近半个世纪以来,交通拥挤、道路阻塞、交通事故频繁、空气污染严重等问题正制约着人们生活质量的提高以及社会的发展,为了有效地解决交通运输问题,美国、欧洲、日本等发达国家都曾试图通过直接修建道路来解决交通问题,但是土地资源是有限的,道路的里程数远远满足不了人们的交通需求。19世纪80年代一些交通业界人士意识到信息革命时代计算机技术和通讯技术的快速发展将会全面影响传统的地面交通系统。
1994年世界智能交通大会在巴黎召开,在这次大会上,主要发达国家达成一致的意见,将欧洲、美国、日本在交通领域正在开展的,应用通信、控制和计算机技术改善道路交通系统运行效率、提高安全性,进而实现人车路一体化的智能型运输系统的各种项目和开发领域统称为智能交通系统。这次会议成为发达国家正式开展智能交通开发和应用的标志。经过10多年的发展,目前智能交通系统在发达国家和部分发展中国家得到长足发展,并形成了独特的智能交通产业。目前,国际ITS领域已经形成美国、欧洲和日本三强鼎力的局面。
美国
美国ITS的雏形是始于20世纪60年代末期的电子路径导向系统(ERGS),中间暂停了10多年,80年代中期加利福尼亚交通部门研究的PATHFINDER系统获得成功,此后开展了一系列这方面的研究。1990年美国运输部成立智能化车辆道路系统(IVHS)组织,1991年国会制定了ISTEA(综合地面运输效率方案),除了对地面运输常规项目进行安排外,重要的是安排IVHS的研发和试验,希望利用通信和信息技术进行合理的交通分配以提高整个路网的效率。1994年IVHS更名为ITS,并提出了ITS的7个服务领域(7个系统),即先进的交通管理系统、先进的出行信息服务系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、先进的公共交通运营系统、应急管理系统和先进的车辆控制系统。进入21世纪后,尤其是“9?11”事件发生后,美国政府将ITS的发展重点放在了信息服务、通信和安全上,并在其中增加了社会保安和车辆装载物品监控等内容。
目前,美国已经建立了较完善的ITS体系结构,其由多个系统构成,主要包括:(1)出行及交通管理。这一系统主要是收集和处理道路交通系统的信息,并对各种控制设备发出命令,向公路使用者提供各种与出行有关的信息,疏导人们的出行需求。(2)公共交通运营。这一系统服务能够提供公共交通运营的自动化程度、改善计划和管理功能,给旅客提供实时的交通信息。(3)商务车辆运营。商务车辆运营的服务是为了满足提高汽车货运行业安全性和其生产率的要求,通过车辆定位和优化运输路线来管理车队。(4)电子付费服务。这一系统能够收取通行税、通行费、停车费,能够支持磁卡支付方式或者别的技术等。(5)事故应急管理。这项服务专门用来通过求救信息系统来帮助驾驶员或者他们的车辆,把事故的发生和危险状态立即通知交通警察或者别的部门,从而改善交通安全状况。(6)先进的车辆控制和安全系统。这项服务主要是通过避免车辆撞击和预警系统而改善车辆的安全状况。
日本
ITS在日本的发展始于20世纪70年代,1973~1978年,日本成功地组织了一个“动态路径诱导系统”实验,于20世纪80年代中期~90年代中期的10年时间,相继完成了路车间通信系统(RACS)、交通信息通信系统(TICS)、宽区域旅行信息系统、超智能车辆系统、安全车辆系统及新交通管理系统等方面的研究。日本1994年1月成立VETIS(路车交通智能协会),1995年7月成立VICS(道路交通信息通信系统)中心,1996年4月正式启动VICS,先在首都圈内而后推向大阪、名古屋等地,1998年向全国推进。日本的VICS是ITS实用化的第一步,处于世界领先水平,根据日本VICS中心的数据显示,到2010年,VICS车载机保有量达到3000万台,这是世界上有动态导航最大的系统,累计创造产值600亿美元。近年来,日本代表性的开发项目有国土交通省的“IntelligentRoadschema/smartway2001”计划、警察厅的驾驶安全支持系统(drivingsafetysupportsystem,DSSS)以及进入到第4阶段的先进安全车辆(advancedsafetyvehicle,ASV)研发项目。
