智能交通

智能交通

面向交通运输的智能服务系统
智能交通是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样性的服务。在该系统中,车辆靠自己的智能在道路上自由行驶,公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态,借助于这个系统,管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。
  • 中文名:智能交通
  • 外文名:Intelligent TrafficSystem
  • 轨道类型:
  • 所属地区:
  • 运营时间:
  • 起止站点:
  • 运营线路:
  • 线路长度:
  • 车站数量:
  • 日均客运量:
  • 日最高客运量:
  • 年客运量:
  • 报站语言:
  • 车票价格:
  • 管理规章:
  • 运营机构:
  • 简称:ITS
  • 技 术:信息技术、通讯技术、传感技术等
  • 作 用:综合的运输和管理系统
  • 范 围:机场、车站客流疏导系统等

简介

智能交通技术是指将先进的信息技术、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,通过对交通信息的实时采集、传输和处理,借助各种科技手段和设备,对各种交通情况进行协调和处理,建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系,从而使交通设施得以充分利用,提高交通效率和安全,最终使交通运输服务和管理智能化,实现交通运输的集约式发展。

智能交通技术于上世纪80年代起源于美国,随后各国都积极寻求在这一领域中的发展。它是现代化交通运输体系的发展趋势,ITS涉及领域广泛,具有巨大的市场容量,这一新兴产业已成为全球最大产业之一,对未来世界将产生深刻影响。

21世纪将是公路交通智能化的世纪,人们将要采用的智能交通系统,是一种先进的一体化交通综合管理系统。

智能交通是一个综合性体系,它包含的子系统大体可分为以下几个方面:

一、车辆控制系统。

指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪,可以准确地判断车与障碍物之间的距离,遇紧急情况,车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让,并根据路况自己调节行车速度,人称“智能汽车”。美国已有3000多家公司从事高智能汽车的研制,已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技产品。

二、交通监控系统。

该系统类似于机场的航空控制器,它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤,哪条路最为畅通,该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。

三、运营车辆高度管理系统。

该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网,实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯,来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强,可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。

四、旅行信息系统。

是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的,如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等,任何一种方式都可以。无论你是在办公室、大街上、家中、汽车上,只要采用其中任何一种方式,你都能从信息系统中获得所需要的信息。

特点

智能交通系统具有以下两个特点:一是着眼于交通信息的广泛应用与服务,二是着眼于提高既有交通设施的运行效率。

与一般技术系统相比。智能交通系统建设过程中的整体性要求更加严格.这种整体性体现在:

(1)跨行业特点。智能交通系统建设涉及众多行业领域,是社会广泛参与的复杂巨型系统工程,从而造成复杂的行业间协调问题。

(2)技术领域特点。智能交通系统综合了交通工程、信息工程,通信技术、控制工程、计算机技术等众多科学领域的成果,需要众多领域的技术人员共同协作。

(3)政府、企业、科研单位及高等院校共同参与,恰当的角色定位和任务分担是系统有效展开的重要前提条件。

系统组成

先进交通信息服务系统

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。

先进的交通管理系统

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。

先进的公共交通系统

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。

先进的车辆控制系统

AVCS的目的是开发帮助驾驶员实行本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。

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。

电子收费系统

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。

紧急救援系统

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。具体包括:1)车主可通过电话、短信、翼卡车联网三种方式了解车辆具体位置和行驶轨迹等信息;2)车辆失盗处理:此系统可对被盗车辆进行远程断油锁电操作并追踪车辆位置;3)辆故障处理:接通救援专线,协助救援机构展开援助工作;4)交通意外处理:此系统会在10秒钟后自动发出求救信号,通知救援机构进行救援。

中国特色

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。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,进行大规模的智能交通技术研究试验。

