智能交通系统综述及未来展望 随哲1 王宇2

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:随哲1 王宇2
[导读] 随着经济的迅猛发展,人、车和道路之间产生矛盾,交通拥堵、道路管理等问题显现出来。

        1.重庆交通大学  土木工程学院  重庆  400074;
        2.重庆市智翔铺道技术工程有限公司  重庆  400074
        摘要:随着经济的迅猛发展,人、车和道路之间产生矛盾,交通拥堵、道路管理等问题显现出来。为改善解决这些问题,提出了智能交通的概念并成为改善交通问题的重要方式。本文对智能交通系统的发展现状和主要发达国家的构架建设进行介绍,并对智能交通系统于我国的发展面临的挑战与问题进行讨论,进而对未来智能交通系统的新要求。
        关键词:智能交通系统;发展现状;未来展望
       

        1 引言
        随着人们对交通的依赖愈加愈烈,现有的交通功能已经不能满足社会要求,交通设施的落后、交通拥堵等一系列交通工程问题愈来愈突出,使得人们出行的效率受到极大影响。面对这些问题,传统的解决方式有:
        (1)拓宽道路,增加道路数量。传统的道路规划是在原有的状况下规划设计建设的,没有考虑未来发展问题,规划不合理。拓宽道路是耗费时间、财力的方式。
        (2)控制交通量。这是我国多数城市使用的主要措施之一,通过限制购买车牌和限号,减少道路交通量。但这影响了人们对汽车的购买需求,反而降低了社会经济的发展。
        以上传统措施不能解决根本问题,需一种新型改善交通的方式。因此,智能交通系统概念得以引用,成为未来交通发展的重要部分。
        智能交通系统(ITS)是指将各种科学技术进行结合,并在交通运输管理系统中应用,使人、车、路实现密切联系,形成在各个方面实现功能的管理系统,达到安全、高效、环保的目的。
        2国外ITS发展情况
        20世纪80年代以来,在美国、欧洲等发达国家的研究推广下,智能交通系统取得迅猛发展,经过不断的研发应用,许多国家已经确定符合国情的ITS发展战略。
        2.1美国智能交通系统的发展
        20世纪60年代,美国开始进行智能交通的研究,当时称为电子路径导航系统。90年代,美国智能交通系统得到快速发展,通过通信技术实现了智能交通的自动化,“智能化车辆-道路系统”组织成立,并进行电子收费系统(ETC)试验,研究制定美国汽车导航标准办法。1994年,ITS America协调政府有关机构、私人企业和技术组织,得到发展美国道路运输的目的,制定了“国家智能交通系统项目规划”,提出ITS的七大领域,包括:
        (1)出行和交通管理系统包括对交通信号控制、道路交通状况监控、交通安全事故应急处理等功能。
        (2)出行需求管理系统是将出行和交通管理系统处理的信息和道路服务设施向出行者发布,解决交通需求问题。
        (3)公共交通运营系统和商用车辆运营系统通过与其他系统的结合,为车辆调度提供帮助,及时得到车况、行驶路线等信息。
        (4)电子收费系统利用计算机系统对车载电子设备自动收费。
        (5)应急管理系统能够及时发现道路突发紧急事件。车辆控制和安全系统通过车载设备、道路设施和自动控制处理等技术,将周围环境情况和车况反馈给驾驶员。
        根据ITS America公布的信息,美国的智能交通系统发展战略已经基本实现并应用[1]。
        2.2欧洲智能交通系统的发展
        由于欧洲国家的国土面积较小,ITS形成了以欧盟作为整体进行研发应用。1973年起,英国运输研究所开始研发SCOOT系统,之后全球近180个地区以它为基础,研发出多种版本。1985年以来,欧洲先后提出 “欧洲高效安全交通系统发展计划”和“保障车辆安全的欧洲道路基础设施计划”,并在两大计划指导下进行交通运输信息化领域的研究、开发与应用[3]。欧盟在1996年通过了《跨欧交通网络(TEN-T)研发指南》[2],旨是为建设多种方式信息服务贯穿欧洲的交通信息网。2001年,欧盟将发展智能交通系统计划收录到其未来十年的交通政策《欧洲2010交通政策:决策的时刻》中,提出智能交通系统一体化。


