智能運(yùn)輸系統(tǒng)講義(先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)ARTS)

智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)（ARTS）1．

了解ARTS的特殊需求

2．

了解ARTS的主要內(nèi)容

3．

了解一些ARTS的適用技術(shù)1．

規(guī)劃ARTS時(shí)應(yīng)注意的問題

2．

ARTS的主要內(nèi)容

ARTS和ITS的其它子系統(tǒng)的關(guān)系。4.7先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)（ARTS）4.7.1先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)概述

先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)（ARTS，AdvancedRuralTransportationSystems）是將ITS技術(shù)與方法應(yīng)用到鄉(xiāng)村和小城鎮(zhèn)的運(yùn)輸環(huán)境中。因?yàn)楹蛽頂D的城市環(huán)境相比，這個(gè)環(huán)境更加多樣化，包括農(nóng)田、山野、旅游區(qū)等地廣人稀地區(qū)，有許多不同的特點(diǎn)與需求，沒有一種城市中適用的現(xiàn)成技術(shù)能完全適用于整個(gè)村鎮(zhèn)地區(qū)，村鎮(zhèn)地區(qū)所迫切需要的技

術(shù)與城市的也不盡相同。例如，對(duì)于村鎮(zhèn)地區(qū)來(lái)說(shuō)，擁擠狀態(tài)下的疏導(dǎo)對(duì)策就不如障礙檢測(cè)和視覺加強(qiáng)的措施來(lái)得重要，從效益費(fèi)用比的角度看自動(dòng)駕駛也并不必要。因此，也可以說(shuō)ARTS是其他ITS類別（ATMS，ATIS，APTS，CVD，AVCSS和AHS）在村鎮(zhèn)地區(qū)的選擇性應(yīng)用。在ARTS的研究、開發(fā)和利用方面，美國(guó)走在歐洲和日本前面。歐洲和日本雖然對(duì)ARTS尚未有一個(gè)明確的定義，但把ITS技術(shù)應(yīng)用于鄉(xiāng)村交通的呼聲越來(lái)越高。4.7.2先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)的功能和技術(shù)

在ARTS的研究中，用戶需求分析占有很重要的地位。針對(duì)鄉(xiāng)村用戶的特殊需求，ARTS的主要功能及其采用的技術(shù)有如下特點(diǎn)：（1）交通安全與事故預(yù)防

鄉(xiāng)村道路條件復(fù)雜，特別是山區(qū)的道路坡路多和彎道多，視野小；道路交通密度通常很低，司機(jī)容易忽視安全，疏于探測(cè)路障，易超速行駛；由于多為長(zhǎng)途旅行，司機(jī)容易疲勞；山區(qū)氣候多變，特別是寒冷地區(qū)冬季氣候條件惡劣，霧、雪、冰凍造成路滑、可視性差。因而保證交通安全和預(yù)防事故發(fā)生是ARTS最重要的功能之一。AVCSS中的道路障礙檢測(cè)、視覺強(qiáng)化、司機(jī)和車輛狀態(tài)檢測(cè)、事故預(yù)警等技術(shù)仍然適用。而且，針對(duì)村鎮(zhèn)、山區(qū)的特殊情況，還要采用一些特殊技術(shù)。例如：

日本北部的青森縣冬季風(fēng)雪猛烈，常常使視野完全喪失，就是在青森市內(nèi)，一個(gè)冬天也有4、5次視界幾乎為零的狀況發(fā)生。當(dāng)?shù)胤Q這種現(xiàn)象為“地吹雪”，它對(duì)道路旅行者的安全造成了極大的威脅。作為引導(dǎo)駕駛員前進(jìn)的道路分界線、護(hù)欄、路面表示，以及為幫助辨認(rèn)而在路側(cè)設(shè)置的雪球或埋設(shè)型的自發(fā)光式中心線都無(wú)法看清，在急轉(zhuǎn)彎和交叉口常出現(xiàn)非常危險(xiǎn)的情況，也會(huì)導(dǎo)致闖出路外的事故。為了解決這個(gè)問題，1996年青森縣開始了路側(cè)誘導(dǎo)系統(tǒng)的研究開發(fā)和實(shí)驗(yàn)。為此，青森縣在道路的兩邊設(shè)置了特別的激光照射裝置。這種激光照射裝置使用氦作為激光光源，發(fā)射紅光，設(shè)置在高于路面11米處，照射范圍80米。黑暗中或強(qiáng)烈的風(fēng)雪中，在激光裝置的照射下，不僅道

路路緣線清晰可見，而且紅色的激光照射在雪地上，經(jīng)反射就像是一面透明的紅色墻，使司機(jī)容易辨認(rèn)道路設(shè)施，從而保證了在猛烈的風(fēng)雪中也能安全地通行。（2）緊急呼救和響應(yīng)

