摘要：伴随着科技时代的飞速发展、信息全球化的趋势, 传统的交通方式已经不在适应科技社会发展的要求, 交通的变革势在必行。智能交通系统的出现既是科技时代的一种体现, 也是社会进步的象征。智能交通系统的使用, 不仅改善了交通问题, 还解决了环境问题, 为此, 各个发达国家都相继使用该系统, 其必将成为21世纪交通发展的主流。本文, 就针对国内外智能交通系统的发展和趋势展开讨论, 得到启发, 仅供参考。
关键词：智能交通系统; 发展; 趋势; 启示;
智能交通系统 (ITS) 在20世纪90年代才问世, 但一经问世, 就被各大发展中国家争相使用, 它作为最先进的科技之一, 是怎样运作和发展起来的, 在国内外的发展趋势又是怎样, 在未来又是怎样的, 对我们产生了怎样的启示, 本文即将一一回答。
1、国内外城市智能交通系统的概述, 作用和组成
1.1、城市智能交通系统的概述
智能交通系统 (Intelligent Traffic System, 简称ITS) , 学名智能运输系统 (Intelligent Transportation System) , 它是将现阶段最先进的科学技术如人工智能, 电子控制技术, 自动控制理论等综合性的运用到整个交通运输管理体系中, 使得道路、车辆、使用者三者之间的联系更为紧密, 从而形成一种大范围内、全方位发挥作用的, 保障出行安全、提高工作效率、改善并保护环境、节约不可再生能源的综合运输和管理系统。
1.2、国内外城市智能交通系统的组成系统
国内外城市智能交通系统的组成系统有很多, 从基础的交通系统到规模化系统已经逐渐变得更加完善。从国外的驾驶导航安全系统、自动收费系统、交通管理系统, 以及国内的城市交通信息管理系统, 道路交通系统、网络收费系统、以及多式管理联运系统发展到如今基于大数据和新时代科技产物结合的各种交通管理系统, 以下将对这些新兴规模系统进行简述:
1.2.1、城市智能交通管理系统
城市智能交通管理系统是当今社会极其重要的一种交通手段, 其本身包含先进的科学电子传感技术、计算机与网络应用技术、控制技术, 利用这些科学技术进行的城市智能交通管理系统能够很好的为当代社会现代化建设构建良好的发展模式。
1.2.2、公交智能调度系统
公交智能调度系统是利用GPRS、CDMA以及全球GPS定位技术以及相关计算机应用技术、网络数据库与GIS地理信息系统等技术构成的一种全新社会交通智能系统, 其能够完美实现公交车辆的全称跟踪监控与信息统计, 能够使得乘客在乘车时获得更高的效益, 为人类生活发展提供便利。
1.2.3、交通信息服务系统
交通信息服务系统 (ATIS) 是智能交通系统的重要组成部分之一。利用相关智能交通服务系统, 使得整个交通设施使用效率得到有效提高, 且在交通便利和解决城市交通拥挤问题上起到重要作用。
1.2.4、安全辅助驾驶系统
安全辅助驾驶系统是利用各类先进传感器技术对整个交通环境进行有效观测, 通过对这些情况的及时掌握和分析, 进行良好的辅助驾驶模式, 从而使得交通运行状态能够更加安全稳定。这类系统在国外发展速度较快, 还为此专门发展了先进的安全汽车 (ASV) 、超智能汽车系统 (SSVS) 、以及自动化公路系统 (AHS) 。
1.2.5、基于WSNs的分布式智能交通系统 (ITS) 网络体系
一个基于WSNs的分布式ITS网络体系系统能够实现信息共享、数据清晰、数据公布等多项功能, 能够在相关行程和计划中给予最佳行程路线, 而且依靠其四个子系统、传感、分布、决策、执行子系统能够很好的对这些信息数据进行最优选择判断, 从而为智能交通提供更高的技术和使用保障。
2、国内外城市智能交通系统发展和趋势
2.1、国外城市智能交通系统发展和趋势
2.1.1、国外城市智能交通系统发展
国外城市智能系统的发展很迅速, 接下来, 我就从以下几个国家来概括以下智能发展系统的发展系统。
美国:说起高科技, 就不得不提及美国。作为科技的领导者, 从1967开始, 美国就开始了研究, 后因为资金问题, 不得不中断研究, 后来在欧, 日的技术领先和本国城市交通的恶化下, 美国政府开始重视起来智能车辆道路系统 (IVHS) , 并在1990年8月正式成立了全国性组织, 自此, 智能交通系统便就此拉开了帷幕。在调查中, 美国发现, IVHS不仅涉及到了新科技的开发, 其还对经济, 法律, 甚至对人们出行的行为都造成了影响, 于是在1994年, 美国把IVHS改名为ITS, 并在同年九月还成立了智能交通协会, 主要从事的活动有组织一些学术性的技术论坛, 管理和交换各个城市的ITS信息, 帮助政府解决或者定制一些政策等。自从有了智能交通系统后, 交通事故率降低了20%, 运营费用降低了16万美元一年, 电子收费使用后, 在收费车道上就再也没有出过事故。
