道路智能交通系统构成及作用

道路智能交通系统构成及作用

张毓

北京交通大学 交通运输学院 运输1010 10255026

摘 要：本文介绍了智能交通系统的主要构成及其作用，通过对智能交通系统构成及主要研究内容的分析，总结出ＩＴＳ在道路交通上的应用。

关键词：智能交通系统（ITS ）；构成；作用；道路

中图分类号：U491 文献标志码：A

Composition and Function of Intelligent Transporta-tion （ITS ） System of the Road

Zhang Yu

School of Traffic and Transportation，Beijing Jiaotong University

Abstract: This paper introduce the main composition and function of intelligent transportation （ITS ）system of the road, through the analysis of composition and the main research contents of intelligent transportation system, in the final this paper concludes the application of its on the road. Key words: intelligent transportation system (its); composition; function; road

根据我国目前的交通现状，发展智能交通系统十分必要性。智能交通系统具有以下功效：增加交通的机动性，提高运营效率，提高道路网的通行能力，提高设施效率，调控交通需求；提高交通的安全水平，降低事故的可能性；减轻事故的损害程度，防止事故后灾难扩大；减轻堵塞：低公害化，降低汽车运输对环境的影响；智能交通系统的建设将形成新的经济增长点。智能交通系统是一个涉及面广、综合各种高新技术的研究领域。随着现代交通技术与电子、通讯、计算机等技术的发展，智能交通系统(ITS)的实现成为可能。这里重点介绍智能交通系统及其在道路交通中的应用。 1 智能交通系统（ITS ）简介

1.1 ITS定义

智能交通系统的前身是智能车辆道路系统（Intelligent Vehicle highway system, IVHS），智能交通系统（Intelligent Transport System 或者 Intelligent Transportation System，简称IT S ）将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。

1.2 ITS的目标和功能

ITS 的目标和功能包括：提高交通运输的安全水平；减少交通堵塞，保持交通畅通；提高运输网络通行能力；降低交通运输对环境的污染程度并节约能源；提高交通运输生产效率和经济效益，与传统提高交通水平手段相比，ITS 不是单纯依靠建设更多的基础设施、消耗大量资源来实现以上目标和功能，而是在现有或较完善的基础设施上，将先进的通信技术、信息技术、控制技术有机地结合，综合

包括机场、车站客流疏导系统，城市交通智能调度系统，高速公路智能调度系统，运营车辆调度管理系统，机动车自动控制系统等。

1.4 ITS应用现状概述

智能交通系统近年来在国外许多大城市得到了成功的开发和应用，被公认为是解决城市交通问题的有效方法之一。

目前美、欧、日智能交通发展的总的趋势是已进入到成熟的实用化实施阶段，开始以较大的规模实施ITS 系统。此外，美、欧、日各国均肯定了ITS 在推动国家信息化进程中的作用，尤其是日本政府最近发布的有关IT 社会的重要政策中，希望ITS 能够成为促进国内经济发展的驱动力、成为实现E —JAP AN 的驱动力。美国在其新一轮国家ITS 项目规划中也提出开发服务于出行者、运营者和决策者的交通信息网络，美交通部建议开发基于道路和交通的全美交通信息基础设施是第一步工作。

目前智能运输系统在我国的应用与开发处于初级阶段，仅局限于城市部分路网或者特定领域的具体应用，例如某个交叉口的自适应信号控制系统的开发等。这些应用技术还没有形成统一的建设规范和标准。要将智能运输系统很好的应用在城市交通中，就必须立足于我国城市公共交通的现状。 2 智能交通系统的构成

2.1交通信息服务系统(ATIS)

ATIS 是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供各地的实时交通信息；ATIS 得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。

2.2交通管理系统(ATMS)

ATMS 有一部分与ATIS 共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS 主要是给交通管理者使用的，用于检测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并根据收集到的信息对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。

2.3公共交通系统(APTS)

APTS 的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展，使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询，在公交车站通过显示器向候车者提供车辆的实时运行信息。在公交车辆管理中心，可以根据车辆的实时状态合理安排发车、收车等计划，提高工作效率和服务质量。

2.4车辆控制系统(AVCS)

AVCS 的目的是开发帮助驾驶员实行车辆控制的各种技术，从而使汽车行驶安全、高效。AVCS 包括对驾驶员的警告和帮助，障碍物避免等自动驾驶技术。

2.5货运管理系统

这里指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，提高货运效率。

2.6电子收费系统(ETC)

ETC 是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站ETC 车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高3~5倍。

2.7紧急救援系统(EMS)

EMS 是一个特殊的系统，它的基础是ATIS 、ATMS 和有关的救援机构和设施，通过ATIS 和ATMS 将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。