鄉(xiāng)村地區(qū)地廣人稀，監(jiān)視和通信基礎(chǔ)設(shè)施不足，在發(fā)生事故時(shí)必須能自動(dòng)地發(fā)出緊急呼救信號(hào)；在收到救難信號(hào)后必須有事故快速響應(yīng)和緊急救援服務(wù)。因此，ATMS的事故管理系統(tǒng)和AVCSS中的救難系統(tǒng)的許多技術(shù)可以應(yīng)用到ARTS中，衛(wèi)星通信和GSM通信、利用GPS的自動(dòng)車輛定位AVL特別適合于鄉(xiāng)村環(huán)境的緊急呼救和響應(yīng)。例如：

·

美國(guó)加利福尼亞圣地亞哥Qualcomm公司提供的衛(wèi)星定位AVL終端裝置裝備了65,000輛長(zhǎng)途拖掛車。每一個(gè)裝置在遇上一個(gè)撞車事件時(shí)會(huì)自動(dòng)向緊急服務(wù)部門傳遞一個(gè)緊急服務(wù)請(qǐng)求，并告知事故發(fā)生的精確位置。（3）旅行者信息服務(wù)

鄉(xiāng)村環(huán)境下的旅行者多不熟悉自己的旅行環(huán)境，包括道路條件、天氣條件、服務(wù)條件、臨時(shí)性通行限制和前方突發(fā)性交通事故、交通擁擠狀況等，極容易發(fā)生迷路、受困和事故，因而旅行者信息服務(wù)也是ARTS的最重要功能之一。判明鄉(xiāng)村環(huán)境下旅行者的主要信息需求，更多地采用低成本的、更實(shí)用的通信和信息發(fā)布技術(shù)，是ARTS在應(yīng)用一般ATIS技術(shù)時(shí)要特別注意的問題。例如：·

美國(guó)華盛頓州的輔助出行系統(tǒng)（1992年11月——1998年7月）是一個(gè)特別為鄉(xiāng)村地區(qū)設(shè)計(jì)的旅行者信息系統(tǒng)。它的目的是改善華盛頓州I-90號(hào)公路的一段40英里長(zhǎng)的道路上旅行的安全性。這段路名叫SnoqualmiePass，經(jīng)常下雨有霧、下雪結(jié)冰、可視性差，事故率很高，1993年冬季發(fā)生過(guò)393起事故。系統(tǒng)由電子感應(yīng)裝置監(jiān)控交通速度、路況與天氣狀況，提供13種不同的信息和可變速度限制信號(hào)?？勺兯俣认拗茦?biāo)志、可變信息標(biāo)志安裝在每個(gè)彎道上方。有關(guān)安全速度、路況、事故、緩行指示的信息也可以通過(guò)與中心計(jì)算機(jī)相聯(lián)的路邊傳輸裝置向車載信息標(biāo)志提供。這種車載裝置上有一個(gè)提示燈，向司機(jī)提示信息的到來(lái)。（4）響應(yīng)需求的公共交通服務(wù)

村鎮(zhèn)地區(qū)通常人煙稀少，過(guò)去公共交通很不發(fā)達(dá)，人們都幾乎利用私家車出行，這對(duì)于老弱病殘者來(lái)說(shuō)既不便利又不安全，因而ARTS開辟了響應(yīng)需求的公共交通服務(wù)。例如：·

高級(jí)公共交通運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)<T-TAP<span>中的一項(xiàng)歐洲示范工程。其目的是將Telematics技術(shù)應(yīng)用于公共汽車、出租汽車、救護(hù)出租汽車（可運(yùn)送病人的出租汽車）和微型汽車的DRTS上，并為快速列車、有軌電車以及鐵路提供支持服務(wù)。這個(gè)系統(tǒng)的出行調(diào)度中心（TDCs）接受司機(jī)的交通咨詢并負(fù)責(zé)編制盡量完善的車輛時(shí)刻表。其中基于愛爾蘭的實(shí)際情況開發(fā)的愛爾蘭SAMPODRTS系統(tǒng)，計(jì)劃于1997年4月在擁有大約114,000人口的Kilkenny村鎮(zhèn)地區(qū)開始運(yùn)行。在這里強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)將主要為特殊人群服務(wù)。例如殘疾人、老年人、旅游者、非通勤人員和專門用戶，專門用戶包括醫(yī)療衛(wèi)生、旅游等部門。系統(tǒng)應(yīng)用一個(gè)TDC進(jìn)行預(yù)約、車輛分配、實(shí)施服務(wù)支持與服務(wù)控制。

4.7.3先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)案例1.美國(guó)明尼蘇達(dá)州先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)①“明尼蘇達(dá)向?qū)е恰?/p>

“明尼蘇達(dá)向?qū)е恰表?xiàng)目于1991年提出，首先對(duì)于旅行者的需求進(jìn)行了識(shí)別和排序。1994年完成了其領(lǐng)域研究，1995年進(jìn)行了全州范圍系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)研究，因此這個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)是保持城市和鄉(xiāng)村在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的一致性，只是鄉(xiāng)村系統(tǒng)更突出增加交通運(yùn)輸?shù)陌踩?。鄉(xiāng)村運(yùn)輸安全性的加強(qiáng)表現(xiàn)在以下服務(wù)的強(qiáng)化：

