智能交通系统发展趋势与我国的发展战略，本文主要内容关键词为：发展趋势论文,发展战略论文,智能交通论文,我国论文,系统论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、智能交通系统（ITS）的研究目的与意义
随着城市化的进展和汽车的普及，交通拥挤加剧，交通事故频发，交通环境恶化。交通问题不仅在发展中国家，就是在发达国家也是令人困扰的严重问题。我们知道，解决交通拥挤的直接办法是提高路网的通行能力。但无论是哪个国家的大城市，可供修建道路的空间都有限，建设资金筹措困难。同时，由于交通系统是一个相当复杂的大系统，单独从车辆方面考虑或单独从道路方面考虑，都很难从根本上解决问题。此外，能源和环境问题的严重性也日益为人们所认识。在这种背景下，从系统的观点出发，把车辆和道路综合起来考虑，运用各种高新技术系统解决道路交通问题的思想就应运而生了，这就是ITS（Intelligent Transportation System）——智能交通系统。
如图1所示，研究ITS的主要动力有如下四点：拥挤和事故造成的经济损失非常大，解决这些问题迫在眉睫；通过减少交通拥挤和事故，提高生产效率，增强本国企业的国际竞争力；培育未来新产业；节省能源和改善环境。
基于以上目的，美国、欧洲、日本以及澳大利亚、韩国等，对智能交通系统的研究给予了高度的重视，投入了大量的人力物力。对于我国来说，及时掌握智能交通系统的研究动态，并在某些合适的领域开展研究，能够使我们看清未来道路交通的发展动向与前景，有助于增强道路规划和建设决策的科学性；对实现城市交通现代化管理，创造可持续发展的交通环境，具有重要的参考意义。
二、智能交通系统的研究范围
早期曾被称为智能道路交通系统（IVHS,Intelligent Vehicle-Highway System），是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地综合运用于整个交通管理体系，而建立起来的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的运输综合管理系统。
ITS是由若干高科技开发项目组成的。这些技术项目加强了道路、车辆和驾驶员三者之间的联系。借助系统的智能，驾驶员对实时交通状况了如指掌，管理人员则对车辆的行驶状况一清二楚，因此提高了道路的安全性、系统的工作效率、环境质量等。如前所述，日本的ITS研究起步较早，已有实用产品投入市场。譬如，已有20万量小汽车（1995年为止）装备了路导器（车载交通信息服务装置）。美国的ITS研究起步较晚，1991年才开始投资进行开发研究，但发展迅速。目前世界上已经形成美国、欧洲、日本三大研究基地，分别在各自的组织的协调指挥下，进行着各具特色的研究。
由于ITS正处于开发试验阶段，其功能和规模不断发展扩大，对其构成的描述也不尽相同。以美国为例，ITS开发项目可分为七类：
①先进的交通管理系统ATMS（Advanced Traffic Management System）。ATMS用于监测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它依靠先进的交通监测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并进行处理，及时地向道路使用者发出诱导信号，从而达到有效管理交通的目的。
②先进的驾驶员信息系统ADIS（Advanced Driver Information System）。在信息类型以及信息接收者方面，ADIS与ATMS有本质差别：ATMS中同样具有许多向驾驶员提供信息的设备，如可变信息板、公路咨询广播等。但它们传递的信息量是有限的，一个可变信息板一般只能显示14个字符，公路广播的情报也不能超过几分钟，而且上述设备是为整个交通流总体而服务的，其信息只具有普遍性。而ADIS则是以个体驾驶员为服务对象。驾驶员可以通过其车载路径诱导系统，在与控制中心的双向信息传递中使自己始终行驶在最短路径上。ATMS和ADIS的十分相似，可以缩短旅行时间，降低燃油消耗和减少废气排放，使交通拥挤状况得到缓解。
