智能交通技术管理

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摘要：随着各国交通事业的飞速发展，道路越修越长，车辆越来越多，同时交通面临的问题也越来越严重。智能交通技术是这些交通问题的新兴边缘学科解决方案，它起源于美国，目前正在各国得到发展。智能交通技术的研究内容与国情密切相关，因此各国政府在本土化该技术时都根据本国国情在美国研究内容基础上进行取舍或增补，本文以日本和中国为例对智能交通技术（ITS）的本土化问题进行讨论。

1．智能交通系统社会属性

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。1995年，美国总共发生交通事故6613000起，造成41798人死亡，3386000人受伤，经济损失达1500亿美元;日本在交通事故中造成11000人死亡，经济损失达1亿美元;而中国则总共发生交通事故271843起，致使71494人在交通事故中死亡，159308人在交通事故中受伤，造成直接经济损失达152267万元人民币[1]。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，开始进行大规模的智能交通技术研究试验。

2．智能交通技术国外发展现状

智能交通技术是将先进的信息技术、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，从而获得巨大的社会经济效益。它的功能主要表现在：提高交通的安全水平、提高道路网的通行能力和提高汽车运输生产率和经济效益。

在美国，1991年国会通过了“综合地面运输效率方案”(ISTEA)，旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率，由美国运输部负责全国的ITS发展工作，并在以后的6年中由政府拨款6.6亿美元，用来进行ITS的研究工作。

在日本，建设省作为政府最大投资者，1999年至2000年投入1453亿日元用于ITS的开发。日本对其开展的自动化公路系统开发计划制定了具体目标，2001年后开始在全国进行实证试验，2015年左右在全国主要干线道路实现智能化。日本目前在ITS项目已经形成了官方、民间、学术机构的协调体制，这对日本ITS的发展起到了很大的推动作用。

欧洲十多个国家在80年代中期开始投资50多亿美元，联合执行一项旨在完善道路设施提高服务水平的DRIVE计划，其含义是欧洲用于车辆安全的专用道路基础设施。除了欧、美、日以外，新兴的工业国家和发展中国家也开始ITS的全面开发和研究。

3．智能交通技术在日本的本土化

智能交通技术20世纪80年代起源于美国，接着在日本得到发展。智能交通技术正象其他被引进技术一样，引进国在引进时，一定要考虑被引进国的实际情况，使之成为本国社会相融技术。美国在ITS体系框架结构中，规定其研究内容为出行者信息服务、过境车辆管理、商用车队管理等6个系统，日本在美国ITS体系框架基础上，结合本国国情制定出包含先进的导航系统、辅助安全驾驶、不停车收费、交通管理最优法等9个研究内容的日本ITS研究体系框架结构[2]，并在此框架基础上开发了一系列ITS产品，实现了ITS的产业化。

在日本，汽车导航系统于1989年进入市场，到目前为止大约40种不同形式的产品服务于用户。这些系统通过将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等提供给驾驶员的方式帮助驾驶员在驾驶中可以采用最佳行动，从而实现分散交通流等导航功能。导航系统同时还可以服务于汽车安全，比如1997年9月推向市场的本田雅阁98款，安装了带有弯道侦测传感器的导航系统，该系统可以在交通路径诱导的同时，当前方路段出现弯道时让司机提前作好准备，从而避免由于弯道出现得太突然而引发的交通事故。在收费公路方面，日本公共部门和私人公司正加紧合作，争取早日开发出一种适合日本所有收费公路的自动收费系统。为将事故防患于未然，日本开始研究智能公路系统，即通过车辆及道路的各种传感器实时监测车辆行驶道路周围环境及车辆状况的状态信息，并将这些信息实时提供给驾驶员，在必要的情况下还可对车辆实施强制控制。这些项目涉及运输省的“先进的安全汽车(ASV)”、通商产业省的“超级智能汽车系统(SSVS)”、建设省的“自动化公路系统(AHS)”。1996年9月，AHS在11km长的环行道路上进行了一次自动驾驶的试验运行。1998年6月，出版了AHS-I、AHS-c、AHS-a研究所需的基本技术，包括与安全有关的10个用户服务(车道保持、避让障碍物、避免左转碰撞等)以及9个提高效率和改善环境的用户服务(保持适当车距、最佳道路使用率、最佳速度等)。为了处理与大流量交通有关的问题，日本已经使用了交通控制系统。包括信号控制、车载设备获取的交通信息、公交优先、动态路线引导系统、商用车辆监控、绕行信息、减少交通污染的控制信号等。现在日本仍在不断寻找加强安全性、舒适性和环境保护的措施[3]。

目前，日本打算通过技术开发、制定国际标准、对发展中国家进行技术援助等途径来开发和输出其ITS技术。

4．智能交通技术在中国的本土化

中国是一个发展中国家，交通运输基础设施短缺，需要加快建设，另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期（根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架，建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线），而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段，中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年，国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面[2]。

我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制，那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统；进入90年代，我国开始关注国际上ITS的发展。1995年，交通部ITS工程研究中心进行了GPS（卫星定位系统）与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究，交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年，由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心，将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发，以此来扩大道路建设资金来源，缓解收费站交通堵塞，减少环境污染，所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。

从1998年初开始，交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”，并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日，广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行，到目前已开通不停车收费车道40余条。同时，围绕交通监控、汽车智能导航等系统，以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用，对提高社会和公交出租车辆通行效率，改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。

ITS建设投入已经达到40亿-50亿元，据了解，预计到2010年，“五纵七横”国道主干网将基本建成，网络将贯穿全国主要大中城市，到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成，构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里，绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道，部分管孔已铺设了光纤，它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例，我国将建设3.5万公里的高等级公路，在高等级公路的建设中，有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统，目前这一部分投资一般占总投资的4%-5%。1999年，我国公路建设投资达2000亿元以上，如果其中的1000亿元用于高等级公路建设，那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿-50亿元，这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素，我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展，ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快，为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场，我国即将掀起ITS产业建设的热潮，智能交通将给我们的生活带来极大的变化。

5．结论

智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术，各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况，充分考虑引进技术与本国文化的整合，考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的，所以各个国家在制定本国ITS发展内容时，必须对本国现有技术进行整合，然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。