摘 要：隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展和交通運輸量的持續增長(cháng)，利用智能運輸系統（ITS）來(lái)提高道路的利用率、道路交通的安全程度和道路使用的舒適性，已成為未來(lái)交通運輸的發(fā)展方向。本文較詳細地介紹了ITS的基本概念和作用，先進(jìn)國家的發(fā)展情況、中國的發(fā)展概況及關(guān)于我國ITS的發(fā)展設想與建議等。

　　關(guān)鍵詞：道路 運輸 智能系統 發(fā)展

　　隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們生活水平的普遍提高，整個(gè)社會(huì )對交通運輸的需求日益增加。雖然世界各國政府已經(jīng)或是正在大量投入財力于交通基礎設施的建設，但交通狀況惡化及其伴生的安全事故、空氣污染等一系列問(wèn)題越來(lái)越困擾著(zhù)有關(guān)的政府當局。交通運輸對經(jīng)濟發(fā)展的制約作用不同程度地普遍存在于每個(gè)國家/地區，如何解決大城市周?chē)�地區交通擁擠和堵塞現象幾乎成了最為棘手的難題之一。�ソ煌�量的持續增長(cháng)是造成這種狀況的最根本原因，而傳統的解決途徑主要有兩個(gè)：一是加大交通基礎設施建設的投入，但資金、土地等稀缺資源的有限性又是不可回避的問(wèn)題，道路基礎設施是不可能無(wú)限擴展的；另一個(gè)就是限制交通流量，主要是通過(guò)法律和行政的手段實(shí)現。這又分兩個(gè)方面：一是控制車(chē)輛出行，如按車(chē)牌單、雙號分別行駛，或是鼓勵和發(fā)展公共交通，減少私家車(chē)的使用，美國等西方國家早在很多年前已在一些交通繁忙路段實(shí)施鼓勵兩人以上的車(chē)輛優(yōu)先行駛的規定；再就是控制汽車(chē)保有量，以高額的稅、費甚至控制上牌等來(lái)限制汽車(chē)數量的發(fā)展。這些方法短期可以奏效，但有失公平、合理。如何更有效地使用現有交通運輸網(wǎng)絡(luò )就是人們試圖尋找更好地解決上述問(wèn)題的重要途徑之一。人們希望通過(guò)增加技術(shù)含量的方法提高現有道路的利用率，提高道路交通的安全程度和道路使用的舒適性，智能運輸系統（ITS）因此應運而生。

　　1、ITS的基本概念和作用所謂智能運輸系統，就是集信息處理、通訊、控制、以及高科技的電子技術(shù)等最新的科研成果，應用于交通運輸網(wǎng)絡(luò )中。

　　它與傳統的交通管理系統一個(gè)最顯著(zhù)的區別是，將服務(wù)對象的重點(diǎn)由以往的管理者轉向道路使用者，即用先進(jìn)的科技手段向道路用戶(hù)提供必要的信息和便捷的服務(wù)，以減少交通堵塞，從而達到提高道路通過(guò)能力的目的。另外，從系統論的角度來(lái)看，ITS將道路管理者、用戶(hù)、交通工具及設施有機地結合起來(lái)并納于系統之中，提高了交通運輸網(wǎng)絡(luò )這個(gè)大系統的運行效率。

　　ITS系統的功能包括以下幾個(gè)主要方面：信息提供、安全服務(wù)、計收使用費和減少交通堵塞等。系統向道路管理者和用戶(hù)提供的主要是道路交通情況的實(shí)時(shí)信息及相關(guān)的其它信息，如天氣等；而安全服務(wù)的內容則有危險警告、人車(chē)事故預防、行車(chē)輔助等，它們通過(guò)不同的方式來(lái)幫助減少交通事故；費用收取主要是以電子方式自動(dòng)地向用戶(hù)收取道路使用費或車(chē)輛停放費等。當然，系統還可以根據人們的需要提供更多的服務(wù)。

　　2、先進(jìn)國家的發(fā)展情況北美、歐洲諸國及日本等西方國家在ITS的發(fā)展方面處于明顯的領(lǐng)先地位，現從以下幾個(gè)方面來(lái)分析：

