交通工程總論ITS

1、交通工程總論學習心得ITS 智能交通系統(tǒng)智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transport System 或者 Intelligent Transportion System，簡稱ITS)是將先進的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)以 及計算機技術(shù)等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系，而建立起的一種在 大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準確、高效的綜合的運輸和管理系統(tǒng)。 智能交通系統(tǒng)的前身是智能車輛道路系統(tǒng)(Intelligent Vehicle highway syste m,IVHS)智能交通系統(tǒng)將先進的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、 電子控制技術(shù)以及計算機處理技術(shù)

2、等有效地集成運用于整個交通運輸管理體 系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準確、高效的綜 合運輸和管理系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)所包含的三個主要方面。首先是交通信息采集系統(tǒng)，它包括 人工輸入、GPS車載導航儀器、GPS導航手機、車輛通行電子信息卡、CC TV攝像機、紅外雷達檢測器、線圈檢測器和光學檢測儀等方面；其次是信息 處理分析系統(tǒng)，它主要包括信息服務器、專家系統(tǒng)、GIS應用系統(tǒng)和人工決策 等方面；最后是信息發(fā)布系統(tǒng)它包括互聯(lián)網(wǎng)、手機、載終端、廣播、路 側(cè)廣播、電子情報板和電話服務臺等。智能交通系統(tǒng)在短短的二三十年中之所以得到如此快速的發(fā)展，這和它發(fā) 展的背景與動因有著密切的關(guān)系。

3、一是汽車發(fā)展的社會化，工業(yè)化國家在市場 經(jīng)濟的指導下，大都經(jīng)歷了經(jīng)濟的發(fā)展促進汽車的發(fā)展，而汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又 刺激經(jīng)濟發(fā)展的過程，從而這些國家盡早實現(xiàn)了汽車化的時代。汽車化社會帶 來的諸如交通阻塞、交通事故、能源消費和環(huán)境污染等社會問題日趨惡化，交 通阻塞造成的經(jīng)濟損失巨大，所以旨在借助現(xiàn)代化科技改善交通狀況達到”保障 安全，提高效率、改善環(huán)境、節(jié)約能源”的目的的ITS概念也就逐步形成；二是 人類環(huán)境的可續(xù)化，工業(yè)化國家在工業(yè)化、城市化發(fā)展的進程中面臨著日益嚴 重的資源短缺與環(huán)境惡化問題，這一問題在發(fā)展中國家同樣存在，在大量土地、 燃油等資源占用和消耗的同時，不但交通需求沒有完全滿足，而且還造

4、成汽車 尾氣由于道路擁擠排放量劇增，不僅經(jīng)濟造成巨大損失，而且給環(huán)境帶來惡劣 影響。ITS作為綜合解決交通問題，保護社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和與環(huán)境相協(xié)調(diào) 的新一代交通運輸系統(tǒng)，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展在發(fā)達國家孕育發(fā)展，90年 代以后，成為世界范圍內(nèi)的重要發(fā)展趨勢；三是信息技術(shù)智能化的發(fā)展，交通 管理的科學化、現(xiàn)代化，一直是人們綜合治理、解決交通問題而追尋的目標， 早期的交通信號控制系統(tǒng)裝置采用了電子、傳感、傳輸?shù)燃夹g(shù)實現(xiàn)科學管理， 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，尤其是計算機技術(shù)科學以及GPS、信息通訊的普及和應 用，交通監(jiān)視控制系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)等在交通管理中發(fā)揮了 很大作用，信息產(chǎn)業(yè)應運而生

5、，ITS以信息技術(shù)為先導，融其它相關(guān)技術(shù)應用 到交通運輸智能管理上有其廣大市場，工業(yè)化國家和民營企業(yè)紛紛投入到這一 新興的產(chǎn)業(yè)。也就是在這種背景中，智能交通在世界各地得到了飛速的發(fā)展。而目前世 界上應用最為廣泛的地區(qū)是日本，如日本的VICS系統(tǒng)相當完畢和成熟，其次 美國、歐洲等地區(qū)也普遍應用。在中國，北京、上海等地也已廣泛使用。日本 早在1973年就開始了對智能交通系統(tǒng)的研究。它的發(fā)展重點主要有日本ITS 規(guī)劃體系包括先進的導航系統(tǒng)、安全輔助系統(tǒng)、交通管理最優(yōu)化系統(tǒng)、道路交 通管理高效化系統(tǒng)、公交支援系統(tǒng)、車輛運營管理系統(tǒng)、行人誘導系統(tǒng)和緊急 車輛支援系統(tǒng)?，F(xiàn)在有著應用，日本的ITS主要應用在

6、交通信息提供、電子收 費、公共交通、商業(yè)車輛管理以及緊急車輛優(yōu)先等方面。目前在日本已有超過 1800萬人的汽車導航系統(tǒng)用戶。而這些投資主要來自政府，日本政府19961 997年用于ITS研究開發(fā)的預算為161億日元，用于ITS實用化和基礎(chǔ)設(shè)施建 設(shè)的預算為1285億日元。1996年“推進ITS總體構(gòu)想”推出了一個投資預算7.8 兆日元的20年規(guī)劃。日本走政府與民間企業(yè)相互合作的道路，如車輛信息通訊 系統(tǒng)（VICS）的運作方式極大地調(diào)動了企業(yè)的積極性，加速了日本ITS的開發(fā) 與應用。也就有了現(xiàn)在的成就。美國和歐洲以及亞洲的韓國、新加坡等國家的 都建立起了自己的智能交通系統(tǒng)，并且取得的顯著的效果。

