时间：2022-03-19 09:31:03
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智能交通系统(Intelligent transportation Systems,简称ITS)是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS能有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业而受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。
交通仿真是智能交通领域的重要分支,它是利用最先进的计算机技术,通过仿真模拟的方法来分析交通问题,辅助交通管理人员做决策。传统上,数学推导、科学实验是进行科学研究、解决科学问题的主要方法。对于交通问题来说,由于参与交通的人很多,影响交通出行的因素也很多,人们很难、甚至无法对交通问题建立精确的数学模型。同时,由于安全、法规,以及开销方面的原因,进行现场交通实验通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能够有效地解决上述两个方面的困难。
然而,传统的交通仿真由于设计理念上的原因,并不能从根本上有效地解决交通问题。这是因为,交通系统是一个庞大的复杂系统,必须用对付复杂系统的方法来处理,也就是要用综合的方法,而不是还原分解的方法来处理。
城市交通系统是一个典型的复杂系统:
1)城市交通系统是由经济、环境、人口等因素综合作用的结果,必须全面综合地考虑城市交通和这些系统之间的关系。例如,不能为例城市交通问题的解决,而导致城市生态恶化,危害人居环境;不能为了城市交通的畅通,阻碍城市社会经济活动的健康发展。我们必须在已有工作的基础上,突破传统思维,探索研究此类复杂系统的新途径,而基于人工系统的研究方法正是这种有效途径之一。
2)城市交通问题不存在“一劳永逸”的解决方案。城市交通系统涉及人与社会的动态变化,本身也在不断变化和发展之中,不可避免地需要一个不断深化地认识过程,这类系统实际上不存在精确完备的整体解析模型。因此,无法“一劳永逸”地解决城市交通问题,我们需要基于“不断探索和改善”的原则,研究建立有效可行的计算实验方法体系,为不断地完善城市交通系统的综合可持续发展方案提供科学依据。
3)城市交通问题不存在一般意义下的最优解,更不存在唯一的最优解。首先,基于解析模型的最优解与假设条件直接相关,具有条件敏感性,但对于城市交通这样的问题,假设条件与实际情况往往存在很大差别。其次,解决这些问题一般不存在单一的优化指标,而多层次多目标优化往往导致多个甚至无数个解决方案,就连采用近似模型的多目标优化也是如此。再者,对于这类复杂系统,有时甚至连确定一个量化的综合优化指标也有困难,特别是由于复杂系统长期行为的不可预测性,试图求解其某一最优化解决方案本身就是不可行的。因此,我们应当接受有效解决方案的概念,而且还要接受一般情况下存在多个有效解决方案的事实。在这种情况下,我们应该利用平行系统方法,追求具有动态适应能力的有效解决方案。
基于以上分析,中国科学研自动化所王飞跃研究员提出了人工交通系统的概念。其基本思想是利用人工社会的理论与方法,把交通仿真推向更高的层次、获得更广的视野。它利用基于的建模、面向对象的编程和并行分布式计算等方法和技术,“生长”和“培育”交通系统,即“人工交通系统”。
利用人工交通系统解决问题的思路跟改革开放摸着石头过河差不多,不断探索和改善,使过程、方法更科学化、系统化、综合化,不断改善探索建立城市交通、物流、生态综合发展的理论和方法体系。
人工交通系统有三个核心组成部分:
一是根据人工社会的原理思想,建立一个来源于现实交通系统又超越现实交通系统的虚拟交通世界;
二是计算实验方法,即在上述的虚拟交通世界里进行可重复的实验,不但可以复原已有的交通拥堵、事故的成因,而且能够预先运行解决方案,从而选择最优的拥堵解决方法和突发事件的紧急预案;
三是平行管理运行,虚拟交通系统与实际交通系统相结合,直接采集现实交通数据,进行超前运算,以判断可能发生的交通事件,提前采取预防措施,为交通的高效畅通提供保障。
人工交通系统具有以下特点:
1)在宏观认识上,人工交通系统不是单纯的讨论交通自身的问题。相反,人工交通系统将交通看作社会整体的一个子系统,与经济、人口、环境、气候等子系统具有平等的地位,并将各个子系统之间的相互衔接、相互联系、相互作用和相互影响作为研究的重点之一。
2)在仿真方法上,人工交通系统属于微观仿真的范畴,但是不局限于研究局部的交通问题。人工交通系统面向大区域的仿真研究,采用复杂性科学中“涌现”的原理,在底层建立单个交通出行元素的模型,通过大交通区域内单个模型之间的相互作用,“涌现”出宏观的交通现象。
3)在实现手段上,人工交通系统不能在单一、孤立的计算机上进行仿真,要使人工交通系统具备真实交通系统的分散性和社会性,必须采用先进的分布式计算方法,如网格和P2P等,在互联网上建立结构化、分散化的虚拟交通路网系统,并且通过终端界面将网络中的真实人吸引到人工交通系统的运行中来,以使每一个模型具有逼近现实的社会属性。
4)在仿真目的上,人工交通系统不是一味的追求逼近现实交通环境和状态。除此之外,人工交通系统可以通过调整参数、添加随机事件等方法产生现实交通系统可能但尚未发生的交通现象,用以制定突发事故的紧急预案、交通控制方案的预评估以及交通参与人员的培训等等。
人工系统说起来有一点抽象,其实说穿了很简单。第一是充分利用计算机技术的发展,第二是仿真与模拟的常态化。仿真不再是一个项目立项前跑一跑看看行不行的手段,仿真要秒秒在、分分在、永远在。它是经验与知识的数字化、动态化和即时化,使人工影响现实,虚拟影响实在。
人工交通系统完善之后,人们可以像玩网络游戏一样,作为一个行人或司机加入到系统中,不必出门即可体验交通;交警同志可以在人工交通系统中学习指挥交通,而不必担心造成拥堵;交通分析人员可以利用人工交通系统研究各种突发事故对交通的影响,而不必担心人民的生命财产受到威胁;交通管理和决策人员可以在人工交通系统试验交通政策和方案,而不必承担决策失败的风险。
摘 要：八十年代以来，世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统（ITS）的研究与开发，并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家，随着经济的高速发展，城市化、汽车化急速发展，导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况，对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析，并对发展我国ITS的框架提出了设想。
关键词：ITS 信息管理 通信 电子收费系统
一、中国发展ITS的必要性与紧迫性
1．ITS的概念及其意义
ITS（Intelligent Transportation System）是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一，而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。
ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量，并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。
2．发展中国ITS的必要性 1）中国是一个经济持续发展的发展中国家，改革开放以来，城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前，城市化水平不足19%，目前已经发展到超过30%，预测2010年将接近50%；机动车拥有量目前已达6000万辆，并以每年10%以上的速度增长，预计2010年达到1.3亿多辆；
2）中国城市交通的特点是混合交通，目前自行车拥有量超过1.8亿辆，如果公共交通服务水平不提高，城市交通结构不改善，自行车拥有量将会有增无减；
3）改革开放以来，中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观，但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距，特别是大多数城市路网结构不合理，道路功能不完善，道路系统不健全。
交通管理设施缺乏，管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是实现了监视功能，而远没有发挥控制功能的效应；
4）中国城市的大气质量恶化，已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等，致使在世界十大空气污染最严重的城市中，我国就据之有七。同时，车辆状况差也直接影响到城市交通，并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例，平均日故障次数达500次以上，给城市交通带来巨大压力。
二、中国发展ITS的主导思想
从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论：
1．中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架；
2．中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国ITS发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业；
3．二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化；管理设施现代化；管理手段网络化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着ITS的发展。
三、中国发展ITS的目标及基本框架
综上所述，中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标：
（一）前期阶段（5年）
1．目标
缓解交通需求矛盾，提高交通通行能力，减少中心区交通负荷。
2．措施
1）完善道路网系统功能，实施主干道（含快速路）的交通监控；
2）加强交通需求管理（TDM），实施中心主要道路的收费管理，缓解中心区交通压力；
3）减少路口非机动车干扰，实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理；
4）路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制；
5）提高公交服务水平。吸引一部分交通量，实施公交优先道路及优先信号；
6）公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度，运行期间的控制、突发事件的处理，并向乘客提供实时的车辆运营情况，车辆间隔时间等服务信息；
7）建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因，及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术，并利用城市现有厂、站、救援车辆资源，再加以适当扩充，可以很快形成生产力；
8）严格执法，加强违章处理，实施电子抓拍和电视监视等科技手段；
9）开展动态交通分配理论方法研究，实施集中式交通控制系统软件的开发。
3．目的
该阶段的目的是充分利用现有条件，主要解决中心区交通拥堵，有目的地改进交通控制中心监控系统，改善交通结构，减少交通需求，为ITS创造必要的技术条件和交通环境。
4．阶段任务
该阶段同时要完成以下任务：
1）ITS标准化的制定；
2）ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标；
3）加强宣传、教育，发动有关企业开展ITS开发；
4）加强国际交流，了解国际ITS的动态，消化、吸收国际先进技术，研发我国ITS技术及产品；
5）进行ITS示范工程建设，推广应用ITS技术；
（二）发展阶段（10年）
1．目标
在综合信息网络平台下，形成信息管理、信息通信、信息服务子系统，实现交通信息双向交互；实施交通指挥、控制，达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。
2．措施
初步建设以下各系统：
1）城市信息管理系统
该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设，不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息，同时也为未来城市发展提供各项信息服务。
2）道路交通信息通信系统
该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。
信息采集：实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。
信息处理、分析：采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。
信息：将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网，车载器向出行者及驾驶员。
3）微波接入网系统
该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网，提供开放式联网支持，通过车载单元（微波标识卡）和路边单元（微波天线及其控制器）有效地采集交通数据，提供信息及交通控制。
4）网络下的电子收费系统
该系统是车路间信息通信系统，通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。
5）多式联运管理服务系统
该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网，为客、货运输提供联运服务，提高效率和管理水平。
3．目的
该阶段的目的是信息通信网络化，建立信息通信平台，实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。
4．阶段任务
该阶段需要同时完成以下任务：
1）ITS相关部门在信息平台建设中，要统一规划，联合攻关；
2）形成产、学、研一体化，推进信息产业的开发和产品研制；
3）加快智能车辆的研制生产，以适应ITS发展对汽车技术提出的要求；
4）有指导性地抓好示范工程；
5）国际间的交流与合作。
（三）成熟阶段（10年）
1．目标
以ITS的发展推动信息化社会的进程，创立新产业，开拓新市场。
2．措施
1）完善交通基础设施，并达到世界发达国家现有水平；
2）在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上，逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化；
3）城市交通结构趋于合理，公交运量占较大比重；
4）完成车间通信系统；
5）成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆；
6）建立社会化信息服务系统；
7）形成ITS新产业。
3．目的
1）建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统；
2）实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标；
3）推动人类迈进信息化社会。
四、结 语
本文从我国的实际情况出发，提出了我国ITS发展的框架设想，计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际，仅作为抛砖引玉，引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及，但技术问题也非常重要，是一只到达设想彼岸的船。因此，也望相关专业的同行一起讨论，共谋大计。
我们一直认为在技术上，我们国家绝不比其他国家落后，虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家，但只要坚持“两弹一星”的创业精神，一定会实现工业化的宏伟蓝图。
摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势，就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍，对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。
关键词 智能交通 运输系统
智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。
交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道，美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于
1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50～500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
1 智能交通发展的现状
对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。
在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。
我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。
2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性
