引論：我們?yōu)槟砹?篇智能交通論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
智能交通論文:淺談城市智能交通信號控制系統(tǒng)的分析
現(xiàn)代經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展,也促使城市交通向信息化、智能化的方向不斷推進。作為實現(xiàn)城市交通智能化控制和管理的基礎(chǔ),交通信號控制系統(tǒng)的智能化發(fā)展是近年來人們關(guān)注的主要方面。目前隨著城市出行率和機動車保有量的大范圍增長,多變復雜的交通需求對交通信號控制的智能化、適應(yīng)性提出了更嚴格的要求。
一、城市智能交通信號控制系統(tǒng)概述
智能交通信號控制系統(tǒng)是采用高效的現(xiàn)代信息技術(shù)改造傳統(tǒng)的運輸系統(tǒng),統(tǒng)計分析交通樞紐的實時交通流量,在此基礎(chǔ)上利用交通軟件和模型確定恰當?shù)慕徊婵诩t綠燈配時方案,以此高效優(yōu)化整個交通路網(wǎng)。其特點主要有:(1)兼容性,該系統(tǒng)能夠同時與相同標準內(nèi)的各種型號、廠商的交通信號控制器相連接;(2)實用性,該系統(tǒng)使用的應(yīng)用軟件、技術(shù)、設(shè)備能夠符合各種城市的交通信號控制需求,且使用、建設(shè)、維護都非常簡便。如現(xiàn)在使用的中文圖形操作和交互界面,友好、直觀,容易操作,能夠及時提供在線幫助;(3)開放性,該系統(tǒng)使用了互通互聯(lián)的拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計,能夠滿足于未來各種功能擴展;(4)先進性,該系統(tǒng)利用了的信息技術(shù)和決策系統(tǒng),并充分考慮未來發(fā)展需要;(5)性,該系統(tǒng)具有容錯、自動檢測、自動恢復、報警等功能[1]。
信號機總體上來說包括人機接口、網(wǎng)絡(luò)通信、中央控制器、RTC實時時鐘、故障檢測、功率驅(qū)動等部分。
二、城市智能交通信號控制硬件系統(tǒng)
智能交通信號控制系統(tǒng)主要采用模塊化設(shè)計方式進行硬件設(shè)計,主要由參數(shù)輸入與鍵盤模塊、中央控制器模塊、通訊接口模塊、模擬路口顯示模塊等構(gòu)成。
1、參數(shù)輸入與鍵盤模塊
此模塊為了使系統(tǒng)及時顯示運行狀態(tài)和運行時間等信息,運用了八個七段數(shù)碼管,三個數(shù)碼管用于裝置,四個數(shù)碼管用于時間顯示裝置,另外一個數(shù)碼管用于和時間之間的分隔符。其選用具有驅(qū)動和鎖存功能的CH454芯片用于掃描鍵盤和驅(qū)動數(shù)碼管,其利用I2C總線完成與LPC2378控制器的數(shù)據(jù)交換。由于I2C總線使用較少的信號線且傳輸質(zhì)量,因此在交通信號機的設(shè)計中得到廣泛應(yīng)用[2]。
按照信號機功能要求,該模塊分別設(shè)置了減小鍵、復位鍵、功能鍵、手動鍵、增加鍵、翻頁鍵、退格鍵、確認鍵八個主要操作鍵。增加鍵和減小鍵主要用于對各項功能設(shè)定進行切換;退格鍵用于功能設(shè)定的修改;翻頁鍵用于下一功能的設(shè)定;功能鍵完成對主要功能的設(shè)定;復位鍵是在信號機出現(xiàn)功能紊亂的情況下一鍵恢復為初始狀態(tài);手動鍵是在緊急狀況下對信號燈進行手動控制。
該模塊的主要功能是輸入控制和參數(shù)命令,為信號機提供顯示正確的運行方案信息,為用戶提供品質(zhì)的人機交互方式,從而使信號機容易操作。
2、中央控制器模塊
信號機的和穩(wěn)定運行是決定道路交通質(zhì)量的關(guān)鍵。為了改善信號機的穩(wěn)定性和性及實現(xiàn)未來的功能擴展,現(xiàn)代智能信號控制系統(tǒng)主要采用了LPC2378微控制器。作為信號機的主要控制中心,LPC2378微控制器內(nèi)部裝有58KB的SRAM存儲器、512KB的片內(nèi)Flash和可在72MHz率下運行的32位ARM7內(nèi)核。
LPC2378微控制器具有較多的外圍功能模塊,能夠支持實時操作系統(tǒng)完成實時控制,在低能耗、低成本、多功能的計算密集型應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展了單芯片級的設(shè)計方案,是一種高性價比的微處理器。LPC2378優(yōu)良的特點使其在交通信號控制中表現(xiàn)出極高的應(yīng)用優(yōu)勢,不僅有效保障了信號機的性能,還有利于未來系統(tǒng)功能的擴展。
3、通訊接口模塊
通信模塊主要完成與系統(tǒng)上位機的雙向通訊工作,其主要采用以局域網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的通訊方式,利用管線接口完成與上位機的數(shù)據(jù)傳輸和共享。
通訊模塊內(nèi)部擁有一個多功能的以太網(wǎng)MAC控制器,該控制可以利用告訴的DMA硬件實現(xiàn)系統(tǒng)性能的優(yōu)化。利用媒體獨立接口管理串行總線將使用RMIII的片外以太網(wǎng)與以太網(wǎng)模塊進行連接,通過相關(guān)電路和物理層接口芯片就可以完成通信功能。現(xiàn)代通訊接口模塊中主要采用DM9161A以太網(wǎng)收發(fā)器,其具有成本低、功耗低、波形穩(wěn)定等特點。RJ45采用網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器與DM9161A進行連接,網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器具有隔離高電壓、抑制雜波、修復波形、傳輸信號、匹配阻抗等作用。
4、模擬路口燈顯示模塊
為了便于信號機工作狀態(tài)的顯示和調(diào)試、設(shè)置參數(shù),模擬路口燈顯示模塊主要采用了CH423芯片對LED指示燈進行動態(tài)驅(qū)動。CH423內(nèi)部安置電流驅(qū)動電路,能夠?qū)?5只以上的LED發(fā)光管進行靜態(tài)驅(qū)動;設(shè)有18個開漏輸出引腳,能夠為輸入電平變化中斷提供支持。
三、城市智能交通信號控制軟件系統(tǒng)
城市智能交通信號控制軟件系統(tǒng)主要包括路口編輯、顯示界面和通信連接三個部分。(1)路口編輯。利用路口編輯界面可以在實際路口狀況修改出口車道數(shù)、十字形和T字形交叉口類別、機動車道的功能(包括直左、三向、直行、右轉(zhuǎn)、左右、直右、左轉(zhuǎn)等)、交叉口的名稱等。(2)通信連接。①數(shù)據(jù)接收。當上位機接受到數(shù)據(jù)時,會根據(jù)定時器設(shè)定時間的不同方式讀取數(shù)據(jù),讀取一次數(shù)據(jù)的周期在1秒中以內(nèi)。當網(wǎng)絡(luò)進入連接狀態(tài)時,端口就開始進行數(shù)據(jù)讀取,此時如果篩選到true的發(fā)送標志,則中斷數(shù)據(jù)讀取工作,轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)進行數(shù)據(jù)傳輸。②數(shù)據(jù)發(fā)送。利用數(shù)據(jù)發(fā)送功能,可以把上位機完成的對運行方案的修改信息及時傳輸?shù)叫盘枡C中。數(shù)據(jù)方案的修改主要通過優(yōu)化方案和設(shè)置方案的過程實現(xiàn)。在通信機制的傳輸中,將數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)定在true的發(fā)送位置,上位機就會數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫盘枡C中。數(shù)據(jù)發(fā)送完成后,發(fā)送位置會自動轉(zhuǎn)換為false,這樣就實現(xiàn)了一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹芷赱4]。(3)顯示界面。顯示界面的主要功能是盡量直觀詳盡的顯示信號機的不同控制方式和運行狀態(tài),以幫助操作者熟悉和了解路口信號機的狀態(tài)。其顯示內(nèi)容主要包括兩方面:①主界面。在主界面打開后,其可以按照不同區(qū)域狀況顯示不同的區(qū)域地圖,所有已建成的路口都會在地圖上顯示。通過單擊相應(yīng)的的左鍵,可以進入不同的子界面,也可以在地圖上刪除或添加路口,并將路口信息動態(tài)保存到固定的文件夾中,確保再次啟動時信息數(shù)據(jù)不會丟失。②子界面。子界面的左半部分用于和系統(tǒng)參數(shù)顯示。部分用于顯示信號機向上位機發(fā)送的每一次信息,同時還可以顯示目前運行的方案號信息。系統(tǒng)參數(shù)按鈕用于獲得信號機的相位信息、系統(tǒng)參數(shù)和時段表信息。子界面的右半部分用于路口狀態(tài)的實時顯示。其采用局部重繪機制,對信號燈方案中間部分發(fā)生變化的情況進行重繪,而不對其他部分進行重繪,以此防止由于界面重繪造成界面閃爍問題。
四、結(jié)束語
城市智能交通信號控制系統(tǒng)是智能交通領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容之一,在其他交通系統(tǒng)的共同配合下,其能夠提供城
市交通的信息化、數(shù)字化和智能化管理,從而有效克服城市交通擁擠問題。智能交通信號控制系統(tǒng)的應(yīng)用對于改善交通控制精度和效率、不斷提高路網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量具有重要意義。
智能交通論文:智能交通的前景概述
搪塞私家車數(shù)目激增帶來的交通新題目,多數(shù)專家以為應(yīng)增強道路配置和大肆生長軌道交通等大眾交通,這才是解決都市交通題目的基礎(chǔ)途徑。由于節(jié)省道路資源,在都市交通體系中實驗“公交優(yōu)先”戰(zhàn)略,被公以為是前進都市通行屈從的有用手段。紐約、東京等大都市均勻每個家庭擁有私家車高達1.5—1.8輛,是北京的近10倍。但是,發(fā)達的公交吸引了基本出行的75%。私家車是否應(yīng)該限定交通擁堵是私家車惹得禍嗎?據(jù)鄭州市交管局有關(guān)人士稱,在我國大都市中,摩托車在機動車中占據(jù)的比例較大,它才是需要限定生長的車輛。我國南方某大都市因未預先控制,導致摩托車數(shù)目到達近百萬輛,再舉行控制時,摩托車已成為市民公認的三大公害之一。就鄭州市而言,現(xiàn)有的機動車總量已達49萬輛,但私家車的保有量在5萬輛上下,其中摩托車就達24萬輛之多,占機動車總數(shù)的一半,由于摩托車受其穩(wěn)固性的影響,摩托車在行駛中所占的道與一輛小轎車所占的道基本類似。另外,由于摩托車與汽車發(fā)動機做功的差異,一輛摩托車的廢氣排放量是小轎車的兩倍,相當于一輛小型貨車的排放量。大量擁上道的摩托車,加重了原來不夠的道路的包袱,使都市交通變得越發(fā)擁擠,氣氛質(zhì)量也令人擔心。2001年2月1日,鄭州市克制三輪摩托等車輛通行長江大橋后,長江大橋的車流變得痛快酣暢起來。市民交通規(guī)則意識淡薄許多司機在路上行駛時都只管避開快車道。而且經(jīng)常有漠視交通規(guī)則的行人亂穿交通護欄及斷絕帶。據(jù)相識,當機動車和非機動車中心無斷絕措施且道路兩側(cè)行人活動頻仍時,機動車由于受到自行車和行人的限定,車速很低,基本連結(jié)20公里/小時,但是到了深夜以后,行人和機動車稀疏,機動車速顯著前進,車速可達50~80公里/小時。可知動車和非機動車混行不光影響車速還容易孕育發(fā)生交通事故。
非法營運屢禁不止,營運車輛在馬路上搶買賣、搶道路的征象屢有孕育發(fā)生。非法營運的摩托車隨處“亂竄”等,也是重要緣故原由。交警人手不夠,無法籠罩全市道路網(wǎng)。一些市民以為應(yīng)該增長道路巡查交通警員的氣力,投入更多警力在路上巡邏,以隨時發(fā)明和糾正種種違章。但由于警力缺乏,這種想法無法即時實現(xiàn)。現(xiàn)在鄭州市交管部分更多是運用科技手段,開發(fā)引進先進的交通管理技能配置,向科技要警力。道路措施不太齊全,道路的計劃不公正,使某些路段經(jīng)常性的交通堵塞。鄭州市交管部分正著力于在現(xiàn)有道路的基礎(chǔ)上,買通一些小區(qū)道路的微循環(huán),以疏導過往車輛。司機隊伍混雜、素質(zhì)不高,相當一部分司機技能低、作風差、法制觀念不強。如今有相當一批司機,沒經(jīng)過正規(guī)的訓練。由于輕軌施工及道路整改大多是在鬧市區(qū)和主干道上,部分道路措施被占用,這在客觀上加劇了交通擁堵題目。確實,中國各大都市的交通體系都存在著差異水平的題目,據(jù)有關(guān)資料表現(xiàn):北京、上海、廣州三大都市與倫敦、紐約、巴黎和東京相比,三個都市的大眾交通出行比例都比較小,尤其是高峰時段的大眾交通分管率更小。由于我國都市的大眾交通體系廣泛不發(fā)達,因此總體的都市交通屈從不高。北京、上海和廣州交通擁擠都很緊張,但引起擁擠的緣故原由不一樣。北京和廣州的機動車保有量過多,道路負荷大,是引起擁擠的基礎(chǔ)緣故原由;而上海的擁擠是由于交通量時空散布不均、機動車和非機動車混行緊張等其他緣故原由造成的。從我國現(xiàn)在各大都市的交通結(jié)構(gòu)看,廣泛存在通例大眾交通體系生長不夠,快速軌道交通體系生長滯后、自行車交通分管率過高、小汽車生長勢頭強勁的不和諧征象。因此,要正確相識種種交通工具各自的使用條件和服務(wù)領(lǐng)域,充實發(fā)揮種種交通要領(lǐng)的利益,使其公正分工,才氣發(fā)揮整個交通體系的屈從。
