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智能交通
发布时间:2017年05月08日 来源:内蒙古汇博科技工程有限公司 查看次数:83


智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)是未来交通系统的发展方向,它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机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可以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,因而,日益受到各国的重视。
智能交通的发展跟物联网的发展是离不开的,只有物联网技术概念的不断发展,智能交通系统才能越来越完善。智能交通是交通的物联化体现。
21世纪将是公路交通智能化的世纪,人们将要采用的智能交通系统,是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中,车辆靠自己的智能在道路上自由行驶,公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态,借助于这个系统,管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。
智能交通:智能交通是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样性的服务。
国内发展数据
2012年中国城市智能交通市场规模保持了高速增长态势,包含智能公交、电子警察、交通信号控制、卡口、交通视频监控、出租车信息服务管理、城市客运枢纽信息化、GPS与警用系统、交通信息采集与发布和交通指挥类平台等10个细分行业的项目数量达到4527项;市场规模达到159.9亿元,同比增长21.7%。
特点
智能交通系统具有以下两个特点:一是着眼于交通信息的广泛应用与服务,二是着眼于提高既有交通设施的运行效率。
与一般技术系统相比,智能交通系统建设过程中的整体性要求更加严格。这种整体性体现在:
(1)跨行业特点。智能交通系统建设涉及众多行业领域,是社会广泛参与的复杂巨型系统工程,从而造成复杂的行业间协调问题。
(2)技术领域特点。智能交通系统综合了交通工程、信息工程、控制工程、通信技术、计算机技术等众多科学领域的成果,需要众多领域的技术人员共同协作。
(3)政府、企业、科研单位及高等院校共同参与,恰当的角色定位和任务分担是系统有效展开的重要前提条件。
(4)智能交通系统将主要由移动通信、宽带网、RFID、传感器、云计算等新一代信息技术作支撑,更符合人的应用需求,可信任程度提高并变得“无处不在”。[3] 
子系统
车辆控制系统
指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪,可以准确地判断车与障碍物之间的距离,遇紧急情况,车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让,并根据路况自己调节行车速度,人称“智能汽车”。美国已有3000多家公司从事高智能汽车的研制,已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技产品。
交通监控系统
该系统类似于机场的航空控制器,它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤,哪条路最为畅通,该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。
车辆管理系统
该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网,实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯,来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强,可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。
旅行信息系统
是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的,如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等,任何一种方式都可以。无论你是在办公室、大街上、家中、汽车上,只要采用其中任何一种方式,你都能从信息系统中获得所需要的信息。有了该系统,外出旅行者就可以眼观六路、耳听八方了。 