　　2.1 政府的積極態(tài)度與有力支持對于ITS的開(kāi)發(fā)利用，有關(guān)當局均積極參與，并給予相當的財力支持。在美國，由聯(lián)邦/州運輸部作為主管部門(mén)，聯(lián)邦公路局、立法機構及地方政府均有介入。政府的作用是對發(fā)展目標進(jìn)行戰略規劃，如美國國會(huì )1991年通過(guò)了《陸上綜合運輸效率法》（ISTEA），1997年又完善為《綜合運輸法》（ISTEAⅡ），對如何采用先進(jìn)技術(shù)以提高運輸網(wǎng)絡(luò )的效能做了相應規定；1996年初聯(lián)邦運輸部對ITS的發(fā)展又提出了新的要求，“建立全國性的智能運輸基礎設施（ITI）以節省交通時(shí)間，減少傷亡事故，提高全國人民生活質(zhì)量”，具體規定出交通信息管理、緊急事故響應、旅行信息等九個(gè)子系統作為該計劃的基本構成，明確了到2001年的發(fā)展目標。此外，政府也是資金的主要來(lái)源。美國政府每年對ITS都有專(zhuān)門(mén)的預算，如1997、1998年分別為2.4和2.5億美元，而日本僅在1995年政府就投入6.7億美元，這為新興的ITS的發(fā)展提供了重要的物質(zhì)保證。

　　2.2 專(zhuān)職機構的領(lǐng)導與協(xié)調作為一個(gè)行業(yè)，ITS要有專(zhuān)門(mén)的組織來(lái)負責有關(guān)業(yè)務(wù)的領(lǐng)導與協(xié)調，一般多為半官方的，或者是有政府背景的機構，如美國的“全美智能運輸協(xié)會(huì )”，加拿大的“加拿大智能運輸協(xié)會(huì )”，而歐洲則有一國際性的ERTICO，“歐洲ITS組織”，其接受歐盟委員會(huì )的領(lǐng)導。這些機構與政府關(guān)系密切，它們既有行業(yè)的組織協(xié)調職能，又作為政府的咨詢(xún)部門(mén)幫助制定發(fā)展戰略，制定和頒布行業(yè)標準，構筑行業(yè)發(fā)展的架構；在其內部也有所分工，設立不同的專(zhuān)業(yè)委員會(huì )或工作組分管相應的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。

　　2.3 社會(huì )各界的廣泛參與由于ITS有較好的發(fā)展前景，在市場(chǎng)機制的推動(dòng)下，除了專(zhuān)業(yè)性的研究機構和咨詢(xún)公司外，大量的工業(yè)組織也紛紛介入，所涉及的行業(yè)較為廣泛，從傳統的汽車(chē)制造、機電加工到新興的計算機、通訊、信息、遙感等高科技領(lǐng)域。國際上一些著(zhù)名的企業(yè)，如西門(mén)子、摩托羅拉、東芝等公司也加入有關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研制，甚至軟件巨頭美國微軟公司也開(kāi)始關(guān)注并介入這個(gè)市場(chǎng)。據美國有關(guān)方面的預測，到2005年前后，僅美國國內ITS相關(guān)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求將達到105億美元。因此，有理由相信，ITS的發(fā)展前景是光明的。

　　2.4 產(chǎn)品的多樣化由于社會(huì )的廣泛參與和市場(chǎng)的積極推動(dòng)，ITS的服務(wù)功能越來(lái)越豐富和完善，產(chǎn)品也形式多樣，使人們對交通運輸的需求不斷地得到滿(mǎn)足，使運輸網(wǎng)絡(luò )的功效得到不斷地提高。以下是幾個(gè)比較有代表性的例子：萬(wàn)通卡（SMARTCARD）

　　其外形似銀行的信用卡，作用似電話(huà)磁卡/IC卡。主要用于過(guò)路費、停車(chē)費、公共交通工具使用費等的計收。目前流行“非接觸式”的，即卡與讀卡機不再直接接觸，可有10cm左右的工作距離，有的甚至隔著(zhù)錢(qián)袋或衣服也能有效�？ń�(jīng)補值后可反復使用。這種系統極大方便了使用者，而且也便于管理者的管理與操作，大大降低了使用與維護成本�，F在不僅歐美廣泛使用，在日本及韓國等也很普遍。