中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。
改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。
中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。
3 中国发展ITS的主导思想
中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。
中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。
21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此，中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。
4 发展中国智能运输系统的对策
中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡，并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距，如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。
纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。
4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作
目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。
4.2 建立ITS协调组织机构
中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。
4.3 注重人才的培养
随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。
4.4 当前迫切需要解决的问题
作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。
论文关键词：智能交通 运输系统 发展 状况 对策
论文摘要：智能交通系统是现在交通运输发展的趋势，本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍，对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。
智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体，运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面，使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况，而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况，并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息，使整个交通系统的通行能力达到最大。
一、智能交通发展的现状
对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力，并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。
在美国，对ITS的研究虽然起步最晚，但由于投入较多，目前已处于该领域的领先水平。1991年，美国开始对ITS研究进行投资，仅1994~1995年就确定了104项研究项目，并成立了专门组织，着手制定ITS的研究开发计划，到1997年投资近7亿美元；1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003)，拨款总金额为2178.9亿美元，其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针，由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究，著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等，其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划，共有12个国家的700多个单位参加，经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究，并成立了全国性的ITS推进组织，是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系，并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作，有400万台汽车导航仪在使用，其中120万台可接收信息。
我国在ITS领域的研究起步较晚，但随着全球范围智能交通技术研究的兴起，进入20世纪80年代，我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面，北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统；另一方面，国家加大了自主开发的步伐，如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS，上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等；1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会，秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心，代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动，现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外，我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”，并逐步推广到全国100多个城市。
二、智能交通系统建设的意义
交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费，加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
交通运输是国民经济的基础产业，对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点，成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设，综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。
三、中国发展ITS的主导思想
中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。
中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国ITS发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。
21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化；管理设施现代化；管理手段网络化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社会化。因此，中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着ITS的发展。
四、发展中国智能运输系统的对策
1、打好ITS发展基础，特别是应加强ITS基础理论的研究工作
目前，国际上ITS理论仍不完善，还处于发展时期，我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流，在国际ITS现有发展水平上结合中国特点，深入细致地进行理论研究，尽快接近或达到世界水平，以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者，成为他们不成熟技术的推广试验场。
2、建立ITS协调组织机构
中国交通运输体制目前仍是条块分割状况，铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理，现已出现了各自发展自身ITS的势头，这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的，有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织，类似于美国的ITS America，日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织，来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准，特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划，实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性，加强政府的宏观调控，以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。
3、注重人才的培养
随着ITS的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同，为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作，派出人员学习培训，走出去、请进来，将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。
4、当前迫切需要解决的问题
作为资金不足的发展中国家，应根据中国现有条件，以ITS个别项目入手选择恰当的切入点，诸如ITS技术及其产品的标准化；ITS中的城市交通管理系统；先进的公共交通营运系统；车辆控制和安全系统；先进的物流管理系统等。从全国范围内看，由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同，交通运输具有明显的区域不平衡性，即某些地区的发展(如东部、东南部)，特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。
论文关键词：智能交通；运输系统；发展；状况；对策
论文摘要：智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术，各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况，充分考虑引进技术与本国文化的整合，考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的，所以各个国家在制定本国ITS发展内容时，必须对本国现有技术进行整合，然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍，对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。
交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费，加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km／h以下，有些路段甚至只有7～8km／h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
交通运输是国民经济的基础产业，对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点，成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设，综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。
一、智能交通技术在我国的发展现状
中国是一个发展中国家，交通运输基础设施短缺，需要加快建设，另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架，建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线)，而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段，中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年，国家交通部、建设部，公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。
我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制，那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统；进入90年代，我国开始关注国际上ITS的发展。1995年，交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究，交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心，将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发，以此来扩大道路建设资金来源，缓解收费站交通堵塞，减少环境污染，所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。
从1998年初开始，交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”，并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日，广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行，到目前已开通不停车收费车道40余条。同时，围绕交通监控、汽车智能导航等系统，以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用，对提高社会和公交出租车辆通行效率，改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。
ITS建设投入已经达到40亿50亿元，据了解，预计到2010年，“五纵七横”国道主干网将基本建成，网络将贯穿全国主要大中城市，到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成，构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里，绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道，部分管孔已铺设了光纤，它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例，我国将建设3.5万公里的高等级公路，在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统，目前这一部分投资一般占总投资的4％～5％。1999年，我国公路建设投资达2000亿元以上，如果其中的1000亿元用于高等级公路建设，那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元，这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素，我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展，ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快，为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场，我国即将掀起ITS产业建设的热潮，智能交通将给我们的生活带来极大的变化。
二、发展中国智能运输系统的对策
中国经过改革开放20多年来的建设，交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高，交通运输技术装备得到明显的改善，使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡，已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡，已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡，并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比，仍存在着一些差距。和发达国家相比，虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距，但改革开放的政策使我们的发展速度较快，发达国家今天遇到的问题，我们已经或者今后必将会深刻地感受到，为使交通运输业适应21世纪的要求，我们应采取积极的对策，根据国情发展中国的智能运输系统。
