交通科学与工程
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智能交通系统的发展与应用

  【摘要】智能交通运输系统是发展交通运输业不可缺少的组成部分。交通信息化已越来越受到人们的关注,多年来,国内外都投入了很多人力和资金来发展智能交通系统,我国的智能交通系统也取得了一定的成绩,其中先进的交通管理系统、先进的公共交通系统等在我国发展已经趋于成熟。智能交通系统对缓解当前大中城市的交通压力起到了不可替代的作用。


  【关键词】智能运输系统;信息化;交通运输交通运输是人类社会生产、经济、生活中一个不可缺少的重要环节。随着社会的发展传统的交通运输业越来越不能满足人们对交通运输的需求,交通信息化已成为发展现代交通的必然选择,智能运输系统(ITS)是交通信息化的重要组成部分。


  借助于智能运输系统车辆可以在道路上安全行驶,靠智能化手段将车辆运行状态调整到最佳,保障人、车、路的和谐统一。在极大地提高运输效率的同时充分保障交通安全、改善环境质量、提高能源效率,因此国内外对ITS的发展都很重视。


  1、国外几个比较成熟的ITS1.1 交通效率与安全蜂窝式通信系统SOCRATES 这是一种有效发挥传统的蜂窝无线电话基础设施(地面站)的作用,使交通控制中心与行驶车辆进行双向通信系统,它构成了DRIVE项目的核心。德国的黑森州、英国的伦敦、瑞典的哥德堡是试验项目的对象地区。


  SOCRATES的下行线路可通过“广播方式”向行驶在各种地面站网路内的装有SOCRATES车辆装置的车辆,提供道路交通状况的详细数字信息。这些信息可与存储在车载导航计算机中的数据连接,并可用于驾驶员最佳路线计算。上行线路利用多频存取协议经过基地台向交通控制中心发送信息。它主要用于通报行程时间、紧急事志信息等。因此,多数车辆可利用SOCRATES,不会给蜂窝式移动电话系统的能力道路影响。


  1.2 EURO SCOUT EURO SCOUT是以红外线信标为媒体的动态路线引导系统。由于车辆和信标间的红外线通信是双向进行的,因此汽车则变为一个探头,可将行程时间、排队等待时间及O-D信息等交通信息数据传输给中央引导计算机,并将经常更新中央数据。


  EURO SCOUT车载装置由导航装置、红外线收发信号机、车辆位置测定装置及显示器、键盘灯组成。红外线信标是装有车载装置车辆与中央引导计算机之间的通信频道,当初计划在25%的城市交通信号器上和所有的高速公路上安装。中央引导计算机装有道路交通图及交通信息的数据库,用该装置计算的路线基本上是行驶时所需时间最短路线。


  1.3 交通主人(Traffic master) Traffic master是以伦敦为中心的大范围高速公路使用系统,是采用袖珍传呼机网络提供交通信息的系统,由名“GEBERALL GISTLCS PLC”的民间企业经营。该系统由传感器、控制中心及车载信息终端组成。传感器检测车辆的速度,传感器控制仪的微型计算机计算每隔3min车辆的平均速度,当平均速度在30miles/h以下时,便向控制中心发出信息。车载终端装置类似于一种在收音机上安装了显示器那样的装置,可显示全区域及分割放大区域的速度下降区(交通堵塞区)。如转换成本格式看指定页的话,便可详细了解交通事故及施工等特殊信息。这种车载装置如果事先登记取得ID号码,与一般分页系统一样可以接收面向特定个人的信息,并在显示器上显示。


  1.4 GPS车辆定位系统 该系统又27颗卫星(包括3颗备用卫星)组网,这些卫星分布在三个轨道平面上,每个轨道平面设置8颗卫星。这样,对于地球任何一点,能同时有6-9颗卫星可供观测,可选择4颗最佳卫星进行定位,预期定位精度可达10m。GPS由三大子系统构成:空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。GPS具有高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活的特点,因此被广泛应用于航空航海导航,车辆自主导航,特种车辆导航/监控及机场/港口交通管理等领域。每个车辆装有GPS接收机,通过卫星定位,可以准确确定每个车辆的位置,再结合路况信息,从而可以合理疏导交通,尤其在自然灾害突发期(如08年初我国南方大面积冰冻灾害),使得公路和车辆分配合理化,实现人、车、路的和谐统一。