智能交通是一个国情相关性很强的领域,自上世纪80年代智能交通技术起步以来,各国政府和专家都根据本国国情在美国研究内容的基础上进行着本土化探索。对交通的要求不仅因国家、地区、文化的不同而千差万别,甚至同样的交通状况因出行者的角色——步行或者驾车的不同,而会产生不同的感受与评价。进一步说,同样的角色,因个体性情的不同,也会有不一样的感受。因此,交通是与文化和参与者的行为密切相关的一个领域。

中国交通最大的问题是人口多。此外,交通流的构成也很复杂,除了庞大的机动车流、行人流、自行车流外,还有越来越多的助力自行车、三轮车等交通方式。

中国是交通运输体量庞大、情况复杂且处于快速发展当中,交通治理难度大。中国立足本国国情,借鉴国际经验,大力推进交通治理现代化,通过改革创新释放技术和市场活力、提升治理效能,促进了交通高质量发展。

从城市的结构看,中国城市化进程也与国外很不一样,主要体现在城市结构和道路网络的不同。与纽约、伦敦、东京这些有代表性的国际都市相比,国外都市的城市功能区相对分散在市中心的周边地区,很少有像北京一样,城市中心区的功能高度集中,近千万人集中在面积狭小的市中心生活、工作,城市的交通压力在这一区域内高度集中。这是中国交通与国外相比一个突出的特点。

北京市道路网络经过几十年的建设和完善,基本形成了环形加放射式的道路网络。由于城市人口密度长期维持在每平方公里2.7万人左右,市区人口集聚进一步加剧,人口流动量大,智能交通体系建设已成为北京交通可持续发展的必由之路。

在2008年北京奥运会期间,奥运路线、奥运场馆周边将有120处系统控制交通信号。此外,还建设了交通综合监控系统,该系统包括视频监控、交通流检测和交通违法检测三个子系统。同时,在奥运会场馆周边和相关道路上还建设了80处电视监控点、15套交通事件自动检测系统、80套数字化视频系统。

范围和作用

智能交通系统(intellectualtransportationsystem,ITS)是把卫星技术、信息技术、数据通信技术、电子控制和计算机技术结合在一起的运输(交通)自动引导、调度和控制系统。

智能交通系统的范围: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。

智能交通系统的作用:

它通过人、车、路的和谐、密切配合提高交通运输效率,缓解交通阻塞,提高路网通过能力,较少交通事故,降低能源消耗,减轻环境污染。

发展战略

2012年7月31日,中国第三届智能运输大会在北京开幕,交通运输部科技司相关负责人第一次对外解析了近期完成的2012至2020交通运输业智能交通发展战略。

智能交通作为当今世界交通运输发展的热点,在支撑交通运输管理的同时,更加注重满足民众出行和公众交通出行的需求,构建了一个绿色安全的体系。

智能交通是未来交通系统的发展方向,它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

ITS可以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,因而,日益受到各国的重视。经过十几年的研发和应用,中国智能交通技术在众多大型事件中发挥了积极作用。

城市智能交通主要依靠政府投资建设,行业发展受政策影响明显。据前瞻产业研究院发布的《2015-2020年中国智能交通行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,过去三年中,2011年依靠“十二五”智能交通行业政策纷纷出台的利好影响,中国城市智能交通市场爆发式增长,市场规模增长增大由接近20%猛增到30%以上。

2012年受国家宏观经济环境不佳和各地方政府换届的影响,市场规模增速回落到20%以内。

2013年在国家债务审计,地方债务问题备受关注的情况下,虽有国家各级政府换届后领导层渐入佳境的利好,但市场增速并未达到市场预期,保持了20%的增长水平,全年市场规模达到192亿元。

2012年中国城市智能交通市场规模保持了高速增长态势,包含智能公交、电子警察、交通信号控制、卡口、交通视频监控、出租车信息服务管理、城市客运枢纽信息化、GPS与警用系统、交通信息采集与发布和交通指挥类平台等10个细分行业的项目数量达到4527项;市场规模达到159.9亿元,同比增长21.7%。