　　電子收費系統（ETC）

　　主要工作原理是，載有特定裝置的車(chē)輛進(jìn)入收費區后，收費區的信號探測器發(fā)出掃描信號，檢測并獲取該車(chē)的有關(guān)信息，然后根據不同的方式進(jìn)行計費，或是使用萬(wàn)通卡，或是中心賬戶(hù)計賬。目前這種系統功能日益多樣和先進(jìn)，譬如信號探測系統還能夠獲取并記錄諸如車(chē)輛的幾何尺寸、車(chē)重、車(chē)型等數據，還能夠將那些違規或不符合要求的車(chē)輛通過(guò)攝像機記錄車(chē)牌號。

　　如果車(chē)內再配有GPS（全球定位系統）或其它類(lèi)似功能的系統，信號探測系統還可以為過(guò)往的車(chē)輛提供前方道路通行情況，提供導航服務(wù)。電子收費系統主要用于公路或城市出入口處，它能夠減少或避免因收費而帶來(lái)的交通堵塞問(wèn)題。在加拿大，為解決原經(jīng)過(guò)多倫多市的401號公路因交通擁擠而新建的407公路，采用了世界最先進(jìn)的全自動(dòng)收費系統后，大大的改善了通行情況，緩解了該地區的交通緊張局面。

　　實(shí)時(shí)交通信息系統系統所能提供的信息包括路況、交通擁擠情況、交通事故情況、交通管制、停車(chē)泊位等。信息傳播的方式主要有：調頻廣播、無(wú)線(xiàn)電短波和紅外波。汽車(chē)專(zhuān)用信息接受器根據設計的不同可以有多種的顯示方式——聲音的、文字/數字的，有的用色燈及其發(fā)光強度表示不同的內容和程度，最先進(jìn)的是顯示在屏幕的電子地圖上。目前比較著(zhù)名的如日本的“車(chē)輛信息與通訊系統”（VICS），其經(jīng)過(guò)5年的爭論與開(kāi)發(fā)，于1996年4月正式投入使用；再如歐洲的“交通信息頻道”（RDS-TMC），現在在5個(gè)國家的9個(gè)城市中試運行，ERTICO已經(jīng)為歐盟11國推廣該系統擬定了時(shí)間表。

　　智能汽車(chē)主要是在汽車(chē)上加入更多的電子控制系統，大大提高駕駛的安全性和效率。日本最近推出ITS的概念車(chē)HSR—VI，該車(chē)既可以手動(dòng)駕駛，也可以完全自動(dòng)駕駛。在自動(dòng)駕駛狀態(tài)下，車(chē)載電腦搜集來(lái)自激光雷達、立體圖像傳感器、多用途通訊系統以及交通管理方面發(fā)出的各種信息，以操縱汽車(chē)的行駛。這些裝置還可以將外部的情況提供給駕駛員以避免發(fā)生交通意外，如果駕駛員未能及時(shí)剎車(chē)、誤入禁行區、超速行駛或是其它操作錯誤，汽車(chē)的自動(dòng)信號系統會(huì )發(fā)出警告，并自動(dòng)采取相應的措施，如變換車(chē)道等；電子制動(dòng)系統則可以避免因緊急情況而驚慌失措可能帶來(lái)的不良后果。