日本:在美国因资金问题而停止了智能交通系统的研究后, 日本便开始了他们的研究之路。在1973年, 他们开始了第一项ITS项目, 即CACS, 这是世界上第一个动态路劲诱导系统。在20年代90年代中期的时候, 日本已经完成了各项道路交通系统, 如广域旅行信息系统, 车辆安全系统, 以及新交通管理系统等, 并在此基础上, 1994年1月, 成立了日本道路, 交通, 车辆领域智能化促进协会, 就是为了进一步的推动ITS发展。在1996年, 开始了全面的研究, 并投入了巨资来开发, 研究该系统, 众多政府, 学院都参与到了该研究中, 使得日本的智能交通系统有了质的飞跃。
欧洲:20世纪80年代初的时候, 欧洲的各个国家也开始了对智能交通系统的研究, 可是由于当时的欧洲的各个国家都很小, 而国与国之间的诱导系统都没办法相互容, 这便给当时的交通运输管理带来了诸多的不便, 所以, 为了更好的的发展, 经济合作与发展组织 (OECD) 决定将ITS纳入到了“尤卡里”计划里。为了更好的发展ITS, 在1991年, ITS推进组织正式成立, 并在该组织的带领下, 欧盟相继完成了五个骨干计划, 包含了航空运输, 铁路, 水路, 道路交通运输, 这些计划都是跨国合作个大项目, 正是由于这些计划的成功实行, 加强并推进了智能交通系统的发展。
2.1.2、国外城市智能交通系统趋势
从近几年国外ITS发展来看, 美日欧等其他外国国家开始注重去开发智能交通系统的结构, 使之更加的规模化, 完整化, 灵活性大, 更为有效的去适应不断变化的环境和经济, 就拿欧盟来说, 因为它的子系统不完善, 导致各国交通系统协调起来十分困难。由于运输系统本身就是一个连续的过程, 所以, 为了ITS有着更好的发展, 欧盟启动了DRIVE计划, 后又在1998年推出了新的项目计划, 即ITS体系统结构项目KAREV, 就此, 为欧盟ITS续写上了新的篇章。除了开始重视ITS的结构, 美日欧也开始着重于ITS的标准化研究。因为在一开始对ITS的开发研究时, 诸多国家都忽略了其标准化工作, 从而导致了ITS的发展一再滞后。后来, 在研究和实际的操作中, 人们开始发现并意识到其重要性, 就开始大力的投入到标准化建设中去。就以美国为例, 它为了ITS标准化能更好的实现, 先由民间的各个组织制定标准, 然后在由ITSA和USDOT共同协商, 并制定出一套完善的计划, 再加上美国的科技技术超前, 就此拉开本国的标准化建设于其他国家的进度, 并且在国际上遥遥领先。从以上我们可以看出, 智能交通系统的建设从一开始单一化建设到后来逐渐向综合性智能运输系统靠近。目前, 世界的主流发展就是ITS的智能化, 从我们已经得到的结果来看, 综合性的智能道路交通系统的确能提供更加简洁, 有效的, 方便的, 快速的服务, 并在环境污染, 和不可再生能源上作出了重大的贡献, 所以说, 坚持对ITS的开发, 并投身到国家建设中去, 在不久的将来, 一定可以作出更大的贡献。
2.2、国内城市智能交通系统发展背景, 发展及趋势
2.2.1、国内智能交通系统发展背景
在新中国建国之初, 由于国家能力的有限, 并没有一开始就进行对智能交通系统的研究。后来由于我国的交通建设出现了一下几个问题。一是城镇化的发展加速高速公路里程的建设, 截止到2013年, 我国的高速公路里程就已经达到了10.44万公里, 就此成为世界上公路里程第一的国家。但从建设公路到80年代, 我国一直采用的是人工收费的方式, 这种方式, 不仅造成了大量的人力资源浪费, 并且通车效率低下;二是我国汽车数量快速增加, 加重了交通压力, 汽车的持续增长, 给我国的交通造成了巨大的压力。三是环境污染, 交通事故频发, 就拿我国交通事故来说, 中国每年的交通事故平均都在二十万起以上, 死亡人数更是在10万人以上。针对以上几个问题, 我国学者为了解决这些问题, 就把目光投入到了国际上智能交通系统的应用上, 从美国和其他国家实行状态来看, 智能交通系统的确值得引入, 就此, 我国便拉开了研究ITS的帷幕。
2.2.2、国内城市智能交通系统发展
