美國公路ATIS發展歷程簡介及其對我國公路ATIS發展的啟示

劉天棟，趙海娟

（武漢市規劃研究院，湖北 武漢 430014）

0 引言

根據公路交通發展的特點及發達國家智能交通系統（Intelligent Transportation System,ITS）應用的實踐，ITS在公路網上實施一般以信息服務作為起點，即實施公路高級出行者信息系統（Advanced Traveler Information System,ATIS）[1,2]。公路 ATIS能有效地提高公路交通運行效率和安全性能，提高公路運營、管理水平，提高公路服務水平，目前已經成為各區域性交通網絡現代化的一個重要特征，并且正逐步受到我國各級政府的高度重視，成為保障和推動本區域經濟持續發展的重要手段。

發達國家針對ATIS已作了大量研究工作，目前已有很多成功的區域性ATIS在運營，如美國明尼蘇達州ATIS[3]、美國GCM地區多模式出行信息系統[4]、西班牙巴塞羅那地區交通信息中心[5]、英國公路出行信息系統[5]、日本的VICS[6]等。為了推廣ATIS在我國的發展，交通部在“十五”期間推出了公眾出行交通信息示范工程，目前部分省市亦不同程度的建立了公眾出行信息服務系統如：北京市公眾出行交通信息服務系統、成都市公眾出行信息服務系統、浙江省公路公眾出行信息服務系統、山東省公眾出行信息服務系統等，這些ATIS應用系統涉及到信息采集、監控、信息發布等領域，為實施區域公路ATIS奠定了一定的基礎。然而，總體而言，我國公路ATIS尚處于發展初期階段，發展處于一個相對落后的水平，而且真正基于ATIS的交通信息發布與交通誘導系統的建設剛剛開始，信息服務建設滯后，信息發布缺乏實時性、權威性和可靠性，無法滿足出行者對區域路網實時動態交通信息的需求。由于美國在ATIS的實施力度及規模上，一直處于世界領先地位。因此本文從宏觀角度，對美國ATIS發展歷程進行了概述，并對我國ATIS發展的現狀及存在的問題進行了分析，以期對我國公路ATIS的發展提供借鑒。

1 美國ATIS發展歷程簡介

1.1 自發建設階段

20世紀80年代初期至90年代初期，伴隨著ITS的同步發展，許多地區或職能管理部門基于各自的管理需求，建立了相應的交通信息管理系統，主要關注于提高管理水平、運輸效率，部分涉及到為出行者提供信息服務，如：交通管理中心、緊急救援管理系統、收費管理系統、排放污染管理系統等，但這些系統并非嚴格意義上的出行者信息服務系統。此外，部分地區也著手建立了主要為出行者提供出行信息的相關系統，如可變情報板系統，公路信息廣播系統，交通信息商業無線電廣播等。

在此階段建設的相關系統，就運營模式而言，多是由政府部門負責籌建、實施、運營；就相關建設、運營標準而言，也是各自獨立。這一發展階段的特點是：各地區/部門的系統僅圍繞本部門業務所建立；未進行統籌規劃，各系統建設、運營標準不統一；各系統相互獨立，且所歸屬部門不同；多數系統信息服務功能較弱，可提供較初級水平的信息服務功能；各系統信息服務對象有限，相關技術水平相差較大。

1.2 統籌規劃階段

隨著ATIS的發展，各地區自發建設ATIS系統的弊端也越發明顯，如各部門/地區所建立的系統間的標準不統一、整合困難等，從而對在州級及聯邦層面上進行相關統一的規劃及標準建設提出了迫切需求。因此，在已完成的系統的經驗基礎上，20世紀90年代初期至90年代中期美國聯邦及州級層面都開展了ATIS相關規劃、標準建設的研究，以期規范ATIS的實施、運營。

（1）ATIS規劃

a.聯邦層面

美國運輸部開展了高級鄉村運輸系統（Advanced Rural Transportation Systems,ARTS）計劃，來滿足鄉村地區出行者的需求。ARTS通過國家ITS框架與標準，將完全與國家ITS兼容運行。ARTS主要關注鄉村地區的出行者需求，同時與都市圈ITS協同工作，支持與出行者及商務車輛的無縫交互。ARTS戰略及工程規劃由美國運輸部內的多機構聯合小組負責協調工作。