　　自動(dòng)化公路系統（AHS）

　　美國正在對自動(dòng)化公路系統進(jìn)行由計算機控制的駕駛試驗，并將很快投入實(shí)用。伯克利加州大學(xué)“高級公路和交通研究計劃”已經(jīng)建成了未來(lái)可供毋需駕駛員駕駛的汽車(chē)行駛的公路原型，并在1997年8月進(jìn)行了實(shí)用成果的演示。這種思路是通過(guò)提高現有道路的利用率，而不是修建更多道路的辦法來(lái)滿(mǎn)足交通對道路的需求。具體工作是開(kāi)辟專(zhuān)用車(chē)道，利用專(zhuān)門(mén)敷設在路面下的磁體來(lái)引導汽車(chē)的行駛，并確定汽車(chē)在公路上的位置；用高效雷達來(lái)控制車(chē)速，并保持與其它車(chē)及障礙物的間距。汽車(chē)在其上自動(dòng)行駛，全無(wú)人為干預。目前汽車(chē)制造商們也在考慮給所生產(chǎn)的汽車(chē)裝上計算機導航系統，以適應情況更加復雜的道路。研究人員已經(jīng)證明，在這種公路上汽車(chē)可以高速行駛，即使在轉彎處車(chē)速也可以高達100km/h以上，而且汽車(chē)的間距可以很小。所有汽車(chē)都以同樣的速度行駛，因此不會(huì )增加交通事故，大大提高了道路的通過(guò)能力。

　　3、中國的發(fā)展概況我國在ITS方面的開(kāi)發(fā)和應用尚處于起步階段，進(jìn)行了一些有成效的基礎性工作。

　　從行業(yè)管理的角度來(lái)看，這項工作一直是由國家科委牽頭，參加的部門(mén)有交通部、鐵道部、建設部、電子工業(yè)部等。目前北京成立了一家專(zhuān)門(mén)的機構“ITS研究中心”（屬交通部），但尚未有國家級的ITS領(lǐng)導和協(xié)調組織。在業(yè)務(wù)的對外交流方面，我國似乎偏重與歐洲的發(fā)展。1995年起就與歐盟的RETICO正式開(kāi)始接觸，并于1997年6月在北京舉行了首屆“歐洲—中國ITS”會(huì )議，最近又計劃在歐洲舉行第二屆。日前RETICO正與中國開(kāi)展一個(gè)為期10個(gè)月的項目，幫助中國在ITS領(lǐng)域開(kāi)展工作，介紹歐洲的經(jīng)驗與技術(shù)。�ピ谙到y的實(shí)際開(kāi)發(fā)和應用方面，我國已有了不少實(shí)際成果，在局部地區形成了ITS的雛形，或實(shí)現了ITS系統的部分功能。其中最主要的是電子收費系統，全國已有不少省份或城市開(kāi)始采用或試行這種先進(jìn)的管理方式。如廣東省的佛山市，從1996年開(kāi)始在該市周?chē)��?3個(gè)收費站點(diǎn)推行電子收費系統，提高了道路的通過(guò)能力，降低了空氣污染。同樣，在一些高等級公路上也出現了類(lèi)似的收費系統；結合交通工程在新建的高速公路旁一般都埋設了光纖等信號傳輸線(xiàn)路，有些還安裝了車(chē)輛探測裝置和可變式信息顯示裝置，便于其后的交通控制、管理和服務(wù)。此外，在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品的同時(shí)，我國也開(kāi)始與外國的廠(chǎng)商建立合資企業(yè)，生產(chǎn)ITS的產(chǎn)品。

　　4、關(guān)于我國ITS的發(fā)展設想與建議很顯然，對于人均占有耕地面積大大低于世界平均水平、經(jīng)濟尚處于發(fā)展階段的人口大國的中國來(lái)講，修建更多道路的潛力有限，且道路網(wǎng)絡(luò )的擴展會(huì )很快被以更高速度增長(cháng)的交通量所淹沒(méi)。

　　因此，提高現有道路的使用效率是今后應重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，而智能運輸系統則是一個(gè)發(fā)展方向�？梢詮囊韵聨讉�(gè)方面著(zhù)手：

