智能交通系统

土木工程与建筑系课程论文（2013—2014学年度第2学期）智能交通系统摘要1.智能交通系统(r巧)的基本概念智能交通系统是将先进的卫星定位导航技术、计算机技术、图形图像处理技术、数据通信技术、传感器技术、信息技术、电子控制技术等高新技术有效地运用于交通的运输、服务、控制、管理和车辆制造,从而使车辆靠自身的智能在道路上安全、自由地行驶。公路靠自身的智能将交通流调整至最佳状态,驾驶员靠系统的智能对道路交通情况了如指掌,交通和运输管理人员靠系统的智能对道路上的车辆行驶和交通状况一清二楚。使人、车、路密切地结合,极大地提高交通运输效率,保障交通安全,改善环境质量。2.智能交通系统(1成绩书)的主要功能对车辆能提供道路障碍物自动识别、自动报警、自动转向、自动制动、自动保持安全车距、车速和巡航控制功能;对交通出行者能提供道路条件、交通状况、交通服务的实时信息,及车辆定位导航功能;对交通运输企业能提供道路和交通信息,以及车辆定位、跟踪、通讯、调度功能;对道路管理部门能提供交通流的实时信息,以及不停车的自动收费功能;对交通管理部门能提供对道路交通流进行实时疏导、控制,和对突发事件应急反应功能。关键词：城市交通；智能交通系统；现状和发展；应用及前景分析；发展对策；前言智能交通系统是目前国际上公认的前面有效解决交通运输领域问题的根本途径，它是在现代科学技术充分发展进步的背景下产生的。资20世纪80年代以来，发达国家投入了大量人力，物力和财力，对ITS的诸多领域进行了广泛的研究和开发，取得显著的阶段性成果。我国智能系统的研究与开发起步比较晚，但各级政府对发展智能运输系统的重要意义和作用认识清楚，我国国民经济和社会发展地十五个五年计划纲要中指出建立健全综合的现代运输体系，以信息化，网络化为基础，加快智能型交通的发展。智能运输系统利用现代科学系统在道路车辆和驾驶员之间建立起职能的联系。优化和调整道路交通流量的时空分布，充分利用现有资源，实现人车路的和谐统一。ITS在极大的提高运输效率的同时，充分保障交通安全，改善环境质量和提高能源里有效率交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费，加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km／h以下，有些路段甚至只有7～8km／h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。交通运输是国民经济的基础产业，对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现门到门直达运输以及运送速度快的特点，成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设，综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。1智能交通技术在我国的发展现状中国是一个发展中国家，交通运输基础设施短缺，需要加快建设，另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据五纵七横公路主骨架的布局框架，建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线)，而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段，中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年，国家交通部、建设部，公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。中国ITS起步较晚，与发达国家相比还存在较大差距。1988年北京市从意大利引进了两套电子监控设备，开创了我国城市交通领域使用电子监控设备的先河，随后上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统。二十世纪九十年代中期以来，在科技部、交通部的组织下，我国交通运输界的科学家和工程技术人员开始跟踪ITS技术，并取得了长足进步。1999年11月国家科学技术部批准成立了国家智能交通系统工程技术研究中心，在交通部、科技部的组织下，该中心完成了“九五”国家重点科技攻关项目“中国智能交通系统体系框架”、国家基础性科研项目“中国ITS标准体系框架研究”、交通部重点科研项目“智能运输发展战略研究”等一批关系中国ITS发展的重点项目，为我国顺利实施ITS打下了良好基础。