1993年，美國聯邦公路局支持開展了鄉村地區高級出行者信息系統的研究項目。研究目標是：規范在鄉村及小城鎮地區實施的聯邦項目的有關ITS技術；由州及地方政府為ATIS實施提供指導，以滿足鄉村出行者的信息需求。

b.州級層面

美國許多州開展了州域ATIS規劃研究，以美國明尼蘇達州最為典型。1997年，明尼蘇達州成立了ATIS政策委員會及ATIS技術委員會。ATIS技術委員會在政策委員會的指導下，負責開發州域范圍內的ATIS規劃，規劃確定了州域內所有ATIS項目的短期、長期發展目標，其中州運輸部可作為領導機構或參與機構。規劃主要關注三方面問題：（a）確定ATIS面臨的主要問題，首要的是明確私營企業在ATIS實施中的定位問題；（b）確定ATIS相關標準開發的優先權；（c）推薦ATIS實施保障機制，以保障ATIS相關項目、ATIS與其它ITS項目間的正常通信。

（2）ATIS相關標準的制定

ATIS相關標準的制定工作在ITS相關標準的指導下，與ATIS規劃同期開展。

a.聯邦層面

ATIS建設包括設計、實施、通信、運營、維護等各領域，其中，ATIS通信標準采用相應ITS的國家標準，其開發由政府/私營ITS社團協作進行，共分為7個不同的標準開發組織進行開發；對于ATIS運營標準的開發，以可變情報板系統（Changeable Message Signs,CMS）為例，美國聯邦公路局制定了《CMS使用指導方針》、《CMS運營手冊》、《CMS語句手冊指導方針》、《實時駕駛員信息顯示手冊》等。

b.州級層面

除聯邦層面的ATIS相關標準外，部分州由州公路管理部門負責，也致力于制定適應于本地區的區域性ATIS標準。以CMS標準為例，美國一些州的運輸管理部門對CMS的布設位置、相關設計、運營政策進行了研究，并制定了相關手冊或標準，如亞利桑那州的《永久性CMS使用指導方針》、科羅拉多州的《CMS指導方針》等。

本階段發展特點是：ATIS的實施由各自為政向統籌規劃過渡；政府部門在ATIS的發展過程中起主導作用；ATIS相關規劃、標準建設逐步完備，并逐漸用于指導新系統的實施。

1.3 獨立實施階段

20世紀90年代中期以后，各部門/地區基于在“自發建設階段”已建成的系統，在州級及聯邦級ATIS相關規劃的指導下，展開了ATIS相關系統的建設。在本階段ATIS實施過程中，就實施規模而言，可分為兩類：主導實施ATIS的部門內部的系統和區域內跨部門的綜合系統。目前，美國運營系統大多在此階段建成。

此外，就ATIS的實施主體而言，主要由政府部門負責籌建、實施、運營，但已逐步傾向于“政府部門/私營機構”的合作。合作領域多在信息發布領域，最典型的應用是佛羅里達州的TIRN(Florida Traveler Information Radio Network),TIRN采用“政府/私營機構”合作（佛羅里達運輸局和TIRN廣播公司）的方式，依托19個商業廣播電臺，建立了覆蓋全佛羅里達州的廣播系統。這種合作兼顧了運營公司的盈利性（一定時間段比例的商業廣告）和運輸局發布交通相關信息的時效性及分布頻率的需求。此外，有部分地區的合作已拓展到信息采集、信息處理領域。

與前兩個發展階段相比，本階段發展特點為：ATIS各組成系統功能更加完善；基于聯邦及所屬州級ATIS規劃進行實施；各系統相關建設、運營標準相對而言更加統一化；各系統間整合具備了堅實的基礎。

1.4 聯合發展階段

20世紀90年代末期以后，公路交通出行特點為出行距離長，跨區域出行多，為保證交通出行信息的連續性、一致性，以及ATIS系統運營效率最大化，伴隨著各部門/地區獨立實施的ATIS的逐漸增多，ATIS跨區域、跨部門整合的需求日趨迫切。同時，ATIS聯邦級、州級相關規劃、標準的建設也為ATIS的整合提供了前提保障。在ATIS聯合發展階段，總體而言有兩種趨勢：