·

道路與天氣信息服務(wù)

通過(guò)無(wú)線電可接收到的報(bào)道或電話，提供最新的及預(yù)測(cè)的路況與氣象信息。這些服務(wù)也可以通過(guò)廣播熱線服務(wù)、車載裝置、可變消息標(biāo)志等實(shí)現(xiàn)。

·

呼叫附加服務(wù)

應(yīng)用GPS、蜂窩通訊、車載計(jì)算機(jī)與傳感技術(shù)，使其在發(fā)生事故時(shí)，可以自動(dòng)通知事故救援隊(duì)、告知事故地點(diǎn)與事故嚴(yán)重性。

這個(gè)系統(tǒng)已在明尼蘇達(dá)Rochester60公里范圍內(nèi)開始運(yùn)行。②“先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸信息與協(xié)調(diào)（ARTIC）系統(tǒng)”

明尼蘇達(dá)州的另一個(gè)ARTS是“先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸信息與協(xié)調(diào)（ARTIC）系統(tǒng)”，它實(shí)現(xiàn)并評(píng)價(jià)一個(gè)在明尼蘇達(dá)東北部的Arrowhead區(qū)為交通運(yùn)營(yíng)與道路緊急事故管理設(shè)置的聯(lián)合通訊系統(tǒng)。

通訊系統(tǒng)將明尼蘇達(dá)公路巡查部門、明尼蘇達(dá)DOT與參與運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)者聯(lián)系起來(lái)，使他們完全集中于一個(gè)中心，以縮短對(duì)事故與路面緊急情況的響應(yīng)時(shí)間，提供實(shí)時(shí)的運(yùn)輸車輛狀況與時(shí)間信息，提高服務(wù)效率，壓縮多余的通訊系統(tǒng)。自動(dòng)的車輛定位裝置將被安裝在緊急救援車輛、運(yùn)輸車輛以及志愿者的私家車上。這一系統(tǒng)通過(guò)最新的車輛定位裝置和可用的信息調(diào)度車輛，將在變化的緊急事故條件下，對(duì)系統(tǒng)用戶的在途請(qǐng)求的迅速響應(yīng)提供通訊保證。2.日本的“道路車站”和“高知通信道路”

日本全國(guó)在公路路邊，特別是在邊遠(yuǎn)地區(qū)的公路要塞設(shè)立了許多所謂“道路車站”。這些“道路車站”各具地方特色，有的有溫泉、有的有早市，是一種地區(qū)交通設(shè)置和運(yùn)營(yíng)中心。最近幾年，“道路車站”的功能在逐漸擴(kuò)充，成為道路交通的信息站，并有的發(fā)展為地區(qū)的信息中心。

例如，山形縣是一個(gè)多山地區(qū)，冬季多雪。月山道路是連接山形市與酒田市的112號(hào)公路的一段山路。這個(gè)路段的最厚積雪記錄為7米。1981年至1988年此路段冬季和夜間禁止通行。如今在這段路上安裝了50部CCTV攝像機(jī)，在重要地點(diǎn)埋設(shè)了路面凍結(jié)感知器，設(shè)置了氣象（風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫、雨量、積雪）觀測(cè)傳感器、視程計(jì)，時(shí)刻變化的信息通過(guò)光纜傳送到信息控制室。同時(shí)，司機(jī)可以從月山道路信息站和月山道路車站的終端上及時(shí)得知這些信息。有了這個(gè)系統(tǒng)后，公路可以全年不間斷地開放。并且，雖然冬季交通流量加大了，但交通事故卻減少了。

位于日本邊遠(yuǎn)地區(qū)的高知縣政府正在把信息處理技

術(shù)應(yīng)用于解決該區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、包括交通運(yùn)輸?shù)膯栴}。該地區(qū)存在著由于人口減少與老齡化以及實(shí)現(xiàn)汽車化村鎮(zhèn)社區(qū)、公交設(shè)備落后退化造成的一系列問題。他們的目標(biāo)是應(yīng)用ITS提供區(qū)域信息、促進(jìn)村鎮(zhèn)地區(qū)的復(fù)興。出于這種思想，縣政府指導(dǎo)了謂之“高知通信道路（KochiCommunicationRoad）’95”——“Koloro’95”的關(guān)于村鎮(zhèn)汽車社區(qū)信息化的場(chǎng)地試驗(yàn)項(xiàng)目。而1998年3月開始了為期一年的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。高知縣政府是將“道路車站”信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的嘗試看成是一種建立新型社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。已確定進(jìn)一步實(shí)施KoCoRo’99。日本運(yùn)輸省希望在日本全境安裝1000個(gè)“道路車站”，并使其成為向周圍區(qū)域收集及發(fā)送信息的服務(wù)中心。這些車站也有可能聯(lián)合起來(lái)建立一個(gè)道路系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。測(cè)試題：

1.ARTS的主要功能系統(tǒng)不包括

A.安全