2、中国城市智能交通业的不同应用领域分析目前，智能交通在我国主要应用于三大领域：2.1公路交通信息化，包括高速公路建设、省级国道公路建设公路交通领域目前热点的项目主要集中在公路收费，其中又以软件为主。公路收费项目分为两部分，联网收费软件和计重收费系统。此外，联网不停车收费(IETC)是未来高速公路收费的主要方式。2.2城市道路交通管理服务信息化兼容和整合是城市道路交通管理服务信息化的主要问题，因此，综合性的信息平台成为这一领域的应用热点。除了城市交通综合信息平台，一些纵向的比较有前景的应用有智能信号控制系统、电子警察、车载导航系统等。2.3城市公交信息化目前国内的公交系统信息化应用还比较落后，智能公交调度系统在国内基本处于空白阶段，也是方案商可以重点发展的领域。在地域分布上，国内的各大城市特别是南方沿海地区对于智能交通的发展都非常重视。3、中国城市(道路)智能交通业的竞争分析目前，中国智能交通业的各环节均处于起步阶段，行业集中度不高，且区域性较明显，整体上呈现规模较小的竞争格局。城市智能交通行业各个环节涉及企业众多，截止2010年底，国内智能交通行业领域约有2000多家企业。由于我国各地经济发展水平及城市交通状况的差异，对城市智能交通产品及服务需求的具体要求也不尽相同，加之全国统一的标准体系目前尚未建立，导致城市智能交通业在发展初期形成各地区市场相对独立的局面，造成行业内企业数量较多、规模普遍偏小的现状，多数集中于模块产品生产及工程建设阶段，使得细分市场众多，市场的集中度较低，整个行业中没有处于绝对市场领先的企业。从行业的发展趋势来看，拥有核心技术优势的综合型业务、整体解决方案提供商能够面向各类厂商和业主，提供相应智能交通产品、解决方案及工程建设及后期运营维护服务的智能交通解决方案，具有较为广泛的客户基础和市场范围将在整个市场中占有主导地位，随着市场进一步规范以及业务的整合，市场资源也将逐步向该类企业集中4、中国城市(道路)智能交通业的市场规模及市场前景分析中国城市(道路)智能交通业自上世纪90年代开始，经过进二十年的快速发展，行业复合增长率一直保持在在20%左右。2010年交通运输部原则通过“十二五”四个专项规划，明确提出要加快高速公路联网建设，将智能交通列为交通规划的重要组成部分，李盛霖指出“在智能交通、基础设施状态感知和安全运营、集装箱多式联运、甩挂运输等领域开展物联网应用示范工程，提高公路水路出行的公众信息服务水平“。目前交通运输部已经启动新一代智能交通系统发展战略研究以及应用物联网技术推进现代交通运输策略研究两个重大研究项目，为未来5-10年发展思路进行谋划。预计未来三年间，城市智能交通业将面临着巨大的市场发展空间。伴随城市智能交通业对提高城市道路交通效率、解决交通拥挤、确保运输安全、减少环境污染等方面产生的积极影响，各级政府部门对其越来越重视，同时不断出台一系列政策加以扶持。随着国家“十二五“交通规划的出台，预计2011—2013年，中国城市(道路)智能交通行业投资额预计将继续快速增长，2013年总体市场规模将达到459.5亿元。5发展中国智能运输系统的对策中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡，并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距，如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。5.1打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。5.2建立ITS协调组织机构中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。5.3注重人才的培养随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。5.4当前迫切需要解决的问题作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。6结论单纯增加交通供给已经不能解决我国大城市的交通拥堵问题，必须实施交通需求管理。发达国家解决城市交通问题的经验表明：运输需求管理是能从根本上解决城市交通问题的策略，尤其是经济杠杆的优化资源配置作用不容忽视。运输需求管理在中国已经有些行政方法的应用，但还没有经济手段的应用。应根据北京的交通现状，认真研究运输需求管理策略，在市场经济条件下，将行政和经济手段相结合逐步解决北京的交通问题，并为运输需求管理在其他城市的实施积累经验。参考文献1黎德扬.社会交通与社会发展[M].北京：人民交通出版社，20012王成刚.交通运输市场概论[M].北京：人民交通出版社，19953真虹，刘红，张婕姝等.信息流与交通运输相关理论[M].北京：人民交通出版社,2000