智能交通的发展与应用

智能交通的发展与应用——引领时代前行之匙学院:交通科学与工程学院班级:1132201姓名:董文瀚学号:1113220103时间:2011年12月10日摘要:智能交通是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题，尤其以交通安全问题最为严重。据专家研究，采用智能交通技术提高道路管理水平后，每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上，并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此，世界各发达国家竞相投入大量资金和人力，进行大规模的智能交通技术研究试验。GNSSappearsasoneofthemostflexibleandcostefficienttechnologiesfortheimplementationoflargeETCsystemsbothforurbanandroadsnetworks.智能交通技术(ITS)，是指将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统，它使交通基础设施能发挥最大效能。SAFESPOTisanIntegratedProjectco-fundedbytheEuropeanCommission,underthestrategicobjectiveeSafetyCooperativeSystemsforRoadTransport.Today'svisionsoffuturecooperativetrafficsystemsarebasedoncommunicationbetweenvehiclesaswellasvehicletoinfrastructurecommunicationusingmulti-channelCommunicationandNetworkingUnits.1智能交通在发达国家的现状美国：在交通信息化发展方面，美国是比较重视也做得比较好的国家之一。美国运输部制定了相应法规，由运输部副部长和各司局的副司局长负责信息资源管理工作。运输部首席信息长官办公室负责整个运输部有关政府交通信息化的相关工作。美国运输部于1989年颁布了《运输部信息资源管理手册》(DIRMMDepartmentInformationResourceManagementManual)，用于支持运输部各信息系统运转的信息资源统一规划。该《手册》具有很强的权威性和法律效用，对统一和规范运输部的信息化行为，确保信息化目标的实现具有积极的促进和保证作用。NewYorkCityTransitisexperiencingunprecedentedridershipgrowthaswellascustomersatisfactionandconvenience.DailyMetroandbusridershipisnowwellabove7Million.Theproposedpresentationistoexplainsomeofthekey,innovativetechnical,andcustomerserviceprogramsinplacethathavecontributedtothisphenomenon.Selectedimprovementtopicsthatwillbepresentedare:?ThedeploymentofITSprogramsthroughouttheNewYorkMetropolitanRegion加拿大：加拿大政府信奉持续发展的运输远景—跨越大陆的国家铁路，国际的海上航运，横贯大陆的航空服务系统，管理运输基础设施的商业化管理机构。为保持与加强加拿大的运输系统并提升加拿大人民的生活质量，运输政策提供了一个框架，致力于可持续运输的3个要素的发展：社会、经济与环境，给予承运商与基础设施提供商机会去适应、创新、竞争。澳大利亚：澳大利亚运输与地区服务部(DoTRS)在交通信息化方面最重要的举措是制定《联机行动计划》，将业务工作通过网络来实现。运输与地区服务部为澳大利亚提供更好的运输系统，以帮助政府实现其在运输与地区服务中的政策目标，并为内阁部长和会议提供政策建议，还提供行政管理、研究、规章、调查、安全、补助与领地的服务。英国：1996年下半年，英国政府推出“电子政府”计划，企业可以利用最新的信息技术获得政府的服务，“电子政府”充分利用Internet等新型电子技术，为企业提供纳税、更换营业执照、咨询政策、获得各类政府信息等便利。英国政府准备在今后的10年投资380亿英镑建设信息高速公路，鼓励企业大力开展全球性的电子商业活动，发展网上贸易。2中国特色的智能交通坚持以自主开发为主、引进为辅的原则,形成具有我国自主知识产权的智能交通技术和产品智能交通系统的建设是多种技术的应用和集成,随着技术的不断进步和发展,智能交通在技术的引用和研发上具有多种可选择性.既可以引用国外的先进的成熟的技术,又可以自主研发解情况,以及国外发达国家ITS的技术现状和发展趋势,建议ITS技术的引进和研发应主要从以下几方面加以考虑:对于已经验证的国外成熟ITS技术,可从国外直接引进,但要注意知识产权问题.对国外尚处在探索阶段的技术,应注意其发展的可能方向和我国的需求,正确选择自主研发的重点,并且要善于应用各种技术、政策和法律手段,为我国的高科技产业提供发展空间.TheEUCommission'seCallundertaking,tobeimplementedfrom2010,willhaveahugeimpactonthetelematicslandscape.eCallwillrequireacommunicationdeviceineverycar.2.1大城市的智能交通发展现状在城市智能交通领域，北京、广州走在我国前列。