7、而以上國家和地區(qū) 的ITS建設(shè)和投資經(jīng)驗都值得我們借鑒。中國交通運輸目前存在的問題主要有以下幾個方面一是基礎(chǔ)設(shè)施短缺與其利用的低效率并存；二是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度落后于車輛 增長速度；三是交通擁堵已成為大中城市交通中的普遍現(xiàn)象；四是交通安全形 勢嚴峻，造成的損失巨大；五是機動車尾氣排放已成為城市大氣污染的主要來 源；六是運輸效率低，能源消耗不斷上升。在這種種的問題之中，也必須尋找 一種新的發(fā)展模式。自1994年我國部分學者參加了在法國巴黎召開的第一屆ITS世界大會開 始，為中國ITS的開展揭開了序幕。八十年代以來，世界一些發(fā)達國家紛紛投入智能交通系統(tǒng)（ITS）的研究與 開發(fā)，并已形成二十一世紀交通

8、運輸系統(tǒng)的發(fā)展方向。我國是一個發(fā)展中國家， 隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化、汽車化急速發(fā)展，導致交通擁擠、事故增多、 環(huán)境污染等問題日益惡化。本文針對我國的實際情況，對發(fā)展ITS的必要性、 緊迫性進行分析，并對發(fā)展我國ITS的框架提出了設(shè)想。發(fā)展中國ITS的必要性，首先中國是一個經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的發(fā)展中國家，改 革開放以來，城市化與汽車化發(fā)展十分迅猛。改革開放前，城市化水平不足19%， 目前已經(jīng)發(fā)展到超過30%，猜測2010年將接近50%；機動車擁有量目前已達60 00萬輛，并以每年10%以上的速度增長，預計2010年達到1.3億多輛；其次 中國城市交通的特點是混合交通，目前自行車擁有量超過1.8億輛

9、，假如公共 交通服務水平不提高，城市交通結(jié)構(gòu)不改善，自行車擁有量將會有增無減；再 次是改革開放以來，中國道路交通設(shè)施及治理設(shè)施雖然有較大改觀，但跟不上 機動車增長速度?？傮w水平與發(fā)達國家有較大差距，非凡是大多數(shù)城市路網(wǎng)結(jié) 構(gòu)不合理，道路功能不完善，道路系統(tǒng)不健全。交通治理設(shè)施缺乏，治理水平 不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是實現(xiàn)了監(jiān)視功能，而遠沒有 發(fā)揮控制功能的效應；最好是中國城市的大氣質(zhì)量惡化，已逐步由無煙煤污染 轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛 技術(shù)性能低等，致使在世界十大空氣污染最嚴重的城市中，我國就據(jù)之有七。 同時，車輛狀況差也直接影響到

10、城市交通，并已成為制約我國城市交通的重要 因素。以車況較好的北京市為例，平均日故障次數(shù)達500次以上，給城市交通 帶來巨大壓力。但發(fā)展ITS也要根據(jù)中國自己的國情制定相應的規(guī)劃。中國發(fā)展ITS的主 導思想在以下幾點，一是中國是一個發(fā)展中國家，與發(fā)達國家相比，我國在 發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以 及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善，因此要結(jié)合中國的國情來研究制 定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架；二是中國交通運輸正面臨經(jīng)濟發(fā)展與資源 制約的雙重壓力，因此也不能重復發(fā)達國家走過的老路，一定要立足本國實際， 走中國ITS發(fā)展之路，以推動我國信息化進程及培育

11、自己的ITS產(chǎn)業(yè)； 三是二十一世紀交通治理的發(fā)展趨勢必將是治理體制的集約化；治理設(shè)施現(xiàn)代 化；治理手段網(wǎng)絡化、信息化、智能化；治理效率高效化；治理方式社會化。 因此中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通治理體制與模式的變革，而這種變革將直 接影響著ITS的發(fā)展。從目前看中國發(fā)展ITS的目標及基本框架如下，（一）前期階段（5年）主 要目標在于緩解交通需求矛盾，提高交通通行能力，減少中心區(qū)交通負荷。這階段的目的 是充分利用現(xiàn)有條件，主要解決中心區(qū)交通擁堵，有目的地改進交通控制中心 監(jiān)控系統(tǒng)，改善交通結(jié)構(gòu)，減少交通需求，為ITS創(chuàng)造必要的技術(shù)條件和交通 環(huán)境。二）發(fā)展階段（10年）通過建立初具規(guī)模的系統(tǒng)，目標在綜合信息網(wǎng)絡 平臺下，形成信息治理、信息通信、信息服務子系統(tǒng)，實現(xiàn)交通信息雙向交互； 實施交通指揮、控制，達到減少堵塞時間、降低交通事故、出行便捷及保護環(huán) 境的目的，這階段的目的是信息通信網(wǎng)絡化，建立信息通信平臺，實行人、車、 路之間相互傳遞實時、準確信息。（三）成熟階段（10年）目標是要通過完善 以ITS的發(fā)展推動信息化社會的進程，創(chuàng)立新產(chǎn)業(yè)，開拓新市場.這階段的目 的主要有要建立一種大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實時、準確、高效的智能化 運輸綜合治理系統(tǒng)和實現(xiàn)科教興國和社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略