智能交通系統(tǒng)

1、成 績土木工程與建筑系課程論文（20132014 學年度第 2 學期） 智能交通系統(tǒng)摘要 1.智能交通系統(tǒng)(r巧)的基本概念 智能交通系統(tǒng)是將先進的衛(wèi)星定位導航技術、計算機技術、圖形圖像處理技術、數(shù)據(jù)通信技術、傳感器技術、信息技術、電子控制技術等高新技術有效地運用于交通的運輸、服務、控制、管理和車輛制造,從而使車輛靠自身的智能在道路上安全、自由地行駛。公路靠自身的智能將交通流調(diào)整至最佳狀態(tài),駕駛員靠系統(tǒng)的智能對道路交通情況了如指掌,交通和運輸管理人員靠系統(tǒng)的智能對道路上的車輛行駛和交通狀況一清二楚。使人、車、路密切地結合,極大地提高交通運輸效率,保障交通安全,改善環(huán)境質(zhì)量。 2.智能交通系統(tǒng)(

2、1書)的主要功能 對車輛能提供道路障礙物自動識別、自動報警、自動轉(zhuǎn)向、自動制動、自動保持安全車距、車速和巡航控制功能; 對交通出行者能提供道路條件、交通狀況、交通服務的實時信息,及車輛定位導航功能; 對交通運輸企業(yè)能提供道路和交通信息,以及車輛定位、跟蹤、通訊、調(diào)度功能; 對道路管理部門能提供交通流的實時信息,以及不停車的自動收費功能; 對交通管理部門能提供對道路交通流進行實時疏導、控制,和對突發(fā)事件應急反應功能。 關鍵詞：城市交通；智能交通系統(tǒng)；現(xiàn)狀和發(fā)展；應用及前景分析；發(fā)展對策； 前言 智能交通系統(tǒng)是目前國際上公認的前面有效解決交通運輸領域問題的根本途徑，它是在現(xiàn)代科學技術充分發(fā)展進步的

3、背景下產(chǎn)生的。資20世紀80年代以來，發(fā)達國家投入了大量人力，物力和財力，對ITS的諸多領域進行了廣泛的研究和開發(fā)，取得顯著的階段性成果。我國智能系統(tǒng)的研究與開發(fā)起步比較晚，但各級政府對發(fā)展智能運輸系統(tǒng)的重要意義和作用認識清楚，我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展地十五個五年計劃綱要中指出"建立健全綜合的現(xiàn)代運輸體系，以信息化，網(wǎng)絡化為基礎，加快智能型交通的發(fā)展。" 智能運輸系統(tǒng)利用現(xiàn)代科學系統(tǒng)在道路車輛和駕駛員之間建立起職能的聯(lián)系。優(yōu)化和調(diào)整道路交通流量的時空分布，充分利用現(xiàn)有資源，實現(xiàn)人車路的和諧統(tǒng)一。ITS在極大的提高運輸效率的同時，充分保障交通安全，改善環(huán)境質(zhì)量和提高能源里有效率

4、 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，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20kmh以下，有些路段甚至只有78kmh；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質(zhì)量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟損失。為了緩解經(jīng)濟發(fā)展帶來的交通運輸發(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)的研究和建設的力度。 交通運輸是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，對于經(jīng)濟發(fā)展和社會進步具有極其重要的作用。公路交通運輸以其機動性好、可以實現(xiàn)"門到門"直達運輸以及運送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運輸?shù)闹饕绞?。?/p>

5、快交通基礎設施建設，綜合運用檢測、通信、計算機、控制、GPS和GIS等現(xiàn)代高新技術，提高交通基礎設施和運輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發(fā)展我國公路交通運輸事業(yè)具有十分重要的意義。這是公路智能交通運輸工程需要解決的關鍵問題。 1 智能交通技術在我國的發(fā)展現(xiàn)狀 中國是一個發(fā)展中國家，交通運輸基礎設施短缺，需要加快建設，另一方面也存在交通設施利用率低、管理技術落后、交通安全形式嚴峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內(nèi)仍然處于建設期(根據(jù)"五縱七橫"公路主骨架的布局框架，建設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在全世界進入全面實施階段