发展状况
面对当今世界全球化、信息化发展趋势,传统的交通技术和手段已不适应经济社会发展的要求。智能交通系统是交通事业发展的必然选择,是交通事业的一场革命。通过先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算器技术和系统综合技术有效的集成和应用,使人、车、路之间的相互作用关系以新的方式呈现,从而实现实时、准确、高效、安全、节能的目标。
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。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,进行大规模的智能交通技术研究试验。很多发达国家已从对该系统的研究与测试转入全面部署阶段。智能交通系统将是21世纪交通发展的主流,这一系统可使现有公路使用率提高15%到30%。
美、欧、日是世界上智能交通系统开发应用的最好国家,从它们发展情况看,智能交通系统的发展,已不限于解决交通拥堵、交通事故、交通污染等问题。经30余年发展,ITS的开发应用已取得巨大成就。美、欧、日等发达国家基本上完成了ITS体系框架,在重点发展领域大规模应用。可以说,科学技术的进步极大推动了交通的发展,而ITS的提出并实施,又为高新技术发展提供了广阔的发展空间。
随着传感器技术、通信技术、GIS技术(地理信息系统)、3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统三种技术)和计算机技术的不断发展,交通信息的采集经历了从人工采集到单一的磁性检测器交通信息采集到多源的多种采集方式组合的交通信息采集的历史发展过程,同时国内外对交通信息处理研究的逐步深入,统计分析技术、人工智能技术、数据融合技术、并行计算技术等逐步被应用于交通信息的处理中,使得交通信息的处理得到不断的发展和革新,更加满足ITS各子系统管理者、用户的需求。信息采集与处理设备行业呈现如下特点:
发展特征
1、信息采集与处理方式的多样化
交通信息采集的方式分为人工采集方式和自动采集方式。自动采集方式包括磁性检测器(包括感应线圈检测器、磁阻传感器等)、光学检测器(包括视频检测器、激光检测器)、微波检测器(包括微波检测器和雷达测速仪)、路面情况及测重传感器(雨雾检测器,路面结冰检测器,轮、轴重仪等)。随着科学技术的发展,自动采集技术得到了不断的研究、发展和应用。各种采集技术都有各自的优点和缺点,利用多种采集方式的进行组合采集交通信息是国内外研究的热点和焦点。
开发了信息的质量控制技术、多源交通信息融合技术、信息的多时间尺度预测技术、信息集成技术、信息压缩技术和存储技术等,大大提高了信息的精度及信息提供的种类。
2、信息的内容及地理范围广
不同的交通采集方式采集的参数种类有限,例如感应线圈只能采集到交通流量、占有率、速度等固定地点的截面交通参数;视频检测器只能采集到交通流量、速度、占有率、排队长度等固定地点的交通参数;随着多种交通采集方式的组合,可以获得交通流量、速度、占有率、排队长度、行程时间、区间速度等截面和路段交通参数,丰富了交通信息的采集内容的同时也提高了采集地理范围的广度。
随着交通数据获取源的增加,交通信息用户对海量交通信息实时性需求的逐步提高。近几年,国内外逐渐将分布式并行计算技术、高性能计算服务器以及高性能的数据处理算法应用于海量交通信息的处理之中,改善了信息的处理速度。
3、信息采集的精度和经济性提高
随着磁性和光学传感器工艺的提高、图像处理技术和定位技术的发展,交通信息的采集精度也不断得到提高。同时,随着近几年对交通检测器配置优化技术的不断深入研究,交通信息的采集在保证信息全面性和动态性的前提下,也提高了交通信息采集的经济性。这为ITS系统的开发和应用奠定了基础。随着人工智能、统计分析、模糊逻辑、混沌理论等的逐渐成熟,逐渐开发出了一些基于这些理论及方法的交通信息处理方法,大大提高了信息处理的精度及质量。
背景动因
汽车社会化
工业化国家在市场经济的指导下,大都经历了经济的发展促进汽车的发展,而汽车产业的发展又刺激经济发展的过程,从而这些国家超前实现了汽车化的时代。汽车化社会带来的诸如交通阻塞、交通事故、能源消费和环境污染等社会问题日趋恶化,交通阻塞造成的经济损失巨大,使道路设施十分发达的美国、日本等也不得不从以往只靠供给来满足需求的思维模式转向采取供、需两方面共同管理的技术和方法来改善日益尖锐的交通问题,这些建立在汽车轮子上的工业国家在探索既维护汽车化社会,又要缓解交通拥挤问题的办法中,旨在借助现代化科技改善交通状况达到"保障安全,提高效率、改善环境、节约能源"的目的的ITS概念便逐步形成。