智能化交通為途徑都市交通抵牾的日益突出,已開始影響都市的生長,為解決這個題目,專家提出了許多提倡,如限定私人購車,增長道路寬度,創(chuàng)建交橋,生長都市軌道交通等等。這些措施和措施雖然短期內(nèi)也能緩解交通壓力,但從久遠來看,都市的空間畢竟是有限的,這些措施除了需要大量的資金支持外,還要支付慘重的價錢。特別是像北京這樣的著名歷史文化古城,一味地擴展路面,不光使古修建和奇跡遭到破壞,也破壞了都市獨占特性。那么解決都市擁堵的最科學又行之有用的途徑在那里呢。智能化交通(ITS)是將先進的信息技能、電子通訊體系、自動控制技能、盤算機技能以及網(wǎng)絡(luò)技能等綜合運用于整個交通運輸,從而實現(xiàn)運輸要領(lǐng)和交通管理的今世化。智能化交通管理體系在國外已經(jīng)有了40多年的生長歷史,是現(xiàn)在發(fā)達國家廣泛采用的交通管理要領(lǐng),這種要領(lǐng)是在發(fā)達的交通網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,應(yīng)用衛(wèi)星定位體系,對所轄地域的交通流量實驗有用控制,使有限的交通網(wǎng)絡(luò)功效得到充實公正的使用,極大發(fā)揮都市的載體功效。20世紀90年月中期后,歐、美生長智能化交通顯著加快。主張采用智能交通體系的人士說,這種技能將大猛前進交通屈從而節(jié)省大量的燃料和時間;除此之外,智能交通體系能夠淘汰交通事故,淘汰因事故造成的部分經(jīng)濟喪失。在與世界發(fā)達國家機動車人均擁有量差距還很大的情況下,我國一些特大都市的交通擁堵已排在世界前線,一些特大都市的交通污染在世界上已壓倒一切,1998年全邦交通事故殞命7.8萬人,占全世界交通殞命人數(shù)的1/6,殞命率世界及時。美國有兩億輛機動車,1998年交通事故殞命人數(shù)不夠4萬人。
為相識決這一系列的題目,一方面要增長交通措施的投入,加快交通提供的配置。更重要的是要充實公正科學地使用現(xiàn)有的道路交通措施,發(fā)揮它們較大的作用,要到達這個目的,采用ITS是基礎(chǔ)的措施之一。換言之,在中國推行智能交通體系,勢在必行。鄭州市交管局有關(guān)人士先容,不久武漢陌頭將出現(xiàn)了長“眼睛”的感到紅綠燈,該體系議決道路上的監(jiān)控電視鏡頭、微波檢測器和埋在地底下的線圈檢測器征求紀錄闡發(fā)交通流量、車速等信息,憑據(jù)這些信息發(fā)出或調(diào)解控制信號,實現(xiàn)信號的優(yōu)化配時,淘汰綠燈空放。據(jù)悉,鄭州市交管局正力圖在近幾年內(nèi)基本實現(xiàn)交通管理決策科學化,交通指揮調(diào)治智能化,都市快速路網(wǎng)絡(luò)管理智能化,交通訊號控制智能化,交通管理電子警務(wù)和電子政務(wù),使鄭州市的都市道路交通辦該今世化到達天下先進水平。有關(guān)專家稱,由于地皮面積有限,不行能依賴交通基礎(chǔ)措施來饜足日益增長的交通需求,迫切需要使用高新技能革除交通“血栓”,需要社會方方面面的開心,是一個全民、全社會的綜合工程。如果我們每一個管理者在執(zhí)法時都能公平嚴正,每一個道路計劃者在計劃時都能以人為本,每一個行人在路上都能遵章守紀,再加上國家在資金技能上的體貼與支持,買通都市交通“血栓”將不會是一個恒久的期待。
智能交通論文:智能交通系統(tǒng)與人工智能的系統(tǒng)
智能交通系統(tǒng)(Intelligent transportation Systems,簡稱ITS)是將先進的信息技術(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)及計算機處理技術(shù)等有效地集成運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)、多方位發(fā)揮作用的,實時、、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。ITS能有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負荷和環(huán)境污染、保障交通安全、提高運輸效率、促進社會經(jīng)濟發(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,它是利用的計算機技術(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)學推導、科學實驗是進行科學研究、解決科學問題的主要方法。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的數(shù)學模型。同時,由于安全、法規(guī),以及開銷方面的原因,進行現(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)是一個龐大的復雜系統(tǒng),必須用對付復雜系統(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)是一個典型的復雜系統(tǒng):
1)城市交通系統(tǒng)是由經(jīng)濟、環(huán)境、人口等因素綜合作用的結(jié)果,必須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識過程,這類系統(tǒng)實際上不存在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)展方案提供科學依據(jù)。
3)城市交通問題不存在一般意義下的解,更不存在的解。首先,基于解析模型的解與假設(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,而多層次多目標優(yōu)化往往導致多個甚至無數(shù)個解決方案,就連采用近似模型的多目標優(yōu)化也是如此。再者,對于這類復雜系統(tǒng),有時甚至連確定一個量化的綜合優(yōu)化指標也有困難,特別是由于復雜系統(tǒng)長期行為的不可預測性,試圖求解其某一化解決方案本身就是不可行的。因此,我們應(yīng)當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)有三個核心組成部分:
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行可重復的實驗,不但可以復原已有的交通擁堵、事故的成因,而且能夠預先運行解決方案,從而選擇的擁堵解決方法和突發(fā)事件的緊急預案;
三是平行管理運行,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),進行超前運算,以判斷可能發(fā)生的交通事件,提前采取預防措施,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、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,采用復雜性科學中“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、孤立的計算機上進行仿真,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)事故的緊急預案、交通控制方案的預評估以及交通參與人員的培訓等等。
人工系統(tǒng)說起來有一點抽象,其實說穿了很簡單。及時是充分利用計算機技術(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)中學習指揮交通,而不必擔心造成擁堵;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,而不必擔心人民的生命財產(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,而不必承擔決策失敗的風險。
智能交通論文:談智能交通系統(tǒng)的分析與實現(xiàn)
我們所開發(fā)的基于GIS的智能交通管理系統(tǒng)硬件平臺可為小型機或服務(wù)器,服務(wù)器操作系統(tǒng)可為Unix或Windows2000及以上版本。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為Oracle8.0及以上版本。系統(tǒng)開發(fā)平臺為VisualC++6.0,GIS開發(fā)平臺為MaPhifo及MaPX。該系統(tǒng)主要是針對是在湖州市交警支隊的需求進行分析與實現(xiàn)的。
(一)系統(tǒng)總體建設(shè)目標
我們開發(fā)智能交通管理系統(tǒng)的目的是為了提高基層交警中隊(包括鎮(zhèn)區(qū)中隊、省國道中隊、農(nóng)村中隊)的實戰(zhàn)能力、工作效率、服務(wù)質(zhì)量和決策水平。具體功能目標如下:(1)在同一應(yīng)用平臺上,實現(xiàn)基層中隊對機動車、駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為和交通事故信息的采集和處理,滿足一線執(zhí)法民警處理交通違法和交通事故的需求。(2)實現(xiàn)機動車和駕駛?cè)说膽艏芾?建立轄區(qū)內(nèi)機動車和駕駛?cè)讼嚓P(guān)信息的更新維護機制。(3)實現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)相關(guān)單位(機關(guān)、運輸企業(yè)、學校、駕校)交通安全等基礎(chǔ)信息的更新維護機制,確保基層民警及時掌握本轄區(qū)的交通安全管理情況。(4)實現(xiàn)基層大、中隊對日常業(yè)務(wù)工作臺帳的計算機化管理。(5)實現(xiàn)機動車、駕駛?cè)恕⒔煌ㄟ`法和交通事故等信息的關(guān)聯(lián)查詢,建立公安交通管理信息的綜合查詢機制。(6)建立有效的信息、業(yè)務(wù)監(jiān)督和工作考核機制。
(二)數(shù)據(jù)采集與地理編碼
將湖州市1:5000地圖數(shù)字化并轉(zhuǎn)換為MaPInfoTable文件格式的電子地圖。在MaPInfo中完成了地圖編輯、圖層添加和地理信息編碼等工作。該電子地圖主要分為三層:基本層,信息層和詳細層。電子地圖與一個空間屬性數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),在空間屬性數(shù)據(jù)庫中存放與電子地圖對應(yīng)的相關(guān)屬性信息。
(三)系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
該智能交通管理系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境如圖1所示。
(四)系統(tǒng)的功能設(shè)計
通過“智能交通管理系統(tǒng)”實現(xiàn)機動車/駕駛?cè)讼嚓P(guān)信息!的關(guān)聯(lián)查詢,實現(xiàn)主要業(yè)務(wù)臺帳的計算機管理,實現(xiàn)機動車/駕駛?cè)藨艏畔⒌牟杉⒏潞蛥R總,實現(xiàn)交通違法信息、交通事故信息的采集、錄入。系統(tǒng)具有以下基本功能:(l)數(shù)據(jù)采集功能1)交通事故的采集!錄入功能:依據(jù)《交通事故處理程序規(guī)定》,實現(xiàn)交通事故數(shù)據(jù)的采集與錄入。2)非現(xiàn)場違法數(shù)據(jù)的采集功能:能夠?qū)⒏黝惙乾F(xiàn)場車違法信息自動導入“交通違法業(yè)務(wù)系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫。(2)系統(tǒng)管理功能系統(tǒng)管理主要包括用戶權(quán)限管理、數(shù)據(jù)維護、功能維護、設(shè)備信息管理、口令修改、系統(tǒng)配置等功能。(3)信息查詢功能1)機動車信息查詢:提供本轄區(qū)內(nèi)和全國范圍的機動車登記信息查詢,并可實現(xiàn)機動車違法記錄/事故記錄信息的關(guān)聯(lián)查詢。2)駕駛?cè)诵畔⒉樵?提供本轄區(qū)內(nèi)和全國范圍的駕駛?cè)斯芾硇畔⒉樵?并可實現(xiàn)違法記錄/事故一記錄等信息的關(guān)聯(lián)查詢。3)交通事故信息查詢:提供本轄區(qū)內(nèi)發(fā)生的道路交通事故信息查詢,以及本轄區(qū)內(nèi)的機動車/駕駛?cè)耸鹿市畔⒉樵儭?