1）北京北京交通拥堵现状分析评价研究在充分利用北京市现有数据采集条件的基础上，采用项目提出的评价指标体系和方法对北京市拥堵现状做了分析和评价。评价的内容包括：拥堵现状总体、拥堵的影响范围、拥堵的时空分布特征、重点拥堵路段解析、典型道路和交叉口拥堵特征分析评价、公交网络运行状态分析。这些实际评价工作一方面对提出的指标进行了实证演算，另一方面，在评价方法的实际应用层面给出了操作示范。目前北京市已初步建成4大类ITS系统：道路交通控制公共交通指挥与调度、高速公路管理、紧急事件管理，约3个子系统，分散在各交通管理和运营部门。目前，北京市道路网络经过几十年的建设和完善，基本形成了环形加放射式的道路网络。由于城市人口密度长期维持在每平方公里2.7万人左右，市区人口集聚进一步加剧，人口流动量大，智能交通体系建设已成为北京交通可持续发展的必由之路。在2008年北京奥运会期间，奥运路线、奥运场馆周边将有120处系统控制交通信号。此外，还建设了交通综合监控系统，该系统包括视频监控、交通流检测和交通违法检测三个子系统。同时，在奥运会场馆周边和相关道路上还建设了8处电视监控点、15套交通事件自动检测系统、80套数字化视频系统。2）广州作为全国首批智能交通示范城市之一的广州，智能交通系统构建包括广州市交通信息共用主平台、物流信息平台、静态交通管理系统等智能交通系统的主框架。其中共用信息平台已初具规模，实现了羊城通系统、线网规划系统、出租车综合管理平台、联网售票系统、96900呼叫中心等多个子系统的连接可以完成数据的采集、分类和有效存储、查询、订阅等相应的数据处理工作，实现了诸多的数据处理功能，提供了初步的交通数据服务功能。十五期间，广州市的交通基础设施建设取得了很大的成绩，但是由于受到经济条件、地理位置和环境的约束，在相当长的一段时间内道路交通网络建设将很难满足交通运输增长的需求。所以广州市对智能交通系统的需求一方面是满足广州市城市发展和交通发展的要求，另一方面是满足2010年亚运交通的要求。2.2城市智能交通的未来发展趋势根据国家未来的发展规划，城市智能交通系统的建设方面将继续加大力度发展。首先将在50个左右的大城市推广交通信息服务平台建设，提供交通信息查询、交通诱导等服务；在200个以上的城市发展城市智能控制信号系统，形成智能化的交通指挥系统；在100个以上的大城市推进大城市公共交通区域调度和相应的系统的建设，加大电子化票务的建设与应用。随着城市交通问题的日益发展，城市交通综合信息平台、全球定位与车载导航系统、城市公共交通车辆以及出租车的车辆指挥与调度系统、城市综合应急系统都将迎来较大的发展机遇。总体而言，城市智能交通系统的发展趋势将表现为综合化、多部门驱动型的发展模式。由于城市智能交通体系将涉及相关的市民、公安交通管理、交通部门车辆管理、城市建设、通信等相关部门工作，因而未来城市智能交通的发展过程必然是一个涉及以交通与公安为主的多部门驱动的发展过程。3道路交通智能化发展的发展现状与趋势3.1电子不停车收费（ETC）市场不停车收费系统（ETC）系统，是一种用干公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。近几年随着高速公路的建设发展，高速公路通信、监控和收费系统的市场规模高速增长，根据Bayes咨询推出的《2007年中国智能交通市场研究及2008~2012年发展预测研究报告》，高速公路相关的通信、监控与收费系统投资规模从2001年的41亿元增长到了2007年的146亿元。在交通部《公路水路交通中长期科技发展规划纲要（2006~2020年）》中，高速公路联网收费和不停车收费将是两个重要着力点。随着我国高速公路建设里程的不断增加，高速公路的通信、监控和收费系统需求量也将不断扩大。高速公路不停车收费（ETC）系统的需求将逐年增加。虽然目前国内已经有相当一部分的高速公路建立起了不停车收费系统，但距离全面建设与应用还有很大差距。未来高速路联网收费将是ETC进一步发展过程中需要考虑的问题，而为此统一相关技术与通信标准也将成为未来发展中需要解决的问题。道路交通智能化发展的另外一个趋势在于道路交通视频监控系统。它包括电子警察执法处罚系统、机动车超速检测系统、移动车辆稽查系统、车流量监测系统、智能化多媒体网络车牌识别以及城市综合应急系统等。智能交通系统的技术背景ETC(ElectronicTollCollection)全自动电子收费又称为不停车收费。ETC系统是采用专用短程无线通信（DedicatedShort-RangeCommunication）（简称DSRC）技术来完成整个收费过程，允许车辆在整个收费过程中保持行驶状态而不用停车。为此它需要在收费点安装路边设备（RSU），在行驶车辆上安装车载设备（OBU），采用DSRC技术完成RSU与OBU之间的通信。车载单元（OBU，OnBoardUnit，也称为车载电子标签）路侧控制单元（RSU，Road?DSideUnit）数据处理单元（PDU，ProcessingDataUnit）车载单元存有车辆的标识码和其他有关车辆属性的数据，当车辆进入RSU的识别区时，能将这些数据传送给RSU，起到车辆身份证的作用，同时，也可接受、记录由RSU发送的有关数据。路侧控制单元设备分别安装在路侧和路面上方，用于读取OBU内的车辆标识码等数据，并对数据进行预处理，然后将数据发送给PDU，也可将有关的各种数据发送给OBU，它是OBU与PDU之间的通信桥梁。数据处理单元PDU接收RSU送出的有关数据，对车辆身份进行验证并实施有关计算和控制的操作，或通过RSU给OBU发送有关数据。OBU，就是放在车上，用来和路边架设的RSU通讯的微波设备，车辆高速通过RSU的时候，OBU和RSU之间用微波通讯，就像我们的非接触卡一样，只不过距离更远--十几米VS十厘米，频率更高--5.8GHzVS13.56Mhz，通过的时候，识别真假，获得车型，计算费率，扣除通行费。经过不断的发展，OBU已经脱离了存储账号付费的限制，新型的OBU，增加一个智能卡读写器的功能，可以插一张带有电子钱包或者储值