1、打好ITS发展基础，特别是应加强ITS基础理论的研究工作
目前，国际上ITS理论仍不完善，还处于发展时期，我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流，在国际ITS现有发展水平上结合中国特点，深入细致地进行理论研究，尽快接近或达到世界水平，以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者，成为他们不成熟技术的推广试验场。
2、建立ITS协调组织机构
中国交通运输体制目前仍是条块分割状况，铁路、公路、民航、公安，建设等部门分头管理，现已出现了各自发展自身ITS的势头，这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的，有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织，类似于美国的ITSAmerica，日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织，来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准，特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划，实现ITS技术和产品的通用性，兼容性和互换性，加强政府的宏观调控，以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。
3、注重人才的培养
随着ITS的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同，为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作，派出人员学习培训，走出去、请进来，将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。
4、当前迫切需要解决的问题
作为资金不足的发展中国家，应根据中国现有条件，以ITS个别项目人手选择恰当的切入点，诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统，先进的公共交通营运系统；车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看，由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同，交通运输具有明显的区域不平衡性，即某些地区的发展(如东部、东南部)，特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。
摘 要：八十年代以来，世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统（ITS）的研究与开发，并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家，随着经济的高速发展，城市化、汽车化急速发展，导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况，对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析，并对发展我国ITS的框架提出了设想。
关键词：ITS 信息管理 通信 电子收费系统
一、中国发展ITS的必要性与紧迫性
1．ITS的概念及其意义
ITS（Intelligent Transportation System）是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一，而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。
ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量，并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。
2．发展中国ITS的必要性 1）中国是一个经济持续发展的发展中国家，改革开放以来，城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前，城市化水平不足19%，目前已经发展到超过30%，预测2010年将接近50%；机动车拥有量目前已达6000万辆，并以每年10%以上的速度增长，预计2010年达到1.3亿多辆；
2）中国城市交通的特点是混合交通，目前自行车拥有量超过1.8亿辆，如果公共交通服务水平不提高，城市交通结构不改善，自行车拥有量将会有增无减；
3）改革开放以来，中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观，但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距，特别是大多数城市路网结构不合理，道路功能不完善，道路系统不健全。
交通管理设施缺乏，管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是实现了监视功能，而远没有发挥控制功能的效应；
4）中国城市的大气质量恶化，已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等，致使在世界十大空气污染最严重的城市中，我国就据之有七。同时，车辆状况差也直接影响到城市交通，并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例，平均日故障次数达500次以上，给城市交通带来巨大压力。
二、中国发展ITS的主导思想
从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论：
1．中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架；
2．中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国ITS发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业；
3．二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化；管理设施现代化；管理手段网络化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着ITS的发展。
三、中国发展ITS的目标及基本框架
综上所述，中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标：
（一）前期阶段（5年）
1．目标
缓解交通需求矛盾，提高交通通行能力，减少中心区交通负荷。
2．措施
1）完善道路网系统功能，实施主干道（含快速路）的交通监控；
2）加强交通需求管理（TDM），实施中心主要道路的收费管理，缓解中心区交通压力；
3）减少路口非机动车干扰，实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理；
4）路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制；
5）提高公交服务水平。吸引一部分交通量，实施公交优先道路及优先信号；
6）公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度，运行期间的控制、突发事件的处理，并向乘客提供实时的车辆运营情况，车辆间隔时间等服务信息；
7）建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因，及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术，并利用城市现有厂、站、救援车辆资源，再加以适当扩充，可以很快形成生产力；
8）严格执法，加强违章处理，实施电子抓拍和电视监视等科技手段；
9）开展动态交通分配理论方法研究，实施集中式交通控制系统软件的开发。
3．目的
该阶段的目的是充分利用现有条件，主要解决中心区交通拥堵，有目的地改进交通控制中心监控系统，改善交通结构，减少交通需求，为ITS创造必要的技术条件和交通环境。
4．阶段任务
该阶段同时要完成以下任务：
1）ITS标准化的制定；
2）ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标；
3）加强宣传、教育，发动有关企业开展ITS开发；
4）加强国际交流，了解国际ITS的动态，消化、吸收国际先进技术，研发我国ITS技术及产品；
5）进行ITS示范工程建设，推广应用ITS技术；
（二）发展阶段（10年）
1．目标
在综合信息网络平台下，形成信息管理、信息通信、信息服务子系统，实现交通信息双向交互；实施交通指挥、控制，达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。
2．措施
初步建设以下各系统：
1）城市信息管理系统
该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设，不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息，同时也为未来城市发展提供各项信息服务。
2）道路交通信息通信系统
该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。
信息采集：实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。
信息处理、分析：采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。
信息：将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网，车载器向出行者及驾驶员。
3）微波接入网系统
该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网，提供开放式联网支持，通过车载单元（微波标识卡）和路边单元（微波天线及其控制器）有效地采集交通数据，提供信息及交通控制。
4）网络下的电子收费系统
该系统是车路间信息通信系统，通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。
5）多式联运管理服务系统
该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网，为客、货运输提供联运服务，提高效率和管理水平。
3．目的
该阶段的目的是信息通信网络化，建立信息通信平台，实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。
4．阶段任务
该阶段需要同时完成以下任务：
1）ITS相关部门在信息平台建设中，要统一规划，联合攻关；
2）形成产、学、研一体化，推进信息产业的开发和产品研制；
3）加快智能车辆的研制生产，以适应ITS发展对汽车技术提出的要求；
4）有指导性地抓好示范工程；
5）国际间的交流与合作。
（三）成熟阶段（10年）
1．目标
以ITS的发展推动信息化社会的进程，创立新产业，开拓新市场。
2．措施
1）完善交通基础设施，并达到世界发达国家现有水平；
2）在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上，逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化；
3）城市交通结构趋于合理，公交运量占较大比重；
4）完成车间通信系统；
5）成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆；
6）建立社会化信息服务系统；
7）形成ITS新产业。
3．目的
1）建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统；
2）实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标；
3）推动人类迈进信息化社会。
四、结 语
本文从我国的实际情况出发，提出了我国ITS发展的框架设想，计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际，仅作为抛砖引玉，引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及，但技术问题也非常重要，是一只到达设想彼岸的船。因此，也望相关专业的同行一起讨论，共谋大计。
我们一直认为在技术上，我们国家绝不比其他国家落后，虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家，但只要坚持“两弹一星”的创业精神，一定会实现工业化的宏伟蓝图。
摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势，就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍，对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。
关键词 智能交通 运输系统
智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。
交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道，美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于
1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50～500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
1 智能交通发展的现状
对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。
在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。
我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。
2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性
中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。
改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。
中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。
3 中国发展ITS的主导思想
中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。
中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。
21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此，中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。
4 发展中国智能运输系统的对策
中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡，并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距，如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。
纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。
4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作
目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。
4.2 建立ITS协调组织机构
中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。
4.3 注重人才的培养
随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。
4.4 当前迫切需要解决的问题
作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。
论文关键词：智能交通 运输系统 发展 状况 对策
论文摘要：智能交通系统是现在交通运输发展的趋势，本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍，对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。
智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体，运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面，使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况，而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况，并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息，使整个交通系统的通行能力达到最大。