（1）州域/區域內ATIS的整合

在州域范圍內的ATIS整合主要指州域范圍內城市地區ATIS與鄉村（公路）地區ATIS的整合，此外，亦包括城市群區域性或通道級ATIS的整合。美國針對ATIS的區域性或通道性應用開展了廣泛研究，其中典型的是GCM多模式交通信息系統。GCM通道連接了印第安納州的加里（Garry）、伊利諾斯州的芝加哥（Chicago）、威斯康辛州的密爾沃基（Milwaukee）三個都市圈，GCM通道項目的目標是通過實施一系列的ITS項目，建立多模式的出行者信息系統，提高通道內公路網的運營效率、保障區域內出行者的信息需求，為其出行的安全、舒適、高效提供保障。GCM項目于1993年啟動，其在聯邦公路局的指導下，包括了三個州運輸部，16個縣級及許多地方交通管理機構。截至到目前，GCM項目完成了GCM通道區域ATIS戰略規劃、框架構建、功能要求分析、綜合處理中心的建立以及一系列具體ATIS相關項目。

（2）州際ATIS的整合

對于州級ATIS的整合而言，除上文所述跨州際的區域性/通道級ATIS整合外，另外一種趨勢是ATIS在美國全國范圍內的無縫整合。典型的例子為美國交通出行信息電話服務系統（511）。2000年之前，美國大多數州提供本州的基于電話的出行者信息，且電話號碼不統一。2000年，聯邦通訊委員會指定“511”作為全國出行者信息號碼。2002年，511部署聯盟頒布了“511美國旅行信息號碼，啟動511服務的指導方針”、“511服務內容指導方針”及“511服務一致性指導方針”等一系列標準來保障511系統在全國范圍內的建立。這些標準對511電話系統的建立、運營、提供的信息內容、各州之間的無縫結合等問題給出了相關規定。至2002年底，32個“511”項目在27個州內已經或準備開展。

與前三個發展階段相比，本階段發展特點為：此階段同樣在州級及聯邦級相關規劃、標準指導下完成；與ATIS第二發展階段（獨立實施階段）幾乎同步開始；各地區除考慮本地區ATIS的獨立實施外，亦更關注與ATIS的整體聯動效應；ATIS系統功能進一步完善，技術水平更加先進；在ATIS整合過程中，優先解決管理機制問題；在一定時期內，整合后的ATIS允許不同水平的多種技術的并存。

2 我國ATIS發展現狀分析

從政策、規劃層面來看，目前國內ITS發展的大背景為公路ATIS的實現提供了很好的發展基礎，國家及部分省市已進行了公路交通信息化發展規劃，為公路ATIS的發展提供了宏觀指導，如中國交通部的《交通（公路水路）信息化建設指南》，江蘇省的《江蘇省公路、水路交通信息化“十五”發展規劃》、《江蘇省交通信息化“十一五”規劃研究報告》等規劃；從應用層面來看，部分地區建成了初級的公路ATIS應用系統，如大多數高速公路都設有監控中心，布設了環形線圈、閉路電視（CCTV）、天氣監測器等設備采集交通信息。并能對信息進行一定能力的處理，通過CMS、商業電臺、道路標志等方式發布給出行者；從營運模式來看，雖然商業營運模式還處于初級水平，但已有簡單形式的交通信息代發布功能，如商業電臺等。此外，私營機構也在逐漸介入信息服務領域，如現在國內已出現多種車載靜態路徑導航系統，能提供路徑靜態導航及多種靜態信息的服務功能，這些都是私營機構獨立研發的。這些都為我國公路ATIS的發展提供了一定的基礎。

但是目前機電工程集中在高速公路上，大多數普通公路機電工程薄弱，為公路ATIS的實施帶來諸多問題。此外，既有的信息采集、處理、發布系統之間相對孤立，各部門大多形成了“信息孤島”，尚未建立有效的信息共用平臺及保障機制?？傮w而言，我國公路ATIS存在的問題主要有：

（1）系統規劃問題

目前，雖然有國家ITS框架及部分省市的地方性ITS框架作指導，但其對于具體的公路ATIS系統地支持作用畢竟有限。同時，針對特定地區而言，缺乏對區域內公路ATIS的實施的統一指導規劃（包括區域性的系統架構設計、系統功能要求分析、商業營運計劃等）。故各地已建的公路ATIS應用系統相對獨立，功能良莠不齊，并且未能有效的互聯、互通。

