第七章 智能运输系统

第六章智能系统发展的若干问题北京理工大学交通工程系赵亚男内容简介6.1交通运输中存在的问题6.2加快发展智能系统6.3智能交通系统的开发应思考的问题7.1交通运输中存在的问题急待解决交通运输业在经济发展中起着支柱性的作用。但是随着国民经济的快速发展，交通运输业与国民经济发展不相适应的情况日趋明显。•随着我国车辆的增多以及私家车数量的急剧膨胀，原来并不突出的交通拥挤、事故多发的现象变得日益尖锐。由于车辆拥挤造成车辆行驶时间增长，导致车辆排放废气的增多，使车辆产生的环境污染问题更为严峻。•今年8月份，全国共发生道路交通事故21150起，造成5660人死亡、25418人受伤，直接财产损失0.83亿元。分别比去年同期下降24.4%、19.8%、24.7%和25.6%。发生一次死亡10人以上特大道路交通事故4起，同比增加1起。报北京7月15日电公安部今天通报了今年上半年全国道路交通事故情况。今年1至6月份，全国公安交通管理部门共受理一般以上道路交通事故254682起，造成49528人死亡、211572人受伤，直接财产损失13.1亿元。公安部交管局指出，严重超载、违法载客以及超速行驶是造成群死群伤恶性交通事故的主要原因。•从事故直接原因看，机动车驾驶人违法导致事故最为突出，超速行驶、不按规定让行、违法占道行驶、酒后驾车、违法超车、未保持安全距离、逆向行驶、违法会车和疲劳驾车等情况共导致事故221632起，造成41163人死亡、184542人受伤，分别占总数的87.0％、83.1％和87.2％。从发生时间分布看，上半年全国道路交通事故发生高峰时间段分布在14时至21时，这一时段的事故数和死亡人数占到事故总数和死亡总数的40.6％。值得注意的是，上半年全国共发生一次死亡10人以上特大道路交通事故34起，造成488人死亡、590人受伤，与去年同期相比，事故起数增加11起，死亡人数增加140拥挤的城市交通•据有关资料统计可知，在美国仅因交通拥挤而造成的燃料与时间的浪费以及交通事故导致的各种损失高达2200亿美元之巨。•因此，尽快解决交通拥挤、交通事故频发和车辆排放废气上升的问题已成为各国交通发展不容回避的问题。汽车尾气污染年度全国降水PH值分布所带来的空气污染尾气排放2.2加快发展智能交通系统2.2.1交通运输中出现的车辆拥挤和交通事故频发的现象难以很快的缓解。面对交通运输的现状，无论是限制汽车制造业的发展，还是加大对新建公路设施的资金投入，都难以很快的缓解交通运输中出现的车辆拥挤和交通事故频发的现象。•其原因如下：(1)交通建设设施的投入资金大，国家财力无法给予充分解决。且交通设施的投入与使用之间有一个滞后期。(2)从目前来看，交通设施兴建及公路增长与快速发展的国民经济和汽车业的发展相比远远不相适应。这种趋势在短期内难以扭转。(3)交通运输中产生的车辆拥挤和事故增多的现象并非完全是道路不足的问题。例如我国的城市交通的车辆堵塞，往往主要发生在上下班的高峰时间。此时，由于人流、车流难以有效疏导，容易导致车辆的拥挤和交通事故的发生。2.2.2高科技的发展为解决交通运输中存在产问题和建立智能交通系统提供了坚实的基础。随着科技进步，信息技术、电子技术、计算机技术的广泛发展为解决交通运输存在的问题，提供了可靠的技术手段。现在各方竟相发展的智能运输系统，就是解决交通拥挤和事故发生，减少车辆排放污染的一种高效、准确、安全的交通运输体系该系统在以下几方面充分发挥了其效用：(1)提高了公路交通运输的安全性。(2)降低了汽车的能耗，减少了汽车运输对环境的影响。(3)提高了交通运输网络的通行与运载能力。(4)提高了汽车运输的生产率和经济效益。(5)由于智能运输系统的使用，开辟与智能交通系统相关的新产品、新市场。按照国家有关要求，在“十五”期间将在全国建立“五纵七横”的12条约35，000公里的高等级国道主干道，以提高交通能力。这样，就更加需要加强对智能交通系统的开发与应用。