(五)信息共享要求
在建設(shè)“智能交通管理系統(tǒng)”時,我們充分考慮了平臺與現(xiàn)有的機動車登記、駕駛證管理、交通事故處理、交通違法業(yè)務(wù)處理、危險化學品運輸管理等系統(tǒng)的互通共享。在錄入和更新平臺相關(guān)信息時,能自動調(diào)用現(xiàn)有的機動車登記和駕駛?cè)斯芾淼刃畔?實現(xiàn)路面執(zhí)法與源頭信息、管理的共享,提高執(zhí)法效率和管控水平。如圖2所示。
基于GIS的智能交通系統(tǒng)為現(xiàn)代化交通指揮中心提供了集控制、管理、決策于一體的軟件平臺。它利用先進的信息處理技術(shù)、導航定位技術(shù)、無線通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、圖像分析技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),為加強道路、車輛、駕駛員和管理人員的聯(lián)系,而建立起的一種在大范圍內(nèi),多方位發(fā)揮作用的,實時、、有效的綜合交通管理系統(tǒng)。將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于智能交通管理系統(tǒng),提取出隱藏在數(shù)據(jù)之中深層次的、關(guān)于數(shù)據(jù)整體特征描述和數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢的預測信息和知識,對于交警部門實時監(jiān)測路面狀況和交通流量,及時采取相關(guān)措施,有效疏導交通阻塞,減少交通違法、交通事故的發(fā)生都具有重大的意義。
智能交通論文:海上智能交通指揮體系結(jié)構(gòu)
一、海上交通管理存在問題分析
國際國內(nèi)貿(mào)易的發(fā)展促使港口貨物吞吐量不斷增加、進出港船舶變多、海事業(yè)務(wù)繁忙,而VTS、AIS等監(jiān)控手段已無法地適應(yīng)需求,導致各種問題的產(chǎn)生,主要表現(xiàn)為:“信息孤島”問題,由于各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間相互孤立,業(yè)務(wù)人員很難獲取其他業(yè)務(wù)部門信息,如調(diào)度人員對于船舶違章處理信息的及時獲取和處理等;協(xié)同化問題,由于海事信息化建設(shè)缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào),各單位信息化建設(shè)層次不一致、起點水平多樣,導致信息化建設(shè)和整體服務(wù)水平較弱,阻礙港口通航能力的可持續(xù)發(fā)展;信息問題,與海事相關(guān)的港航單位、外出作業(yè)人員、執(zhí)法人員等利用自助手段查詢的信息,一般不能統(tǒng)一,使得各單位間交通基礎(chǔ)信息無法及時共享或?qū)ν?影響工作效率并存在大量通航安全隱患。綜合上述存在的問題,當前海上交通管理中明顯電子化、智能化不足,且亟需信息整合與協(xié)同管理,因此,建立海上智能交通指揮系統(tǒng)具有現(xiàn)實意義。
二、系統(tǒng)總體設(shè)計
海上智能交通指揮系統(tǒng)以暢通海上運輸、保障海上安全為主線,圍繞海事內(nèi)部管理人員、口岸單位、相關(guān)企業(yè)、社會公眾以及行政相對人等的實際需求,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效整合、船舶的實施監(jiān)管以及智能分析、決策與預警。海上智能交通指揮系統(tǒng)接入方式呈多樣化,融合傳統(tǒng)的Web接入方式,及適應(yīng)于當前移動辦公的Wap接入、短信接入、統(tǒng)一呼叫中心等[3]。海上智能交通指揮系統(tǒng)旨在實現(xiàn)海事各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合、電子海圖系統(tǒng)展現(xiàn)、船舶動態(tài)監(jiān)管、在泊船舶核查、數(shù)據(jù)記錄、查詢與統(tǒng)計、海上預警與應(yīng)急等功能,系統(tǒng)實施是一個循序漸進的過程,將充分考慮到現(xiàn)有VTS、AIS等系統(tǒng)整合,在標準體系支持下,實現(xiàn)綜合性智能指揮平臺的展現(xiàn)。
三、系統(tǒng)功能構(gòu)成
基于電子海圖技術(shù)的海上智能交通系統(tǒng),主要是對海事部門轄區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)地理、船舶動態(tài)、航道交通、港口資源等設(shè)施,及其他相關(guān)的信息進行數(shù)字化建設(shè),建立轄區(qū)空間屬性數(shù)據(jù)庫(包括碼頭、航道、錨地、船舶、在港業(yè)務(wù)等),實現(xiàn)轄區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的查詢顯示,水域及相關(guān)專題數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計、轄區(qū)船舶動態(tài)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的快速,直觀檢索、應(yīng)急搜救資源和搜救決策的輔助支持,從而實現(xiàn)港區(qū)內(nèi)信息的智能統(tǒng)計和查詢,并提供信息服務(wù)、交通指揮管理,船舶監(jiān)控等功能。
1.數(shù)據(jù)整合海上智能交通指揮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合涵蓋VTS、AIS數(shù)據(jù)融合,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交換等。在VTS、AIS的數(shù)據(jù)整合中,通過VTS與AIS獲取實時船舶數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)通過匹配進行統(tǒng)一整合,以保障、、豐富的船舶數(shù)據(jù);在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集中,作為智能交通分析的支撐,通過相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)導入,方便數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計、挖掘、支持搜救工作等。主要數(shù)據(jù)來源由船舶數(shù)據(jù)、通航環(huán)境數(shù)據(jù)、靠離泊條件、水文氣象等構(gòu)成;在數(shù)據(jù)交換中,主要與海事的業(yè)務(wù)綜合管理系統(tǒng)通過中間件進行數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)船舶動態(tài)信息與靜態(tài)信息的獲取與使用。
2.電子海圖展示海上智能交通指揮系統(tǒng)引入電子海圖,主要實現(xiàn)船舶以及通航要素的圖形化顯示,海圖中的船舶功能操作以及船舶類型的劃分。在船舶以及通航要素的圖形化顯示中,通過系統(tǒng)自行研發(fā)的海圖引擎,實時顯示轄區(qū)內(nèi)海圖及通航要素,實現(xiàn)海圖放大縮小、定位、要素查詢等功能,同時可控制各圖層的顯示和隱藏;在船舶功能操作中,用于控制船舶的狀態(tài)改變,并根據(jù)當前條件決定是否允許船舶狀態(tài)改變,對于不同狀態(tài)下的船舶可操作的功能不同;在船舶類型區(qū)分中,對不同類型的船舶在不同的動態(tài)下以不同的顯示方式進行區(qū)分,實現(xiàn)船舶類型、動態(tài)計劃船舶、重點跟蹤船舶等的有效區(qū)分。
3.動態(tài)監(jiān)管與智能交通組織船舶的動態(tài)監(jiān)管是對進入轄區(qū)的所有船舶在各時段各位置的所有動態(tài)進行監(jiān)管。主要功能包括:船舶24h確報、動態(tài)計劃申報、動態(tài)計劃智能排序與分發(fā)、船舶計劃動態(tài)及執(zhí)行、引航員工作時間動態(tài)監(jiān)管、拖輪動態(tài)監(jiān)管。關(guān)于智能交通組織,主要作用在于減少人員工作量,實現(xiàn)數(shù)字化與電子化,智能分析AIS、VTS信息、選定船舶錨位、記錄船舶錨鏈入水情況、動態(tài)計劃排序過程、以及對特殊船舶駛?cè)胩厥鈪^(qū)域進行智能提示。
4.船舶核查與決策支持決策支持功能基于電子海圖平臺與搜救資源數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)海上搜救、應(yīng)急指揮信息的綜合模塊,可快速查詢、高效、和動態(tài)的海上施救目標定位和監(jiān)控,初步實現(xiàn)應(yīng)急反應(yīng)預案的自薦啟動和搜救方案的擇挑選擇,主要包括:建立搜救資源庫、預警分布、應(yīng)急處置,實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。
四、關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)
1.海上交通流分析算法
利用基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的Apriori算法能夠有效實現(xiàn)海上交通流的分析,該算法基于事務(wù)數(shù)據(jù)庫,識別出大于或等于用戶所指定的最小支持度閾值的頻繁項集,并在置信度大于等于用戶指定的最小置信度閾值的基本原則指導下,通過應(yīng)用頻繁項目集產(chǎn)生所期望的關(guān)聯(lián)規(guī)則[4]。該算法主要用于找出數(shù)據(jù)之間關(guān)系的規(guī)則,分析過程中以支持度和置信度作為衡量制定,判定關(guān)聯(lián)規(guī)則的程度與合理性。在海上智能交通指揮系統(tǒng)中,運用關(guān)聯(lián)規(guī)則對海量歷史數(shù)據(jù)進行挖掘,輔助決策。
2.電子海圖技術(shù)
海上智能交通指揮系統(tǒng)中的電子海圖顯示,具備新型船舶導航功能與輔助決策功能。能夠進行自動航線設(shè)計、航向航跡監(jiān)測、自動存儲本船航跡、歷史航程重新演示、航行自動警報等。現(xiàn)階段電子海圖的顯示規(guī)范、性能標準、數(shù)據(jù)標準等已經(jīng)確立起來,便于該技術(shù)的普及與合法化。系統(tǒng)通過電子海圖技術(shù)引用,同雷達碰壁系統(tǒng)、高精度定位系統(tǒng)、船舶通信系統(tǒng)等進行集成,控制船舶航行路徑的選擇[5]。
3.位置融合技術(shù)
位置級融合強調(diào)在傳感器的測量點跡或觀測報告、以及傳感器的狀態(tài)估計上進行融合,涵蓋空間與時間的融合,屬于跟蹤級融合。在多傳感器跟蹤系統(tǒng)中,主要有集中式、分布式、混合式和多級式,對于這四種典型結(jié)構(gòu),進行信息融合的任務(wù)包括:航跡與航跡的關(guān)聯(lián)或點跡—航跡互聯(lián);航跡融合或目標狀態(tài)的估計等[6]。需要注意的是,數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是多傳感器多目標跟蹤中最關(guān)鍵最困難的部分,把來自多傳感器的觀測與傳感器各自的觀測對象聯(lián)系起來,首先必須根據(jù)外推航跡和傳感器 誤差計算確認,并用于減少可能的互連的數(shù)目,然后使用多種可能的方法之一完成關(guān)聯(lián)。
五、結(jié)束語
本文通過對海上智能交通指揮系統(tǒng)的功能性分析,闡述了系統(tǒng)對海上交通管理與交通安全指揮等發(fā)揮的重要作用。將研究視角放在海上智能交通指揮系統(tǒng)的功能建設(shè)上,結(jié)合海上交通管理特征,明晰系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),即海上交通流分析、電子海圖技術(shù)、位置融合技術(shù)等。通過該系統(tǒng)的建設(shè)旨在實現(xiàn)海事在海上交通管理中的電子化與智能化。有關(guān)海上智能交通指揮系統(tǒng)的更深層次的分析與優(yōu)化研究,有待后續(xù)研究的深入進行,需要學者們的不斷的研究與探索。
智能交通論文:智能交通路口控制器的設(shè)計
摘要：介紹了TCS-0602智能交通路口控制器的硬件結(jié)構(gòu)及軟件結(jié)構(gòu)，該控制器首次將32位處理器和Uclinux操作系統(tǒng)應(yīng)用到智能交通領(lǐng)域，建立了一種開放式的軟硬件體系，目前支持五種交通控制算法，將在一些城市進行試運行。 關(guān)鍵詞：智能交通 路口控制器 MPC8245 Uclinux
近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城市的交通擁擠問題日趨嚴重，因此提高城市路網(wǎng)的通行能力、實現(xiàn)道路交通的科學化管理迫在眉睫。智能交通系統(tǒng)（ITS）在這種背景下應(yīng)運而生。
智能交通要求路口向控制中心實時提供圖像和數(shù)據(jù)信息，并能夠獨立執(zhí)行一些復雜的算法。但是目前國內(nèi)的路通控制器大多采用單片機作為處理器，只能執(zhí)行定時算法，以RS232或者RS485作為通訊方式，根本無法滿足智能交通對于路口控制器的要求；而國外的路口控制器（如西門子公司的2070和美國的EAGLE）不能適合中國國情，且價格昂貴，操作不方便。因此研究開發(fā)出適合中國國情、性能價格比高的路口控制器成為一項特別緊迫的任務(wù)。
本課題組開發(fā)的TCS－0602智能交通路口控制器滿足了國內(nèi)智能交通發(fā)展的要求。本文將從路口控制器在智能交通中的作用、TCS－0602的硬件體系、軟件體系和的運行結(jié)果四個方面來進行說明。。
1 智能交通路口控制器在智能交通中的作用
智能交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。當網(wǎng)絡(luò)正常工作時，共享數(shù)據(jù)庫通過光纜收集控制器預處理過的圖像和數(shù)據(jù)信息，在控制中心通過相應(yīng)的數(shù)學模型進行預測、誘導和控制[2～4]，然后將控制參數(shù)下載到智能交通路口控制器，由它控制交通指示牌和交通信號燈，來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制策略。當智能交通路口控制器不能跟控制中心通訊的時候，它可以根據(jù)當?shù)貦z測到的交通流量和歷史數(shù)據(jù)的數(shù)學模型進行基于該路口的局域控制。當發(fā)生事故和其它特殊情況時，還可以通過手動實現(xiàn)路口的控制。所以在智能交通中，智能交通路口控制器是一個收集數(shù)據(jù)和實現(xiàn)控制的平臺。它需要完成以下任務(wù)：（1）與控制中心通過光纜進行通訊；（2）執(zhí)行交通控制算法；（3）接收攝像機圖像；（4）與微波檢測儀通訊；（5）與地感線圈通訊；（6）控制交通信號燈；（7）控制交通指示牌。
