浅谈智能交通运输系统

霍旭

摘要：智能运输系统实际上是一个复杂的社会系统，涉及众多的领域和部门，管理体制、信息沟通能力、考虑问题角度等均会对系统建设与运行产生巨大的影响；系统开发涉及众多的技术领域，需要不同学科背景的专家参与和协调；还有政府、企业、研究单位等在智能运输系统建设过程中也要承担相应的不同的责任。

关键词：智能 交通运输 ITS

一、智能交通运输系统的内涵及其一些功能特点

所谓智能交通系统，就是在现有的交通状况下，充分利用现代高新技术进行合理的交通需求分配和管理，通过卫星导航系统、汽车自动引路系统、交通信息通信系统（VTCS）、视频监控和计算机管理等多种技术手段，将整个路网的通行能力迅速提高，实现安全、快速、便捷运输目的的一种交通综合治理方案。

真正意义上的智能运输系统具有如下特点：智能运输系统适合于对含有复杂性、不完全性、模糊性、不稳定性和算法未知的运输过程的描写具有分层信息处理和决策机构。智能运输系统的核心在高层模块，它对运输环境或运输过程进行组织、决策和规划，实现广义求解智能运输过程具有非线性。智能运输系统根据当前的客货流量的大小和方向，在调整运输系统参数得不到满足时，就以跃变的方式改变运输系统结构，以此提高运输系统的效益智能运输系统具有总体自寻优化的特点。由于智能运输系统具有实时特征辨别、特征记忆和拟人的特点，在整个运输过程中计算机系统实时获取客货和环境的信息，进行实时处理并给出运输决策，通过不断优化参数和寻找运输系统的最佳结构形式，以获取整体最优运输效益。我们在规划设计交通运输系统时，应该有一定的前瞻性，应该定位在智能运输系统。智能运输系统必将带来巨大的经济效益、社会效益、生态效益、环保效益。ITS是在现有或较为完善的基础设施之上，将先进的通信技术、信息技术、控制技术有机地结合起来，综合地运用于整个交通运输系统以实现其目标和功能。

二、国内智能运输系统的发展状况

进入90年代，我国也开始智能交通运输系统的研究。从1995年开始，我国专家积极参与了国际上ITS的各种学术交流以及研究、开发活动，部分研制成果已在高速公路上进行了初步试验，取得了一些成效。目前，北京、上海等大城市的科研院所都在ITS方面投入力量，并展开了一系列的研究。

三、ITS所包含的内容

（一）先进的交通信息服务系统（ATIS）

先进的交通信息服务系统是建立在完善的信息网络基础上的，交通参与者可以通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供各处的交通信息；该系统得到这些信息并经过处理后，适时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式和选择路线。这样可以提高人们的出行能力和安全系数。由于合理地选择了出行方式和路线，从而使路网上的交通流获得平衡分配。如果车上装备了自动定位和导航系统，该系统还可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。

（二）先进的交通管理系统（ATMS）

在这个系统中，有一部分与ATIS共用了信息采集、处理和传输系统。交通管理部门对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监控，通过收集到的信息，对交通车辆进行有效的实时疏导、控制与处理等。ATMS包括的子系统有：在途驾驶员信息系统、旅行服务信息系统、事故处理系统、交通控制系统和排放检测与控制系统等。

（三）先进的公共交通系统（APTS）

该系统的主要目的在于改善公共交通的效率（包括：公共汽车、地铁、轻轨交通、城郊铁路和城市间的公共汽车等），提高公共交通的可靠性和安全性，以提供便捷、经济、大运量的公交系统。

（四）先进的车辆控制和安全系统（AVCSS）

从当前的发展看，由于AVCSS为驾驶员提供了各种形式的碰撞和安全保障措施，改善了驾驶员对行车环境的感应和控制能力，通常把它分为以下两个层次：一是车辆辅助安全驾驶系统。行驶中的车辆通过车载的传感器测定出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离和其他情况，由车载计算机来处理，在紧急情况下，还可以强制车辆制动。二是自动驾驶系统。在智能公路上，能够在较高的速度下自动保持与前车的距离。智能汽车只有在智能公路上使用时才能发挥其全部功能，如果在普通公路上使用，它仅仅只是装备了辅助安全驾驶系统的汽车。

（五）营运车辆运行管理系统（CVO）

这是一个以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理論进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术来有效地管理和改善客货汽车、公共汽车企业的行驶技术与设备，并组织运输，使营运车辆的安全性和生产效率得到提高，使公路系统的所有用户都能获益于更为安全可靠的公路环境，提高运输效率。

（六）电子收费系统（ETC）

电子收费系统使用者可以在高速公路公司或银行预交一笔通行费，领到一张内部装有电子线路的通行卡，将其安装在自己汽车的指定位置，这样当汽车通过收费站的不停车收费车道时，该车道上安装的读取设备与车上的卡进行相互通信，自动在预交帐户上将本次通行费扣除。这样就可以使所有地面交通收费系统实现自动化，以减少因用现金收费所造成的交通延误。

（七）紧急救援管理系统（EMS）

紧急救援管理系统是一个特殊的系统，其基础是ATIS、AT-MS和有关的救援机构与设施。通过ATIS和ATMS这些设施可以将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，提高对突发交通事件的报告和反应能力，改善应急反应的资源配置，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、救护、排除故障车辆等服务。

