城市智能交通系統建設的研究

摘 要：論文以城市智能交通系統建設為重點研究對象，在總結國內外智能交通系統的發展現狀的基礎上，提出城市智能化建設的其總體規劃，對其體系框架進行設計，并詳細描述了各功能點的作用及實施設計。

關鍵詞：智能交通系統；體系構架；實施設計

1 引言

隨著道路擁擠的劇增，日益膨脹的道路交通越來越需要一種智能化的控制。智能交通技術是一項綜合運用檢測、通信、計算機、控制等現代高新技術，提高交通基礎設施和運輸裝備的利用效率、減少交通公害的新興技術。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸方面的壓力，各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。

智能交通系統（Intelligent Transportation System）的概念是從70年代開始發展起來的，它是指將RFID技術、傳感器技術、通信與網絡等技術應用于交通運輸系統，對交通信息進行加工處理，運用運籌學、人工智能和自動控制技術對交通運輸進行控制和信息服務，促進車、路、人之間的互動和協同運作，最終使交通運輸服務和管理智能化、安全化和高效化。

智能交通系統的主要功能體現在以下：順暢功能：提高交通網絡的通行能力，增加交通的機動性，提高運營效率；調控交通需求；安全功能：提高交通的安全水平，降低事故的可能性，防止災后危險擴大化；環境功能：減輕堵塞，降低汽車運輸對環境的影響。

2 智能交通系統的發展現狀

目前，交通擁擠造成了巨大的時間浪費和經濟損失，為了緩解經濟發展帶來的交通運輸壓力，世界各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。

2.1 國外發展現狀

美國、日本等發達國家競相投入大量資金和人力，進行道路交通運輸智能化的研究試驗。目前，美、日等發達國家在推動智能交通系統研發和試點應用的同時，從拓展產業經濟視角，不斷促進智能交通系統產業形成，注重國際層面競爭，大規模應用研發成果。如美國，參與智能交通系統研發公司達600多家，其中半數以上為美國大型公司，包括航空和國防工業公司。日本在四省一廳聯合推動智能交通系統研發活動后，一直在加速智能交通系統實際應用進程，積極推動如車輛信息通信系統 （VICS）、電子收費系統（ETC）等應用。

2.2 國內發展現狀

我國交通運輸基礎設施短缺，各級交通部門充分發揮“后起國”優勢，通過技術引進和自主創新，一些先進技術逐漸在中國部分大城市交通部門得到應用。2000年，國家交通部、建設部、公安部聯合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家智能交通系統體系框架》規定我國智能交通系統發展主要集中在不停車收費、出行者信息服務、城市交通管理、公共交通系統、智能公路系統等9個方面。此外，國家“十五”科技攻關重大專項“智能交通系統關鍵技術開發和示范工程”確定了包括杭州、深圳、上海、北京、廣州等在內的國內10個示范城市。

3 城市市智能交通建設的方案設計

3.1 智能交通系統方案需求分析

根據城市社會經濟、交通運輸領域的發展現狀，其智能交通系統建設目標與經濟發展相適應，與環境發展相協調，以提高人流與物流的移動效率。從基礎信息采集、信息融合以及信息發布三個方面來說，具體包括：

⑴建成覆蓋全市的多方式交通信息采集系統。在全城范圍覆蓋內，采用地埋式線圈、紅外線探測、雷達探測等定點，微波、視頻檢測，浮動車采集技術以及今后基于移動終端的動態采集技術進行信息采集。只有強大的信息采集系統，才能進一步實現公用信息平臺的建立和完善，實現信息處理的功能，將大量的基礎數據提煉成有用的信息，并最終提升到知識層面和應用層面，滿足智能交通系統各個層面的需求。

⑵完善城市交通信息共享平臺，準確的融合所有信息。利用多媒體電子的空間基礎信息，逐步完善城市智能交通公用信息平臺，它是與外部環境之間進行信息交換的重要通道；是信息匯集的中心和信息交換的樞紐，對各子系統起到支撐作用。各個信息系統的完整性確保了信息傳播交換的順暢，對提升城市交通運行效率和服務水平具有舉足輕重的作用。

⑶建成多層次、多手段的交通信息發布體系，實現全市范圍內交通信息誘導服務，提高出行效率。

3.2 智能交通系統體系構架

智能交通系統體系框架吸收了國外發達國家和地區智能交通系統體系框架的經驗和成果，并結合中國交通特點，道路交通實際狀況，確定了適合中國發展的智能交通系統體系框架，如圖4.1所示，該框架中將整個智能交通系統按照信息的流動和存在形式分為三層：信息基礎設施、公用信息平臺和應用服務。體系框架中的主體是信息基礎設施、公用信息平臺、交通仿真和應用服務。其資金、體制、人力和技術等保障措施也是框架不可缺少的部分。

3.3 智能交通系統功能分解

智能交通系統所包含的的功能很多，主要的功能發揮先進的導航系統作用、自動收費、協助安全駕駛、交通管理優化、道路管理效率化、協助公交車輛運營、商用車效率化、協助行人、協助緊急運營等，如圖4.2所示。

不同國家和地區道路交通現狀不同，對于智能交通系統 功能的具體選擇和運用上也有所不同，2004年1月，我國智能交通系統體系框架的修訂工作在國家智能交通系統工程技術研究中心的組織下開始進行，主要涉及到用戶服務、邏輯框架、物理框架及應用系統。

3.4 智能交通系統實施設計

智能交通系統是一個復雜的巨系統，內容龐大、結構復雜、技術含量高，需要多個領域、多個部門的長期合作，其研發、建設、管理均需充足的資金支持。因此，在實施過程中，必須制定一個總體策略，分階段實施。具體表現為以下幾個方面：

⑴根據交通發展現狀，確定智能交通系統 的技術研究重點、應用建設重點、產品開發和產業化以及標準化方面。

⑵綜合運用現有數字化公用平臺，建立起能夠支持智能交通發展的技術支撐體系；確定各相關部門工作內容，并進行全市范圍內的普及應用；在已有的交通設施產品的基礎上，開發出具有完全自主知識產權的各類交通信息采集、檢測設備，車載裝置、手持移動終端等，并實現批量化生產，逐步形成交通信息服務產業。

⑶繼續加強對智能交通系統的建設與發展，使鄭州市智能交通進入大規模服務應用期，不斷擴展新的系統和功能來滿足公眾對智能交通系統的需求。

4 結束語

由于智能交通系統的發展日新月異，作用領域的范疇需要不斷的更新。對于針對推動城市智能交通系統建設的發展所提出的一系列的設計方案應進行長期堅持不懈的探索。隨著整個城市的建設，國家經濟的不斷發展，建設重點都會發生變化。因此，要想一次規劃，終身受用是不現實的，也是不可能實現的，要全面考慮各種影響因素的綜合模式還需進一步研究

另外，智能交通系統建設方案的規劃相對來說還比較片面，在具體實施的過程中有一定的難度，雖然已有相應的很多城市建設可以借鑒，具體應用時難以確定。因此，還需進一步展開理論和實驗研究。

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