2.3智能交通系统的开发应思考的若干问题智能交通系统在我国正处于初期的开发和应用阶段，该系统的开发应注意以下几个问题：•2.3.1•建立智能交通系统应注意保持系统的整体性。一个完整的智能交通系统就应具有完备性。要使整个系统正常、稳定、高效地运行，至少应具备以下子系统：(1)车辆管理系统(2)交通监控系统(3)菅运车辆高度管理系统(4)旅行信息系统(5)自动收费系统(6)先进的通信系统(7)安全系统(1)车辆管理系统车辆管理系统主要是为单位管理本单位的车辆而开发的MIS系统，它主要包括车辆管理子模块、驾驶员管理子模块、事故管理子模块、查询统计子模块以及系统维护子模块，其中以车辆管理子模块为主要模块。在车辆管理子模块中包括车辆登记、购车信息录入、车辆外修记录、车辆保险记录等四个功能模块；在查询统计子模块中，根据车辆信息可以查询到购车信息、车辆外修记录、车辆保险记录，还可以查询到车辆事故信息，也可根据驾驶员信息查询到驾驶员事故信息。车辆管理系统图(2)交通监控系统随着社会经济的不断发展和交通运输量的持续增长，利用智能运输系统(ITS)来提高道路的利用率、道路交通的安全程度和道路使用的舒适性，已成为未来交通运输的发展方向。交通监控系统的发展也迫在眉睫。监控系统监控系统（3）菅运车辆高度管理系统•系统功能：一、全方位的防盗、防劫报警监控功能：●10种固定报警：如非法剪GPS天线、GPS接收机故障、非法开车门、非法点火、拆电瓶、三次密码输错、紧急按钮（劫警）、超速度、禁止驶出/驶入等自动报警；●8个用户自定义报警：如温度、发动机运转、车厢门、震动等报警（需另接传感器）；●3种控制功能：当出现非常情况时，中心可以命令车载终端对车辆进行：1）以警号或转向灯方式告警输出控制；2）拨打监听电话监听车内声音控制；3）间歇式断油、断电迫使车辆缓慢停驶控制；●图像监控功能：终端可自动（与紧急按钮联动）或由中心控制拍摄、存储（最多30幅）、传输车内状态图像，便于警方涉案调查。•二、多种报警方式：终端可通过GSM短信报警、向中心电话报警、向设定的用户电话报警、声光报警确保不误警。三、电子围栏功能：可设置64个矩形区域，当车辆驶出（或驶入）该区域超过预定时间后触发报警便于安防提示。四、多通道监控功能：终端独有的“实时在线”功能，使得终端支持TCP、UDP同时上传信息，也支持GPRS、短信同时上传信息，采用GPRG通道最快可实现一秒上传一条位置信息，即使接听电话时，终端也不掉线，从而保证了管理中心无论何时何地均可监控到车辆。•五、行车记录功能：车载终端可记录、存储、回传运行轨迹，便于处理绕路。六、数据传输功能：车载终端可将运行状况、营运数据回传中心。七、历史行程轨迹回放功能轨迹回放功能主要向用户提供对车辆历史行程的查找，系统在地图上描述出车辆的历史行程轨迹。本系统采用的是专业数据库的数据存贮方式，只要按期备份，可实现数据永久保存。八、其他营运功能公交车管理系统（4）旅行信息系统该系统包括三部分：旅游局管理信息系统旅游行业综合管理系统旅游信息发布系统。信息系统流程图（5）自动收费系统国际上，美国、欧洲、日本很早就针对不停车收费系统中的研发技术、工程实施、标准规范进行了深入研究，并向国际标准化组织提交了有关不停车收费标准的草案，欧洲和日本提出的标准较为成熟，获得了较广泛的厂商支持。近几年我国也得到了很大的发展国外自动收费系统我国迎奥运自动收费系统（5）先进的通信系统信息传输系统是ITS赖以存在的基础,它一方面负责将用户所需的各类信息如图象、声音、视频或数据等快速可靠地传递给用户,并将用户的信息反馈到监控中心。另一方面,监控系统终端设备如传感器、摄像机等获取的数据必须通过它传给监控中心,监控中心发出的各种指令也必须通过它来传送。不仅如此,用户通过它还可以实现同外界的通信。（6）安全系统智能交通安全系统是智能交通系统中不可或缺的一部分,它保证了智能交通系统能够准确的进行决策。