（2）標準建設問題

盡管我國ITS標準化工作已經啟動，但建設成完善的標準體系尚需較長的時間，在此期間公路ATIS各應用系統的建設標準或通信標準會存在不統一的情況，為后期的系統融合帶來困難。

（3）政策、制度問題

目前，我國的大部分省市的公路管理有其特殊性，高速公路與普通公路的管轄權分屬不同的公路管理部門；此外，公路ATIS所需的信息也分別涉及到不同的公有部門，因此建立區域性協調、統一的公路ATIS需要有政府部門相關政策或管理制度的支持，即使不能進行體制改革，也應制定相應政策確定公路ATIS建設營運的主導部門，并且所制定的政策應具有連續性。

（4）公路信息服務水平發展不均衡

我國由于地區經濟發展的不平衡，從而導致了各地區公路建設和信息服務水平的差異較大。總體來說，東部地區的公路密度大，機電設備建設較好，對公路出行者發布的信息種類和發布方式較多；而中西部地區公路信息服務則存在一定的差距。此外，我國目前的公路信息服務建設主要集中在高速公路上，對同樣承擔較大交通負荷的干線一、二級公路的信息化建設程度還很不夠。

（5）公路信息服務的水平較低

與公路ATIS的建設要求和發達國家的公路信息服務現狀相比，我國公路出行者信息服務的總體水平不高。信息發布的手段、方式、種類有限，信息的時效性、可靠性等方面還存在很大的差距。

3 美國ATIS發展對我國ATIS發展的啟示

3.1 ATIS發展需要完善的理論支撐和技術依據

（1）明確ATIS發展的藍圖和框架

從美國公路ATIS發展歷程來看，其發展規劃的編制起步較早，一般是在國家層面相關規劃指導下制定區域性的總體規劃，以此來指導區域性ATIS相關應用系統的實施。從區域ATIS實施的效果來看，區域ATIS發展規劃制定的越早，則后期各應用系統間協調運營、整合難度越小。目前，中國國家ITS框架（第二版）已開發完成，部分省市完成了省級ITS框架編制，同時在公路領域實施了部分ITS相關應用系統，這些均為實施公路ATIS奠定了一定的基礎。但對于區域內公路系統構建具體的ATIS應用系統而言，用區域ITS框架進行指導，難以滿足實際需要。美國各個州在實施區域ATIS發展時，均有清晰的ATIS發展規劃和體系框架。因此，從公路ATIS的長遠發展來看，盡快制定區域或者省域ATIS發展的藍圖和框架，對于我國公路ATIS健康、有序的發展時迫切而必要的。

（2）注重不同部門和區域之間的協調

ATIS是一個跨行業、跨部門、多主體、由互相連通的多個應用系統組成的復雜大系統，保證各個地區ATIS系統之間的兼容性，對于吸引用戶使用ATIS系統是至關重要的；另外，區域之間ATIS數據共享能夠有效地降低ATIS系統成本，提高系統效能。各個州，以及州內各個區域之間的合作協調，是美國ATIS成功實施的一大特點。目前，從技術層面來看我國公路系統已有的信息服務子系統都存在相互獨立運行，而無法充分發揮整體功效的問題；從體制的層面上看，公路ATIS涉及到交通規劃、建設、運營和管理等多個部門的職能范圍，而ATIS作為一個整體，其相關各方必須統一協調，才能避免重復建設、信息資源無法共享等問題。因此，“統籌規劃、分步實施、突出重點、全面推進”是建設實施ATIS的必然選擇。ATIS的建設一次性投入高，后期運營要求持續的投入和維護，因而在主管部門協調、領導下，各相關部門必須相互協作，同時伴隨大量資金的滾動投入，這樣ATIS的建設才能進入良性的建設、運營、發展循環中。

