發(fā)展和普及智能交通的意義

PAGEPAGE10課程名稱：智能交通系統(tǒng)摘要：在我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化迅猛發(fā)展的新形勢(shì)下，智能交通產(chǎn)業(yè)正蓬勃興起。智能交通產(chǎn)業(yè)是利用先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)和人工智能技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改造，為建立全方位、適時(shí)、準(zhǔn)確、高效、安全的交通運(yùn)輸方式提供技術(shù)裝備的產(chǎn)業(yè)，所以說(shuō)在我國(guó)發(fā)展和普及智能交通是有著極其重要的意義的。關(guān)鍵詞：智能交通技術(shù)系統(tǒng)Abstract:Inourcountrynewandhightechnologyindustrializationdevelopmentinthenewsituation,theintelligenttransportationindustryisbooming.Intelligenttransportationindustryistheuseofadvancedinformationtechnology,communicationtechnology,sensortechnology,controltechnologyandartificialintelligencetechnologytotraditionaltransportationsystemreform,toestablishcomprehensive,timely,accurate,efficient,securemeansoftransporttoprovidetechnicalequipmentindustryinourcountry,sothepopularityanddevelopmentofintelligenttransportationistheextremelyvitalsignificanceKeywords:IntelligentTransportationSystem目錄TOC\o"1-3"\u第一章：智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀 41.1國(guó)外相關(guān)國(guó)家對(duì)智能交通的研究和投入概況 41.2中國(guó)在ITS領(lǐng)域的研究概況 4第二章當(dāng)前世界面臨的一些交通問(wèn)題及智能交通系統(tǒng)組成 52.1當(dāng)前世界面臨的一些交通問(wèn)題 52.2智能交通子系統(tǒng)組成 5先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)(ATIS) 5先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)(ATMS) 6先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)(APTS) 6先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)(AVCS) 6貨運(yùn)管理系統(tǒng) 6電子收費(fèi)系統(tǒng)(ETC) 6緊急救援系統(tǒng)(EMS) 7第三章中國(guó)發(fā)展和普及智能交通的必要性和緊迫性 73.1智能交通的特點(diǎn) 73.2中國(guó)交通的自身概況 73.3中國(guó)發(fā)展和普及智能交通的主導(dǎo)思想 8第四章中國(guó)發(fā)展和普及智能交通的意義 10參考文獻(xiàn) 12第一章：智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀1.1國(guó)外相關(guān)國(guó)家對(duì)智能交通的研究和投入概況針對(duì)智能交通系統(tǒng)的研究，許多國(guó)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(guó)、日本、歐洲為代表的三大研究中心。在美國(guó),對(duì)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(guó)開(kāi)始對(duì)ITS研究進(jìn)行投資,僅1994~1995年就確定了104項(xiàng)研究項(xiàng)目,并成立了專門組織,著手制定ITS的研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃,到1997年投資近7億美元;1998年6月9日美國(guó)總統(tǒng)克林頓簽署了“面向21世紀(jì)運(yùn)輸權(quán)益法案。該法案的確定為美國(guó)公路系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展和重建帶來(lái)了創(chuàng)紀(jì)錄的投資。法案跨度為6個(gè)財(cái)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(kāi)發(fā)。歐洲在ITS的研究方面采取整個(gè)歐洲一體化的方針,由政府、企業(yè)和個(gè)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(xiàng)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(jì)劃,共有12個(gè)國(guó)家的700多個(gè)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(kāi)始了對(duì)汽車交通綜合控制系統(tǒng)的研究,并成立了全國(guó)性的ITS推進(jìn)組織,是對(duì)ITS進(jìn)行研究最早、實(shí)用化程度最高的國(guó)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(guó)的電子地圖的繪制工作,有400萬(wàn)臺(tái)汽車導(dǎo)航儀在使用,其中120萬(wàn)臺(tái)可接收信息。1.2中國(guó)在ITS領(lǐng)域的研究概況我國(guó)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(guó)也加快了對(duì)智能交通技術(shù)研究的步伐。一方面,北京、上海、沈陽(yáng)等大城市陸續(xù)從國(guó)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(guó)家加大了自主開(kāi)發(fā)的步伐,如國(guó)家計(jì)委、科技委組織開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)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(duì)合作開(kāi)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(guó)委員會(huì),秘書(shū)處設(shè)在交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程研究中心,代表中國(guó)參加國(guó)際智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng),現(xiàn)在正進(jìn)行中國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的研究。此外,我國(guó)將從今年起在全國(guó)36個(gè)城市實(shí)施以實(shí)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(guó)100多個(gè)城市。第二章當(dāng)前世界面臨的一些交通問(wèn)題及智能交通系統(tǒng)組成2.1當(dāng)前世界面臨的一些交通問(wèn)題交通問(wèn)題是世界各國(guó)面臨的共同問(wèn)題。交通擁擠造成了巨大的時(shí)間浪費(fèi),加大了環(huán)境污染。