环境可续化
工业化国家在工业化、城市化发展的进程中面临着日益严重的资源短缺与环境恶化问题,这一问题在发展中国家同样存在,20世纪50年代以来,生存与发展问题成为人类社会面临的最紧迫的任务,1972年联合国人类环境会议上通过了《人类环境宣言》。城市化生产力发展的一个必然结果,按世界经济发展的规律,城市化水平达到30%以上,将出现经济的飞速发展阶段,美国、日本、英国等发达国家,在1990年城市化水平达到了75%、77%、89%,这些国家针对交通发展对资源和环境的影响,逐步调整交通运输体系与结构。这些国家都经历了为满足车辆发展的需求,而大力开发建设交通基础设施(如美国1944年规划的7万km高速公路规划,经过50年基本完成,但仍产生拥挤和阻塞),在大量土地、燃油等资源占用和消耗的同时,不但交通需求没有完全满足,而且还造成汽车尾气由于道路拥挤排放量剧增,不仅经济造成巨大损失,而且给环境带来恶劣影响。
60、70年代以来,由于石油危机及环境恶化,工业化国家开始采取以提高效益和节约能源为目的的交通系统管理(TSM)和交通需求管理(TDM)同时大力发展大运量轨道及实施工交优先政策,在社会可持续化发展的目标下调整运输结构,建立对能源均衡利用和环境保护最优化的交通运输体系。ITS作为综合解决交通问题,保护社会经济可持续发展和与环境相协调的新一代交通运输系统,随着信息技术的迅速发展在发达国家孕育发展,90年代以后,成为世界范围内的重要发展趋势。
信息技术智能化
交通管理的科学化、现代化,一直是人们综合治理、解决交通问题而追寻的目标,早期的交通信号控制系统装置采用了电子、传感、传输等技术实现科学管理,随着科学技术的发展,尤其是计算机技术科学以及GPS、信息通讯的普及和应用,交通监视控制系统、交通诱导系统、信息采集系统等在交通管理中发挥了很大作用,但这些技术单纯是对车辆或道路实施科学化管理,范围单一,局限性、系统性不强。
80年代后期以来 ,世界范围内的冷战结束,工业化国家用于军事和国防领域的卫星导航系统,信息采集与提供系统,计算机控制与管理系统,电子与电子通讯技术等高新技术转向民用化,军事上的投入也大部分转移到民用技术的开发和应用上,与此同时,包括我国在内的广大发展中国家借助和平、稳定的国际环境加快本国的经济发展,发展中国家经济的迅速发展促进了世界范围内产业结构发生巨大的变化,工业化国家的传统工业领域由于劳动力密集型的产业向发展中国家集中而失去明显竞争优势,开始酝酿开辟高新技术含量的产业市场,在这种国际环境背景下,代表一场信息革命到来的信号,引起全球的极大关注,这就是"信息高速公路"信息技术得到飞速发展,尤其是国际信息网络"internet"建立,加快了全球经济一体化的进程,1994年开始,世界经济逐步进入信息革命阶段。
信息产业应运而生,ITS以信息技术为先导,融其它相关技术应用到交通运输智能管理上有其广大市场,工业化国家和民营企业纷纷投入到这一新兴的产业。美国政府于1991年开始投资对ITS的开发研究,仅美国高速公路安全局1993年的投资预算就达2010万美元;欧洲19个国家投资50亿美元到EUREKA项目。
发展战略
2012年7月31日,中国第三届智能运输大会在北京开幕,交通运输部科技司相关负责人第一次对外解析了完成的2012至2020交通运输业智能交通发展战略。
智能交通作为当今世界交通运输发展的热点,在支撑交通运输管理的同时,更加注重满足民众出行和公众交通出行的需求,构建了一个绿色安全的体系。智能交通是未来交通系统的发展方向。经过十几年的研发和应用,中国智能交通技术在众多大型事件中发挥了积极作用。
新趋势
智能交通未来发展将更加关注公众出行、交通安全等民生需求,更加适合我国国情、地域和行业特点,更需要企业和社会力量的参与,并将自主创新与集成创新结合起来。”交通运输部科技司副司长洪晓枫说。
智能交通是当今世界交通运输发展的热点和前沿,它依托既有交通基础设施和运载工具,通过对现代信息、通信、控制等技术的集成应用,以构建安全、便捷、高效、绿色的交通运输体系为目标,充分满足公众出行和货物运输多样化需求,是现代交通运输业的重要标志。
在国外,日本的智慧道路系统、欧洲绿色智能交通、美国智能驾驶战略都是智能交通发展的有效实践。电子站牌、动态导航仪、电子不停车收费系统等智能交通应用也逐渐走进中国人的生活。
《战略》预测,从战略性新兴产业发展形势来看,截至今年上半年,我国手机用户超过10亿,其中智能手机用户2.5亿,手机首次超过计算机成为第一大上网终端。移动互联的迅速发展也为智能交通提供了新的手段和发展机遇。而城市智能交通快速发展的同时,随着我国交通基础设施的持续建设和不断完善,2014-2018年中国智能交通行业市场前瞻与投资规划分析报告也将带动其他交通领域的智能化建设不断发展。