一、智能交通发展的现状
对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力，并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。
在美国，对ITS的研究虽然起步最晚，但由于投入较多，目前已处于该领域的领先水平。1991年，美国开始对ITS研究进行投资，仅1994~1995年就确定了104项研究项目，并成立了专门组织，着手制定ITS的研究开发计划，到1997年投资近7亿美元；1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003)，拨款总金额为2178.9亿美元，其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针，由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究，著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等，其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划，共有12个国家的700多个单位参加，经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究，并成立了全国性的ITS推进组织，是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系，并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作，有400万台汽车导航仪在使用，其中120万台可接收信息。
我国在ITS领域的研究起步较晚，但随着全球范围智能交通技术研究的兴起，进入20世纪80年代，我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面，北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统；另一方面，国家加大了自主开发的步伐，如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS，上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等；1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会，秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心，代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动，现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外，我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”，并逐步推广到全国100多个城市。
二、智能交通系统建设的意义
交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费，加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
交通运输是国民经济的基础产业，对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点，成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设，综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。
三、中国发展ITS的主导思想
中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。
中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国ITS发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。
21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化；管理设施现代化；管理手段网络化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社会化。因此，中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着ITS的发展。
四、发展中国智能运输系统的对策
1、打好ITS发展基础，特别是应加强ITS基础理论的研究工作
目前，国际上ITS理论仍不完善，还处于发展时期，我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流，在国际ITS现有发展水平上结合中国特点，深入细致地进行理论研究，尽快接近或达到世界水平，以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者，成为他们不成熟技术的推广试验场。
2、建立ITS协调组织机构
中国交通运输体制目前仍是条块分割状况，铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理，现已出现了各自发展自身ITS的势头，这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的，有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织，类似于美国的ITS America，日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织，来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准，特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划，实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性，加强政府的宏观调控，以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。
3、注重人才的培养
随着ITS的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同，为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作，派出人员学习培训，走出去、请进来，将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。
4、当前迫切需要解决的问题
作为资金不足的发展中国家，应根据中国现有条件，以ITS个别项目入手选择恰当的切入点，诸如ITS技术及其产品的标准化；ITS中的城市交通管理系统；先进的公共交通营运系统；车辆控制和安全系统；先进的物流管理系统等。从全国范围内看，由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同，交通运输具有明显的区域不平衡性，即某些地区的发展(如东部、东南部)，特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。
论文关键词：智能交通；运输系统；发展；状况；对策
论文摘要：智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术，各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况，充分考虑引进技术与本国文化的整合，考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的，所以各个国家在制定本国ITS发展内容时，必须对本国现有技术进行整合，然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍，对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。
交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费，加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km／h以下，有些路段甚至只有7～8km／h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
交通运输是国民经济的基础产业，对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点，成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设，综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。
一、智能交通技术在我国的发展现状
中国是一个发展中国家，交通运输基础设施短缺，需要加快建设，另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架，建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线)，而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段，中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年，国家交通部、建设部，公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。
我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制，那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统；进入90年代，我国开始关注国际上ITS的发展。1995年，交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究，交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心，将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发，以此来扩大道路建设资金来源，缓解收费站交通堵塞，减少环境污染，所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。
从1998年初开始，交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”，并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日，广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行，到目前已开通不停车收费车道40余条。同时，围绕交通监控、汽车智能导航等系统，以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用，对提高社会和公交出租车辆通行效率，改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。
ITS建设投入已经达到40亿50亿元，据了解，预计到2010年，“五纵七横”国道主干网将基本建成，网络将贯穿全国主要大中城市，到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成，构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里，绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道，部分管孔已铺设了光纤，它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例，我国将建设3.5万公里的高等级公路，在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统，目前这一部分投资一般占总投资的4％～5％。1999年，我国公路建设投资达2000亿元以上，如果其中的1000亿元用于高等级公路建设，那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元，这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素，我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展，ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快，为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场，我国即将掀起ITS产业建设的热潮，智能交通将给我们的生活带来极大的变化。
二、发展中国智能运输系统的对策
中国经过改革开放20多年来的建设，交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高，交通运输技术装备得到明显的改善，使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡，已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡，已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡，并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比，仍存在着一些差距。和发达国家相比，虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距，但改革开放的政策使我们的发展速度较快，发达国家今天遇到的问题，我们已经或者今后必将会深刻地感受到，为使交通运输业适应21世纪的要求，我们应采取积极的对策，根据国情发展中国的智能运输系统。
1、打好ITS发展基础，特别是应加强ITS基础理论的研究工作
目前，国际上ITS理论仍不完善，还处于发展时期，我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流，在国际ITS现有发展水平上结合中国特点，深入细致地进行理论研究，尽快接近或达到世界水平，以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者，成为他们不成熟技术的推广试验场。
2、建立ITS协调组织机构
中国交通运输体制目前仍是条块分割状况，铁路、公路、民航、公安，建设等部门分头管理，现已出现了各自发展自身ITS的势头，这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的，有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织，类似于美国的ITSAmerica，日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织，来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准，特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划，实现ITS技术和产品的通用性，兼容性和互换性，加强政府的宏观调控，以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。
3、注重人才的培养
随着ITS的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同，为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作，派出人员学习培训，走出去、请进来，将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。
4、当前迫切需要解决的问题
作为资金不足的发展中国家，应根据中国现有条件，以ITS个别项目人手选择恰当的切入点，诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统，先进的公共交通营运系统；车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看，由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同，交通运输具有明显的区域不平衡性，即某些地区的发展(如东部、东南部)，特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。
摘 要 物联网技术成为城市交通智能化升级的新思路，为智能交通系统提供了新的选择。
智能交通系统深度集成了传感技术、可视化技术、远程识别技术等物联网关键技术，为公众提供交通信息、出行诱导、车流疏导等现代化服务。通过对城市交通中物联网技术的应用需求分析，探讨基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现方案，就物联网技术在城市交通智能化服务中的应用问题做出微薄贡献。
