我国智能交通的发展现状分析

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我国在国民经济经过了持续较快发展之后，在交通运输行业也快速积累了一系列问题待解决。我国汽车保有量逐年激增，交通基础设施的快速建设也无法满足我国快速增长的交通运输现实及潜在需求，事故频发、交通拥堵、环境污染、运输效率低下等问题不断加剧。因此除了不断加快交通基础设施建设之外，利用先进的技术手段，充分挖掘现有运输设施的利用效率、缓解交通拥挤、减少交通事故、减少环境污染，是我国交通运输行业发展面临的更迫切任务。
    我国智能交通的起步与建设，是在向发达国家跟踪、学习、引进和改善中逐步发展起来的。我国从上世纪七十年代中期开始，进行了一些交通运输方面的新技术应用研究，90年代中期开始，我国进行了ITS发展战略研究，2000年，全国智能交通系统（ITS）协调指导小组及办公室成立。国家科技部在“十五”科技重大专项中设立“智能交通系统关键技术开发和示范工程”项目，以中心城市和高速公路应用项目为核心开展科技攻关和应用示范。
    中国ITS的体系框架包括8大发展领域，分别为交通管理与规划、电子收费、出行者信息、车辆安全和辅助驾驶、紧急事件和安全、运营管理、综合运输、自动公路。
    目前我国在公路、城市交通、水运及航空运输等领域都开展了智能交通系统的建设，其中公路和城市智能交通系统的建设广受关注。
    1.公路智能交通
    智能交通系统应用在公路特别是高速公路方面，其实施目标主要包括：提升运行管理水平、增强监管力度、提高安全监管与应急能力、丰富公共信息服务等。
    我国已经在部分地区建立了公路桥梁管理信息系统、高速公路联网监控系统、不停车收费系统、部省道路信息化及联网工程、超限超载联网监控系统、公众出行信息服务系统等。
    例如，高速公路联合监控系统，是通过在高速公路沿线、服务区、收费广场设臵摄像机，将信号传输至监控中心，实现交通状况图像监控；通过在高速公路关键位臵设臵车辆计数器、车辆检测器、气象信息采集器，并把信号传输至监控中心集中处理，实现交通信息和气象信息的采集；通过安装于道路中间分隔带的可变速标志和可变情报板，从中心对外发布交通疏导和交通控制信息等。
    图1：高速公路联合监控系统图示
    图2：高速公路联合监控系统软件功能模块示意图

    又如，ETC（ElectronicTollCollection）车道收费系统，即电子不停车收费系统，是利用微波（或红外或射频）技术、计算机、通信和网络技术、传感和图象识别技术等高新技术的设备和软件所组成的先进系统，实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用。
    ETC车道收费系统通过路边车道设备控制系统的路侧控制器，识别车辆上的车载设备内的特有编码，判别车型，计算通行费用，将交易信息显示在费额显示器上，并自动从车辆用户的专用账户中扣除通行费。当交易出现异常情况时，控制费额显示器给出提示信息，声光报警器报警；当成功交易后，控制自动栏杆起落。
    ETC车道收费系统还负责把交易的数据进行存储、上传等。ETC车道收费系统使公路通行效率明显提高，而且使收费走向无纸化、无现金化管理，从根本上杜绝收费票款的流失。
    图3：ETC车道收费系统检测设备分布
    图4：ETC车道收费系统工作原理

    表1：我国重点建设的公路智能交通系统

    我国建设的一系列公路智能交通系统，经过较广泛的应用之后，已经取得了明显的成效。例如超限超载此前是公路治理的顽疾，不仅带来重大安全隐患，还使公路设施受到严重损害，而通过超限超载的全面监控，以及公路计重收费及超载罚款的普遍推广，超载运输的经济收益已经明显下降，从而使得超载现象大幅减少。例如不停车收费系统的建设及逐步推广，明显提高行车效率，降低能耗，减少噪声及空气污染。公路桥梁管理信息系统、养护系统及高速公路联网监控系统，则通过对公路路况、流量、事故、气象信息的全面监控，可以预先排除运输隐患、迅速清理事故现场、控制高峰流量、提示气象风险等，从而显著提高交通安全、行车效率，并提高公路运行及服务质量。
    2.城市智能交通
    随着我国城市化进程的加快，我国大中城市的规模越来越大，城市交通的需求总量快速膨胀，交通运营的压力越来越大，作为城市公共交通的主要运输方式，公交、出租、地铁运输等，需要安全、顺畅的调度机制及接驳运输方式，来保证城市交通的顺利进行，避免交通拥堵及安全危害。由此，城市智能交通系统的发展是我国交通领域开展较早，且成绩最为显著的领域，智能公交系统、出租车调度系统、智能停车系统、智能交通信号控制系统、城市出行信息服务系统等方面，均有较为出色的应用成果，北京、上海等大城市智能交通系统还历经了奥运会、世博会的考验。
    表2：城市智能交通系统分类及目标功能

    例如，智能公交系统改变了传统营运模式中的人工调度方式，通过全球卫星定位系统对公交车运行状况进行实时监控管理，司机通过车载设备实时接收系统发送的指令，对车辆运行相应调整，实现系统对车辆的远程自动调度。如果遇到异常情况，系统可自动向调度员示警，可由自动调度转为人工调度，及时处理异常情况。智能公交系统还可以根据对公交车运营的客流分布数据、业务信息进行分析，实现车辆与司乘人员的最优配臵及各个时段的最优发车班次，提升运营效率及服务质量。
    例如，交通信息发布系统，通过对交通管理数据整合和数据挖掘，以文字、语音、短信、图片、视频、地图等形式，为交通管理者、出行者提供静态、动态的交通信息服务。
    图5：交通信息发布系统解决方案

    图6：交通信息发布系统工作原理

    又如，交通信号控制系统，是通过在交通路口安装智能型信号机，实时检测车辆到达数据并上传到交通指挥中心，经优化计算生成合理的信号控制方案，使交通信号配时更加合理，提高路口通行效率，缓解城市交通拥堵。
    图7：交通信号控制系统模块示意


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关键词：发展现状 现状分析 Collection electronic Electron 高速公路 发展战略 国民经济 环境污染 交通运输