2 智能交通路口控制器的硬件體系結(jié)構(gòu)
智能交通控制器需要執(zhí)行繁重的通訊和算法處理，對處理器的通訊和運算速度有很高的要求，摩托羅拉公司的MPC8245能夠滿足這些要求。MPC8245具有強大的通訊和運算能力[5]，可以通過TI16C554等串口芯片擴展多個RS232串口，和多個外設(shè)通過串口進行通訊?鴉可以連接多達4個PCI設(shè)備，還可以通過以太網(wǎng)或者電話線進行網(wǎng)絡(luò)通訊。由于MPC8245可以運行在300MHz，因此可以滿足很多智能交通算法的需求。
智能交通控制器硬件框圖如圖2所示，MPC8245擴展了32M SDRAM和4M FLASH存儲器，其中，4M FLASH用來存儲Linux內(nèi)核和應(yīng)用程序,32M的SDRAM在系統(tǒng)運行的時候存儲Linux的內(nèi)核和應(yīng)用程序。違章抓拍控制器通過PCI總線接口芯片PLX9030接入MPC8245，系統(tǒng)可以兼容各種不同的違章抓拍控制器，通過編寫不同的驅(qū)動程序來實現(xiàn)。以太網(wǎng)控制器通過以太網(wǎng)接口芯片CS8900A接入MPC8245，可以接入Internet，加入光線接口就可以實現(xiàn)光纖通訊。通過MPC8245的UART口擴展了一片16C554，擴展出了四個串口，分別接入液晶控制器、交通燈控制器、交通指示牌控制器和傳感器。液晶控制器用來設(shè)定或者修改智能路口控制器控制參數(shù)，而且還可以通過手動直接控制交通燈。交通燈的控制是直接控制交通燈，接收來自MPC8245的參數(shù)設(shè)定，比如路口數(shù)、紅綠燈時間等，并控制交通燈。交通指示牌是用來提供交通信息的大屏幕，MPC8245接收來自控制中心的交通信息，并將這些信息送到交通指示牌控制器，顯示在大屏幕上，用來疏導交通。檢測設(shè)備在目前交通控制中的作用越來越重要，各種檢測設(shè)備不但種類繁多，而且新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，因此TCS－0602預留了包括串口在內(nèi)的多種接口方式。
3 智能交通路口控制器的軟件體系
作者開發(fā)的智能交通路口控制軟件建立在Uclinux操作系統(tǒng)之上。Linux內(nèi)核是一種源碼開放的操作系統(tǒng)，采用模塊化的設(shè)計。在此只保留了必需的功能模塊，刪除了冗余的的功能模塊，并對內(nèi)核重新編譯，從而使系統(tǒng)運行所需的硬件資源顯著減少。因此將其應(yīng)用于智能交通路口控制器的設(shè)計，具有代碼量小、運行消耗系統(tǒng)資源少、性高等優(yōu)點，適應(yīng)了智能交通路口控制器對于操作系統(tǒng)的要求。
智能交通控制器應(yīng)用軟件由四個通訊協(xié)議模塊和五個算法模塊構(gòu)成。四個通訊模塊分別是：違章處理協(xié)議、控制中心通訊協(xié)議、串口通訊協(xié)議和流量數(shù)據(jù)采集協(xié)議。五種控制算法模塊分別是：定時控制模塊、感應(yīng)控制模塊、多時段控制模塊、黃閃控制模塊和綠波帶控制模塊。圖3給出了基于Uclinux的智能路通控制器的軟件工作流程。
下面說明整個系統(tǒng)的工作流程。系統(tǒng)上電后， Uclinux啟動，設(shè)置CPU主頻工作方式、PLL，進行串口波特率設(shè)置、初始化堆棧，將FLASH中的數(shù)據(jù)段COPY到RAM中指定位置上，跳到及時片RAM的0位置開始執(zhí)行。如果是9030的中斷，系統(tǒng)調(diào)用違章抓拍系統(tǒng)的通訊協(xié)議，獲取違章車牌號；如果是8900A的中斷，系統(tǒng)調(diào)用控制中心的通訊協(xié)議，獲得控制中心的控制信息；如果是串口中斷，系統(tǒng)再查詢是16C554的哪個串口的中斷，然后調(diào)用相應(yīng)的協(xié)議；如果是時鐘中斷，就給傳感器發(fā)出控制指令，或者給紅綠燈控制器發(fā)出控制指令，或者給交通指示牌發(fā)出相應(yīng)的控制信息。不管是什么中斷發(fā)生，都要調(diào)用五種算法中正在運行的算法來重新計算參數(shù)。
TCS－0602智能交通路口控制器于2002年12月通過國家鑒定，并將在一些城市進行試運行。該系統(tǒng)的創(chuàng)新在于將嵌入式處理器和實時操作系統(tǒng)結(jié)合起來應(yīng)用于智能交通領(lǐng)域，在軟、硬件方面都是開放式的結(jié)構(gòu)，軟件目前可以支持五種控制算法，并且可以擴充。硬件可以支持RS232、RS485、PCI、RJ45和USB接口設(shè)備。實際運行結(jié)果表明，TCS－0602智能交通路口控制器設(shè)計合理、運行，可以替代國外的同類產(chǎn)品。
智能交通論文:智能交通技術(shù)本土化問題討論
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重。智能交通技術(shù)是這些交通問題的新興邊緣學科解決方案,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)上進行取舍或增補,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)濟損失達 1500億美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡,經(jīng)濟損失達 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)濟損失達 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)達國家競相投入大量資金和人力,開始進行大規(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)、計算機處理技術(shù)等應(yīng)用于交通運輸行業(yè)從而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運輸系統(tǒng),它使交通基礎(chǔ)設(shè)施能發(fā)揮較大效能,從而獲得巨大的社會經(jīng)濟效益。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輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。
在美國,1991年國會通過了“綜合地面運輸效率方案”(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,由美國運輸部負責全國的ITS發(fā)展工作,并在以后的6年中由政府撥款6.6億美元,用來進行ITS的研究工作。
在日本,建設(shè)省作為政府較大投資者,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,2001年后開始在全國進行實證試驗,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、學術(shù)機構(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)正象其他被引進技術(shù)一樣,引進國在引進時,一定要考慮被引進國的實際情況,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的導航系統(tǒng)、輔助安全駕駛、不停車收費、交通管理法等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,汽車導航系統(tǒng)于1989年進入市場, 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行動,從而實現(xiàn)分散交通流等導航功能。導航系統(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航系統(tǒng),該系統(tǒng)可以在交通路徑誘導的同時,當前方路段出現(xiàn)彎道時讓司機提前作好準備,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公路的自動收費系統(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制控制。這些項目涉及運輸省的“先進的安全汽車 (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)行道路上進行了一次自動駕駛的試驗運行。 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) (保持適當車距、道路使用率、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、(文秘站:)車載設(shè)備獲取的交通信息、公交優(yōu)先、動態(tài)路線引導系統(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安全性、舒適性和環(huán)境保護的措施[3]。
目前,日本打算通過技術(shù)開發(fā)、制定國際標準、對發(fā)展中國家進行技術(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)在全世界進入實施階段,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(yīng)用智能交通技術(shù)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(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、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工程研究中心進行了GPS(衛(wèi)星定位系統(tǒng))與導駕系統(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系統(tǒng)作為ITS領(lǐng)域投入應(yīng)用的系統(tǒng)開發(fā),以此來擴大道路建設(shè)資金來源,緩解收費站交通堵塞,減少環(huán)境污染,所以我國也把聯(lián)網(wǎng)收費、不停車收費系統(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)境下的不停車收費系統(tǒng)研究”,并在4個省市進行了示范工程。1999年1月1日,廣州市“一卡通”不停車收費系統(tǒng)投入運行,到目前已開通不停車收費車道40余條。同時,圍繞交通監(jiān)控、汽車智能導航等系統(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)達到40億-50億元,據(jù)了解,預計到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)將建成,構(gòu)筑起以高速公路為主體的公路運輸主骨架。 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,有相當一部分需要建設(shè)通信、監(jiān)控和收費系統(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)控和收費系統(tǒng)方面的投資將達到40億-50億元,這僅僅是當前通信、監(jiān)控和收費系統(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),各個國家在引進的時候都必須考慮本國的實際情況,充分考慮引進技術(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。
智能交通論文:智能交通的前景概述
搪塞私家車數(shù)目激增帶來的交通新題目,多數(shù)專家以為應(yīng)增強道路配置和大肆生長軌道交通等大眾交通,這才是解決都市交通題目的基礎(chǔ)途徑。由于節(jié)省道路資源,在都市交通體系中實驗“公交優(yōu)先”戰(zhàn)略,被公以為是前進都市通行屈從的有用手段。紐約、東京等大都市均勻每個家庭擁有私家車高達1.5—1.8輛,是北京的近10倍。但是,發(fā)達的公交吸引了基本出行的75%。私家車是否應(yīng)該限定交通擁堵是私家車惹得禍嗎?據(jù)鄭州市交管局有關(guān)人士稱,在我國大都市中,摩托車在機動車中占據(jù)的比例較大,它才是需要限定生長的車輛。我國南方某大都市因未預先控制,導致摩托車數(shù)目到達近百萬輛,再舉行控制時,摩托車已成為市民公認的三大公害之一。就鄭州市而言,現(xiàn)有的機動車總量已達49萬輛,但私家車的保有量在5萬輛上下,其中摩托車就達24萬輛之多,占機動車總數(shù)的一半,由于摩托車受其穩(wěn)固性的影響,摩托車在行駛中所占的道與一輛小轎車所占的道基本類似。另外,由于摩托車與汽車發(fā)動機做功的差異,一輛摩托車的廢氣排放量是小轎車的兩倍,相當于一輛小型貨車的排放量。大量擁上道的摩托車,加重了原來不夠的道路的包袱,使都市交通變得越發(fā)擁擠,氣氛質(zhì)量也令人擔心。2001年2月1日,鄭州市克制三輪摩托等車輛通行長江大橋后,長江大橋的車流變得痛快酣暢起來。市民交通規(guī)則意識淡薄許多司機在路上行駛時都只管避開快車道。而且經(jīng)常有漠視交通規(guī)則的行人亂穿交通護欄及斷絕帶。據(jù)相識,當機動車和非機動車中心無斷絕措施且道路兩側(cè)行人活動頻仍時,機動車由于受到自行車和行人的限定,車速很低,基本連結(jié)20公里/小時,但是到了深夜以后,行人和機動車稀疏,機動車速顯著前進,車速可達50~80公里/小時。可知動車和非機動車混行不光影響車速還容易孕育發(fā)生交通事故。