【关键词】物联网 智能交通 智能化
我国城市现代化发展速度大大超越了城市交通的运输能力，为了满足公民对城市交通的需求，大力发展智能化交通建设，提高运输服务能力，把物联网技术引入到城市交通中，是发展智能交通的新思路。
1 城市交通与物联网概述
1.1 城市交通概述
城市交通实质是一种动态的流，以流来解决人或物在空间上的移动。然而，城市交通又是一个复杂的综合性系统并具有开放性。城市交通的子系统承担着相对独立的工作任务。经济的快速发展给城市交通带来的巨大的压力，具体表现在城市的流动源的增加、城市内外流动的增加。城市经济发展带来交通的繁忙，也加大城市对外交流的联系，成了更大的交通圈。从发达国家的交通历程来看，解决问题的思路不在于不断增加基础设备，而在于对交通流进行有效的“管理”，进而减少“流”的产生。通过强化交通管理，提升供给能力，实现系统信息化、交通智能化无疑是最佳解决方案。
1.2 物联网概述
物联网可以简单的理解为物物相连的互联网，实质上它所欲互联网的扩展内容。物联网集成了包括传感技术、定位技术以及rfid等多项现代化技术，在一定的协议框架下，实现物与物之间实现泛在的信息交互，通过信息处理中心对交互信息进行智能处理。物联网有三个主要特征：第一，通过射频标签等多种传感技术实现对“物”的基本信息采集，并能够对“物”进行识别，实现实时识别、抓取信息；第二，在一定的协议框架内，通过无线网络、有线网络以及互联网等泛在网络实现信息的实时传输；第三，采用模式识别、数据挖掘以及云计算等智能技术实现对海量数据的采集于处理，为各种之智能化服务提供必要支持。
2 城市交通中物联网技术的应用需求分析
城市道路交通系统中的物联网技术应用需求应该从管理层、企业层、公众层三个不同的角度来进行分析。
2.1 管理层需求分析
在管理层面上，主要四个方面需求的考虑：运行车辆的实时监控在城市出现的各种交通工具。城市各种车辆的运行信息是建设城市交通智能化的信息基础，对运行车辆信息进行远程识别与采集，实现信息的传递与保存；运营过程的智能监管是强化对运行车辆行驶行为管理的重要措施，通过物联网技术对车辆信息的实时抓取，实现对车辆的跟踪和监控，并采用电子地图基础以一种全新的可视化方式表现实时的行车环境，满足管理层直观、智能对交通进行监控的需求；智能安全管理需求主要体现在对运输过程中安全问题的管理，通过车辆进行安全监测，并将数据传回监控管理中心，实现车辆安全的实时监管，做好对技术设备的监控，提高突发事件的应对能力；城市交通发展信息的需求主要表现在对城市实现优化配置，引入物联网技术队车、人流进行信息采集，作为城市交通宏观调控的有力支撑。
2.2 企业层需求分析
从企业的角度来看，企业的需求包括运营车辆监控、智能调度、场站安全监控以及企业发展的信息采集诗歌方面的需求。对运营车辆实现时能监控是对企业车辆行为的运程监管，通过在车辆上安装摄像头，借助传感技术。对车辆的安全因素进行检测，将信息传回企业管理中心，满足企业对车辆的监控；智能调度需求体现在提高企业的经济效益。通过物联网金属实现客、货、车的科学调配，最大化企业的资源利用效率；场站安全智能监控需求表现在对车辆场站的安全管理，包括进站、候车、上车的安全管理，同时还能监控场站内乘客以及乘客的行李，物联网技术实现了吹场站的全方位可视化监控，包括对场站的温度、火情等多方面的感知监控；企业发展建设信息需求体现在对城市交通市场以及企业自身情况相关信息的收集与分析。宏观把控市场脉搏，定量分析企业发展方向，为企业发展提供准确数据参考。
2.3 公众层需求分析
在公众层面上，公众的需求包括公交线路信息查询、长途客运信息服务、
信息以及便捷字符交通费用等四个方面的需求。公共线路信息查询的需求体现在希望能通过互联网平台及时获取公交线路的信息，帮助制定出行路线，支持多种终端，实现出行方案的实时回送；长途科园信息服务需求表现在对长途路线路线的轻松访问，提供出行方案，并能都实现网络办理或电话办理，支持自动售票、换票、退票等自助服务；信息方面的需求体现在公众需要获知公交车辆到站时间、长途客运车辆状态以及出租车预约等方面的量化信息；便捷支付是公众的新型需求，是一个城市现代化的重要体现。互联网能够实现公交车、出租车、长途客运以及私人小汽车的停车费的刷卡付款，提高交通收费效率，给公众便利，也提高了车辆工作效率。
3 基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现
3.1 基于物联网的智能交通系统框架设计
基于物联网的智能交通系统承袭了传统城市交通系统的开放性，智能交通系统同样具备强大的课扩展性。智能交通系统的结构框架设计是在城市交通系统的原有结构上发展而来，是对城市交通系统的重新整合和应用补强。智能交通居住物联网先进的信息技术手段，提高了对交通流中“物”的把控，利用感知设备扩展了服务内容，完成交通系统的现代化升级。智能交通系统的应用如图1所示，可以划分为公共交通子系统、交通综合信息子系统、交通综合管理子系统以及交通综合收费子系统。
3.2 公共交通系统
公共交通系统的管理对象主要为公共交通工具，其中常规公共交通的包括的公共汽车和轨道交通是公众出现的主要方式，是政府支持的出行方式；出租车是常规公共交通的补充，并相对便捷、舒适；长途客运承担了城市对外运输的交通压力，是城市交通的重要组成部分。
因此，公共交通的主要功能有三方面：一、收集与公共交通服务信息；二、为公众提供信息查询与服务；三、对公共交通车辆进行管理。
3.3 交通综合信息系统
交通综合信息系统是其他子系统实现功能的信息支持模块，主要负责信息的采集、传递、加工以及保存。交通综合信息所掌控的信息包括静态信息、动态信息、交通基础设备以及其他子系统产生的相关信息，它实质是上交通原始信息的记录。具体而言，它记录的信息可以分为四类：车辆信息、基础设施信息、实时路况信息以及系统共享信息。其中，车量信息包括车辆静态的特征信息和动态的运行信息。
3.4 交通综合管理系统
交通综合管理系统挂历的对象是运行的车辆，依据综合信息系统提供的相关信息对交通进行宏观调控借助信息处理软件，实现交通的科学疏导。综合管理系统功能模块有：一、运行车辆行为监管功能，以“行车速度阈值、行驶时空权限”为约束条件，对违章车辆进行管理，为执法提供信息凭证；二、交通疏导功能，通过综合信息系统提供的全局交通信息，为出行者提高路网车流信息，为出行者提供出行方案；三、智能信控功能，依据路网车流信息，对特殊路口实行信号配时优化，实现信号控制智能化；四、停车管理功能，借助综合信息系统提供的场站泊位数据，对停车进行指导于收费管理。
3.5 交通综合收费系统
现代化城市为公众提供了智能的一卡通交通支付服务， 尤其是公交ic卡已经进入了我国的绝大部分城市。伴随着城市智能化的步伐，公交ic卡已由原来只能由于公共汽车支付扩展到了轻轨、地铁甚至是出租车等领域。值得注意的是，公交ic卡还延伸为市民卡，可用于支付更多的付费项目，甚至已经扩展为某个地区的综合支付卡。交通综合收费系统结合物联网技术将为公众甙类更多便利。
作者单位
晋中职业技术学院 山西省晋中市 030600
原文作者：赵智慧
摘 要：近年来，智能交通系统及其标准化建设成为社会发展进程中的重要事项。从标准制修订分布、标准化技术组织、标准推广实施等方面分析了我国智能交通标准化现状，并从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出相应对策。
关键词：智能交通 标准化 标准
智能交通系统（its）又称智能运输系统，是在较完善的交通基础设施之上，通过应用先进的信息、通信、计算机、自动控制和系统集成等技术，加强载运工具、载体和用户之间的联系，提高交通系统运行的有序性和可控性，实现提高运行效率、减少事故、降低污染，建立一个高效、便捷、安全、环保、舒适的综合交通体系。近年来，智能交通系统及其标准化建设日益受到重视，《交通运输“十二五”发展规划》明确提出“大力发展智能交通”、“加强智能交通技术标准制修订”等要求，并将以“公交都市”建设示范工程、重大科技研发专项、信息化示范试点工程、节能减排示范推广工程、重点实验室建设等为抓手，显著提升我国智能交通的信息化、智能化水平。《2012-2020年智能交通发展战略》更是国内第一部通过政府文件形式出台的智能交通发展战略，其中也明确将标准化作为四大战略目标之一，提出应用导向、加快智能交通标准化建设的新要求。标准化建设已成为智能交通系统可持续发展的重要保障。
一、我国智能交通产业发展概况
我国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作始于20世纪70年代末，自20世纪90年代中期以来，开始跟踪国际上智能交通运输系统的发展，并通过召开国际性研讨会、成立试验室和研究中心等方式，加强国际技术交流，不断提高its 技术研究水平。目前，国内智能交通企业约有2000多家，主要集中在道路监控、高速公路收费、gps、地理信息和系统集成等环节，北京、上海、重庆、广州、深圳和济南等是智能交通发展较好的几个重点城市。但从总体上看，我国智能交通产业尚处于起步阶段，还存在着参与企业众多、品牌杂乱、企业规模小、成立时间短、竞争力弱、产品和服务的性价比低、顾客满意度低等问题，且主要依靠重大示范项目的推动。例如，“十五”期间，在国家科技攻关计划中安排了智能交通系统关键技术开发和示范工程、现代中心城市交通运输与管理关键技术研究等项目，确定了我国10个智能交通系统示范城市；在产业化项目中安排了卫星导航应用产业化专项、汽车电子产业化专项和下一代互联网示范工程等重大项目，促进了我国智能交通系统从技术研究到工程示范应用的全国开展，智能交通系统建设已成为各地交通工作的重点内容之一。“十一五”期间科技支撑计划重大项目国家综合智能交通技术集成应用示范取得重大进展，其中北京奥运智能交通管理与服务综合系统、上海世博智能交通技术综合集成系统、广州亚运智能交通综合信息平台系统和国家高速公路联网不停车收费和服务系统为近年来我国举办的大型国际活动提供了智能化交通管理和出行服务技术支撑。
二、我国智能交通标准化现状
据统计，截至2012年12月，我国智能交通相关现行国家标准共计148项，且全部为推荐性国家标准。其范围包括术语与定义、基础信息编码及表述、数字地图及定位、专用通信、信息服务、交通与紧急事件管理、电子收费、综合运输及运输管理、车辆辅助驾驶与自动公路等，形成了以分系统标准为主体，以通用标准为配套的智能交通标准体系。
（一）标准制修订分布情况
共有148家单位以第一起草单位身份参加了智能交通相关国家标准的制修订工作，其中国家级单位起草129项标准，占比87.16%，北京、广东、湖北、辽宁、江苏、陕西、山东各省紧随其后（见表1）。
数据来源：根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”（）中的相关数据整理获得。
（二）标准化技术组织发展情况
标准化技术组织一般包括专业技术委员会（tc）、分技术委员会（sc）和直属工作组（直属wg），是制定和维护标准的主要力量。对一个省份或地区而言，其在全国标准化技术组织的影响力直接决定了该地区参与国家标准制修订的能力。
截至2012年12月，我国与智能交通直接相关的已成立的标准化技术组织有全国智能运输系统标准化技术委员会（以下简称its标委会）、全国电子业务标准化技术委员会、全国交通工程设施（公路）标准化技术委员会、全国地理信息标准化技术委员会等4个标准化技术委员会，其中，its标委会承担智能交通标准制修订的主要任务，从事全国性智能运输系统标准化的技术工作组织，负责智能运输系统领域的标准化技术归口工作。
自成立以来，its标委会已经开展了大量的标准制定工作，如正式颁布27 项、报批11 项、审查6 项、送审稿2 项、征求意见稿24 项等，并针对“十二五”期间重点发展的交通信息行业集中推出13 项标准征求意见。内容涵盖智能交通系统的通用术语、数据字典要求、体系架构及服务等，道路交通信息采集、电子收费系统、专用短程通信技术、交通管理信息属性分类与编码、道路信息及控制系统等。在研的国家标准包括道路交通信息服务系列标准等。在组织结构上，its标委会下设3个工作组，分别为联网电子收费工作组、交通信息工作组、先进交通管理工作组。
（三）标准推广实施情况
1.标龄
标准应随着技术的进步和经济的发展而不断地制修订完善。据统计，2008-2012年是我国智能交通标准制修订的高峰段，所制订和修订的主要智能交通标准数和相关标准数分别达52和113项，占比分别为84%和76%。截至2012年12月，148项智能交通相关国家标准的平均标龄4.9年。其中，标龄大于等于10年的标准有17项，占比11.5%；标龄小于等于5年的标准有102项，占比70%。由此可见，我国智能交通的国家标准更新速度还是比较及时的，但部分国家标准的标龄已明显偏高，今后需加强这类标准的复审和制修订工作。
2.标准采标情况
主要智能交通国家标准采标统计如表2所示，62项主要智能交通国家标准中有30项采用国际标准，占比48.4%。其中等同采用为18项，占比29.0%；修改采用为4项，占比6.5%；非等效采用为5项，占比8.1%。其主要采标来源为iso标准，共27项，占所有采标类型的90%。
数据来源：根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”（）中的相关数据整理获得。
智能交通相关国家标准采标统计如表3所示，148项智能交通相关国家标准中有52项采用国际标准，占比35.1%。其中等同采用为33项，占比22.3%
；修改采用为10项，占比6.8%；非等效采用为10项，占比6.8%。其主要采标来源为iso标准，共49项，占所有采标类型的94.2%。
数据来源：根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”（）中的相关数据整理获得。
从以上数据分析可以发现，我国主要智能交通国家标准的采标率是比较高的，接近50%，且主要采标都来自iso标准。
三、对策思考
我国智能交通系统建设先于行业统一标准的推出是一个不争的事实。在这种情况下，许多地区的智能交通系统标准不统一，自成体系，形成了许多信息孤岛，这显然不利于智能交通系统的可持续发展。同时，当今社会的快速发展又对智能交通发展提出了更高要求，借鉴国外发达国家智能交通发展经验，从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出以下对策。
（一）顶层制定智能交通行业标准战略规划，为行业发展提供导向
建议结合我国交通、城市规划等部门的相关发展规划，并整合现有标准体系，制订《智能交通标准化发展战略》，系统规划，出台短期、中期和长期相结合的标准战略。同时，建议将智能交通行业标准战略作为省级地区技术标准战略的重要组成部分。
（二）发挥各级标准化技术组织职能，争取标准话语权
一方面，要继续利用好its标委会等现有标准化技术组织，充分发挥标准化技术组织在智能交通标准的组织制定、推动实施、效益评估、信息沟通等标准化公共服务工作方面的积极作用；另一方面，国家相关部门应在充分调研的基础上，协调统筹、引导扶持有条件的省份积极成立或承担相应的标准化技术组织，更大范围地争取标准话语权。
（三）突出企业的创新主体地位，发挥企业在标准化工作中的重要作用
鼓励以企业为主体实现标准研发创新，研究制定推动企业研究智能交通技术标准的配套政策，在科研经费安排、工程项目招标活动、行业规划等方面对重视标准化工作的企业给予政策扶持，鼓励企业加大标准化工作的自我投入，建立以企业为主体，协会为纽带，科研机构、大专院校为支撑，政府组织为支持，全方位系统化的标准化推进体系与工作机制。
摘要：随着各国交通事业的飞速发展，道路越修越长，车辆越来越多，同时交通面临的问题也越来越严重。智能交通技术是这些交通问题的新兴边缘学科解决方案，它起源于美国，目前正在各国得到发展。智能交通技术的研究内容与国情密切相关，因此各国政府在本土化该技术时都根据本国国情在美国研究内容基础上进行取舍或增补，本文以日本和中国为例对智能交通技术（its）的本土化问题进行讨论。
1．智能交通系统社会属性
交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题，尤其以交通安全问题最为严重。 1995年，美国总共发生交通事故 6613000起，造成 41798人死亡，3386000人受伤，经济损失达 1500亿美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡，经济损失达 1亿美元 ;而中国则总共发生交通事故 271843起，致使 71494人在交通事故中死亡，159308人在交通事故中受伤，造成直接经济损失达 152267万元人民币[1]。据专家研究，采用智能交通技术提高道路管理水平后，每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此，世界各发达国家竞相投入大量资金和人力，开始进行大规模的智能交通技术研究试验。
2．智能交通技术国外发展现状
智能交通技术是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统，它使交通基础设施能发挥最大效能，从而获得巨大的社会经济效益。它的功能主要表现在：提高交通的安全水平、提高道路网的通行能力和提高汽车运输生产率和经济效益。
在美国，1991年国会通过了“综合地面运输效率方案”(istea)，旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率，由美国运输部负责全国的its发展工作，并在以后的6年中由政府拨款6.6亿美元，用来进行its的研究工作。
在日本，建设省作为政府最大投资者，1999年至2000年投入1453亿日元用于its的开发。日本对其开展的自动化公路系统开发计划制定了具体目标，2001年后开始在全国进行实证试验，2015年左右在全国主要干线道路实现智能化。日本目前在its项目已经形成了官方、民间、学术机构的协调体制，这对日本its的发展起到了很大的推动作用。
欧洲十多个国家在80年代中期开始投资50多亿美元，联合执行一项旨在完善道路设施提高服务水平的drive计划，其含义是欧洲用于车辆安全的专用道路基础设施。除了欧、美、日以外，新兴的工业国家和发展中国家也开始its的全面开发和研究。