在引入之初, 我国主要先开始从事的是城市交通信号灯控制等一些基础性研究, 后在90年代, 国内一线城市如北京, 上海等开始引进国外高科技技术, 在学习之余, 并开始了自主研究, 取得了不错的效果, 在“十五”期间, 我们便建立了交通管理系统, 和电子收费系统的示范点, 并取得了可观的结果。为此, 国家为了加大ITS的发展, 在“十五”到“十二五”期间, 国家投入了15亿元, 用于ITS项目的投资, 到了“十二五”期间, 甚至投入近千亿元进行投资, 因此我国ITS的发展也有了质的飞跃。
2.3、建设基于大数据的智能交通系统
为了使得城市交通更具水平, 更好的为人类生活发展提供便利和安全性能, 许多城市交通都在积极改造和完善, 在动态组网、数据及时获取、智能环境感知、进程及时判断优化等技术上都在大力加强改善和发展。要大力加强相关路网智能化建设, 形成全面智能体系, 使得整个交通系统和安全防卫等工作能够拥有及时的信息共享, 为大数据分析提供良好的数据基础。
2.4、国内城市智能交通系统趋势
从目前我们已经取得的成果来看, ITS在基础建设上面以初见成效, 就从我们身边来说, 现在的高铁, 地铁, 火车等一系列交通方式大大的给我们提供了出行的方便, 从国家方面来看, 我国的智能交通系统正在逐步完善中, 这一点, 在这几次的峰会和国家级大型活动的交通处理上就可以看到出来。在接下来的时间里ITS可能会向以下几个方面发展。
2.4.1、车路状态动态感知和实时监测的信息获取
伴随着新一代高科技术的全面推广和使用, 现在交通环境和交通的基本状态将会在科技的使用下, 将会以动态的形式出现在我们面前, 而且我们可以实时获取交通信息, 使得出行更加的方便, 快捷, 安全。
2.4.2、主动预警并快速响应保证出行安全
在车路协同和船岸通讯等一系列通讯方式下, 我们可以在出现危险状态时主动预警并且对事件快速进行响应, 从而给交通者营造一个安全可靠的交通环境。
2.4.3、将绿色环保和可持续的发展理念进一步完善
我国的ITS项目的本身就是将环境和可持续发展作为理念, 在接下来的时间里, 必将利用高科技手段, 在绿色环保上推出新的方案, 为交通运输提供新的能源支持。
3、国内外城市智能交通系统的启示
综合以上对国内外智能交通系统的发展趋势及分析可以得到以下几点启示。
3.1、实时建立智能交通系统建设跨越式结构战略
考虑到每个国家的发展状态不同, 所以不必照搬照旧, 国家应该要在国情的基础下, 建立起一套属于自己国家的智能交通系统建设战略, 在开发ITS项目的同时, 基础的设施建设也必须同步进行下去, 两者实行规模统一化。
3.2、积极探索有利于发展ITS的机制和体制
ITS项目的涉及面很广, 有交通, 经济, 法律等多个方面, 所以国家政府就应该专门成立一个组织或者政府机构, 借鉴那些成功国家的经验, 创办一个专门负责ITS项目的开发并且运行的机构, 从而来推动ITS的发展, 当然, 在建立这个机构的同时, 也必须要考虑到本国的国情和发展需要, 形成一套具有自己特色的管理模式。
3.3、将公路智能交通系统建设作为基础, 在开发具有综合性的智能体系系统
从各个国家在开发和应用ITS项目中得到的经验可以看出, 公路智能交通系统是一切的基础。只有搞好公路建设, 才有接下来的一系列ITS系统的开发, 当然, 也不能只建设公路而忽略掉其他公共交通建设, 两者必须同时进行, 不能走先单一后综合的老路, 要吸取别国在建设方面的经验, 扬长避短, 从而建设出具有综合性的智能体系系统。
4、总结
作为世界未来交通的主流, 智能交通系统不仅在我国, 在世界上任何一个国家, 都起到了非常重要的作用, 它符合着当前世界发展的要求, 符合着绿色能源建设的条件, 在节约能源, 保护环境方面有着重大作用, 它还降低了交通事故发生的频率, 降低了死亡率, 创造了可观的社会经济效益和社会效益, 现在, ITS已经被大多数人认可, 和接受, 我相信, 在智能交通系统使用下, 全世界都将会焕然一新, 在那种只出现在电影场景中的画面, 不久的将来也会实现。
参考文献
[1]于广涛, 李长勇, 张继贞, 姜希洪.城市智能公交调度系统探讨[J].北京:商用汽车, 2008 (03) :50-52.
[2]赵祥模, 惠飞, 史昕, 马峻岩, 杨澜.泛在交通信息服务系统的概念、架构与关键技术[J].交通运输工程学报, 2014 (04) :105-115.
[3]张可, 齐彤岩, 刘冬梅等.中国智能交通系统 (智能交通系统) 体系框架研究进展[J].交通运输系统工程与信息, 2005, 5 (05) .
http://m.rjdtv.com/jiaotongyunshulunwen/5039.html