③先进的车辆控制系统AVCS（Advanced Vehicle Control System）。AVCS的目的是开发帮助驾驶员实行自动车辆控制的各种技术，从而使汽车行驶安全、高效。AVCS领域包括对驾驶员的警告和帮助，避免与障碍物相撞等自动驾驶技术。实际上，AVCS具有最长期的潜在效益，同时也对汽车工程、电子工程等部门提出了最大的挑战。
④营运车辆调度管理系统CVOM（Commercial Vehicle Operation/FleetManagement）。CVOM实质上是运输企业应用IVHS技术来谋求最大效益的一种调度系统。它的目的是利用IVHS技术，例如车辆自动识别技术、车辆自动定位技术、车辆自动分类技术等，提高企业内部劳动生产率，增加安全度，改进对突发事件的反应能力，改善车队管理和交通状况。
⑤先进的公共交通系统APTS（Advanced Public Transportation System）。采用各种智能技术促进公共交通运输业的发展，如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行时间和方式、路线及车次选择等提供咨询，在公交车站通过显示器向候车者提供车辆的实时运行信息。
⑥先进的乡村交通系统ARTS（Advanced Rural Transport System）。该系统包括为驾驶员和事故受害者提供援助的无线紧急呼救系统，不利道路和交通环境的实时警告系统，以及有驾驶员服务设施和旅游路线、景点等信息系统。
⑦自动高速公路系统（Automated Highway system）。该系统包括车辆自动导航和控制，交通管理自动化，以及事故处理自动化。
三、智能交通系统的主要研究方向
围绕上述内容，世界各国进行了广泛的研究。
总之，智能交通系统是新一代交通运输系统。通过ITS技术的研究开发和应用，将现在各自单独存在的车辆状态过渡到车辆和道路融合，然后进一步将机动车辆和其它交通手段融合。通过这些步骤，逐渐使交通系统化。从车辆方面看，其发展前景首先是开发能够从道路设施接收交通情报的情报车辆；然后随着控制技术的发展，凝聚高度安全技术的安全车辆将会问世；最后实现自动驾驶车辆。智能交通系统的最终目的是建立快速、准时、安全、便捷和舒适的交通运输体系，以保证社会经济可持续发展，建立与人类生存环境相协调的良好的交通运输环境。
四、对我国开展智能交通系统研究的建议
智能交通系统是世界各国极其关注、下大力气进行研究开发的重要科技领域，是21世纪交通运输体系的发展趋势。因此，应该引起政府有关部门和我国交通运输领域研究工作者的高度重视。诚然，限于我国的基础设施水平和经济实力，在短期内全面实施智能交通系统不太现实，也没有必要。但是，无论从学科发展、理论研究的角度，还是从发展汽车工业及相关产业，市场竞争的角度看，超前研究都是非常必要的。尤其是，智能交通系统是由若干个子系统组成的，是分阶段、分层次实现的。其中的现代化交通管理系统，出行者信息服务系统，公共交通优先系统，以及营业车辆调度管理系统均为解决我国城市交通问题的关键所在。投入力量加以研究，其成果将会产生巨大的社会经济效益。另一方面，交通问题尤其是城市交通形势严峻，解决城市交通问题迫在眉睫，是关系到我国经济能否持续稳定发展的关键问题。在这方面，我们有必要充分借鉴国外的经验教训。譬如，泰国近年的经济增长很快，其首都曼谷车辆急剧增加，由于没有很好的规划和预测，优先发展公共交通措施不利，城市交通近乎陷入瘫痪状态，高峰时间内有的路段机动车时速仅有4km。近年来，我国城市机动车拥有量急剧增加，像北京这样的大城市，近年来每年增长10万辆车左右，按此势头发展，如不及早采取措施，我们将会重蹈曼谷之覆辙。而解决城市交通问题的根本出路在于发展公共交通，目前我们在短期内又无力大量兴建像地铁这样的大容量、高速度的轨道交通系统。所以，在小汽车交通量进入高峰之前，在尚不能建立起强大的地铁系统之前，建立以公共汽车为中心的先进的公共交通系统是当务之急。而这正是智能交通系统的主要研究内容之一。