3．智能交通技术在日本的本土化
智能交通技术20世纪80年代起源于美国，接着在日本得到发展。智能交通技术正象其他被引进技术一样，引进国在引进时，一定要考虑被引进国的实际情况，使之成为本国社会相融技术。美国在its体系框架结构中，规定其研究内容为出行者信息服务、过境车辆管理、商用车队管理等6个系统，日本在美国its 体系框架基础上，结合本国国情制定出包含先进的导航系统、辅助安全驾驶、不停车收费、交通管理最优法等9个研究内容的日本its研究体系框架结构 [ 2]，并在此框架基础上开发了一系列its产品，实现了its的产业化。
在日本，汽车导航系统于1989年进入市场， 到目前为止大约40种不同形式的产品服务于用户。这些系统通过将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等提供给驾驶员的方式帮助驾驶员在驾驶中可以采用最佳行动，从而实现分散交通流等导航功能。导航系统同时还可以服务于汽车安全，比如1997年9月推向市场的本田雅阁98款，安装了带有弯道侦测传感器的导航系统，该系统可以在交通路径诱导的同时，当前方路段出现弯道时让司机提前作好准备，从而避免由于弯道出现得太突然而引发的交通事故。在收费公路方面，日本公共部门和私人公司正加紧合作，争取早日开发出一种适合日本所有收费公路的自动收费系统。为将事故防患于未然，日本开始研究智能公路系统，即通过车辆及道路的各种传感器实时监测车辆行驶道路周围环境及车辆状况的状态信息，并将这些信息实时提供给驾驶员，在必要的情况下还可对车辆实施强制控制。这些项目涉及运输省的“先进的安全汽车 (asv)”、通商产业省的“超级智能汽车系统 (ssvs)”、建设省的“自动化公路系统(ahs)”。1996年 9月，ahs在 11km长的环行道路上进行了一次自动驾驶的试验运行。 1998年 6月，出版了ahs-i、ahs-c、ahs-a研究所需的基本技术，包括与安全有关的 10个用户服务 (车道保持、避让障碍物、避免左转碰撞等 )以及9个提高效率和改善环境的用户服务 (保持适当车距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。为了处理与大流量交通有关的问题，日本已经使用了交通控制系统。包括信号控制、车载设备获取的交通信息、公交优先、动态路线引导系统、商用车辆监控、绕行信息、减少交通污染的控制信号等。现在日本仍在不断寻找加强安全性、舒适性和环境保护的措施[3]。
目前，日本打算通过技术开发、制定国际标准、对发展中国家进行技术援助等途径来开发和输出其its技术。
4．智能交通技术在中国的本土化
中国是一个发展中国家，交通运输基础设施短缺，需要加快建设，另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期（根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架，建设12条约35 000公里以高等级公路组成的国道主干线），而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段，中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年，国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家its体系框架》规定我国its发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面[ 2]。
我国its研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制，那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统；进入90年代，我国开始关注国际上its的发展。1995年，交通部its工程研究中心进行了gps（卫星定位系统）与导驾系统研究、基于gps的路政车辆管理系统等一系列项目研究，交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年，由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心，将its。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。 由于世界各国把不停车收费系统作为its领域最先投入应用的系统开发，以此来扩大道路建设资金来源，缓解收费站交通堵塞，减少环境污染，所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家its领域首先启动的项目。
从1998年初开始，交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”，并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日，广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行，到目前已开通不停车收费车道40余条。同时，围绕交通监控、汽车智能导航等系统，以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用，对提高社会和公交出租车辆通行效率，改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。
its建设投入已经达到40亿-50亿元，据了解，预计到2010年，“五纵七横”国道主干网将基本建成，网络将贯穿全国主要大中城市，到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成，构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。 在这个完善的道路网络里，绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道，部分管孔已铺设了光纤，它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例，我国将建设3.5万公里的高等级公路，在高等级公路的建设中，有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统，目前这一部分投资一般占总投资的4%-5%。 1999年，我国公路建设投资达2000亿元以上，如果其中的1000亿元用于高等级公路建设，那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿-50亿元，这仅仅是当前通信、监控和收费系统its应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后its应用水平的提高等诸多因素，我国的its市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。 随着经济的快速发展，its的研发和应用将会越来越新、越来越快，为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场，我国即将掀起its产业建设的热潮，智能交通将给我们的生活带来极大的变化。
5．结论
智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术，各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况，充分考虑引进技术与本国文化的整合，考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的，所以各个国家在制定本国its发展内容时，必须对本国现有技术进行整合，然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。
摘要：随着信息时代的到来，信息技术对我们社会的发展和经济增长的作用越来越明显，在经济增长中也开始作为一个独立的经济结构——信息经济，在经济增长中的作用有了明显的提高。一个比较系统的信息管理是一个城市发展的充分体现，充分利用信息技术和怎样使用现代信息资源，将影响为社会创造更多的财富，将成为社会经济发展进步的重要标志。现代管理信息系统是计算机应用的一个重要的领域。本文将系统地介绍在计算机被用在管理数据的情况下：城市交通综合管理的停车场系统管理及产生的社会经济效应。
关键词：信息管理 智能交通 交通管理 经济效益
为了解决我国城市的交通问题，改善城市交通系统的性能，一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现，另一方面需要通过采用科学的管理手段，把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能，从而改善整个道路交通的管理效率，提高道路设施的利用率，实现城市交通管理的科学性和有效性。
一、智能交通发展的现状
我国在its领域的研究起步较晚，但随着全球范围智能交通技术研究的兴起，进入20世纪80年代，我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面，北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统；另一方面，国家加大了自主开发的步伐，如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统ht-utcs，上海交通大学与上海市交警总队合作开发的suats系统等；1998年交通部正式批准成立了iso/tc204中国委员会，秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心，代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动，现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外，我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”，并逐步推广到全国100多个城市。
二、中国发展智能交通的必要性和紧迫性
中国是一个经济持续发展的发展中国家，改革开放以来，城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前，城市化水平不足19%，目前已经发展到超过30%，预测2010年将接近50%；机动车拥有量以每年10%以上的速度增长，预计2010年达到13亿多辆。中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观，但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距，特别是大多数城市路网结构不合理，道路功能不完善，道路系统不健全。交通管理设施缺乏，管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是实现了监视功能，而远没有发挥控制功能的效应。
三、现代城市交通管理的现状及智能交通系统的经济效益
当今随着社会经济的发展，城市化进程加速，人口迅速向城市迁移聚集。人口、车辆数量不断的增长，但是有限的可用土地以及经济要素的制约却使得城市道路扩建增容有限，因此不可避免的带来一系列的交通问题。当今世界各地的大中城市无不存在着交通问题的困扰。交通拥堵使得人们每天将大量宝贵的时间消耗在路上、车中，同时也导致商业车辆在交通运输中延误，增加了运输成本。交通事故率也不断上升，每年都会带来巨大的人员伤亡和经济损失。
所谓的智能交通系统是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它是由若干子系统所组成的，通过系统集成将道路、驾驶员和车辆有机地结合在一起，加强三者之间的联系。借助于系统的智能技术将各种交通方式的信息及道路状况进行登记、收集、分析，并通过远程通讯和信息技术，将这些信息实时提供给需要的人们，以增强行车安全，减少行车时间，并指导行车路线。
四、智能交通管理的应用方案及其带来的经济效益
1.电子不停车收费（etc）
电子不停车收费系统（electronic toll collection，简称etc）是一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。它应用rfid技术，通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通讯，在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下，自动完成收费处理全过程。不停车收费涉及交通基础设施投资的回收，又是缓解收费站交通堵塞的有效手段，而且在使用中收费卡的用量又很大，因此各个国家都优先投入不停车收费系统应用系统的开发，并且积极推广，目前在欧美应用已经比较成熟、普遍，我国也已经在广东、四川等地的高速公路上投入应用。通过应用不停车收费系统可以提高通过效率，防止收
费站交通“瓶颈”的发生，同时通过rfid技术实现无人为干预的收费，有效地遏制了偷逃过路费，收费人员玩忽职守、循私作弊等行为，同时降低收费站的管理成本，更快地收回基础设施的投资。
2.城市交通调度管理系统（tms）
车辆调度管理系统是智能交通系统的核心组成部分，采用先进的信息通讯技术，收集道路交通的动态、静态信息，并进行实时地分析，并根据分析结果安排车辆的行驶路线，出行时间，以达到充分利用有限的交通资源，提高车辆的使用效率，同时也可以了解车辆运行情况，加强车辆的管理。
应用rfid技术作为交通调度系统信息采集的有效手段。比如利用将rfid应用于公交车场管理系统，可以实现公交车进出站，信息自动、准确、远距离、不停车采集，使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平，对采集的数据利用计算机进行研究分析，可以掌握车辆运用规律，杜绝车辆管理中存在的漏洞，实现公交车辆的智能化管理，提升城市形象。同时采用rfid作为技术手段具有很高的经济性，与全球卫星定位系统（gps）等技术相比具有安装方便、适应性强、成本低，车辆无需改造等特点。同时一些地区和城市也开始将rfid应用于垃圾运输车辆、危险品运输车辆等特殊服务车辆的调度和管理。通过在车上安放电子标签，在特定路段的监控点放置识读设备来监控车辆是否按照规定的路线行驶、在有泄漏等情况出现时及时发现事故车辆。
3.电子注册管理（evr）
车辆的注册登记以及牌照管理一直以来都是交通管理部门的管理重点也是难点所在，黑车、假牌照等问题始终都没有得到根除。但是新技术也许会变得简单，采用rfid技术实现车辆电子注册管理系统就是有效解决这一问题的方法之一。车辆注册登记后加载rfid电子车牌，由于每个标签都有一个全球唯一的id号码——uid，uid是在制作芯片时放在rom中的，无法修改，所以可以实现防伪功能。同时标签可以被远距离识别，无需停车及人为干预就可以监查，因此可以规范车辆管理手段，加强对车辆的监查力度，实现车辆年检的智能化管理，加强对非法车辆的打击力度。现在该系统已经在军车等方面得到应用，取得了良好的社会和经济效益。
摘 要 本文对地理信息系统（gis）作为城市智能 交通 管理系统的共用信息平台的可能性进行了 分析 ，提出了系统总体架构及gis平台的基本功能，指出系统存在的 问题 及可能的解决方案。
关键词 gis 共用信息平台 智能交通管理系统
1 背景
为了解决我国城市的交通问题，改善城市交通系统的性能，一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现，另一方面需要通过采用 科学 的管理手段，把 现代 高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能，从而改善整个道路交通的管理效率，提高道路设施的利用率，实现城市交通管理的科学性和有效性。
城市智能交通管理系统由多个子系统组成，各个子系统的信息需求复杂多样，但有一些信息是可以共享的，通过共用信息平台可以使这部分信息增值，而且整个智能交通管理系统的信息通过共用信息平台的统一存储、组织、处理，能够更有效地保证数据间关系的正确性、可理解性和避免数据冗余，提高系统中信息的利用率和传输速度。
2 以gis作为共用信息平台
智能交通管理系统主要包括视频监控系统、 电子 警察系统、110／122接处警系统、车辆运营管理系统、路口控制系统、公共交通系统、gps系统、交通诱导系统等。对整个系统而言，应充分发挥子系统的作用，并做到无缝集成。
地理信息系统(gis:geographic information sys-tem或geo－information system)作为一种综合处理和分析空间数据的技术系统，能够有效地对地球空间数据进行采集、存储、检索、建模、分析和输出。它的独特之处就在于能够把地理位置和相关属性信息有机地结合起来。众所周知，交通信息与地理位置密切相关，利用gis技术构筑智能交通管理系统的共用信息平台，不但能够使交通信息在空间上直观明了地显示出来，并能为这些信息的深层次挖掘和后续信息服务及辅助决策提供空间属性上的支持。
信息是智能交通管理系统中重要的基本元素，也是联接各个子系统的纽带。通常把交通信息划分为两类：静态交通信息和动态交通信息。静态交通信息是指包括道路信息、交通附属设施信息、停车场信息、车辆管理信息等随时间变化较小的信息，它又可以分为基础数据(如道路路网数据等)和 历史 数据(如车辆违章历史数据等)；动态信息主要指各类实时采集到的交通信息，如交通流量信息、视频监控信息、公交车位置信息等。利用gis可对以上所有数据进行集成管理。针对智能交通管理系统对信息要求的特点，建立专属的地理信息数据库，通过 网络 互联与分布式数据库系统建立gis平台。gis作为整个系统的协调者，对数据和 应用 进行管理。图1所示为地理信息系统在智能交通管理系统环境下的集成。