　　4.1 觀(guān)念、意識上的重視首先，要使有關(guān)方面在思想觀(guān)念上對發(fā)展ITS的重要性有所了解和認識，能夠站在戰略的高度來(lái)看待這個(gè)問(wèn)題。其次，我國新一屆政府已經(jīng)提出希望用增加包括交通在內的基礎設施的建設等來(lái)拉動(dòng)我國的經(jīng)濟發(fā)展。所以，可以說(shuō)交通又一次面臨著(zhù)大發(fā)展的機遇。然而這一次的發(fā)展不能像以往那樣，只是從量上進(jìn)行簡(jiǎn)單的擴張，擴大交通運輸網(wǎng)絡(luò )的規模，而更重要的是要增加其質(zhì)的發(fā)展。具體就是要提高科技含量，強化服務(wù)功能，更加適應社會(huì )發(fā)展的需求，也就是說(shuō)交通的“可持續發(fā)展”應當建立在比擴大數量和規模意義更加廣泛和深入的基礎上。根據國內外發(fā)展的情況，可以預計交通運輸業(yè)今后仍將是一個(gè)重要的行業(yè)，在國民經(jīng)濟中占有相當的比重。因此無(wú)論從市場(chǎng)占有的角度，還是從保護民族工業(yè)的角度看，我們都必須及早采取行動(dòng)，爭取主動(dòng)。

　　4.2 建立、健全組織機構ITS是跨行業(yè)的多種技術(shù)的綜合性產(chǎn)物，必須要有一個(gè)高層次的機構進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)活動(dòng)的領(lǐng)導與協(xié)調�？梢詤⒄諊�外經(jīng)驗，組建國家級的、半官方的組織來(lái)通盤(pán)考慮全面的工作，合理地調配各種可用資源。交通部作為ITS存在的基體—交通基礎設施的主管部門(mén)，有條件也有義務(wù)在業(yè)務(wù)上進(jìn)行更多的指導與關(guān)注�？傊�，要結合我國的國情，使ITS事業(yè)穩步和有序地向前發(fā)展。

　　4.3 超前開(kāi)展工作雖然我國ITS的整體水平還比較落后，市場(chǎng)遠未得到開(kāi)發(fā)，但當我們在比較有把握地預測到交通運輸管理、服務(wù)體系的發(fā)展前景時(shí)，就要進(jìn)行戰略上的考慮，借鑒國外ITS發(fā)展過(guò)程中成功的經(jīng)驗，有針對性地開(kāi)展基礎工作。這包括在法律上明確和完善我國發(fā)展ITS的近期目標和長(cháng)遠規劃；制定ITS體系的構架、發(fā)展的原則和對策；在技術(shù)上著(zhù)手對ITS的標準、規范進(jìn)行研究和規定；從運作上考慮資金的籌措、市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)以及“游戲規劃”的制定（這主要是指如何對引入國外先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品加以一定的限制，以保護民族工業(yè)的發(fā)展）。�ヒ粋�(gè)重要的問(wèn)題是標準，即ITS業(yè)界應廣泛遵守的標準和規范。假若大家各行其是，系統間互不兼容、溝通，用戶(hù)則會(huì )遇到不必要的麻煩，并造成投資的重復和管理的復雜。再如，交通實(shí)時(shí)信息的提供也應有統一的技術(shù)手段與規范。標準問(wèn)題涵蓋面很廣，有許多的工作要做。�ギ斎�，從我國目前情況看，全面系統地開(kāi)展ITS的開(kāi)發(fā)應用似乎為時(shí)尚早，但基礎性的、學(xué)術(shù)性的研究工作應該超前進(jìn)行。另外，在條件比較成熟的情況下，可以進(jìn)行一些試點(diǎn)工作，以取得經(jīng)驗。

　　4.4 重視對外交流，立足以我為主吸取和借鑒他人的經(jīng)驗教訓，是取得成功的一條捷徑。雖然ITS的發(fā)展歷史不長(cháng)，但其對交通運輸業(yè)來(lái)講是一種質(zhì)的飛躍，具有非�，F實(shí)的應用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。我們應一方面積極地進(jìn)行國際性的技術(shù)交流與合作，了解和掌握發(fā)達國家在這方面取得的成功經(jīng)驗和做法，同時(shí)也應考慮我國的經(jīng)濟發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結構、資金來(lái)源、道路狀況、交通特點(diǎn)等實(shí)際情況，進(jìn)行全面認真的分析研究，制定出符合我國國情的發(fā)展戰略，加快中國ITS業(yè)的發(fā)展。

　　參考文獻

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