2.8商务车辆运营系统（CVO ）

该系统是专为运输专业提高盈利而开发的智能型运营管理技术，目的在于提高商业车辆的运营效率和安全性。

2.9乡村运输系统（arts ）

arts 是根据乡村运输的特殊需要，在乡村环境下有选择地运用一些特殊技术紧急呼救和事故防止、不利道路和交通环境的实时警告、高效益成本比的通信和监测等。

3 智能交通系统的作用

从宏观角度来讲，ITS 在诱导交通需求工、提高交通管理水平以及改善车辆运行工况等方面与交通环境进行作用，从而改善了交通环境，保证了交通的可持续发展，一下就从这几个方面详细进行论述。

3.1 诱导交通需求

3.1.1 为出行者提供可靠的交通信息

ITS 中的道路交通信息系统包括车内及车外信息系统，车外信息系统有道路旁的可变信息板、广播系统、电视系统、Internet 和路边查询亭、专线电话、信息台等。在家中或在任何地方的人均可使用以上途径来获取自己所需的相关信息，以帮助选择出符合其出行预算和时间要求的交通工具与出行路线。在行程中，导航系统将引导驾驶者到达目的地，驾驶者将不断地接收到前方有关交通状况的信息。

3.1.2 提供道路监测及交通信号控制，优化交通流量

城市交通自动监测系统就是通过各种先进技术手段对城市交通网络中运行车辆的相关信息进行采集、传输、处理和输出显示，然后交通管制系统以交通管理地理信息系统为基础，通过收集道德动态交通信息，经过融合处理，实现对信号灯的最优控制和自动化交通信息发布。而ITS 中的城市交通信号控制系统可以根据监测到的城市路网中交通状况的实时变化，通过优化信号配时方案和控制各交叉路口信号灯的灯色显示，减少交通阻塞和延迟，保证车辆运行通畅，从而提高路网通行能力。

3.2 提高交通管理水平

3.2.1 为交通管理者提供辅助决策，提高路网通行能力

ITS 中交通指挥中心的交通指挥调度和决策支持系统以专业化的、综合性的、可视化的基础地理信息为依托，对由视频监控系统、交通信号控制系统、实时交通流检测系统等系统提供的实时动态交通信息，以及各种静态交通信息，建立路段行程时间与该路段的平均流量和车道占有率之间统计相关关系，然后基于对交通流量数据的统计分析，结合交通优化管理措施，进行综合处理、分析融合、仿真评估，提供实时的和预测的道路交通状况(如交通流量、车速、事故发生情况等) 以及可视化指挥调度辅助决策信息，提高响应速度。

3.2.2 引入汽车排放测试系统，为污染控制提供信息

在ITS 发展较成熟的阶段，可以采用先进的汽车排放测试系统确定有关的环保“热点”，并在空气质量敏感的地区采取道路改线或对进入该敏感地区的公路入口加以控制等措施；或者将严重排放车辆或超标排放车辆的通过时间与路段规定或调整，直至停止使用。该技术还包括采用随车测试或采用路侧设备测试来确定排放超标的车辆，并将有关信息提供给司机和车队管理人员，以便他们采取相应的治理措施。

3.3 改善机动车运行工况，降低污染物排放

智能运输系统使交通基础设施能发挥出最大的效能，降低汽车运输对环境的影响；其中降低尾气

排放主要是通过减少道路拥堵、保证汽车通行畅通、降低汽车的低速与怠速行驶等高排放工况达到的。无序的交通状况直接导致车辆运行速度的降低，加速、减速、怠速频繁，运行工况恶化，导致排放增加。怠速状态时，发动机燃烧室处于最恶化的燃烧条件，燃烧温度低，利于HC 产生。怠速状态还会影响到汽车常用的中低速工况的排放量；车速越低，怠速的影响越大。此外，汽车从某一稳定运转状态减速，可使HC 排放量增加几倍至几十倍，同时也使CO 排放增大。所以，降低排放必须重视减速工况以及怠速工况，尽量减少这两种工况的出现。

4 结束语

面对日益严重的城市交通拥堵问题，人类的日常生活与生产活动受到极大影响。智能交通系统将各种新技术有效地集成运用于整个交通运输管理体系，实现交通系统实时、准确、高效的运行，从而有效缓解城市交通拥堵。

ITS 是交通发展的需求也是社会发展的需求；机动化已成为社会发展趋势；机动车保有量的快速增长与道路缓慢增长产生矛盾；传统交通管理模式下，机动车的快速增长直接导致出行速度的降低；大量的交通能源由于交通拥堵而浪费；机动车导致日益加剧的环境污染；大量的交通事故产生于交通信息的严重缺乏；信息和通讯业的飞速发展为智能交通系统的发展提供了有力的技术支撑。基于以上八个原因，发展和完善智能交通系统已经是我国交通事业发展的重点所在。因此分析智能交通系统的构成及其作用对交通事业的发展具有深远意义。

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