从企业规模看,目前国内从事智能交通行业的企业约有2000多家,主要集中在道路监控、高速公路收费、3S(GPS、GIS、RS)和系统集成环节。目前国内约有500家企业在从事监控产品的生产和销售。

高速公路收费系统是中国非常有特色的智能交通领域,国内约有200多家企业从事相关产品的生产,并且国内企业已取得了具有自主知识产权的高速公路不停车收费双界面CPU卡技术。

在3S领域,国内虽然有200多家企业,一些龙头企业在高速公路机电系统、高速公路智能卡、地理信息系统和快速公交智能系统领域占据了重要的地位。

但是,相比于国外智能化和动态化的交通系统,中国智能交通整体发展水平还比较落后。前瞻网数据显示,智能交通在欧美日等发达国家已得到广泛应用。其在美国的应用率达到80%以上,2010年市场规模达到5000亿美元。

日本1998-2015年的市场规模累计将达5250亿美元,其中基础设施投资为750亿美元、车载设备为3500亿美元、服务等领域为2000亿美元。欧洲智能交通在2010年产生了1000亿欧元左右的经济效益。

发展现状

面对当今世界全球化、信息化发展趋势,传统的交通技术和手段已不适应经济社会发展的要求。智能交通系统是交通事业发展的必然选择,是交通事业的一场革命。通过先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算器技术和系统综合技术有效的集成和应用,使人、车、路之间的相互作用关系以新的方式呈现,从而实现实时、准确、高效、安全、节能的目标。

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。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,进行大规模的智能交通技术研究试验。很多发达国家已从对该系统的研究与测试转入全面部署阶段。智能交通系统将是21世纪交通发展的主流,这一系统可使现有公路使用率提高15%到30%。

美、欧、日是世界上智能交通系统开发应用的最好国家,从它们发展情况看,智能交通系统的发展,已不限于解决交通拥堵、交通事故、交通污染等问题。经30余年发展,ITS的开发应用已取得巨大成就。

美、欧、日等发达国家基本上完成了ITS体系框架,在重点发展领域大规模应用。可以说,科学技术的进步极大推动了交通的发展,而ITS的提出并实施,又为高新技术发展提供了广阔的发展空间。

随着传感器技术、通信技术、GIS技术(地理信息系统)、3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统三种技术)和计算机技术的不断发展,交通信息的采集经历了从人工采集到单一的磁性检测器交通信息采集到多源的多种采集方式组合的交通信息采集的历史发展过程,同时国内外对交通信息处理研究的逐步深入,统计分析技术、人工智能技术、数据融合技术、并行计算技术等逐步被应用于交通信息的处理中,使得交通信息的处理得到不断的发展和革新,更加满足ITS各子系统管理者、用户的需求。

建设技术要点

电子警察系统

驾驶人之所以敢“游戏驾驶”,除了认识上的不足之外,监控力度不够是主要原因,对他们的震慑力不够或者惩罚落实到人头难度大。鉴于此种状况,车牌识别技术(VLPR)成为治理违章的左右手,它是能够检测到受监控路面的车辆并自动提取车辆牌照信息(含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及号牌颜色)进行处理的技术,也是现代智能交通系统中的重要组成部分之一,应用十分广泛。

车牌识别技术是以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础,对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行综合处理分析,得出所监控路段的每一辆车对应的唯一车牌号,从而完成识别过程,查询相关系统便能追踪到车主。成为电子警察系统的组成部分。

在交通运营中,高效快速的进行车牌识别记录违章车辆号码,对于提升管理效率,监控违章,更好的服务公众出行尤其重要。同时对于维护交通安全和城市治安,防止交通堵塞,实现交通自动化管理有着现实的意义。

快速通行

车辆在行驶的过程中有停留时间越长,造成的路面资源浪费就越严重,引发交通拥堵的几率自然也就随之上升。比如公交行驶过程中,其他机动车或者非机动车辆任意超赶造成的拥堵滞留;比如在收费站,设备质量不过关,尤其是计重通行的货车,重复称重往往会严重影响两个车道的通行速度;比如收费人员的业务能力,操作速度,特殊情况应急处理能力直接影响车辆速度等等。