3 系统的技术框架
3．1 系统的总体架构
根据信息平台的一般架构，结合考虑gis作为智能交通管理系统共用平台的要求，系统可采用三层体系结构：
(1）客户端。指的是信息平台的用户主体，包括道路使用者、道路建设者、交通管理者、运营管理者、公共安全负责部门、相关团体等。具体的服务对象由系统的建设者决定。
(2）应用服务层。以gis作为城市交通智能管理系统的信息平台，由各个交通管理子系统采集交通数据，将这些原始数据以规定的格式返回，再对数据进行分类、抽取、挖掘和融合等处理，在数据存储的同时，将不同的信息按照规范的协议给相应的应用子系统。同时提供多种静态和动态交通信息查询接口，满足这些外部系统的交通信息需求。
(3）数据管理层。存储系统所需的基础数据，提供平台与各子系统之间的信息接口。
基于gis平台的城市智能交通管理系统的组成如图2所示：
3．2 gis共用平台的基本功能
各个子系统由于功能的不同，获得的交通数据也不同，但大多具有信息量大、情况复杂等特点。将这些来源不同、类型不同的大量信息融合在一起，从中提取具有更多特征的更深层次的信息，并最终在系统的管理决策核心中得到应用，是维持整个系统正常运作的关键环节。信息在智能交通管理系统中的综合利用如图3所示。
gis共用平台作为整个智能 交通 管理系统的枢纽，它担负着信息汇总、融合和中转的职责。其基本功能表现在：
(1）信息采集功能。从各子系统按规定的格式提取共享数据，完成对静态交通信息和动态交通信息的重组，并保证数据的正确性、可读性，避免大量数据的冗余。
(2）信息融合功能。根据各个子系统间的功能要求和内在联系，对采集来的信息在一定的准则下加以分类、统计、关联，挖掘出更深层次的信息，以用于交通管理决策。
(3）信息提供与功能。按各子系统的要求，以规定的格式向子系统传输所需信息；根据服务请求和查询权限提供给客户数据、图形或图像等信息。4 主要 问题 与解决对策
以gis作为智能交通管理系统的共用信息平台也存在着一些问题，主要体现在实时性和数据量过大两个方面。
智能交通管理系统要求共用信息平台能够实时刷新数据用于交通管理(如决策、指挥和调度等)和信息，从而对gis平台提出了实时性的要求。另一方面，由于我国不允许将高精度的gis数据刻入光盘，相当一部分地理信息基础数据需要通过无线下载方式获得，导致各子系统与平台间的数据交换量庞大， 影响 gis平台的有效工作。
针对上面的两大问题可将地理信息分为基础地理信息（道路位置信息、单行道信息等）和交通属性信息（停车场位置、建筑物位置等），将大量的基础地理信息通过gis共用信息平台通过专用短程通信（dsrc）方式下载至车载装置的内置内存介质，少量的属性信息从智能交通系统实时，通过多种通信方式送至车载设备。
对于数据量大的问题，可考虑采用数据压缩技术减少数据量，采用分布式数据库来管理数据以分担数据存储的空间，降低 网络 堵塞的可能性。对实时性要求高的数据通过网络在gis平台和各子系统中传送，对实时性要求不高对数据定时传送到平台的数据库中。
5 结束语
本文探讨了基于gis平台的城市智能交通管理系统构架问题，主要讨论系统的技术框架与主要功能及可能存在的主要问题与解决 方法 ，对系统中的细节问题还有待进一步深入 研究 。
摘要：笔者结合工作经验，针对某高速公路扩建工程中关于建立高速公路智能交通管理服务系统的项目要求，介绍了在目标定位和实施过程中所应注意的道路状况监测、交通状态识别、分车道控制和紧急救援系统的功能设计。
关键词：高速公路；智能交通；管理服务系统
近年来，交通管理正在逐步向智能化的方向发展，高速公路监控系统日益为高速公路建设者所重视，全国大部分高速公路都建立了比较完善的视频监控系统和信息系统，这些系统为道路的日常管理运营提供了切实有效的手段。现将该系统实施过程中的有关智能交通管理与服务系统规划介绍如下。
1高速公路智能交通管理与服务系统的功能定位
高速公路智能交通管理与服务系统，为面向公众出行者提供完备的信息服务，为道路运营管理者提供高效、快速的后台管理奠定良好基础。高速公路智能交通管理与服务系统基础设施实施与设计应充分考虑管理者、出行者等各方面管理和服务需求。在原有监控系统基础上，加强安全管理和安全信息服务功能，以安全管理理念提升中心管理系统的功能、业务流。提高面向安全尤其是紧急事件情况下的管理效率，提高安全管理的服务品质。为此，应在原有系统的基础上着重加强三个方面的考虑。
1.1加强路面状况监测，提高公路行车安全
不利气象条件带来的恶劣路面状况是引发交通事故的主要原因之一，其中以湿滑路面最为不利。我国公安部交通管理局的1994～2003事故数据统计，属于南亚热带海洋性季风气候的高速公路地区，雨量充沛，年均降水量1619～1800mm，热带气旋所过之处多有暴雨。而高速公路存在个别凹型竖曲线底部，位于超高过渡段，易造成路面排水不畅，有必要通过路面状况监测设备有效监测雨天情况下的道路积水、湿滑等状况，从而为雨天管理措施、救援措施提供有效保障。
1.2可变车道信息，服务公众出行者
该高速公路是城际高速，互通与大桥较为密集，属于重点监控对象，目前设置的悬臂式和门架式情报板提供实时的信息，覆盖范围受限；在限速方面，若选择固定式四度标志正对小客车和大型车的速度控制，对于应对突发气象等条件的灵活度不够，同时八车道高速公路考虑到驾驶员的视认性、气象、突发事件影响等情况，采用分道限速。
1.3通过安全管理的业务梳理，提高安全管理效率和服务质量
通过对交通流量控制预案、接口、实时性、与现有监控系统融合、满足集团监控中心的需要。
2软件功能设计
根据本项目重点目标，是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能，针对这三方面内容提出了如下设计方案。
2.1交通状态判别模块
本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型，并结合气象信息、基础设施状态信息等，初步划定事影响范围，搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板，前方道路事件信息和诱导绕行信息；在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度，根据实时判断，当影响程度严重扩散到影响范围边界时，反馈重新对事件的影响范围进行划定；当事件处置完毕交通恢复正常时，控制逻辑结束，可变情报板提示正常的路况信息，可变标志提供正常的限速信息；当事件未处置完毕，且其影响未超出当前影响范围时，对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息；对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长，测量路面覆盖物的类型和厚度，评判路面状况，进而计算湿滑系数，确定路面安全性，这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。
2.2可变车道控制
通过分车道控制交通流，能有效梳理交通流量，提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块，依托视频监控子系统、交通控制子系统，结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取，通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。
2.3紧急事件应急处置
基于事件管理子系统，结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案，开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施，系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示，图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案，根据各个事件的性质，可能出现的路段范围，确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置，需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案，救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录，利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施，对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控，确保事后总结救援进程时，资料完整，可靠。应急预案演练，利用虚拟现实技术、交通仿真技术，定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案，评估应急预案的可行性，提出改进建议。
3结语
在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中，应根据高速的具体条件，着重加强路面状态检测功能，以应对多雨天气和特殊线形，才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案，能够提高道路管理者应对各种紧急事件，提高救援能力和服务水平，提高道路的通行能力。
作者：张艳丽 单位：江苏铁电交通科技集团有限公司
1智能交通系统的发展现状
智能交通系统又称ITS,交通系统包含道路车辆运营、服务控制等领域,我们在这些领域中将综合运用计算机技术、数据通信通信技术、传感器等技术,从而使车辆、道路管理人员和使用者之间的紧密联系在一起,建立起一种更加高效、准确的运输系统。智能交通系统最先起源于美国,自1994年起全世界通称为ITS。20世纪80年代起,中国开始从治理城市交通秩序入手,运用高科技手段来发展交通运输。之后,一些高校和研究机构开始进行城市交通诱导系统的研究和尝试,开始了解国际上的智能运输系统发展状况,交通部也将智能运输系统的研究纳入了公路、水运科技发展“九五”计划和2010发展纲要。在“十二五”期间,高速铁路安全运行、移动通信理论以及运行环境感知与综合检测也被国家自然科学基金委员会列为信息科学部的重点研究项目。ITS将会成为中国高新技术产业的巨大市场之一,建设ITS对于中国实现高新技术的产业化,促进经济实现快速发展具有重要意义。
2无线通信技术
无线通信技术是近些年来发展最快和应用最广泛的一种通信技术,利用这种技术可以将移动中的车辆与指挥调度控制中心紧密地连接在一起,保证相互不间断地信息联络。无线通信技术涵盖很多方面,如:蓝牙、ZigBee、蜂窝移动通信等无线通信技术。这些技术相互结合渐渐应用于智能交通系统领域,这些技术的融合可以实现交通管理中对紧急事件的处理和紧急车辆的管理,对于出行车辆可以提供道路导航服务,对于运营管理中心的车辆可以进行有效监控、合理调度。本文主要介绍了ZigBee技术、蜂窝移动通讯技术,并简要分析了它们在ITS中的应用领域以求跟大家共同探讨。
3ZigBee技术
ZigBee是一种双向无线通信技术,特具有近距离、低功耗、低成本、低复杂度、低速率的特点,它主要用于距离较短、功耗较低并且传输速率低的各种电子设备之间进行数据传输,此外也可以用作间歇性数据、周期性数据和低反应时间数据传输的应用。近年来,ZigBee技术被广泛应用于工业控制、家庭网络、汽车自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域。在智能交通领域,ZigBee技术主要是传递信息的通用传感器。特别是在公共交通领域,ZigBee技术与移动通信技术相结合,可以更好的进行公交车的运行位置检测和车辆调度。利用ZigBee技术的特点,结合数字移动通信技术,建立无线网络,将采集到的信息发送给监测平台,从而解决公交车到站、离站的时间监测和自动报站问题。具体实施方案是,首先在各个站台安装“站台监控器”,然后在公交车内安装具有ZigBee功能的“无线识别器”。站台监控器里必须包含具有ZigBee功能的网络协调器和GSM/GPRS模块。一方面,该模块可以接收车内无线识别器发来的信号,通过检测该车的唯一“标识号”,识别到来的车辆,并将该车的到达时间、车牌号等信息通过GSM/GPRS传送到控制中心;另一方面,向公交车发送站台标识号,公交车可以根据收到的标识号进行自动报站。之后,站台监控器应该不断的检测该车发送的信号的强度,如果信号强度小于某一临界值时,即可认定该车已驶离此站,并向监控中心发出相关信息。这样,监控中心就能准确掌握每一辆公交车的运行情况。
4GPRS移动通信技术
移动通信技术是目前无线通信技术中更新速度最快的技术之一,目前国内应用比较广泛的移动通信系统是GSM,GSM虽然可以满足ITS对语音通信的需求,但是在数据通信方面GSM则表现得比较弱,无法满足需求。GPRS、CDMA、LTE等技术近年来发展迅速,渐渐取代了GSM,成为逐渐发展成熟的新的移动通信技术。下面主要介绍一下GPRS在智能交通系统中的应用研究。通用分组无线业务简称为GPRS,它打破了GSM只能提供电路交换的工作方式,只需增加相应的功能实体,对已有的基站进行部分改造即可,这种改造的投入成本不高,但得到的用户数据速率却相当可观,其传输速率最高可达9.6kb/s。在智能交通系统中除了需要传输交通流量状态信息外,还需要传输数据量较大的报文或图片,利用GPRS业务,可以采用端对端、组播或广播等多种传输方式。进行信息传递。从调度中心发出的交通信息可以通过组播或广播方式传输给行驶中的车辆,以便提供路径导航信息,由于这类信息在一分钟内需要重复多次播放,因此驾驶员偶尔收不到也不会引起很大的问题。但是,信息从车辆驾驶员传递给调度中心就要采用单播方式,它为调度中心提供正在行驶中的车辆信息,所以每次播放的内容都非常重要,不能丢失,但由于它的传输速率很低,不会造成网络堵塞。由此可见,GPRS提供的数据业务有了很大的改进,不仅增加了业务种类,而且连网快、功能强、降低了成本。此外,它还具有连接计算机的标准接口,可以根据不同国家和地区的频率资源分配来定制使用频率。由于无线终端的体积很小,可以与手提计算机相连,提高了使用上的灵活性,扩大了市场份额,降低了成本。
5结语
本文介绍了智能交通系统中无线通信技术的应用情况,通过对上述无线通信技术的分析可以发现,无线通信技术对于ITS的实现至关重要,并随着通信技术的发展,它在ITS中的作用与地位也将日益提高。
作者：张静 单位：淄博职业学院信息工程系
1软件功能设计
根据本项目重点目标，是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能，针对这三方面内容提出了如下设计方案。
1.1交通状态判别模块
本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型，并结合气象信息、基础设施状态信息等，初步划定事影响范围，搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板，前方道路事件信息和诱导绕行信息；在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度，根据实时判断，当影响程度严重扩散到影响范围边界时，反馈重新对事件的影响范围进行划定；当事件处置完毕交通恢复正常时，控制逻辑结束，可变情报板提示正常的路况信息，可变标志提供正常的限速信息；当事件未处置完毕，且其影响未超出当前影响范围时，对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息；对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长，测量路面覆盖物的类型和厚度，评判路面状况，进而计算湿滑系数，确定路面安全性，这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。
1.2可变车道控制
通过分车道控制交通流，能有效梳理交通流量，提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块，依托视频监控子系统、交通控制子系统，结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取，通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。
1.3紧急事件应急处置
基于事件管理子系统，结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案，开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施，系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示，图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案，根据各个事件的性质，可能出现的路段范围，确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置，需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案，救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录，利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施，对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控，确保事后总结救援进程时，资料完整，可靠。应急预案演练，利用虚拟现实技术、交通仿真技术，定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案，评估应急预案的可行性，提出改进建议。
2结语