我國(guó)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(guò)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(wèn)題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,據(jù)研究報(bào)道，美國(guó)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(shí)間損失相當(dāng)于1000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(lái)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(guó)都加大了對(duì)智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。2.2智能交通子系統(tǒng)組成先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)(ATIS)ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的。交通參與者通過(guò)裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場(chǎng)上以及氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備，向交通信息中心提供各地的實(shí)時(shí)交通信息；ATIS得到這些信息并通過(guò)處理后，實(shí)時(shí)向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場(chǎng)信息以及與出行相關(guān)的其他信息；出行者根據(jù)這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。更進(jìn)一步，當(dāng)車上裝備了自動(dòng)定位和導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)，該系統(tǒng)可以幫助駕駛員自動(dòng)選擇行駛路線。先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)(ATMS)ATMS有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統(tǒng)，但是ATMS主要是給交通管理者使用的，用于檢測(cè)控制和管理公路交通，在道路、車輛和駕駛員之間提供通訊聯(lián)系。它將對(duì)道路系統(tǒng)中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視，依靠先進(jìn)的車輛檢測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)，獲得有關(guān)交通狀況的信息，并根據(jù)收集到的信息對(duì)交通進(jìn)行控制，如信號(hào)燈、發(fā)布誘導(dǎo)信息、道路管制、事故處理與救援等。先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)(APTS)APTS的主要目的是采用各種智能技術(shù)促進(jìn)公共運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，使公交系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全便捷、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)量大的目標(biāo)。如通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)、閉路電視等向公眾就出行方式和事件、路線及車次選擇等提供咨詢，在公交車站通過(guò)顯示器向候車者提供車輛的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息。在公交車輛管理中心，可以根據(jù)車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)合理安排發(fā)車、收車等計(jì)劃，提高工作效率和服務(wù)質(zhì)量。先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)(AVCS)AVCS的目的是開(kāi)發(fā)幫助駕駛員實(shí)行本車輛控制的各種技術(shù)，從而使汽車行駛安全、高效。AVCS包括對(duì)駕駛員的警告和幫助，障礙物避免等自動(dòng)駕駛技術(shù)。貨運(yùn)管理系統(tǒng)這里指以高速道路網(wǎng)和信息管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用物流理論進(jìn)行管理的智能化的物流管理系統(tǒng)。綜合利用衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、物流信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效組織貨物運(yùn)輸，提高貨運(yùn)效率。電子收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)ETC是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式。通過(guò)安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載器與在收費(fèi)站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理，從而達(dá)到車輛通過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車而能交納路橋費(fèi)的目的，且所交納的費(fèi)用經(jīng)過(guò)后臺(tái)處理后清分給相關(guān)的收益業(yè)主。在現(xiàn)有的車道上安裝電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)，可以使車道的通行能力提高3~5倍。緊急救援系統(tǒng)(EMS)EMS是一個(gè)特殊的系統(tǒng)，它的基礎(chǔ)是ATIS、ATMS和有關(guān)的救援機(jī)構(gòu)和設(shè)施，通過(guò)ATIS和ATMS將交通監(jiān)控中心與職業(yè)的救援機(jī)構(gòu)聯(lián)成有機(jī)的整體，為道路使用者提供車輛故障現(xiàn)場(chǎng)緊急處置、拖車、現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)、排除事故車輛等服務(wù)。具體包括1）車主可通過(guò)電話、短信、翼卡車聯(lián)網(wǎng)三種方式了解車輛具體位置和行駛軌跡等信息；2）車輛失盜處理：此系統(tǒng)可對(duì)被盜車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程斷油鎖電操作并追蹤車輛位置；3）車輛故障處理：接通救援專線，協(xié)助救援機(jī)構(gòu)展開(kāi)援助工作；4）交通意外處理：此系統(tǒng)會(huì)在10秒鐘后自動(dòng)發(fā)出求救信號(hào)，通知救援機(jī)構(gòu)進(jìn)行救援。第三章中國(guó)發(fā)展和普及智能交通的必要性和緊迫性3.1智能交通的特點(diǎn)智能交通系統(tǒng)具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：一是著眼于交通信息的廣泛應(yīng)用與服務(wù)，二是著眼于提高既有交通設(shè)施的運(yùn)行效率。與一般技術(shù)系統(tǒng)相比。智能交通系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中的整體性要求更加嚴(yán)格．這種整體性體現(xiàn)在：（1）跨行業(yè)特點(diǎn)。智能交通系統(tǒng)建設(shè)涉及眾多行業(yè)領(lǐng)域，是社會(huì)廣泛參與的復(fù)雜巨型系統(tǒng)工程，從而造成復(fù)雜的行業(yè)間協(xié)調(diào)問(wèn)題。（2）技術(shù)領(lǐng)域特點(diǎn)。智能交通系統(tǒng)綜合了交通工程、信息工程、通信技術(shù)、控制工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等眾多科學(xué)領(lǐng)域的成果，需要眾多領(lǐng)域的技術(shù)人員共同協(xié)作。