非法營運屢禁不止,營運車輛在馬路上搶買賣、搶道路的征象屢有孕育發(fā)生。非法營運的摩托車隨處“亂竄”等,也是重要緣故原由。交警人手不夠,無法籠罩全市道路網(wǎng)。一些市民以為應(yīng)該增長道路巡查交通警員的氣力,投入更多警力在路上巡邏,以隨時發(fā)明和糾正種種違章。但由于警力缺乏,這種想法無法即時實現(xiàn)。現(xiàn)在鄭州市交管部分更多是運用科技手段,開發(fā)引進先進的交通管理技能配置,向科技要警力。道路措施不太齊全,道路的計劃不公正,使某些路段經(jīng)常性的交通堵塞。鄭州市交管部分正著力于在現(xiàn)有道路的基礎(chǔ)上,買通一些小區(qū)道路的微循環(huán),以疏導過往車輛。司機隊伍混雜、素質(zhì)不高,相當一部分司機技能低、作風差、法制觀念不強。如今有相當一批司機,沒經(jīng)過正規(guī)的訓練。由于輕軌施工及道路整改大多是在鬧市區(qū)和主干道上,部分道路措施被占用,這在客觀上加劇了交通擁堵題目。確實,中國各大都市的交通體系:請記住我站域名都存在著差異水平的題目,據(jù)有關(guān)資料表現(xiàn):北京、上海、廣州三大都市與倫敦、紐約、巴黎和東京相比,三個都市的大眾交通出行比例都比較小,尤其是高峰時段的大眾交通分管率更小。由于我國都市的大眾交通體系廣泛不發(fā)達,因此總體的都市交通屈從不高。北京、上海和廣州交通擁擠都很緊張,但引起擁擠的緣故原由不一樣。北京和廣州的機動車保有量過多,道路負荷大,是引起擁擠的基礎(chǔ)緣故原由;而上海的擁擠是由于交通量時空散布不均、機動車和非機動車混行緊張等其他緣故原由造成的。從我國現(xiàn)在各大都市的交通結(jié)構(gòu)看,廣泛存在通例大眾交通體系生長不夠,快速軌道交通體系生長滯后、自行車交通分管率過高、小汽車生長勢頭強勁的不和諧征象。因此,要正確相識種種交通工具各自的使用條件和服務(wù)領(lǐng)域,充實發(fā)揮種種交通要領(lǐng)的利益,使其公正分工,才氣發(fā)揮整個交通體系的屈從。
智能化交通為途徑都市交通抵牾的日益突出,已開始影響都市的生長,為解決這個題目,專家提出了許多提倡,如限定私人購車,增長道路寬度,創(chuàng)建交橋,生長都市軌道交通等等。這些措施和措施雖然短期內(nèi)也能緩解交通壓力,但從久遠來看,都市的空間畢竟是有限的,這些措施除了需要大量的資金支持外,還要支付慘重的價錢。特別是像北京這樣的著名歷史文化古城,一味地擴展路面,不光使古修建和奇跡遭到破壞,也破壞了都市獨占特性。那么解決都市擁堵的最科學又行之有用的途徑在那里呢。智能化交通(ITS)是將先進的信息技能、電子通訊體系、自動控制技能、盤算機技能以及網(wǎng)絡(luò)技能等綜合運用于整個交通運輸,從而實現(xiàn)運輸要領(lǐng)和交通管理的今世化。智能化交通管理體系在國外已經(jīng)有了40多年的生長歷史,是現(xiàn)在發(fā)達國家廣泛采用的交通管理要領(lǐng),這種要領(lǐng)是在發(fā)達的交通網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,應(yīng)用衛(wèi)星定位體系,對所轄地域的交通流量實驗有用控制,使有限的交通網(wǎng)絡(luò)功效得到充實公正的使用,極大發(fā)揮都市的載體功效。20世紀90年月中期后,歐、美生長智能化交通顯著加快。主張采用智能交通體系的人士說,這種技能將大猛前進交通屈從而節(jié)省大量的燃料和時間;除此之外,智能交通體系能夠淘汰交通事故,淘汰因事故造成的部分經(jīng)濟喪失。在與世界發(fā)達國家機動車人均擁有量差距還很大的情況下,我國一些特大都市的交通擁堵已排在世界前線,一些特大都市的交通污染在世界上已壓倒一切,1998年全邦交通事故殞命7.8萬人,占全世界交通殞命人數(shù)的1/6,殞命率世界及時。美國有兩億輛機動車,1998年交通事故殞命人數(shù)不夠4萬人。
為相識決這一系列的題目,一方面要增長交通措施的投入,加快交通提供的配置。更重要的是要充實公正科學地使用現(xiàn)有的道路交通措施,發(fā)揮它們較大的作用,要到達這個目的,采用ITS是基礎(chǔ)的措施之一。換言之,在中國推行智能交通體系,勢在必行。鄭州市交管局有關(guān)人士先容,不久武漢陌頭將出現(xiàn)了長“眼睛”的感到紅綠燈,該體系議決道路上的監(jiān)控電視鏡頭、微波檢測器和埋在地底下的線圈檢測器征求紀錄闡發(fā)交通流量、車速等信息,憑據(jù)這些信息發(fā)出或調(diào)解控制信號,實現(xiàn)信號的優(yōu)化配時,淘汰綠燈空放。據(jù)悉,鄭州市交管局正力圖在近幾年內(nèi)基本實現(xiàn)交通管理決策科學化,交通指揮調(diào)治智能化,都市快速路網(wǎng)絡(luò)管理智能化,交通訊號控制智能化,交通管理電子警務(wù)和電子政務(wù),使鄭州市的都市道路交通辦該今世化到達天下先進水平。有關(guān)專家稱,由于地皮面積有限,不行能依賴交通基礎(chǔ)措施來饜足日益增長的交通需求,迫切需要使用高新技能革除交通“血栓”,需要社會方方面面的開心,是一個全民、全社會的綜合工程。如果我們每一個管理者在執(zhí)法時都能公平嚴正,每一個道路計劃者在計劃時都能以人為本,每一個行人在路上都能遵章守紀,再加上國家在資金技能上的體貼與支持,買通都市交通“血栓”將不會是一個恒久的期待。
智能交通論文:城市智能交通管理系統(tǒng)的論文
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,進入20世紀80年代,我國也加快了對智能交通技術(shù)研究的步伐。 詳細內(nèi)容請看下文城市智能交通管理系統(tǒng)。
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性和有效性。
一、智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀
一方面,北京、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);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年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設(shè)在交通智能運輸系統(tǒng)工程研究中心,代表中國參加國際智能運輸系統(tǒng)的標準化活動,現(xiàn)在正進行中國智能運輸系統(tǒng)標準體系框架的研究。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%,預測2010年將接近50%;機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到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,但跟不上機動車增長速度。總體水平與發(fā)達國家有較大差距,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,而遠沒有發(fā)揮控制功能的效應(yīng)。
智能交通論文:高清攝像機在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用
一、引言
進入21世紀后,世界經(jīng)濟高速發(fā)展,道路交通日益繁忙,交通工具數(shù)量急劇增加,交通狀況日益惡化。交通堵塞成為城市生活的一部分,惡性交通事故一波未平一波又起,涉及交通工具的違章違法行為,甚至惡性犯罪都成為社會關(guān)注的焦點。交通是經(jīng)濟的發(fā)展的命脈,各國都在交通基礎(chǔ)建設(shè)上投入了大量的人力和財力。除道路的增加和擴建外,ITS成為目前世界各國交通運輸領(lǐng)域競相研究和開發(fā)的熱點。在ITS智能交通系統(tǒng)中,交通監(jiān)控系統(tǒng)作為智能交通指揮控制系統(tǒng)中的重要組成部分之一,擔負著交通疏導、事故檢測、車輛信息捕捉等方面的重要信息來源任務(wù),對改善交通秩序、加強交通管理者的執(zhí)法力度和管理,起著非常重要的作用。本文將從高清監(jiān)控攝像機在公路2010.1041Technology&Application技術(shù)與應(yīng)用高清攝像機在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用文/潘曉虎浙江大華技術(shù)股份有限公司監(jiān)控的應(yīng)用做進一步探析。二、智能交通監(jiān)控的現(xiàn)狀及特點在監(jiān)控系統(tǒng)誕生之后,交通行業(yè)已經(jīng)成為視頻監(jiān)控的一個較大的受益者。現(xiàn)階段,標清模擬監(jiān)控在交通行業(yè)已經(jīng)大量普及,并發(fā)揮了重要的作用,成為了提高交通管理效率的有力手段。傳統(tǒng)模擬攝像機采集垂直分辨率,PAL制式下625線,去消隱后575線,較高達到540線左右,這已經(jīng)是目前的極限,而數(shù)字高清攝像機低可達800線以上。從分辨率上來看,傳統(tǒng)模擬攝像機較高分辨率可以達到D1或者4CIF左右,約合40萬像素,而數(shù)字攝像機則沒有此項限制,可以達到百萬級像素甚至千萬級像素。傳統(tǒng)模擬監(jiān)控所能提供的圖像清晰度,已經(jīng)不能滿足后期應(yīng)用對前端圖像質(zhì)量的要求。在這個大的背景下,國內(nèi)各大廠家紛紛推出了自己的百萬像素數(shù)字攝像機,像素可達130萬、200萬、300萬,乃至500萬像素以上。較之標清監(jiān)控,高清攝像機的圖像質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍,也為圖像處理應(yīng)用提供了更多的素材。在交通領(lǐng)域嵌入式逐行掃描CCD高清監(jiān)控攝像機已經(jīng)成為智能交通監(jiān)控的新選擇。這就使得識別系統(tǒng)(比如人臉識別或車牌識別系統(tǒng))和其他需要獲取影像細節(jié)以便作視頻分析的系統(tǒng),甚至那些只依靠工作人員手動放大影像來獲得更多細節(jié)以作證據(jù)用的非智能系統(tǒng)都能顯著獲益。
交通監(jiān)控行業(yè)區(qū)別于普通的視頻監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域,由于使用客戶的特殊性,使交通監(jiān)控行業(yè)有著其固有的特點:1.圖片和視頻并重摘要:伴隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展,高清攝像機已經(jīng)在各個領(lǐng)域嶄露頭角,逐漸成為監(jiān)控市場的新寵。當百萬像素、720P、1080P、逐行掃描CCD等名詞成為商家賣點的同時,高清圖片的質(zhì)量的確給用戶帶來很大的應(yīng)用價值。隨著高清監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的逐漸成熟,高清攝像機也將逐漸代替標清攝像機,為各個領(lǐng)域的使用者提供一雙更的眼睛。
智能交通論文:對城市智能交通管理系統(tǒng)及其經(jīng)濟效益探究
[論文關(guān)鍵詞]信息管理 智能交通 交通管理 經(jīng)濟效益
[論文摘 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)濟增長的作用越來越明顯,在經(jīng)濟增長中也開始作為一個獨立的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)——信息經(jīng)濟,在經(jīng)濟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)濟發(fā)展進步的重要標志。現(xiàn)代管理信息系統(tǒng)是計算機應(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)濟效應(yīng)。
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,進入20世紀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)從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、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年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設(shè)在交通智能運輸系統(tǒng)工程研究中心,代表中國參加國際智能運輸系統(tǒng)的標準化活動,現(xiàn)在正進行中國智能運輸系統(tǒng)標準體系框架的研究。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%,預測2010年將接近50%;機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到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,但跟不上機動車增長速度。總體水平與發(fā)達國家有較大差距,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)濟效益
當今隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,城市化進程加速,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)濟要素的制約卻使得城市道路擴建增容有限,因此不可避免的帶來一系列的交通問題。當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,同時也導致商業(yè)車輛在交通運輸中延誤,增加了運輸成本。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)濟損失。
所謂的智能交通系統(tǒng)是指將先進的信息技術(shù)、電子通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時、、高效的交通運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、駕駛員和車輛有機地結(jié)合在一起,加強三者之間的聯(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行登記、收集、分析,并通過遠程通訊和信息技術(shù),將這些信息實時提供給需要的人們,以增強行車安全,減少行車時間,并指導行車路線。
四、智能交通管理的應(yīng)用方案及其帶來的經(jīng)濟效益
1.電子不停車收費(ETC)
電子不停車收費系統(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系統(tǒng)。它應(yīng)用RFID技術(shù),通過路側(cè)天線與車載電子標簽之間的專用短程通訊,在不需要司機停車和其他收費人員采取任何操作的情況下,自動完成收費處理全過程。不停車收費涉及交通基礎(chǔ)設(shè)施投資的回收,又是緩解收費站交通堵塞的有效手段,而且在使用中收費卡的用量又很大,因此各個國家都優(yōu)先投入不停車收費系統(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)用不停車收費系統(tǒng)可以提高通過效率,防止收費站交通“瓶頸”的發(fā)生,同時通過RFID技術(shù)實現(xiàn)無人為干預的收費,有效地遏制了偷逃過路費,收費人員玩忽職守、循私作弊等行為,同時降低收費站的管理成本,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)的核心組成部分,采用先進的信息通訊技術(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行情況,加強車輛的管理。