《战略》总结了这些新形势并提出了中国智能交通发展的发展方向:在支撑交通运输管理的同时,更加注重为公众出行和现代物流服务;在为小汽车出行服务的同时,更加注重为公共交通和慢行交通出行服务;在关注提高效率的同时,更加注重安全发展和绿色发展;在借鉴国外、技术跟踪的基础上,更多面向国内需求等。
中国特色
交通系统,是指将先进的信息技术、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。该技术于上世纪80年代起源于美国,随后各国都积极寻求在这一领域中的发展。
“智能交通是一个国情相关性很强的领域。”北京交通大学教授贾利民告诉《科学时报》记者,自上世纪80年代智能交通技术起步以来,各国政府和专家都根据本国国情在美国研究内容的基础上进行着本土化探索。
“对交通的要求不仅因国家、地区、文化的不同而千差万别,甚至同样的交通状况因出行者的角色——步行或者驾车的不同,而会产生不同的感受与评价。”贾利民说,“进一
步说,同样的角色,因个体性情的不同,也会有不一样的感受。因此,交通是与文化和参与者的行为密切相关的一个领域。”
交通最大的问题是人口多。此外,交通流的构成也很复杂,除了庞大的机动车流、行人流、自行车流外,还有越来越多的助力自行车、三轮车等交通方式。
交通信息服务中心主任王刚对《科学时报》记者表示:“从城市的结构看,我国城市化进程也与国外很不一样,主要体现在城市结构和道路网络的不同。”与纽约、伦敦、东京这些有代表性的国际都市相比,国外都市的城市功能区相对分散在市中心的周边地区,很少有像北京一样,城市中心区的功能高度集中,近千万人集中在面积狭小的市中心生活、工作,城市的交通压力在这一区域内高度集中。这是我国交通与国外相比一个突出的特点。
北京市道路网络经过几十年的建设和完善,基本形成了环形加放射式的道路网络。由于城市人口密度长期维持在每平方公里2.7万人左右,市区人口集聚进一步加剧,人口流动量大,智能交通体系建设已成为北京交通可持续发展的必由之路。
2008年北京奥运会期间,奥运路线、奥运场馆周边将有120处系统控制交通信号。此外,还建设了交通综合监控系统,该系统包括视频监控、交通流检测和交通违法检测三个子系统。同时,在奥运会场馆周边和相关道路上还建设了80处电视监控点、15套交通事件自动检测系统、80套数字化视频系统。
2008年伊始,北京市民关注的焦点之一--有关北京交通,各媒体报道了一则消息,北京高速公路路网电子收费系统即将开通,北京的驾驶员们,可以使用支持新系统的国标卡不停车刷卡通过北京的高速公路(ETC),也可在新系统中使用北京市政公交一卡通卡停车刷卡付费(MTC)。
道路交通管理
建成了比较完善的智能化道路交通指挥管理系统,包括城市道路交通信号控制系统,交通检测、电视监控系统,交通违法检测系统,以及全市“122”交通事故接处警系统;
公共交通管理
建成了动物园公交枢纽运营管理和乘客信息服务系统,公交区域运营组织与调度系统,公交抢修救援调度系统,BRT智能管理系统;
高速公路管理
建成了全市统一的高速公路信息中心,实现了五环路和六条高速公路的联网监控,并与交管部门共享;
出行信息服务
自主研发了浮动车动态交通信息采集处理和发布系统,有效扩展了动态交通信息采集的范围,有力的促进了北京市交通信息服务发展水平。
电子收费
在全市公共电汽车、轨道交通和3万多辆出租车开通了市政交通一卡通系统;建设完成了八达岭、京津塘高速公路包括13个收费站、33条专用车道、3个标签发行点与一卡通卡兼容的不停车收费(ETC)试验系统;
客货运输
建成了包含全市10家省际长途客运站的联网售票系统, 5家出租汽车安防监控中心(其中2家开展了调度服务),8家化学危险品运输企业建立了化学危险品运输车辆GPS监控系统。
北京市交通委员会会同相关部门共同研究制订了智能交通系统推进方案:以“服务奥运、方便出行、缓解拥堵”为总体建设目标,以“资源整合、信息共享、提高效率”为把握重点,以“一个共享平台,七个应用领域”为智能交通系统建设的总体架构。
信息系统
智能交通行业,有其管理的特殊性,既有施工分包,又属于系统集成,既是智能项目的总包商,也是公路交通大项目中的专项分包商,而且设备的采购在整体管理中所占的比重也很高。项目信息管理系统包括:合同清单 预算清单 采购计划 采购申请 采购订单 采购入库 到货验收 安装调试 报验收款等在内的一系列全程管理。

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