（3）政府、企業(yè)、科研單位及高等院校共同參與，恰當(dāng)?shù)慕巧ㄎ缓腿蝿?wù)分擔(dān)是系統(tǒng)有效展開(kāi)的重要前提條件。3.2中國(guó)交通的自身概況中國(guó)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的發(fā)展中國(guó)家,改革開(kāi)放以來(lái),城市化與汽車化發(fā)展十分迅猛。改革開(kāi)放前,城市化水平不足19%,目前已經(jīng)發(fā)展到超過(guò)30%,預(yù)測(cè)2010年將接近50%;機(jī)動(dòng)車擁有量以每年10%以上的速度增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2010年達(dá)到13億多輛。中國(guó)城市交通的特點(diǎn)是混合交通,目前自行車擁有量超過(guò)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(huì)有增無(wú)減。改革開(kāi)放以來(lái),中國(guó)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(dòng)車增長(zhǎng)速度。總體水平與發(fā)達(dá)國(guó)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(shí)現(xiàn)了監(jiān)視功能,而遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮控制功能的效應(yīng)。中國(guó)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(dòng)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(guó)處在世界十大空氣污染最嚴(yán)重的城市之中。同時(shí),車輛狀況差也直接影響到城市交通,并已成為制約我國(guó)城市交通的重要因素。3.3中國(guó)發(fā)展和普及智能交通的主導(dǎo)思想中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國(guó)特有的混合交通特點(diǎn),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(guó)的國(guó)情來(lái)研究制定我國(guó)發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架。中國(guó)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(guó)家走過(guò)的老路,一定要立足本國(guó)實(shí)際,走中國(guó)ITS發(fā)展之路,以推動(dòng)我國(guó)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(shì)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(huì)化。因此，中國(guó)ITS的發(fā)展將帶來(lái)一場(chǎng)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。3.4中國(guó)發(fā)展和普及智能交通的對(duì)策中國(guó)經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放20多年來(lái)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(huì)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(guó)交通運(yùn)輸已從“限制型”向“適應(yīng)型”過(guò)渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質(zhì)”的需要過(guò)渡,已經(jīng)從“賣方市場(chǎng)”向“買方市場(chǎng)”過(guò)渡，并且公路運(yùn)輸發(fā)展成為交通運(yùn)輸?shù)闹髁?。但與發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要,與國(guó)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(guò)剩、低水平惡性競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象等?？v觀美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的交通運(yùn)輸發(fā)展經(jīng)驗(yàn),不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期,其交通運(yùn)輸發(fā)展具有不同的特征,盡管世界各國(guó)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(guó)家相比,雖然中國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚有較大差距,但改革開(kāi)放的政策使我們的發(fā)展速度較快,發(fā)達(dá)國(guó)家今天遇到的問(wèn)題,我們已經(jīng)或者今后必將會(huì)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(duì)策,根據(jù)國(guó)情發(fā)展中國(guó)的智能運(yùn)輸系統(tǒng)。其對(duì)策如下：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(guó)際上ITS理論仍不完善,還處于發(fā)展時(shí)期,我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開(kāi)展較先進(jìn)國(guó)家的交流,在國(guó)際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國(guó)特點(diǎn),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(guó)的追隨者,成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗(yàn)場(chǎng)。建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)中國(guó)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(shì)頭,這將造成中國(guó)資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個(gè)由國(guó)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(guó)”組織,類似于美國(guó)的ITSAmerica,日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織,來(lái)統(tǒng)一制訂中國(guó)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(shí)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)。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(huì)發(fā)生重大變化,而與之相應(yīng)的是對(duì)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(guó)內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國(guó)外ITS的交流合作,派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn),走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái),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)。當(dāng)前迫切需