智能交通系统的研究现状及发展趋势分析

杨博文

（广东 广州 510530）

智能交通系统（Intelligent Transportation System ITS），指的是在较完善的传统交通系统基础之上，通过整合现代化的信息技术、通信技术、传感技术等高新技术，而形成的一种综合性的运输管理系统。其最大特点就是将智能化系统与传统的交通运输行业进行融合，利用现代的通信技术及大数据、云计算、人工智能等智能分析方法，对现有的交通状况进行实时感知并同步进行优化调整，改善城市道路拥挤的现状，最大限度地提升城市道路的使用效率，保障人们出行安全。

为了缓解目前道路拥堵的情况，需要我们研究并发展我国的智能交通运输系统（ITS）来提高现有道路的利用效率，这已成为未来交通运输的发展方向。

1 智能交通系统的研究现状

1.1 智能交通系统的发展历程

美国从上世纪60年代开始着眼于智能交通系统的研究。在随后几十年的发展中，美国创立了电子路径导向系统并开展了道路系统研究。在1991年，美国智能交通系统协会正式提出了智能交通系统(ITS)的概念。随后在车路一体化项目基础上对车路协同控制进行深入研究，通过实时监测、收集并分析各种交通流运行数据，对道路情况进行预测，制订最佳应变措施，有效缓解了美国交通拥堵的问题。

日本的ITS发展始于20世纪70年代，在此期间开展了动态路径诱导系统试验。日本于1994年成立了日本道路交通车辆智能化促进协会，推动其ITS的发展。近几年来，日本主要围绕车路协调开展研究，加强了无线通信技术在ITS领域的应用，并开展了交通对象协同式安全控制技术研究。目前日本的ITS研究与应用开发主要围绕车辆信息与通信系统、不停车收费系统、先进道路支援系统来开展。为推广应用ITS的研究成果，日本还先后制定了Smartway（智能道路）计划和Smartcar ASV（Advanced Safety Vehicle，先进安全型汽车）计划，目的是创造综合ITS技术的高效、安全的通行环境。

欧洲从20世纪70年代开始研究道路交通通信技术。在80年代中后期，欧洲开展了车辆安全道路结构计划、高效安全交通系统计划的研究。欧洲道路交通通信技术应用促进组织于1991年成立，用以促进欧盟与相关企业之间合作，从而共同推动ITS在欧洲的发展。欧盟委员会于2016年通过了“欧洲合作式智能交通系统战略”，目标是到2019年在欧盟国家道路上大规模配置合作式智能交通系统，实现汽车与汽车之间、汽车与道路设施之间的“智能沟通”。

我国的智能交通系统研究目前已有不错的成果。20世纪90年代开始，我国学者开始积极推动我国的ITS研究与国际先进水平接轨。“十五”期间，智能交通运输被纳入“863计划”；“十一五”期间我国成立了中国智能交通协会，并选择了“北上广”等11个特大型城市开展智能交通系统的试点，目前取得了不错的进展。近些年，智能交通系统建设进入快速发展时期，截止到2016年3月，全国电子不停车收费系统（ETC）覆盖范围达到了12万公里高速公路，覆盖范围达联网省份的90%以上。

1.2 智能交通系统的组成部分及各自特点

ITS从20世纪60年代开始研究，至今已有一定的成果。目前ITS主要由交通信息采集与管理系统、交通运输智能化系统、电子收费系统组成。

（1）交通信息采集与管理系统。通过预先设置在道路、车辆、站点等地的传感器等设备，向各地区的智能交通指挥中心反映实时交通状况。各指挥中心在收集传感器信息之后对信息进行发布，利用信号灯实施动态调整、管制，引导车辆避开拥堵路段，保障城市交通网络的高效运转。

（2）交通运输智能化系统。通过后台信息中心，将运力资源与需求进行最大程度的匹配，提高道路运输效率，例如有效匹配货物与车辆，减少货车空驶；利用乘客刷卡数据，对公交车进行智能调度分配等。

（3）电子收费系统。使用者通过购买电子收费装置并对其中通行卡预存部分费用，在通过收费站时车道上的读取设备与车上的卡建立实时通信，在用户预存款中将路桥费扣除。研究表明，ETC系统使用可以将车辆的通行效率提升3倍到5倍，有利于减轻收费站前大排长龙的现状。

2 智能交通所面临的问题

2.1 交通信息利用不充分

车流量大、路网复杂、路面立体是城市交通的主要特点。目前智能交通系统主要问题有数据多效果少、单点强全局弱。比如一个城市全部摄像头记录的视频数据量相当于1000亿张图片，海量视频数据都在“沉睡”，大量数据在规划决策层面上的智能化应用鲜有成功案例，无法为城市智慧交通的规划发展提供更有效的参考依据。

2.2 交通基础设施不够完善

完善的交通基础设施是智能交通系统发挥作用的前提条件，没有完善的交通基础设施，则无法实现智能交通系统的建设目标。当前，我国交通基础设施短缺，许多城市还处于城市交通网不完善的阶段，另一方面也存在当前交通设施利用率低，管理落后的问题。

2.3 缺乏核心关键技术

缺乏核心关键技术是影响我国智能交通系统发展的主要问题。目前国内智能交通高端市场许多是国外品牌，核心关键技术及设备主要依赖从国外进口。缺乏核心技术不仅使产业在发展过程中不断付出昂贵的技术使用成本。

3 智能交通系统发展趋势的预测

3.1 构建智慧交通平台

城市进入大数据时代，智能交通系统的发展目标应是充分利用互联网、移动互联、物联网等新一代信息技术，通过高新技术和设备的使用，对道路实时使用情况、天气情况以及路面通行的车辆情况进行实时监控、及时获取并分析，实现对危险情况的主动预警和事件的快速响应，为交通管理部门改善交通状况提供参考，为城市智慧交通的规划发展提供参考依据。

3.2 智能系统与基础建设协同发展

智能交通系统充分发挥作用需要智能系统与基础设施的协同工作。对于城市交通基础设施不够完善的城市，首先应该大力开展交通基础设施建设，并提前布局后期即将引入的智能系统。对于一些基础设施较为完善的城市，应重点聚焦提升交通设施利用率，积极引入智能交通系统，提升设施的管理效率。

3.3 大力推进我国智能交通系统核心关键技术的研发

对当前智能交通系统发展不足的问题，应在学习国外先进技术的情况下，结合我国道路交通的实际情况以及国家经济的基本国情，研发符合我国国情发展的智能交通系统，避免盲目照搬国外技术。同时鼓励科研机构开发自主知识产权的产品，打破对国外产品的依赖。

4 结语

ITS是信息化时代传统交通运输行业与新兴的计算机技术、人工智能、通信技术的一次大融合。实现我国交通运输现代化，需要坚持发展好智能交通。ITS对于我国加快城镇化建设，提高道路通行效率，缓解交通拥堵大有益处。同时，要让ITS与交通环境主动适应，努力推动我国交通运输行业发展。