汽车安全系统在整个智能交通系统的组成还应注意以下问题：(1)系统的组成既要有整体性又有层次性所谓整体性就是智能交通系统中的各子系统要以整个系统的最优化为目标。不能过分强调某一系统性能而忽视其他系统的建设。要保证整个系统内的各子系统的协调性和均衡性。所谓层次性就是各子系统要尽可能地保证其系统的相对独立性和稳定性。例如交通监控系统与安全系统都要为整个智能交通系统的高效、安全运行发挥作用，但各自发挥作用的领域是不同的。因此，在系统的建设时力争最大限度地发挥该系统的整体效用。•2)整个系统的建设要注意各部分的相互衔接整个系统的建设要注意各部分的相互衔接，避免出现相互脱节的现象。•例如，在系统建设时，旅行信息系统与营运车辆高级管理系统不相互衔接，就会出现旅客出行时难以了解车辆出行情况，而车辆菅运部门也难以及时了解旅客出行的要求。再如，驾驶员虽然得到了自己车辆位置的信息，但是得不到相应路途状况和沿途信号的信息，仍然会造成车辆拥挤、延误时间、浪费燃料的现象•3)加强系统的网络化建设信息传输的网络化以及公路建设的网络化已成为发展趋势。因此要加强网络化建设，以各项运输信息流、物资流、车流、客流等信息能及时上传网络，为智能交通系统提供正确的信息依据。综上所述，智能交通系统的建设要注意整体性、层次性、网络化和相互衔接，以达到整个系统的最优化。7.3.2建立智能交通系统必须加强各相关部门的相互协调智能交通系统是一个具有高技术含量的综合系统。它涉及计算机处理系统、数据管理系统、计算机网络系统、城市交通管理系统、电子通讯系统、车辆自动控制系统等诸多自然、社会学科。它是一项综合性边缘学科。•由于智能交通系统的建设涉及方方面面的关系，这就要求我国在建设智能交通运输体系时，各研究所、各大学、各生产单位、各使用单位要大力协调，相互通气。特别是涉及到系统研究和发展进程时，要毫无保留地提供资料，不能搞技术封锁。这样可以防止重复研究、重复建设。•在系统研究时，也要追踪国际发展的新动态，避免自我封闭和低水平重复研究。要加强各相关部门的相互协调，充分发挥各方面的作用，这就要加强政府职能。具体的来说要做以下工作：(1)政府要加强对智能交通系统建设的引导与管理智能交通系统的建设与管理面广量大，触及各方面的利益。如何保证各方面的利益和协调各方面的力量，需要政府主导，来协调各方面的力量与利益，以保证智能交通系统建设的顺利进行。(2)解决融资问题智能交通系统建设涉及的资金量较大，这就需要充分调动各方面力量，解决资金缺口。可通过发行股票、建设债券，并吸引企业资金和民间资金投入投入到该系统的建设中来。通过合理的规划和利益分配，以保证各投资方的利益，调动各方的投资积极性。•7.3.3•建立智能交通系统要加强对其系统内各项目的总体规划性。智能交通系统的建设要涉及到项目的资金投入和科研经费的使用。要保证系统的有效又不造成无谓的资金浪费，就必须注意加强对项目的总体规划，并提高对建设项目的经济审核。•具体的来说，应注意以下几点：(1)要充分利用已有的交通运输与管理设施，实现资源共享，并加强对交通信息与交通状况的全面管理。在建立智能交通系统时，不宜另起炉灶，将原有的交通管理模式推倒重来。这既不符合我国国情，又会造成原有投入资金的极大浪费。•我国原有的交通设施与世界先进设施的差距主要是在电子、计算机以及涉及智能化管理方面的设施。从世界各国智能化交通运输系统的建设进程来看，大多数国家都在原有的设施的基础上融进计算机系统、网络信息、人工智能等高新技术，从而达到全面提升原有设施的智能化管理水平。我们在建设智能交通系统时，应以提高运输系统的计算机网络化、智能化为龙头，从而达到全面提升我国以计算机为中心的智能化交通运输系统的水平。(2)在建设智能交通系统时，应以智能化设备的软件开发为核心，使我国的智能化产品既符合中国国情又拥有独立的知识产权。目前我国微处理器制造和操作系统软件平台开发还相对落后，但是我们不能妄自菲薄，盲目引进洋设备。这样加大了设备的资金投入。我们应当立足现有的操作系统软件平台的基础上，结合我国目前的交通运输与交通管理现