6、，中國也需要根據(jù)中國公路運輸?shù)膶嶋H需求探討在中國公路運輸網(wǎng)中應用智能交通技術來提高運輸效率、保障安全和保護環(huán)境的可能性。2000年，國家交通部、建設部，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、出行者信息服務、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。 中國ITS 起步較晚，與發(fā)達國家相比還存在較大差距。1988年北京市從意大利引進了兩套電子監(jiān)控設備，開創(chuàng)了我國城市交通領域使用電子監(jiān)控設備的先河，隨后上海、沈陽等大城市陸續(xù)從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監(jiān)控系統(tǒng)。二十世紀九十年代中期以來，在科技部、交

7、通部的組織下，我國交通運輸界的科學家和工程技術人員開始跟蹤ITS技術，并取得了長足進步。1999年11月國家科學技術部批準成立了國家智能交通系統(tǒng)工程技術研究中心，在交通部、科技部的組織下，該中心完成了“九五”國家重點科技攻關項目“中國智能交通系統(tǒng)體系框架”、國家基礎性科研項目“中國ITS標準體系框架研究”、交通部重點科研項目“智能運輸發(fā)展戰(zhàn)略研究”等一批關系中國ITS發(fā)展的重點項目，為我國順利實施ITS 打下了良好基礎。 2、中國城市智能交通業(yè)的不同應用領域分析目前，智能交通在我國主要應用于三大領域：2.1公路交通信息化，包括高速公路建設、省級國道公路建設公路交通領域目前熱點的項目主要集中在公

8、路收費，其中又以軟件為主。公路收費項目分為兩部分，聯(lián)網(wǎng)收費軟件和計重收費系統(tǒng)。此外，聯(lián)網(wǎng)不停車收費(IETC)是未來高速公路收費的主要方式。2.2城市道路交通管理服務信息化兼容和整合是城市道路交通管理服務信息化的主要問題，因此，綜合性的信息平臺成為這一領域的應用熱點。除了城市交通綜合信息平臺，一些縱向的比較有前景的應用有智能信號控制系統(tǒng)、電子警察、車載導航系統(tǒng)等。 2.3城市公交信息化目前國內(nèi)的公交系統(tǒng)信息化應用還比較落后，智能公交調(diào)度系統(tǒng)在國內(nèi)基本處于空白階段，也是方案商可以重點發(fā)展的領域。在地域分布上，國內(nèi)的各大城市特別是南方沿海地區(qū)對于智能交通的發(fā)展都非常重視。 3、中國城市(道路)智能

9、交通業(yè)的競爭分析目前，中國智能交通業(yè)的各環(huán)節(jié)均處于起步階段，行業(yè)集中度不高，且區(qū)域性較明顯，整體上呈現(xiàn)規(guī)模較小的競爭格局。城市智能交通行業(yè)各個環(huán)節(jié)涉及企業(yè)眾多，截止2010年底，國內(nèi)智能交通行業(yè)領域約有2000多家企業(yè)。由于我國各地經(jīng)濟發(fā)展水平及城市交通狀況的差異，對城市智能交通產(chǎn)品及服務需求的具體要求也不盡相同，加之全國統(tǒng)一的標準體系目前尚未建立，導致城市智能交通業(yè)在發(fā)展初期形成各地區(qū)市場相對獨立的局面，造成行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量較多、規(guī)模普遍偏小的現(xiàn)狀，多數(shù)集中于模塊產(chǎn)品生產(chǎn)及工程建設階段，使得細分市場眾多，市場的集中度較低，整個行業(yè)中沒有處于絕對市場領先的企業(yè)。從行業(yè)的發(fā)展趨勢來看，擁有核心技術

10、優(yōu)勢的綜合型業(yè)務、整體解決方案提供商能夠面向各類廠商和業(yè)主，提供相應智能交通產(chǎn)品、解決方案及工程建設及后期運營維護服務的智能交通解決方案，具有較為廣泛的客戶基礎和市場范圍將在整個市場中占有主導地位，隨著市場進一步規(guī)范以及業(yè)務的整合，市場資源也將逐步向該類企業(yè)集中4、中國城市(道路)智能交通業(yè)的市場規(guī)模及市場前景分析中國城市(道路)智能交通業(yè)自上世紀90年代開始，經(jīng)過進二十年的快速發(fā)展，行業(yè)復合增長率一直保持在在20%左右。2010年交通運輸部原則通過“十二五”四個專項規(guī)劃，明確提出要加快高速公路聯(lián)網(wǎng)建設，將智能交通列為交通規(guī)劃的重要組成部分，李盛霖指出“在智能交通、基礎設施狀態(tài)感知和安全運營、