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)公交車進出站,信息自動、、遠距離、不停車采集,使公交調(diào)度系統(tǒng)掌握公交停車場公交車進出的實時動態(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)利用計算機進行研究分析,可以掌握車輛運用規(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、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)用于垃圾運輸車輛、危險品運輸車輛等特殊服務(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,由于每個標簽都有一個全球的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。同時標簽可以被遠距離識別,無需停車及人為干預就可以監(jiān)查,因此可以規(guī)范車輛管理手段,加強對車輛的監(jiān)查力度,實現(xiàn)車輛年檢的智能化管理,加強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)濟效益。
智能交通論文:基于GIS平臺的城市智能交通管理系統(tǒng)構(gòu)架研究
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，能夠更有效地保障數(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)進行采集、存儲、檢索、建模、分析和輸出。它的獨特之處就在于能夠把地理位置和相關(guān)屬性信息有機地結(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)用進行管理。
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、運營管理者、公共安全負責部門、相關(guān)團體等。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)的管理決策核心中得到應(yīng)用，是維持整個系統(tǒng)正常運作的關(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，它擔負著信息匯總、融合和中轉(zhuǎn)的職責。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，并保障數(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)中的細節(jié)問題還有待進一步深入研究。
智能交通論文:智能交通發(fā)展
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)在全世界進入實施階段，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(yīng)用智能交通技術(shù)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(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、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工程研究中心進行了GPS(衛(wèi)星定位系統(tǒng))與導駕系統(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系統(tǒng)作為ITS領(lǐng)域投入應(yīng)用的系統(tǒng)開發(fā)，以此來擴大道路建設(shè)資金來源，緩解收費站交通堵塞，減少環(huán)境污染，所以我國也把聯(lián)網(wǎng)收費、不停車收費系統(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)境下的不停車收費系統(tǒng)研究”，并在4個省市進行了示范工程。1999年1月1日，廣州市“一卡通”不停車收費系統(tǒng)投入運行，到目前已開通不停車收費車道40余條。同時，圍繞交通監(jiān)控、汽車智能導航等系統(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)達到40億50億元，據(jù)了解，預計到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)將建成，構(gòu)筑起以高速公路為主體的公路運輸主骨架。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。有相當一部分需要建設(shè)通信、監(jiān)控和收費系統(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)控和收費系統(tǒng)方面的投資將達到40億50億元，這僅僅是當前通信、監(jiān)控和收費系統(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(shù)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(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，并且公路運輸發(fā)展成為交通運輸?shù)闹髁姟５c發(fā)達國家相比，仍存在著一些差距。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(yīng)21世紀的要求，我們應(yīng)采取積極的對策，根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運輸系統(tǒng)。
1、打好ITS發(fā)展基礎(chǔ)，特別是應(yīng)加強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)積極加強與ITS開展較先進國家的交流，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(shù)的推廣試驗場。
2、建立ITS協(xié)調(diào)組織機構(gòu)
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(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。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導的，有關(guān)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、原則和標準，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。
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(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)加強國內(nèi)高校及科研單位交通運輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作，派出人員學習培訓，走出去、請進來，將近期的ITS技術(shù)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)。
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(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件，以ITS個別項目人手選擇恰當?shù)那腥朦c，諸如ITS技術(shù)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)t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?
智能交通論文:城市智能交通
1智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀
對智能運輸系統(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)域的經(jīng)驗豐富水平。1991年,美國開始對ITS研究進行投資,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世紀運輸權(quán)益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。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,其中有相當一部分用于支持ITS的進一步研究與開發(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行智能運輸系統(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輸界規(guī)模較大的合作研究計劃,共有12個國家的700多個單位參加,經(jīng)費達5億歐元。日本從20世紀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推進組織,是對ITS進行研究最早、實用化程度較高的國家。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,進入20世紀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)從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、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年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設(shè)在交通智能運輸系統(tǒng)工程研究中心,代表中國參加國際智能運輸系統(tǒng)的標準化活動,現(xiàn)在正進行中國智能運輸系統(tǒng)標準體系框架的研究。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%,預測2010年將接近50%;機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到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,但跟不上機動車增長速度。總體水平與發(fā)達國家有較大差距,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的主導思想
中國是一個發(fā)展中國家,與發(fā)達國家相比,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。
中國交通運輸正面臨經(jīng)濟發(fā)展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重復發(fā)達國家走過的老路,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程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)。
21世紀交通管理的發(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(shù)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(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，并且公路運輸發(fā)展成為交通運輸?shù)闹髁姟５c發(fā)達國家相比,仍存在著一些差距，如交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施總量不足的矛盾依然存在;交通運輸設(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(yīng)21世紀的要求,我們應(yīng)采取積極的對策,根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運輸系統(tǒng)。
4.1打好ITS發(fā)展基礎(chǔ),特別是應(yīng)加強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)積極加強與ITS開展較先進國家的交流,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(shù)的推廣試驗場。
4.2建立ITS協(xié)調(diào)組織機構(gòu)
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(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。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導的,有關(guān)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ITSAmerica,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。
4.3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(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)加強國內(nèi)高校及科研單位交通運輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作,派出人員學習培訓,走出去、請進來,將近期的ITS技術(shù)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)。
4.4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(yīng)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(shù)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?
