù)提供最新的路況信息。依據(jù)全路網(wǎng)的負(fù)載狀況圖分別得出各具體路段的擁堵狀況級別，并采用優(yōu)化算法實施智能化分流。主控中心應(yīng)當(dāng)把分流解堵的信號發(fā)送至交警所持有的設(shè)備之中，并且指導(dǎo)交警及時排堵。還可依據(jù)道路優(yōu)化辦法直接控制本地的交通信號燈，以有效疏導(dǎo)交通狀況。同時，還可運(yùn)用短消息模塊把實時路況信息發(fā)送至各駕駛員的手機(jī)上、顯示在本市各主要路段的顯示屏中，并把相關(guān)服務(wù)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)，以指導(dǎo)社會公眾更好地選擇行車路線，提升路網(wǎng)的利用效率。
2.3硬件設(shè)計方法
2.3.1公交車模塊的設(shè)計方法公交車的模塊應(yīng)當(dāng)依據(jù)GPS測量出具體的位置以及速度等信息，并采用無線方式發(fā)送至ITS主控中心。公交車模塊是主控中心最為重要的數(shù)據(jù)來源之一。因為公交車系統(tǒng)覆蓋了城市中最為重要的交通網(wǎng)絡(luò)，同時線路極為穩(wěn)定，因此利用公交車來收集數(shù)據(jù)較為經(jīng)濟(jì)可靠，與高清攝像頭的定點方式相比，該方法具備成本偏低、容易安裝以及覆蓋面較廣等特點，其硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。嵌入式微控制器是公交車模塊中的中心設(shè)備，不僅需要對GPS接收模塊所接收的GPS定位測速信息進(jìn)行實時處理并打包，還應(yīng)當(dāng)把位置和速度等相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送至主控中心。同時，對無線網(wǎng)絡(luò)模塊從主控中心所接收到的信息進(jìn)行處理后再交由LED顯示模塊以及語音提示模塊使用。無線通信網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)公交車模塊和主控中心之間的彼此通信。其位置、速度以及路況信息等均通過無線通信模塊進(jìn)行發(fā)送與接收。這樣就能實現(xiàn)公交車輛和主控中心之間的交互。因為使用GPRS方式需要一定的帶寬，而由于帶寬有限，且國家在無線網(wǎng)絡(luò)以及無線寬帶上的投入持續(xù)增加，因此無線網(wǎng)絡(luò)因其高效、經(jīng)濟(jì)、實用、安全的特點將成為今后網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。筆者使用了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行接入通信，這樣不僅能夠有效降低投入，還能適應(yīng)今后的發(fā)展所需。同時，LED顯示以及語音提示模塊被用以顯示從主控中心得到的相關(guān)路況類信息，將“下一輛車進(jìn)站所需時間、公交車前方的路況”等信息顯示給駕駛?cè)恕D2公交車模塊設(shè)計圖2.3.2公交站牌模塊設(shè)計方法公交站牌模塊一般使用于公交車站點，主要運(yùn)用LED顯示本站信息及各條線路公交車的預(yù)計時間和到站時間等。公交站牌的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。無線通信技術(shù)能夠接收到ITS主控中心所發(fā)的實時路況信息以及本線路公交車輛的運(yùn)營信息等。輸入模塊能夠?qū)Ρ菊军c的站牌信息、站點等進(jìn)行初始化。因為站牌的位置一般都不會變動，所以完全可通過輸入的方式獲得，大大減少了GPS的開支。依據(jù)嵌入式微控制器所接收的具體路況信息、公交車的實時運(yùn)行狀況信息以及本站的位置信息等內(nèi)容，可以分析并處理本站全部線路公交車輛的預(yù)計到站狀況，并應(yīng)用LED顯示模塊進(jìn)行顯示。LED顯示模塊不斷滾動以顯示出本站點中各線路最近所要到達(dá)的具體車況信息，從而顯示出ITS主控中心所發(fā)來的各類路況信息以及新聞等。例如，某路公交車正行駛在A路上，線路暢通，約5分鐘后可抵達(dá)本站：某路公交車正行駛在B路上，該線路擁堵十分嚴(yán)重，大約20分鐘后才能抵達(dá)本站。2.3.3顯示大屏模塊顯示大屏模塊的設(shè)計類似于之前所述的公交站牌模塊，其差別之處在于顯示大屏并非安裝于公交車站之中，而是設(shè)置于本市的各個主要路段以供社會公眾了解當(dāng)前本市的主要路況信息，并公布該大屏所處位置附近的具體路況信息，從而實現(xiàn)運(yùn)用其指導(dǎo)與疏導(dǎo)交通的目的。2.3.4其他設(shè)備接入該部分包含交警手持設(shè)備的接入與交通信號燈的接入。（1）交警手持設(shè)備的接入。當(dāng)前我國諸多地區(qū)的交警干警配備有專用的手持設(shè)備或通信設(shè)備。智能交通系統(tǒng)可以充分利用這些現(xiàn)有設(shè)備，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)功能的拓展設(shè)計。交警所使用的手持設(shè)備可以和ITS主控中心聯(lián)結(jié)，而ITS主控中心可依據(jù)交警所處的位置把具體路況信息、疏導(dǎo)優(yōu)化的方案等呈現(xiàn)在交警面前，從而幫助其更好地指揮交通。（2）交通信號燈的接入。城市中每一個交通信號燈的具體時間設(shè)置情況均會影響車流的急緩狀況，進(jìn)而影響到道路交通是否保持暢通。
2.4軟件設(shè)計方法
ITS主控中心是智能交通系統(tǒng)的優(yōu)秀，主要負(fù)責(zé)接收來自公交車模塊的各項信息，并依據(jù)GIS地圖所提供的信息，經(jīng)分析和處理后掌握實際路況信息，找到最佳行車路線，并確定路線優(yōu)化及排堵辦法等。ITS主控中心使用了經(jīng)典的三層架構(gòu)設(shè)計，即表示層、邏輯層以及數(shù)據(jù)層。其主要功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。
3結(jié)語
綜上所述，將無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)中后，不但提升了當(dāng)前交通系統(tǒng)的工作成效，還更方便現(xiàn)代人的生活。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)倚靠其在使用中所具備的靈活、便捷、組網(wǎng)方式多元化、不會受到環(huán)境影響等突出優(yōu)點而倍受歡迎。接下來應(yīng)在全面考慮目前各類交通情況的前提下提出全新的解決辦法，很好地提升目前已有路網(wǎng)的利用率，有效緩解當(dāng)前我國交通壓力過大等社會現(xiàn)狀。
作者：張曉東 單位：遵義職業(yè)技術(shù)學(xué)院