11、集裝箱多式聯(lián)運、甩掛運輸?shù)阮I域開展物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程，提高公路水路出行的公眾信息服務水平“。目前交通運輸部已經(jīng)啟動新一代智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究以及應用物聯(lián)網(wǎng)技術推進現(xiàn)代交通運輸策略研究兩個重大研究項目，為未來5-10年發(fā)展思路進行謀劃。預計未來三年間，城市智能交通業(yè)將面臨著巨大的市場發(fā)展空間。伴隨城市智能交通業(yè)對提高城市道路交通效率、解決交通擁擠、確保運輸安全、減少環(huán)境污染等方面產(chǎn)生的積極影響，各級政府部門對其越來越重視，同時不斷出臺一系列政策加以扶持。隨著國家“十二五“交通規(guī)劃的出臺，預計20112013 年，中國城市(道路)智能交通行業(yè)投資額預計將繼續(xù)快速增長， 2013 年總體市場規(guī)模

12、將達到459.5 億元。 5發(fā)展中國智能運輸系統(tǒng)的對策中國經(jīng)過改革開放20多年來的建設,交通運輸?shù)陌l(fā)展取得了有目共睹的成就。全社會各種運輸方式完成的客運量和旅客周轉(zhuǎn)量、貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量有了較大幅度的提高,交通運輸技術裝備得到明顯的改善,使得中國交通運輸已從“限制型”向“適應型”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，并且公路運輸發(fā)展成為交通運輸?shù)闹髁?。但與發(fā)達國家相比,仍存在著一些差距，如交通運輸基礎設施總量不足的矛盾依然存在;交通運輸設施在技術裝備、服務質(zhì)量等方面還很不適應國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的需要,與國際水平相比差距較大;部分地區(qū)、部分運輸方

13、式和一些運輸方向上存在著運力過剩、低水平惡性競爭的現(xiàn)象等。 縱觀美國、日本等發(fā)達國家的交通運輸發(fā)展經(jīng)驗,不同經(jīng)濟發(fā)展時期,其交通運輸發(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?shù)牟町?但這種特征卻有著一定程度的共性。和發(fā)達國家相比,雖然中國目前經(jīng)濟發(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,為使交通運輸業(yè)適應21世紀的要求,我們應采取積極的對策,根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運輸系統(tǒng)。5.1 打好ITS發(fā)展基礎,特別是應加強ITS基礎理論的研究工作 目前,國際上ITS理論仍不完善,還處于發(fā)展時期,我們應積極加強與IT

14、S開展較先進國家的交流,在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結合中國特點,深入細致地進行理論研究,盡快接近或達到世界水平,以迎接21世紀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的推廣試驗場。5.2 建立ITS協(xié)調(diào)組織機構中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況,鐵路、公路、民航、公安、建設等部門分頭管理,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。為此應盡快成立一個由國家統(tǒng)一領導的,有關部門、學者、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、原則和標準,特

15、別是制定有關ITS的技術規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃,實現(xiàn)ITS技術和產(chǎn)品的通用性、兼容性和互換性,加強政府的宏觀調(diào)控,以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。5.3 注重人才的培養(yǎng)隨著ITS的進一步發(fā)展,21世紀交通運輸將會發(fā)生重大變化,而與之相應的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同,為此應加強國內(nèi)高校及科研單位交通運輸領域與國外ITS的交流合作,派出人員學習培訓,走出去、請進來,將最新的ITS技術溶入交通運輸專業(yè)的教學內(nèi)容和科研之中,以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀的挑戰(zhàn)。5.4 當前迫切需要解決的問題作為資金不足的發(fā)展中國家,應根據(jù)中國現(xiàn)有條件,以ITS個別項目入手選擇恰當?shù)那腥朦c,諸如ITS技術及其產(chǎn)品的標準化;ITS中的城市交通管理系統(tǒng);先進的公共交通營運系統(tǒng);車輛控制和安全系統(tǒng);先進的物流管理系統(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)濟發(fā)展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區(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輸已存在發(fā)展智能運輸?shù)臐撛谑袌鲂枰? 結論單純增加交通供給已經(jīng)不能解決我國大城市的交通擁堵問題，必須實施交通需求管理。發(fā)達國家解決城市交通問題的經(jīng)驗表明：運輸需求管理是能從根本上解決城