摘要智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)在交通運輸發(fā)展的趨勢，就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展狀況做了簡要的介紹，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)鍵詞智能交通運輸系統(tǒng)
智能交通論文:智能交通發(fā)展
關(guān)鍵詞：智能交通運輸系統(tǒng)發(fā)展狀況對策
摘要：智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)在交通運輸發(fā)展的趨勢，本文就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展狀況做了簡要的介紹，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。
智能運輸系統(tǒng)(IntelligentTransportSystem)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，運用計算機、通信、人工智能、傳感器等領(lǐng)域的先進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行調(diào)整以及對外界進行信息，使整個交通系統(tǒng)的通行能力達到較大。
一、智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀
對智能運輸系統(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)域的經(jīng)驗豐富水平。1991年，美國開始對ITS研究進行投資，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世紀運輸權(quán)益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。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，其中有相當一部分用于支持ITS的進一步研究與開發(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行智能運輸系統(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輸界規(guī)模較大的合作研究計劃，共有12個國家的700多個單位參加，經(jīng)費達5億歐元。日本從20世紀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推進組織，是對ITS進行研究最早、實用化程度較高的國家。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，進入20世紀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)從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、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年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會，秘書處設(shè)在交通智能運輸系統(tǒng)工程研究中心，代表中國參加國際智能運輸系統(tǒng)的標準化活動，現(xiàn)在正進行中國智能運輸系統(tǒng)標準體系框架的研究。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，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)揮較大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
交通運輸是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)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)闹饕绞健＜涌旖煌ɑA(chǔ)設(shè)施建設(shè)，綜合運用檢測、通信、計算機、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(guān)鍵問題。
三、中國發(fā)展ITS的主導思想
中國是一個發(fā)展中國家，與發(fā)達國家相比，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。
中國交通運輸正面臨經(jīng)濟發(fā)展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復發(fā)達國家走過的老路，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程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)。
21世紀交通管理的發(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)展中國智能運輸系統(tǒng)的對策
1、打好ITS發(fā)展基礎(chǔ)，特別是應(yīng)加強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)積極加強與ITS開展較先進國家的交流，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(shù)的推廣試驗場。
2、建立ITS協(xié)調(diào)組織機構(gòu)
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(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。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導的，有關(guān)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ITSAmerica，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。
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(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)加強國內(nèi)高校及科研單位交通運輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作，派出人員學習培訓，走出去、請進來，將近期的ITS技術(shù)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)。
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(yīng)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(shù)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?
智能交通論文:未來智能交通運輸
摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和交通運輸量的持續(xù)增長，利用智能運輸系統(tǒng)(ITS)來提高道路的利用率、道路交通的安全程度和道路使用的舒適性，已成為未來交通運輸?shù)陌l(fā)展方向。本文較詳細地介紹了ITS的基本概念和作用，先進國家的發(fā)展情況、中國的發(fā)展概況及關(guān)于我國ITS的發(fā)展設(shè)想與建議等。
關(guān)鍵詞：道路運輸智能系統(tǒng)發(fā)展
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們生活水平的普遍提高，整個社會對交通運輸?shù)男枨笕找嬖黾印ｋm然世界各國政府已經(jīng)或是正在大量投入財力于交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，但交通狀況惡化及其伴生的安全事故、空氣污染等一系列問題越來越困擾著有關(guān)的政府當局。交通運輸對經(jīng)濟發(fā)展的制約作用不同程度地普遍存在于每個國家/地區(qū)，如何解決大城市周圍地區(qū)交通擁擠和堵塞現(xiàn)象幾乎成了最為棘手的難題之一。
交通量的持續(xù)增長是造成這種狀況的最根本原因，而傳統(tǒng)的解決途徑主要有兩個：一是加大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，但資金、土地等稀缺資源的有限性又是不可回避的問題，道路基礎(chǔ)設(shè)施是不可能無限擴展的；另一個就是限制交通流量，主要是通過法律和行政的手段實現(xiàn)。這又分兩個方面：一是控制車輛出行，如按車牌單、雙號分別行駛，或是鼓勵和發(fā)展公共交通，減少私家車的使用，美國等西方國家早在很多年前已在一些交通繁忙路段實施鼓勵兩人以上的車輛優(yōu)先行駛的規(guī)定；再就是控制汽車保有量，以高額的稅、費甚至控制上牌等來限制汽車數(shù)量的發(fā)展。這些方法短期可以奏效，但有失公平、合理。如何更有效地使用現(xiàn)有交通運輸網(wǎng)絡(luò)就是人們試圖尋找更好地解決上述問題的重要途徑之一。人們希望通過增加技術(shù)含量的方法提高現(xiàn)有道路的利用率，提高道路交通的安全程度和道路使用的舒適性，智能運輸系統(tǒng)(ITS)因此應(yīng)運而生。
1ITS的基本概念和作用
所謂智能運輸系統(tǒng)，就是集信息處理、通訊、控制、以及高科技的電子技術(shù)等近期的科研成果，應(yīng)用于交通運輸網(wǎng)絡(luò)中。它與傳統(tǒng)的交通管理系統(tǒng)一個最顯著的區(qū)別是，將服務(wù)對象的重點由以往的管理者轉(zhuǎn)向道路使用者，即用先進的科技手段向道路用戶提供必要的信息和便捷的服務(wù)，以減少交通堵塞，從而達到提高道路通過能力的目的。另外，從系統(tǒng)論的角度來看，ITS將道路管理者、用戶、交通工具及設(shè)施有機地結(jié)合起來并納于系統(tǒng)之中，提高了交通運輸網(wǎng)絡(luò)這個大系統(tǒng)的運行效率。
ITS系統(tǒng)的功能包括以下幾個主要方面：信息提供、安全服務(wù)、計收使用費和減少交通堵塞等。系統(tǒng)向道路管理者和用戶提供的主要是道路交通情況的實時信息及相關(guān)的其它信息，如天氣等；而安全服務(wù)的內(nèi)容則有危險警告、人車事故預防、行車輔助等，它們通過不同的方式來幫助減少交通事故；費用收取主要是以電子方式自動地向用戶收取道路使用費或車輛停放費等。當然，系統(tǒng)還可以根據(jù)人們的需要提供更多的服務(wù)。
2先進國家的發(fā)展情況
北美、歐洲諸國及日本等西方國家在ITS的發(fā)展方面處于明顯的經(jīng)驗豐富地位，現(xiàn)從以下幾個方面來分析：
2.1政府的積極態(tài)度與有力支持
對于ITS的開發(fā)利用，有關(guān)當局均積極參與，并給予相當?shù)呢斄χС帧Ｔ诿绹陕?lián)邦/州運輸部作為主管部門，聯(lián)邦公路局、立法機構(gòu)及地方政府均有介入。政府的作用是對發(fā)展目標進行戰(zhàn)略規(guī)劃，如美國國會1991年通過了《陸上綜合運輸效率法》(ISTEA)，1997年又完善為《綜合運輸法》(ISTEAⅡ)，對如何采用先進技術(shù)以提高運輸網(wǎng)絡(luò)的效能做了相應(yīng)規(guī)定；1996年初聯(lián)邦運輸部對ITS的發(fā)展又提出了新的要求，“建立全國性的智能運輸基礎(chǔ)設(shè)施(ITI)以節(jié)省交通時間，減少傷亡事故，提高全國人民生活質(zhì)量”，具體規(guī)定出交通信息管理、緊急事故響應(yīng)、旅行信息等九個子系統(tǒng)作為該計劃的基本構(gòu)成，明確了到2001年的發(fā)展目標。此外，政府也是資金的主要來源。美國政府每年對ITS都有專門的預算，如1997、1998年分別為2.4和2.5億美元，而日本僅在1995年政府就投入6.7億美元，這為新興的ITS的發(fā)展提供了重要的物質(zhì)保障。
2.2專職機構(gòu)的領(lǐng)導與協(xié)調(diào)
作為一個行業(yè)，ITS要有專門的組織來負責有關(guān)業(yè)務(wù)的領(lǐng)導與協(xié)調(diào)，一般多為半官方的，或者是有政府背景的機構(gòu)，如美國的“全美智能運輸協(xié)會”，加拿大的“加拿大智能運輸協(xié)會”，而歐洲則有一國際性的ERTICO，“歐洲ITS組織”，其接受歐盟委員會的領(lǐng)導。這些機構(gòu)與政府關(guān)系密切，它們既有行業(yè)的組織協(xié)調(diào)職能，又作為政府的咨詢部門幫助制定發(fā)展戰(zhàn)略，制定和頒布行業(yè)標準，構(gòu)筑行業(yè)發(fā)展的架構(gòu)；在其內(nèi)部也有所分工，設(shè)立不同的專業(yè)委員會或工作組分管相應(yīng)的專業(yè)領(lǐng)域。
2.3社會各界的廣泛參與
由于ITS有較好的發(fā)展前景，在市場機制的推動下，除了專業(yè)性的研究機構(gòu)和咨詢公司外，大量的工業(yè)組織也紛紛介入，所涉及的行業(yè)較為廣泛，從傳統(tǒng)的汽車制造、機電加工到新興的計算機、通訊、信息、遙感等高科技領(lǐng)域。國際上一些著名的企業(yè)，如西門子、摩托羅拉、東芝等公司也加入有關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)和研制，甚至軟件巨頭美國微軟公司也開始關(guān)注并介入這個市場。據(jù)美國有關(guān)方面的預測，到2005年前后，僅美國國內(nèi)ITS相關(guān)產(chǎn)品的市場需求將達到105億美元。因此，有理由相信，ITS的發(fā)展前景是光明的。
2.4產(chǎn)品的多樣化
由于社會的廣泛參與和市場的積極推動，ITS的服務(wù)功能越來越豐富和完善，產(chǎn)品也形式多樣，使人們對交通運輸?shù)男枨蟛粩嗟氐玫綕M足，使運輸網(wǎng)絡(luò)的功效得到不斷地提高。以下是幾個比較有代表性的例子：
萬通卡(SMARTCARD)
其外形似銀行的信用卡，作用似電話磁卡/IC卡。主要用于過路費、停車費、公共交通工具使用費等的計收。目前流行“非接觸式”的，即卡與讀卡機不再直接接觸，可有10cm左右的工作距離，有的甚至隔著錢袋或衣服也能有效。卡經(jīng)補值后可反復使用。這種系統(tǒng)極大方便了使用者，而且也便于管理者的管理與操作，大大降低了使用與維護成本。現(xiàn)在不僅歐美廣泛使用，在日本及韓國等也很普遍。
電子收費系統(tǒng)(ETC)
主要工作原理是，載有特定裝置的車輛進入收費區(qū)后，收費區(qū)的信號探測器發(fā)出掃描信號，檢測并獲取該車的有關(guān)信息，然后根據(jù)不同的方式進行計費，或是使用萬通卡，或是中心賬戶計賬。目前這種系統(tǒng)功能日益多樣和先進，譬如信號探測系統(tǒng)還能夠獲取并記錄諸如車輛的幾何尺寸、車重、車型等數(shù)據(jù)，還能夠?qū)⒛切┻`規(guī)或不符合要求的車輛通過攝像機記錄車牌號。如果車內(nèi)再配有GPS(全球定位系統(tǒng))或其它類似功能的系統(tǒng)，信號探測系統(tǒng)還可以為過往的車輛提供前方道路通行情況，提供導航服務(wù)。電子收費系統(tǒng)主要用于公路或城市出入口處，它能夠減少或避免因收費而帶來的交通堵塞問題。在加拿大，為解決原經(jīng)過多倫多市的401號公路因交通擁擠而新建的407公路，采用了世界的全自動收費系統(tǒng)后，大大的改善了通行情況，緩解了該地區(qū)的交通緊張局面。
實時交通信息系統(tǒng)
系統(tǒng)所能提供的信息包括路況、交通擁擠情況、交通事故情況、交通管制、停車泊位等。信息傳播的方式主要有：調(diào)頻廣播、無線電短波和紅外波。汽車專用信息接受器根據(jù)設(shè)計的不同可以有多種的顯示方式——聲音的、文字/數(shù)字的，有的用色燈及其發(fā)光強度表示不同的內(nèi)容和程度，的是顯示在屏幕的電子地圖上。目前比較著名的如日本的“車輛信息與通訊系統(tǒng)”(VICS)，其經(jīng)過5年的爭論與開發(fā)，于1996年4月正式投入使用；再如歐洲的“交通信息頻道”(RDS-TMC)，現(xiàn)在在5個國家的9個城市中試運行，ERTICO已經(jīng)為歐盟11國推廣該系統(tǒng)擬定了時間表。