  2、ITS在我国的应用ITS在我国有着广泛的发展和应用前景。我国正筹划开展ITS的全面研究,并参与多项国际合作,建立了亚欧统一智能交通运输系统。我国城市交通管理中已实施或正在实施的交通管理信息系统、自适应交通信号控制系统、光缆电视监控技术、GPS车辆定位系统、车辆检测技术、不停车收费系统、交通广播系统和交通地理信息系统,共计八个系统。智能交通系统在我国的发展主要包括以下六个系统:


  2.1 先进的交通管理系统 该系统包括交通总量削减技术系统和智能交通管理系统。交通总量削减技术系统经过了北京公安交通管理局的多年研究,为缓解城市交通特别是市中心拥堵而提出的包括停车规制、通行规制和车辆永远规制从技术上考虑的一个智能型系统,包括交通网模拟技术、交通预测技术和交通未来研究等。智能交通管理系统是我国目前的自适应交通信号控制系统的基础上开发事件检测技术、路径交通诱导技术和路侧通信技术发展起来的。


  2.2 先进的公共交通系统 先进的公共交通系统由公交优先系统和公交适时调度系统组成。公交优先系统包括公共需求管理系统、公交专用道系统和公交票制及电子车票系统。公交适时调度系统包括公交信息系统、公交智能调度系统和公交定位系统。先进的公共交通系统对缓解特大城市的交通压力发挥了不可替代的作用。


  2.3 电视监视与监测系统 在中国,智能式电视监控系统包括视频检测技术和交通电视监控技术。目前,我国多数城市已经建立了以电视摄像为主体的交通监视与交通流监测系统,管理人员通过该系统监视突发交通事故,及时处理交通事故、交通堵塞和记录交通违章。


  2.4 交通管理信息系统 智能化交通信息服务不仅是过去传统的由广播或交通显示板单方向向驾驶员提供信息,而是驾驶员可以通过这个信息系统自由选择所需要的交通信息,并通过这些交通信息来确定所行驶的时间和路线,从而使驾驶员自发通过均分交通流,达到缓解交通拥堵的效果。


  2.5 交通信号控制与指挥系统 我国的交通信号控制与指挥系统建设已经具有相当的规模,其中包括我国引进的国外SCATS、SCOOT等系统。目前,一些研究机构和部分企业集团正在致力于适合我国混合交通特点的、具有一定自学功能的、与交通诱导等其他子系统有相当协调能力的信号控制系统的研究开发工作。


  2.6 物流管理系统 物流管理系统的智能化主要表现在两个方面:一是货物信息,二是货物的物理流动,两者有机结合起来通过货物解散体系和物流计算机管理系统而形成一个智能化的物流管理系统。


  3、结语尽管ITS的研究与应用在世界各地迅速发展,我国也取得了不俗的成绩,但是我国基础设施水平低,车多路少等一系列问题迫使我们必须积极发展ITS来缓解这一突出矛盾。ITS是世界交通运输发展的共同趋势,我们也将面临着巨大的挑战,如何同步协调发展道路基础设施建设和ITS,以便提高运输效率,减轻环境影响,实现人车路的和谐统一。


  参考文献[1]王笑京,齐彤岩,蔡华。中国ITS发展历史与前景。中国智能系统论文集,2005,67—73[2]段里仁。智能交通系统在我国城市与道路交通管理中的发展与应用。中国智能系统论文集,2005,52—59[3]朱茵,王军利,周彤梅。智能交通系统导论。中国人民公安大学出版社,北京:2007[4]李华中。道路运输管理信息化培训教材。人民交通出版社,北京:2007


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