目前,日本ITS的研究主要运用于:一是为出行者提供更加全面和便利服务的同时,提升道路管理、物流和安全驾驶的水平,主要通过依托各种先进的通信系统和车载系统,集成现有的应用系统来实现;二是通过车路协调改善道路安全。
欧洲
欧洲ITS的研发和实施投资来自于欧盟和各成员国。欧盟平均每年通过欧洲研究计划投入1亿欧元的资金资助各交通方式应用信息和通讯技术的项目。欧盟也提供资金协调交通管理系统的实施和服务,并积极鼓励私有企业在增值信息服务等方面投资。
作为世界上较早发展公共交通的国家之一,英国将加强公共交通基础设施建设作为历届政府的一项重要工作。英国对智能交通系统的研究一直处于世界的前列,其拥有世界最多用户的SCOOT系统一直是智能交通系统的主要组成部分。另外英国TIH交通信息高速公路(TIH)和视频信息高速公路(VIH)是世界领先的交通信息网络平台系统。具体来看,英国的智能交通系统主要包括(1)自动车辆定位系统。伦敦拥有世界上最大的自动车辆定位系统,能够向2000多个车站发送实时旅客信息。(2)可变信息系统。可变信息系统(VMS)是发布交通信息的主要途径之一。(3)智能停车系统。在英国莱斯特市,有一种实时停车信息系统能够为旅行者提供有关停车场方位和车位空间方面的信息。(4)旅行信息高速公路。旅行信息高速公路(TIH)是类似于互联网一样的交通和旅行信息网络,它包含多种由英国TIH共同体开发的工具和标准,用于旅行信息的交换。(5)视频信息高速公路。视频信息高速公路(VIH)提供一个无缝连接的CCTV网络,在VIH覆盖区域内,从任何地点可以控制任何一部摄像机,从而实现实时远程监控和信息共享。(6)城市交通管理和控制系统。城市交通管理和控制系统(UTMC)的形成是为了满足经济有效的城市交通管理的需求,UTMC使ITS系统在功能体系上成为了一种标准组件模式。(7)SCOOT系统。SCOOT系统是一种对交通信号网进行实时协调控制的自适应控制系统,它由英国运输研究所于1973年开始研究开发,1975年研制成功,1979正式投入使用,目前已被全世界170多个城市采用。(8)电子收费系统。电子收费系统(ETC)利用车辆自动识别技术和车辆与收费站之间的无线数据通讯,进行车辆自动识别和有关收费数据的交换,通过计算机网路进行收费数据处理,实现不停车全自动电子收费。(9)数字交通执法系统。数字交通执法系统(DTES)使用固定摄像机和车载GPS系统监控车辆的违章行为。(10)射频识别技术。射频识别技术(RFID)是一种非接触式的识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,并可工作于各种恶劣的环境中。(11)物联网。物联网在全球统一标识系统和计算机互联网的基础上,利用射频识别技术(RFID)、无线数据通信等技术,给每一个实体对象一个唯一的代码,构建一个覆盖世界上事物相连的互联网。
结语
智能交通系统是依据城市道路交通信息采集、处理、发布、决策的过程,运用各种先进的技术和科学方法,实现交通管理的自动化和智能化。ITS技术正在世界范围内蓬勃发展,其在解决交通安全、交通拥挤、交通环境和能耗等方面效果显著,同时也有利于基础投资成本的节约和劳动生产力的提高。我国应借鉴国外发达国家的先进技术及宝贵经验,根据国情,分析和研制适用于中国国情的ITS系统,以促进经济、社
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