（3）加大對ATIS科研和物力的投入

ATIS建設是一項專業性很強的技術工作，因此強大的技術支持是ATIS建設的有效保障。美國聯邦交通部門和各州一級的交通部門重視對于ITS科研的投入，其中包括基礎理論的研究和ITS系統應用研究，這使得最新的理論和技術能夠迅速地應用到ITS系統當中。在目前我國ATIS發展規劃的基礎上，主管部門應當利用各個地區理論研究和產業上既有的技術優勢，組成有學術機構、科研單位和設備制造商、系統集成商組成的技術顧問委員會，負責ATIS的系統功能規劃與設計、系統軟硬件研發、系統建設關鍵技術攻關、系統建設相關基礎理論與技術的研究工作，提升ATIS建設的科技含量和技術水準。

3.2 ATIS的發展需要可行的實施機制和有效的保障措施

ATIS建設是一項復雜的系統工程，涉及到交通規劃、交通管理、交通基礎設施建設、交通運營管理、通信、信息化建設等多個領域，牽涉到多個政府職能部門。同時ATIS建設也需要投入大量的資金、人力、物力。單純依賴政府行為很難保證其快速健康發展，在建設中必須引入市場機制，體現利益驅動原則，要充分發揮政府、企業、社會各方面的積極性。因此，為了保證江蘇省ATIS的健康有序發展，必須建立合理的ATIS發展推進機制。

（1）建立ATIS發展的組織體制

通過建立ATIS發展的組織體制，協調各相關職能部門和組織間的關系，明確政府、企業、研究單位之間的任務分工，充分發揮它們各自的優勢和作用，協調彼此之間的關系，這是保證江蘇省ITS建設順利進行的一個重要方面。應當明確ATIS建設過程中，哪些屬于政府行為，哪些屬于政府給予引導和扶持政策、企業運作，哪些屬于單純的企業行為。在系統建設過程中，政府行為主要包括規劃行為、引導行為、建設行為和協調行為。政府應負責制定發展戰略及指導性方案；進行建設項目的指導性評價；建設基礎設施，承擔基礎地理信息的采集、管理和發布職責；通過政策、稅收和行政手段協調投資者和建設者間的關系；優化信息、資金、技術、人員、基礎設施等資源配置；組織技術培訓。

針對ATIS建設自身的特點，以及各個區域的實際情況，ATIS建設應以“政府領導、統籌規劃、加強協調、市場導向”為指導思想，貫徹以下基本原則：政府有關部門主要負責ATIS發展過程中的規劃與協調，并為ATIS的發展提供宏觀上的指導；各相關專業管理部門及其所屬單位將是ATIS具體項目開發的主體，并為此提供必要的支持；結合行業特點和需求，有關企業和科研機構將負責開發適合我國國情的ATIS技術與產品。

（2）制定符合各個區域實際的ATIS發展投融資政策和產業政策

ATIS是一個復雜的巨系統，其建設需要投入大量的資金、人力、物力，完全靠政府投入顯然不能夠滿足需求。因此，需要制定合理的投融資政策和產業發展政策，體現利益驅動原則，吸引社會資金，引導智能交通相關產業的發展，保證ATIS建設的良性和可持續發展。

（3）營造適于ATIS發展的基礎服務體系和社會環境體系

ATIS作為一個多學科、多技術高度交叉的嶄新領域，要使其能夠真正在江蘇省交通中發揮作用，除了制定科學的戰略、框架和規劃以及各種政策以外，還要注重營造適于ATIS發展的基礎服務體系和社會環境體系，從而從外部環境、人員、機制和設施等方面保證ATIS的良性發展。

4 結論

ATIS涉及內容、部門眾多，其發展模式、相關標準的建設及運營管理等受各地區經濟水平、相關主導部門的重視程度等多方面因素的影響。然而ATIS的發展就宏觀意義而言，還是遵循信息系統發展的規律的，即其整體發展遵循簡單到復雜、從區域到整體的發展過程。國外的公路網管理體制與中國有所不同，其ATIS規劃、建設時，多是都市圈、鄉村地區、多出行模式綜合考慮，公路ATIS是其區域性ITS或ATIS規劃建設的一部分內容。目前，我國公路ATIS發展尚處于初級階段，國內多數省市既有的公路ATIS普遍存在各自孤立、難以提供完善的區域路網動態信息發布的功能及有效的協同工作等問題。本文在借鑒美國ATIS發展歷程的基礎上，通過分析我國國內ATIS發展的現狀，總結了美國ATIS發展對我國ATIS發展的啟示，旨在為我國公路ATIS的規劃和發展提供一定的理論指導。

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