在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中，应根据高速的具体条件，着重加强路面状态检测功能，以应对多雨天气和特殊线形，才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案，能够提高道路管理者应对各种紧急事件，提高救援能力和服务水平，提高道路的通行能力。
作者：张艳丽 单位：江苏铁电交通科技集团有限公司
摘要：借助智能交通系统，优化公共交通运行效率，为人们提供更大的便利。文章对智能交通系统内涵进行了简要分析，并从数据处理系统、交通监控系统、车辆导航系统以及车辆辅助驾驶系统4个方面对计算机技术在智能交通系统中的应用展开了讨论，旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议。
关键词：计算机技术；智能交通系统；优化
1智能交通系统内涵分析
智能交通系统（IntelligentTrafficSystem，ITS），主要是指借助计算机技术和信息数据传输技术，能对交通运行过程进行科学化的管理和指挥，在管理机制建立过程中，要对人员因素、车辆因素、道路环境因素等进行全方位考量和判定[1]。为了保证交通管理的高效性，将技术和管理体系融合在一起，确保交通管理系统的多元化发展。在智能交通系统建立和运行过程中，智能交通管理模块、智能信息管理模块、智能公共交通模块、车辆管理模块以及电子收费和应急管理模块是研究的重点[2]。
2计算机技术在智能交通系统中的应用路径
正是基于计算机技术的发展，将其应用在智能交通系统中，能借助交通监控提高整体技术的应用效果和管理效果。技术主要是利用射频设备，将其设置在道路上方或者是道路两侧，获取交通情况的远程图像，借助信号的转化和传递，实现图像处理，保证交通指挥中心能第一时间了解现场交通实况。在计算机获取信息后，能对交通事故以及交通拥堵问题进行及时处理，提高技术模型的实际应用价值[3]。
2.1事故检测系统
在交通系统中，事故问题需要引起注意，不仅会造成人身受到伤害，还会造成经济受损，因此，结合计算机技术，要践行更加系统化的处理机制，确保应用模型和管控措施符合标准。有一部分交通事故主要是由于路面交通堵塞所造成的，若是能对路面的情况进行及时预测和评估，就会一定程度上减少交通事故问题。正是基于此，在智能交通系统中，结合实际情况建立健全稳定的管控机制，能在保证技术模型优化运行的同时，提高交通质量。主要是借助摄像设备与计算机设备的连接，保证射频设备能有效对运动的车辆进行信息的采集和捕捉，能建立有效的视频跟踪，并且保证序列图像的完整性[4]。只有强化数据分析，才能真正发挥计算机的实际价值和优势，对运动目标的连续帧图像进行统筹整合，并且将移动参数组合在一起，从而有效计算出运动目标的实际速度。针对具体的运动参数提出有效的管理措施，确保结构完整性的同时，为项目升级奠定坚实基础。若是检测目标长期处于静止状态，则需要借助计算机技术中的图像捕捉功能，对其进行有效跟踪和图像反馈，确保信息的有效性和完整性。只有充分利用计算机技术，才能结合实际数据和信息，以最快的速率对交通事故展开深度处理，一定程度上减少事故发生频率[5]。
2.2交通监控系统
将计算机技术应用在车辆监控中，具有非常重要的意义，主要是利用计算机的图像处理技术，能对运动的物体进行实时监督和控制。目前，在智能交通系统中，应用图像分差的方式，对车辆展开静态监督和动态监控，其运行机理都是视频图像序列的分差机制，从而借助相关参数对车辆的运动状态进行集中判定。这种计量方式的运算数量较小，借助一般的软件就能完成，且计算效果较好。在实际应用措施建立后，主要分为两种：（1）当前帧与背景帧之间的差值，这种计算方式和应用模型更加的简单和直接；（2）相邻帧之间的差值，这种方式能有效判定车辆的动态和静态。除此之外，在对车辆和行人进行监控时，会采取分割的方式，保证能对不同群体进行不同监控。在对车流量进行分析和计算的过程中，则需要结合车辆的平均速度以及车辆的列队长度，对交通运行情况展开预测和分析，一定程度上建立健全完整的整合机制和管控措施，保证交通运行状态得以全面升级。由于车辆和行人是道路结构中的主要元素[6]，因此，在对监控项目进行全程监督的同时，也要有效分割，保证图像中不同运动模型能映射相应参数。
2.3车辆导航系统
随着科学技术的不断进步，车辆导航系统得到了全面普及，也是计算机技术在智能交通中的重要应用措施。利用车辆智能导航系统，能对车辆行驶道路的界限进行有效判定和识别；利用计算机内部相关元件和操作模块，能有效引导车辆向规定路线行驶，不仅能对车辆的安全距离进行系统化分析，也能保证导航驾驶过程的稳定性，并且为摄像机运动化识别结构的优化提供动力。在计算机车辆导航系统中，借助摄像机能对不同车辆的运动状态进行集中识别，并且保证检测点运行方式能符合模拟匹配点，从而一定程度上确保车辆的智能导航系统充分发挥其实际价值，为计算机技术中信息的提取提供动力，也能有效维护安全距离和运行速率，保证车辆的安全和稳定性。
2.4车辆辅助驾驶系统
目前，许多智能汽车都开始配备智能辅助驾驶系统，能帮助驾驶人员对外界的环境和影响因素及时作出正确的反应[7]。例如，在城市市区环境驾车，计算机内部的车辆辅助驾驶系统能对周围路过的道路标记进行记录和分析，确保能对相关交通指示展开综合性识别。然后利用计算机技术中的筛选功能，对相关信息进行集中的选择和调配，避免出现和其他车辆以及行人拥堵的问题。也就是说，正是基于这种辅助驾驶功能，在实际技术应用模型建立后，能在增强车辆安全驾驶的基础上，保证人机交互的同时性和完整程度。驾驶人员只有充分掌握路况信息，才能对驾驶操作给予正确的判断，保证驾驶行为符合标准，减少车辆拥堵和车辆事故的发生概率。除此之外，计算机技术还被应用在车辆智能收费项目中，借助计算机内部的识别软件，对车牌进行集中识别，从而采取相应的计费和处理措施，保证车辆信息留存效果。其中，ETC的应用实现了车载标签和阅读器之间的有效连接，能保证车辆在进入到入口后，及时收取相应的费用，系统自动放行[8]。
3结语
总而言之，在智能交通系统中，要充分利用计算机技术，升级识别和管理效果，为技术模型的综合性优化提供保障。为了进一步提高技术的应用水平，要积极研发更加适宜车辆进行信息采集的模块，及时对路况数据展开分析，为智能化交通的发展奠定坚实基础。
作者：陆莲芳 单位：新疆交通职业技术学院
摘要：智能交通的信号控制系统能够对城市交通情况以及整体的管理水平予以提升，本文主要对于城镇交通智能交通信号的控制系统建设进行分析，总结了这一系统自身的特点和整体的结构以及具体的运行形式和智能的控制体系等。
关键词：智能交通；交通信号控制；控制机制
1系统结构
1）中心控制完成交通信号控制中心系统的通信，完成交通数据的收集和优化计算。中央控制和集成管理软件通信，接收和管理软件管理和控制指令，并向管理软件发送相关交通状况信息[1]。交通控制系统的操作员和系统之间的接口。存储所有数据的交通控制系统，以确保数据的安全性和可靠性。2）区域控制负责控制交通流收集，实时状态收集，统计查询任务，信号机事件收集，交通数据预测任务，子区域系统优化，信号自动时间控制。一般情况下，信号系统由中心进行流量优化控制。当控制中心与区域控制器之间的通信链路出现故障时，相应的区域控制机器将替代信号机的管辖中心，以优化控制，避免整个系统的优化退化所导致的通信故障[2]。3）交叉口控制，包括信号，车辆检测设备（线圈检测器等）等。交叉路口信号机和检测器采集路口各检测器提供的实时交通数据，进行初步分析和整理，通过通信网络传送到上位控制机，调整定时计划[3]；信号灯的颜色变换；在实施自适应控制时，根据交通需求，自动控制入口信号灯的颜色变换。
2区域控制机制
1）系统软件与子区的光控功能，业务应用可以控制800个子区，每个子区5?10个路口，每个子区有一个数字代码。以分区划分作为主要原则：相邻路口之间的距离比较近（通常在500米以下）；交通流量在相似大小的交叉口；相似程度的交集；交通条件的交叉路口类似于道路的中间分支，并且不存在交通源。2）系统可以按照固定周期程序，固定周期程序运行，包括以下内容：分区；交叉数；固定周期数的程序；循环时间；绿色字母比值；相位差；最大绿色时间；最小绿色时间；相表：即相位表和信号灯组的对应表；时间表，不同的时间表，不同的控制计划；计划表，计划表，阶段计划，阶段计划，每年执行不同的日时间方案。3）信号和控制中心通信正常情况下，系统可以通过客户端修改控制参数，并在固定周期程序中更新数据库，包括程序运行的周期长度，绿字信号比和相位差。这种计划更新和修订不影响交叉路口信号机运动。4）系统控制周期程序的每个交叉点是108，通过调度表和手动选择调用，实现交叉点的合理控制。固定循环计划的输入是独立的，并且彼此不会干扰。这将帮助用户为每个交叉点设置不同的周期长度，绿色信号比和相位差。
3自适应协调控制机制
1）系统的自适应协调控制系统，系统算法，包括交通自适应控制算法，传感器控制算法，行人二级路过算法。自适应控制算法可以根据车辆检测器收集的信息（如交通流量，时间占用率和车辆速度）来调整信号定时参数，例如周期，相位差和绿色信号比。交通自适应控制算法是基于交通信号机的实际控制参数做小和频繁的优化，形成适合实际交通条件的控制方案，以满足交通的交通控制需要。2）最大限度地提高交通信号网络的效率，并最小化定时方案的维护。该系统使用自适应交通信号控制系统。系统的自适应控制算法如下：系统软件的算法基于对交通信息的实时检测，包括交通流量（PCU），车辆占用率，车辆速度/S），使用交通信号控制优化模型：周期时间优化模型，绿字母比优化模型和相位差优化模型，以减少车辆延迟，停车点数为目标，交通信号控制三个要素：周期时间，比率和相位差优化，区域最优控制方案。3）系统算法是一种实时自适应控制算法，根据交通信息在控制区内程序中实时调整控制信号的连接点。该系统不是方案选择性控制系统，并且方案选择系统根据当前检测到的交通信息匹配预设检测方案，并选择设定的定时方案。4）系统算法可以实现区域交通流量平衡，减少停车数量，车辆延迟和环境污染，以及台州玉环街道网系统子区，实现区域协调控制整个区域。分割原则是：相邻交点之间的距离近；交叉口的小时交通规模是相似的；交叉路口的交通状况相似；交点的饱和度接近；道路的中间分支较少。
4结束语
城市交通信号控制系统是智能交通领域的重要研究内容。可与其他智能交通系统相结合，实现城市交通的数字化，信息化和智能化管理。在本文中，提出了一种基于自适应控制算法的交通信号控制系统，可以有效地处理实时交通变化，提高交通流量的控制效率。
作者：陶强 解锡霖 贾冰 单位：沈阳理工大学
摘要：为进一步提升目前路网的利用效率，文中提出了研发一种依托于城市公交，以无线网络技术为核心的现代城市智能交通系统，并且对这一系统需要的各类模块实施了硬、软件设计，并得出了理想的方案。本系统不仅能够提供非常及时的路况类信息，还可为公众推荐最为理想的公共交通出行线路。文章在对智能交通系统进行概述的基础上，分析了无线网络技术的运行模式，并提出了基于无线网络技术的智能交通系统设计方法。
关键词：无线网络技术；智能交通系统；设计；利用效率
引言
由于近年来我国经济持续发展，机动车数量飞速增加，造成了各城市交通流量的持续增加，以至于发生事故的频率不断上升。从上世纪八十年代以来，随着计算机与电子通信技术的不断发展，运用新技术将机动车、城市道路、驾驶员及乘坐人员、交通管理人员进行密切联系，以建立一种更加及时、快速、便捷的智能交通系统来解决上述问题。智能交通系统融合了计算机、无线通信技术以及全球卫星定位等技术，能在更大程度上发挥出智能交通的积极作用，让决策更富有时效性，使图像的传输更加稳定，为减缓拥挤的交通做出新的贡献。
1无线网络技术的运行模式
无线移动网络结构可以分成数据层、服务层、用户层。每一层都有其独特的功能，下面分别对其运行模式加以阐述：（1）数据层的运行模式。数据层主要包含了各类交通信息的获得、数据分析和发掘。数据层要确保所得到的交通信息能够准确及时，可使通信网络能够更加精准地传达各类交通信息；（2）服务层的运行模式。服务层为交通系统的中心层，同时它也是系统和用户层、数据层实施交互的重要接口。智能交通系统运用服务层为道路控制设施设备提供各类控制办法，为用户层提供各类信息，并且向数据层请求相关数据。与此同时，服务层还负责从用户层以及数据层之中接收相关信息；（3）用户层的运行模式。用户层一般需要配置一个无线终端接收类设备。以上三个层次的智能交通系统设备以服务层为核心，并通过无线网络为用户层提供各类数据，可及时快速地向广大用户提供所需信息，同时还能拓展各类与查询有关的服务，从而较好地解决了当前我国各城市中出现的各类交通问题。
2基于无线网络技术的智能交通系统设计方法
2.1设计的主要目的
近年来各国学者对智能交通系统进行了大量研究，并取得了很大的成果。但我国国内的研究成果主要集中于公交车辆管理领域中，只能及时提供关于公交信息的和控制等内容，在智能分流、控制以及干预方面略显不足。事实上，我国城市的交通网络主要以安装于路口的高清摄像头以及设于监控中心的监控设备为基础来收集各类路况信息，之后进行堵情分析。其不足之处在于人力、物力等诸多方面的开支相对较大，对系统进行分析的成本相对较高。为此，笔者试图设计一个依靠目前已经存在的公交网络，利用无线网络技术提供实时路况信息、公交预报，并采用交通信号灯进行实时控制、路线推荐以及大屏显示等功能的现代智能交通系统。
2.2整体设计方法
智能交通系统整体设计如图1所示。智能交通系统以ITS主控中心为核心，运用各线路的公交车来收集所在城市各公交车辆的具体位置和速度等相关信息，并结合GIS的地图数据提供最新的路况信息。依据全路网的负载状况图分别得出各具体路段的拥堵状况级别，并采用优化算法实施智能化分流。主控中心应当把分流解堵的信号发送至交警所持有的设备之中，并且指导交警及时排堵。还可依据道路优化办法直接控制本地的交通信号灯，以有效疏导交通状况。同时，还可运用短消息模块把实时路况信息发送至各驾驶员的手机上、显示在本市各主要路段的显示屏中，并把相关服务发送至网络，以指导社会公众更好地选择行车路线，提升路网的利用效率。
2.3硬件设计方法
2.3.1公交车模块的设计方法公交车的模块应当依据GPS测量出具体的位置以及速度等信息，并采用无线方式发送至ITS主控中心。公交车模块是主控中心最为重要的数据来源之一。因为公交车系统覆盖了城市中最为重要的交通网络，同时线路极为稳定，因此利用公交车来收集数据较为经济可靠，与高清摄像头的定点方式相比，该方法具备成本偏低、容易安装以及覆盖面较广等特点，其硬件结构图如图2所示。嵌入式微控制器是公交车模块中的中心设备，不仅需要对GPS接收模块所接收的GPS定位测速信息进行实时处理并打包，还应当把位置和速度等相关数据应用无线网络模块发送至主控中心。同时，对无线网络模块从主控中心所接收到的信息进行处理后再交由LED显示模块以及语音提示模块使用。无线通信网络主要负责公交车模块和主控中心之间的彼此通信。其位置、速度以及路况信息等均通过无线通信模块进行发送与接收。这样就能实现公交车辆和主控中心之间的交互。因为使用GPRS方式需要一定的带宽，而由于带宽有限，且国家在无线网络以及无线宽带上的投入持续增加，因此无线网络因其高效、经济、实用、安全的特点将成为今后网络产业发展的重中之重。笔者使用了无线网络技术进行接入通信，这样不仅能够有效降低投入，还能适应今后的发展所需。同时，LED显示以及语音提示模块被用以显示从主控中心得到的相关路况类信息，将“下一辆车进站所需时间、公交车前方的路况”等信息显示给驾驶人。图2公交车模块设计图2.3.2公交站牌模块设计方法公交站牌模块一般使用于公交车站点，主要运用LED显示本站信息及各条线路公交车的预计时间和到站时间等。公交站牌的硬件结构图如图3所示。无线通信技术能够接收到ITS主控中心所发的实时路况信息以及本线路公交车辆的运营信息等。输入模块能够对本站点的站牌信息、站点等进行初始化。因为站牌的位置一般都不会变动，所以完全可通过输入的方式获得，大大减少了GPS的开支。依据嵌入式微控制器所接收的具体路况信息、公交车的实时运行状况信息以及本站的位置信息等内容，可以分析并处理本站全部线路公交车辆的预计到站状况，并应用LED显示模块进行显示。LED显示模块不断滚动以显示出本站点中各线路最近所要到达的具体车况信息，从而显示出ITS主控中心所发来的各类路况信息以及新闻等。例如，某路公交车正行驶在A路上，线路畅通，约5分钟后可抵达本站：某路公交车正行驶在B路上，该线路拥堵十分严重，大约20分钟后才能抵达本站。2.3.3显示大屏模块显示大屏模块的设计类似于之前所述的公交站牌模块，其差别之处在于显示大屏并非安装于公交车站之中，而是设置于本市的各个主要路段以供社会公众了解当前本市的主要路况信息，并公布该大屏所处位置附近的具体路况信息，从而实现运用其指导与疏导交通的目的。2.3.4其他设备接入该部分包含交警手持设备的接入与交通信号灯的接入。（1）交警手持设备的接入。当前我国诸多地区的交警干警配备有专用的手持设备或通信设备。智能交通系统可以充分利用这些现有设备，并在此基础上实现功能的拓展设计。交警所使用的手持设备可以和ITS主控中心联结，而ITS主控中心可依据交警所处的位置把具体路况信息、疏导优化的方案等呈现在交警面前，从而帮助其更好地指挥交通。（2）交通信号灯的接入。城市中每一个交通信号灯的具体时间设置情况均会影响车流的急缓状况，进而影响到道路交通是否保持畅通。
2.4软件设计方法
ITS主控中心是智能交通系统的核心，主要负责接收来自公交车模块的各项信息，并依据GIS地图所提供的信息，经分析和处理后掌握实际路况信息，找到最佳行车路线，并确定路线优化及排堵办法等。ITS主控中心使用了经典的三层架构设计，即表示层、逻辑层以及数据层。其主要功能结构如图4所示。
3结语
综上所述，将无线网络技术应用于智能交通系统中后，不但提升了当前交通系统的工作成效，还更方便现代人的生活。无线网络技术倚靠其在使用中所具备的灵活、便捷、组网方式多元化、不会受到环境影响等突出优点而倍受欢迎。接下来应在全面考虑目前各类交通情况的前提下提出全新的解决办法，很好地提升目前已有路网的利用率，有效缓解当前我国交通压力过大等社会现状。
作者：张晓东 单位：遵义职业技术学院
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