智能汽車
主要是在汽車上加入更多的電子控制系統(tǒng)，大大提高駕駛的安全性和效率。日本最近推出ITS的概念車HSR—VI，該車既可以手動駕駛，也可以自動駕駛。在自動駕駛狀態(tài)下，車載電腦搜集來自激光雷達、立體圖像傳感器、多用途通訊系統(tǒng)以及交通管理方面發(fā)出的各種信息，以操縱汽車的行駛。這些裝置還可以將外部的情況提供給駕駛員以避免發(fā)生交通意外，如果駕駛員未能及時剎車、誤入禁行區(qū)、超速行駛或是其它操作錯誤，汽車的自動信號系統(tǒng)會發(fā)出警告，并自動采取相應(yīng)的措施，如變換車道等；電子制動系統(tǒng)則可以避免因緊急情況而驚慌失措可能帶來的不良后果。
自動化公路系統(tǒng)(AHS)
美國正在對自動化公路系統(tǒng)進行由計算機控制的駕駛試驗，并將很快投入實用。伯克利加州大學“高級公路和交通研究計劃”已經(jīng)建成了未來可供毋需駕駛員駕駛的汽車行駛的公路原型，并在1997年8月進行了實用成果的演示。這種思路是通過提高現(xiàn)有道路的利用率，而不是修建更多道路的辦法來滿足交通對道路的需求。具體工作是開辟專用車道，利用專門敷設(shè)在路面下的磁體來引導汽車的行駛，并確定汽車在公路上的位置；用高效雷達來控制車速，并保持與其它車及障礙物的間距。汽車在其上自動行駛，全無人為干預。目前汽車制造商們也在考慮給所生產(chǎn)的汽車裝上計算機導航系統(tǒng)，以適應(yīng)情況更加復雜的道路。研究人員已經(jīng)證明，在這種公路上汽車可以高速行駛，即使在轉(zhuǎn)彎處車速也可以高達100km/h以上，而且汽車的間距可以很小。所有汽車都以同樣的速度行駛，因此不會增加交通事故，大大提高了道路的通過能力。
3中國的發(fā)展概況
我國在ITS方面的開發(fā)和應(yīng)用尚處于起步階段，進行了一些有成效的基礎(chǔ)性工作。
從行業(yè)管理的角度來看，這項工作一直是由國家科委牽頭，參加的部門有交通部、鐵道部、建設(shè)部、電子工業(yè)部等。目前北京成立了一家專門的機構(gòu)“ITS研究中心”(屬交通部)，但尚未有部級的ITS領(lǐng)導和協(xié)調(diào)組織。在業(yè)務(wù)的對外交流方面，我國似乎偏重與歐洲的發(fā)展。1995年起就與歐盟的RETICO正式開始接觸，并于1997年6月在北京舉行了首屆“歐洲—中國ITS”會議，最近又計劃在歐洲舉行第二屆。日前RETICO正與中國開展一個為期10個月的項目，幫助中國在ITS領(lǐng)域開展工作，介紹歐洲的經(jīng)驗與技術(shù)。
在系統(tǒng)的實際開發(fā)和應(yīng)用方面，我國已有了不少實際成果，在局部地區(qū)形成了ITS的雛形，或?qū)崿F(xiàn)了ITS系統(tǒng)的部分功能。其中最主要的是電子收費系統(tǒng)，全國已有不少省份或城市開始采用或試行這種先進的管理方式。如廣東省的佛山市，從1996年開始在該市周圍的23個收費站點推行電子收費系統(tǒng)，提高了道路的通過能力，降低了空氣污染。同樣，在一些高等級公路上也出現(xiàn)了類似的收費系統(tǒng)；結(jié)合交通工程在新建的高速公路旁一般都埋設(shè)了光纖等信號傳輸線路，有些還安裝了車輛探測裝置和可變式信息顯示裝置，便于其后的交通控制、管理和服務(wù)。此外，在引進國外先進技術(shù)和產(chǎn)品的同時，我國也開始與外國的廠商建立合資企業(yè)，生產(chǎn)ITS的產(chǎn)品。
4關(guān)于我國ITS的發(fā)展設(shè)想與建議
很顯然，對于人均占有耕地面積大大低于世界平均水平、經(jīng)濟尚處于發(fā)展階段的人口大國的中國來講，修建更多道路的潛力有限，且道路網(wǎng)絡(luò)的擴展會很快被以更高速度增長的交通量所淹沒。因此，提高現(xiàn)有道路的使用效率是今后應(yīng)重點關(guān)注的一個問題，而智能運輸系統(tǒng)則是一個發(fā)展方向。可以從以下幾個方面著手：
4.1觀念、意識上的重視
首先，要使有關(guān)方面在思想觀念上對發(fā)展ITS的重要性有所了解和認識，能夠站在戰(zhàn)略的高度來看待這個問題。其次，我國新一屆政府已經(jīng)提出希望用增加包括交通在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)等來拉動我國的經(jīng)濟發(fā)展。所以，可以說交通又一次面臨著大發(fā)展的機遇。然而這一次的發(fā)展不能像以往那樣，只是從量上進行簡單的擴張，擴大交通運輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，而更重要的是要增加其質(zhì)的發(fā)展。具體就是要提高科技含量，強化服務(wù)功能，更加適應(yīng)社會發(fā)展的需求，也就是說交通的“可持續(xù)發(fā)展”應(yīng)當建立在比擴大數(shù)量和規(guī)模意義更加廣泛和深入的基礎(chǔ)上。
根據(jù)國內(nèi)外發(fā)展的情況，可以預計交通運輸業(yè)今后仍將是一個重要的行業(yè)，在國民經(jīng)濟中占有相當?shù)谋戎亍Ｒ虼藷o論從市場占有的角度，還是從保護民族工業(yè)的角度看，我們都必須及早采取行動，爭取主動。
4.2建立、健全組織機構(gòu)
ITS是跨行業(yè)的多種技術(shù)的綜合性產(chǎn)物，必須要有一個高層次的機構(gòu)進行相關(guān)業(yè)務(wù)活動的領(lǐng)導與協(xié)調(diào)。可以參照國外經(jīng)驗，組建部級的、半官方的組織來通盤考慮的工作，合理地調(diào)配各種可用資源。交通部作為ITS存在的基體—交通基礎(chǔ)設(shè)施的主管部門，有條件也有義務(wù)在業(yè)務(wù)上進行更多的指導與關(guān)注。總之，要結(jié)合我國的國情，使ITS事業(yè)穩(wěn)步和有序地向前發(fā)展。
4.3超前開展工作
雖然我國ITS的整體水平還比較落后，市場遠未得到開發(fā)，但當我們在比較有把握地預測到交通運輸管理、服務(wù)體系的發(fā)展前景時，就要進行戰(zhàn)略上的考慮，借鑒國外ITS發(fā)展過程中成功的經(jīng)驗，有針對性地開展基礎(chǔ)工作。這包括在法律上明確和完善我國發(fā)展ITS的近期目標和長遠規(guī)劃；制定ITS體系的構(gòu)架、發(fā)展的原則和對策；在技術(shù)上著手對ITS的標準、規(guī)范進行研究和規(guī)定；從運作上考慮資金的籌措、市場的開發(fā)以及“游戲規(guī)劃”的制定(這主要是指如何對引入國外先進技術(shù)和產(chǎn)品加以一定的限制，以保護民族工業(yè)的發(fā)展)。
一個重要的問題是標準，即ITS業(yè)界應(yīng)廣泛遵守的標準和規(guī)范。假若大家各行其是，系統(tǒng)間互不兼容、溝通，用戶則會遇到不必要的麻煩，并造成投資的重復和管理的復雜。再如，交通實時信息的提供也應(yīng)有統(tǒng)一的技術(shù)手段與規(guī)范。標準問題涵蓋面很廣，有許多的工作要做。
當然，從我國目前情況看，系統(tǒng)地開展ITS的開發(fā)應(yīng)用似乎為時尚早，但基礎(chǔ)性的、學術(shù)性的研究工作應(yīng)該超前進行。另外，在條件比較成熟的情況下，可以進行一些試點工作，以取得經(jīng)驗。
4.4重視對外交流，立足以我為主
吸取和借鑒他人的經(jīng)驗教訓，是取得成功的一條捷徑。雖然ITS的發(fā)展歷史不長，但其對交通運輸業(yè)來講是一種質(zhì)的飛躍，具有非常現(xiàn)實的應(yīng)用價值和廣闊的市場前景。我們應(yīng)一方面積極地進行國際性的技術(shù)交流與合作，了解和掌握發(fā)達國家在這方面取得的成功經(jīng)驗和做法，同時也應(yīng)考慮我國的經(jīng)濟發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資金來源、道路狀況、交通特點等實際情況，進行認真的分析研究，制定出符合我國國情的發(fā)展戰(zhàn)略，加快中國ITS業(yè)的發(fā)展。
智能交通論文:智能交通系統(tǒng)發(fā)展
摘要智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)在交通運輸發(fā)展的趨勢，就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展狀況做了簡要的介紹，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)鍵詞智能交通運輸系統(tǒng)
智能運輸系統(tǒng)(IntelligentTransportSystem)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,運用計算機、通信、人工智能、傳感器等領(lǐng)域的先進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行調(diào)整以及對外界進行信息,使整個交通系統(tǒng)的通行能力達到較大。
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,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)量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟損失,據(jù)研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經(jīng)濟損失約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)濟損失分別為500~5000和50～500億歐元。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)揮較大的作用，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)域的經(jīng)驗豐富水平。1991年,美國開始對ITS研究進行投資,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世紀運輸權(quán)益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。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,其中有相當一部分用于支持ITS的進一步研究與開發(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行智能運輸系統(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輸界規(guī)模較大的合作研究計劃,共有12個國家的700多個單位參加,經(jīng)費達5億歐元。日本從20世紀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推進組織,是對ITS進行研究最早、實用化程度較高的國家。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,進入20世紀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)從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、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年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設(shè)在交通智能運輸系統(tǒng)工程研究中心,代表中國參加國際智能運輸系統(tǒng)的標準化活動,現(xiàn)在正進行中國智能運輸系統(tǒng)標準體系框架的研究。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%,預測2010年將接近50%;機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到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,但跟不上機動車增長速度。總體水平與發(fā)達國家有較大差距,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的主導思想
中國是一個發(fā)展中國家,與發(fā)達國家相比,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。
中國交通運輸正面臨經(jīng)濟發(fā)展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重復發(fā)達國家走過的老路,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程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)。
21世紀交通管理的發(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(shù)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(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，并且公路運輸發(fā)展成為交通運輸?shù)闹髁姟５c發(fā)達國家相比,仍存在著一些差距，如交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施總量不足的矛盾依然存在;交通運輸設(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(yīng)21世紀的要求,我們應(yīng)采取積極的對策,根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運輸系統(tǒng)。
4.1打好ITS發(fā)展基礎(chǔ),特別是應(yīng)加強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)積極加強與ITS開展較先進國家的交流,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(shù)的推廣試驗場。
4.2建立ITS協(xié)調(diào)組織機構(gòu)
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(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。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導的,有關(guān)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ITSAmerica,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。
4.3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(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)加強國內(nèi)高校及科研單位交通運輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作,派出人員學習培訓,走出去、請進來,將近期的ITS技術(shù)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)。
4.4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(yīng)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(shù)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?