各国相继投入资金开发并建立起符合国情的智能交通系统,主要为减缓道路交通拥堵,减少交通事故发生率,智能交通流引导,公共交通管理。
        3我国智能交通研究现状
        我国智能交通技术起步较晚。20世纪70年代,开始把计算机信息技术运用到道路交通运输管理工作中。90年代,我国加大与国外智能交通技术的交流合作,将智能交通放入国家发展战略计划中,成立智能交通研发中心,构建我国ITS体系,启动符合我国实际情况的智能交通系统关键技术研发和示范工程、现代中心城市交通运输与管理关键技术研究等项目。目前,我国智能交通取得了显著成就,为智能交通系统全面发展应用奠定基础。
        我国ITS主要包括以下方面:
        (1)交通控制系统以电子信息技术为基础,对信号周期、绿信比和相位差控制和实时优化。交通管理系统通过网络通信技术对车辆信息、突发交通事故及交通违章的综合有效管理。交通监视系统是对突发事件进行监控和处理,及协助处理交通拥堵和记录交通违法行为。
        (2)交通诱导系统通过交通广播和交通寻呼台向出行者提供交通信息。
        (3)交通信息动态显示系统以交通控制系统与交通信息系统为依托,通过道路上的信息显示屏发放信息,对车辆进行有效引导。
        (4)交通运输安全警报系统利用定位和车辆监控系统,监控运输车辆的路线和安全运行。
        (5)闯红灯违章监控系统通过路口的监控,对视频、图像和交通信号的分析,对行驶车辆的进行记录。驾驶员考试系统利用监控和电子信息技术,实现对道路考试的自动监测。
        (6)交通事故快速勘查系统通过3D立体摄像和数据传导等技术,对事故现场进行勘察和现场图像的高效传输,使指控中心对事故现场进行高效的处理。
        目前我国在ITS的研发和应用上还存在一些问题:
        (1)智能交通系统需要各部门相互结合,共同发挥作用。战略规划不能够统筹协调,智能交通系统的发展方向、标准还不够明确。现有的发展战略、规划还没能真正实现发挥作用,不能使产品研发、标准和规划相兼容。
        (2)与处于前列的国家之间合作交流不够多,而关键核心技术主要依赖于国外进口,使得我国智能交通系统发现受到遏制。
        (3)我国智能交通系统的产品研发主要偏向于交通管理,还没能实现向商业、服务全面发展。经济相对落后的城市还不能做到普及,使得智能交通系统存在区域不平衡性。
        4我国智能交通系统的未来展望
        随着我国对智能交通的扶持,ITS发展趋势有以下几个方面:
        (1)综合道路交通运输系统效率功能得到提升。利用网络资源配置与结构体系的结合、交通枢纽协同能力技术等技术,构建合理、高效的交通运行和服务系统。
        (2)交通拥堵和交通环境得到改善。还需大力发展绿色交通出行技术,例如,智能化交通控制管理技术、区域交通协同控制技术、道路拥堵识别及预知等。
        (3)交通安全仍是焦点问题,要研发改进人、车、路三方协同安全保障技术,如:汽车智能安全预警技术、车路信息获取与交互分析技术等。
        (4)交通信息化程度加大。车、路联网环境下的广域多维智能交通信息网络技术,如:道路交通信息获取设备、交通智能监控与应急处理技术等。
        智能交通系统是道路交通历史的一次重要变革,是未来道路交通发展普及的必要趋势,也是一个需要不断完善的系统工程。未来智能交通产业的发展也会随着经济发展面临越来越多的问题,需要加强核心技术的研发,吸取国外经验,结合我国实际规划属于我国自己的智能交通系统。
        参考文献:
        [1]史其信,熊辉.展望21世纪智能交通系统(ITS)的发展[J].黑龙江工程学院学报,2001,15(1):52-56
        [2]廖红卫.中国智能交通发展的思考[D].四川成都:西南交通大学:2004
        [3]杨东凯,吴今培,张其善.智能交通系统及其信息化模型[J]北京航空航天大学学报.2000,26(3):270-273

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