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中国智能交通系统发展框架构想

   2006-04-29 中国路桥网 佚名 0

中国智能交通系统发展框架构想

摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。
关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统
一、中国发展ITS的必要性与紧迫性
1.ITS的概念及其意义
ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。
ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。
2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆;
2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减;
3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。
交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应;
4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。
二、中国发展ITS的主导思想
从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论:
1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架;
2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业;
3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。
三、中国发展ITS的目标及基本框架
综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标:
(一)前期阶段(5年)
1.目标
缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。
2.措施
1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控;
2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力;
3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理;
4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制;
5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号;
6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息;
7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力;
8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段;
9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。
3.目的
该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。
4.阶段任务
该阶段同时要完成以下任务:
1)ITS标准化的制定;
2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标;
3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发;
4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品;
5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术;
(二)发展阶段(10年)
1.目标
在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。
2.措施
初步建设以下各系统:
1)城市信息管理系统
该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。
2)道路交通信息通信系统
该系统由信息采集、信息处理及信息发布三部分组成。
信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。
信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。
信息发布:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员发布。
3)微波接入网系统
该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。
4)网络下的电子收费系统
该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。
5)多式联运管理服务系统
该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。
3.目的
该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。
4.阶段任务
该阶段需要同时完成以下任务:
1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关;
2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制;
3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求;
4)有指导性地抓好示范工程;
5)国际间的交流与合作。
(三)成熟阶段(10年)
1.目标
以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。
2.措施
1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平;
2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化;
3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重;
4)完成车间通信系统;
5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆;
6)建立社会化信息服务系统;
7)形成ITS新产业。
3.目的
1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统;
2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标;
3)推动人类迈进信息化社会。
四、结 语
本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。
我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。



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