综上所述，为保证我国国民经济的持续稳定发展，面对我国大中城市由于汽车保有量和道路交通量急剧增加而导致的交通拥挤、阻塞日趋严重、交通事故上升，交通问题不断恶化的严重局面，进一步开展交通运输发展战略及对策研究，建立可持续发展的交通环境，已成为当前十分紧迫的任务。为此提出如下建议：
1.紧密结合我国实际，积极开展智能交通系统研究
智能交通系统是美国、日本和欧洲等发达国家为解决交通拥挤、交通事故、能源和环境问题，建立高效、安全的运输系统而正在研究开发的新一代道路交通系统。它的实质是运用当代的高新技术综合解决交通运输问题。因此，无论从缩短与先进国家差距、瞄准世界先进水平的角度，还是从解决我国交通运输的现实问题的角度，我们都有必要将此作为一个研究方向，给予一定的投入，确定适合我国的智能交通系统研究目标和研究框架，紧密结合实际，有选择地开展研究工作。
2.智能交通系统的研究要分清层次，有所侧重
根据我国的实际情况，可将智能交通系统的研究分成两个部分：即以提高道路网通行能力、利用效率和实现合理交通结构为中心的近期内可以实现的部分以及以实现先进的车辆控制系统和先进的公路系统为目标的着眼未来的部分。前者主要集中在三个子系统：先进的交通管理系统、先进的交通信息服务系统和先进的公共交通系统。后者主要是先进的车辆控制系统和先进的高速公路系统。两者的研究可以同时起步，但以前者为重点较为合适。
3.开发交通拥挤预测、交通信息服务系统
先进的交通信息系统的重点应放在交通拥挤预测、交通信息服务系统的开发上。要实现有交通台、导入可变信息板，向出行者提供实时交通信息和短期预测信息。为实现此目标，应该着手动态交通分析模型与方法、图形识别与处理技术、移动体间、路车间通讯技术及其应用等研究。
4.实现科学化、现代化交通管理，提高现有路网的利用效率
交通基础设施建设周期长、投资大。在现有财力和投资状态下，交通基础设施的建设速度无法满足迅速发展的交通需求。同时，由于城市土地资源有限，交通基础设施建设也会受到城市资源的制约。从一些城市的现实情况看，关键问题之一是实现科学化、现代化的交通管理。即使现有路网状态不变，如果实现了科学的交通管理，现有路网的利用效率也会大大提高，交通拥挤会得到相当程度的缓解。当然，科学管理效果的实现还必须有广大交通参与者遵守交通法规意识，良好的交通环境来保证。
5.开发适合中国城市交通特点的最佳信号控制系统和与此相应的现代化指挥
系统、事故快速处理系统
先进的交通管理系统的重点之一是开发适合中国城市交通特点的最佳信号控制系统和与此相应的现代化指挥系统、事故快速处理系统，同时要采取相应的加强法规教育和严格执法等措施。为实现此目标，应该研究开发适应我国混合交通和自行车、行人比重大等交通特点的最佳信号控制软件系统，现代化交通管理指挥系统等。
6.研究并实现先进的公共交通系统
先进的公共交通系统是解决城市交通问题的根本出路。充分运用高新技术，提高公共交通的服务水平，促进交通结构的合理化，在交通控制管理、路面政策等方面切实落实公共交通优先对策。可认真研究公共汽车专用车道、优先车道、优先信号及公共交通信息服务系统的导入等。
7.应统筹安排智能交通系统的研究工作
智能交通系统研究是涉及面广、综合各种高新技术的研究领域。因此，需要强有力的政府的指导和投入，也需要有一个为政府发展智能交通系统献计献策、协调研究、组织海内外学术交流的全国性组织，即成立ITS中国非常必要。建议有关部门认真研究，组织力量，成立这种全国性的研究协调、指导性组织，以推动智能交通系统研究的全面展开。
8.确定智能交通系统的研究框架和研究标准
根据我国实际，确定智能交通系统的研究框架和研究标准，对于明确开发目标，避免重复研究和在低水平下的无计划开发，以及便于研究开发成果的应用，均具有重要意义。因此，在ITS中国成立后，首先应着手研究确定研究发展战略，研究框架和研究标准工作，为全面展开智能交通系统研究做好第一步工作。
图1 研究ITS的动力