四、智能交通运输系统中的主要技术平台endprint

（一）全球卫星定位系统（GPS）

全球卫星定位系统是由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大子系统构成，是具有全球性、全天候优势的导航定位、定时、测速系统。GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等多种功能。

（二）交通地理信息系统

交通地理信息系统是一种空间性数据库管理系统，除具备一般数据管理系统的基本功能外，还具有空间查询和分析的功能，用户可以根据需要建立一个应用分析模型，通过动态分析为评价、管理和决策提供服务，因此它为ITS，提供了数字化平台。

（三）现代通讯和网络技术

目前，全球移动通讯系统可以使用户之间方便地进行信息传递，可以在任何时间和地点实现车辆之间、货主之间的生产调度通信联系和营销业务通信联系等；正在高速发展的互联网能够实现货运企业间的数据交换、货物的预约和车辆的配载、企业本身的内部管理等；前途广阔的无线局域网技术，可以让用户在任何时间和地点轻松地进入到网络去获得自己所需的交通信息。在智能运输系统中，将GPS导航系统与交通地理信息系统、通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能。

五、我国智能交通发展的思路和目标

我国智能交通系统的发展思路是：紧密围绕国家经济发展和交通运输发展的总体目标，以行业标准为先导，以资源整合为关键，以出行者需求为导向，以技术研发为支撑，以做大做强本国企业为依托，立足国内交通特点，坚持政府推动和市场培育相结合，基础研究和项目建设共推进，打破体制约束，构建信息平台，努力研究和开发具有自主知识产权的技术和系统，加快推动产业发展壮大，努力使智能交通领域成为我国高技术开发和新兴产业成长的重要领域，为国民经济社会环境健康持续较快发展做出积极的贡献作用。

六、中国智能运输系统的对策和建议

（一）进一步加强智能交通发展的组织建设

我国智能交通协会尽管成立时间不长，但在发挥中介机构作用、推进智能交通发展方面也做了不少工作。建议进一步加强智能交通发展政府机构力量，强化其在规划制定、部门协调、政策研究、技术研发、标准统一、市场秩序维护、质量监督、信息服务等方面的功能，并充分发挥行业协会的作用，促进我国智能交通产业健康持续较快发展。

（二）建立部门间信息共享和协调机制

解决智能交通的信息平台需要不断深化体制改革，也需要通过城市内部智能交通系统整体框架规划，建立信息共享平台，以促进各部门间的信息交换和深加工。在省市层面，可尝试建立包括交通、城管、公安等部门相关负责人成立的交通信息协调和监督小组，致力于不同部门间的信息共享平台建设和利用。

（三）加强市场培育，扶持国内企业做大做强

以市场需求为导向，进一步加强市场培育，规范市场秩序，提高产品质量，完善产业发展环境，形成包括供应商、运营商、政府和消费者间的完善的智能交通产业链。通过重点工程建设、财税支持、政府采购等优先倾斜政策，支持国内企业做大做强，并促进配套企业和中小企业协同发展，加快整个产业的发展壮大。

（四）加大科技研发投入，统一标准并提高执行力度

進一步加大对智能交通领域技术研发的投入，鼓励引导企业开展技术研发，加强产学研合作，在共性及关键技术的领域方面开展深入合作，力争形成更多更好的具有自主知识产权的产品、技术和品牌，改变核心技术受制于人的局面。要大力提升标准水平和质量，增强标准公信力，并在全国推广统一的技术标准，建立完善的标准执行机制，为产业发展提供重要前提保证。

（五）尝试建立智能交通开发信贷基金

国内一些城市建设智能交通利用了国外的信贷基金，提供基金的国外政府同时指定了国外企业作为项目的总承包方。这种信贷融资模式制约了国内智能交通企业的发展。可通过国家开发银行，建立智能交通开发信贷基金，支持国内外智能交通项目的建设，在提供信贷基金时，指定国内骨干企业作为项目承包方，以促进智能交通产业的发展。

（六）开展跨省高速公路不停车收费系统联网的试点工作

跨省高速公路联网收费的需求日趋紧迫，选择经济联系紧密的邻近省份开展跨省高速公路不停车收费系统联网的试点工作。在试点工程实施后，总结经验和不足，尽快实现高速公路收费系统的全国联网。

七、结论

目前，我国智能交通发展仍处于起步阶段，智能交通的进一步发展还存在缺乏统一部署和应有衔接、成果转化效率低、人才匮乏等制约因素，应通过建立统一的管理机构、大力整合行业资源、加强人才培养和提供成果转化平台等对现行机制加以完善。未来若干年内，世界各国必将更加重视智能交通技术的研究与推广，并把它作为未来交通建设与发展的优先领域予以重点支持。我国应发挥后发优势，积极探索发展模式，为交通运输业在智能交通这一新技术领域的健康发展提供有力保障。

参考文献：

[1]杜一萍.智能交通运输系统综述[J].江苏省交通科学研究院，2001（5）：13-15.

[2]魏明，龚家传.智能交通运输系统及其发展现状[J].贵州大学学报（农业与生物科学版），2002（5）：376-380.endprint