针对以上出现的种种难题,在智能交通建设的过程中都是必过的关口,平时可能感受并不明显,但随着早晚高峰的到来,车流量的增大,小问题往往是引发大矛盾的根源。因此建立完善快速公交线配套设施,在道路上设立公交专用道,路口设置公交专用出口及公交优先通行信号,做好不停车收费等工作,提高相关人员业务能力等等都会成为快速通行的保障。

流量分析

智能视频客流统计的应用主要由三个部分组成:前端的客流统计终端,中间的网络连接和后端的客流统计分析平台。它是利用所监控范围内,出入口通道的摄像头采集来的视频,分析其中的运动目标,并通过运动目标跨越虚拟线来判断流动的方向和数量的技术。

这种技术需要对应用的环境、使用的镜头、安装的远近、监控的角度等各中因素进行综合考虑,多种项目配合达到监测的最佳效果。同时智能视频分析能够减轻工作人员的工作压力,提高监控质量。

那么在智能交通建设中,应该在更多的地方安装高科技的智能视频监控系统,对车流量、人流量进行实时的监测和反馈,给调度中心以分析作参考制定相应的解决方案,为缓解交通压力和智能化交通建设有极其重要的意义。

此外,建立一套融合先进的多媒体通信、多媒体指挥调度,以及信息综合处理等技术的智能交通系统,智能公交系统对于提高城市交通效率也很重要。依靠限行和摇号来解决交通难题并不是治本的方法,而应该从技术的层面入手,加强智能化交通建设,缓解城市交通压力。这种方法得到了国家政策的支持,未来智能交通的前景将是无可限量的。

世界大会

智能交通世界大会(ITS World Congress)是由美洲、欧洲、亚太地区智能交通国际组织发起的国际会议,是智能交通领域最具影响力的综合性国际会议,也是智能交通业界规格最高、规模最大、范围最广的成果展示与技术交流平台。自1994年开始,每年举办一届,世界三大洲轮流举办,目的是推动智能交通领域前沿技术的研究,推广智能交通系统的应用。

1994年中国部分学者参加了在法国巴黎召开的第一届智能交通系统世界大会,为中国智能交通系统的开展揭开了序幕。

1996年交通部公路科学研究所开展了交通部重点项目《智能运输系统发展战略研究》工作,1999年《智能运输系统发展战略研究》一书正式出版发行。

1999年由交通部公路科学研究所牵头,全国数百名专家学者参加的“九五”国家科技攻关重点项目《中国智能交通系统体系框架研究》工作全面展开,2001年课题完成,通过国家科技部验收,2002年出版《中国智能交通系统体系框架》一书。

2000年由科技部主办,全国智能交通系统协调指导小组办公室协办的第四届亚太地区智能交通年会在北京举行。

2002年4月科技部正式批复“十五”国家科技攻关“智能交通系统关键技术开发和示范工程”重大项目正式实施,北京、上海、天津、重庆、广州、深圳、中山、济南、青岛、杭州十个城市作为首批智能交通应用示范工程的试点城市。

2002年9月,由中国科技部和交通部共同举办的“第二届北京国际智能交通系统技术研讨暨技术与产品展览会”在北京举行。

2003年11月,科技部马颂德副部长第一次率中国政府代表团参加在西班牙马德里举办的第十届智能交通系统世界大会,科技部联合交通部、建设部、公安部和北京市政府联合申办“2007年第十四届智能交通系统世界大会”获得成功,标志着中国的智能交通系统建设将在更加开放、竞争与合作并存的环境中加速发展。

2004年10月,科技部第一次大规模组团参加第十一届在日本名古屋举办的第十一届智能交通系统世界大会,中国政府展览团在智能交通系统大会的首次展览,获得成功。

第十四届智能交通世界大会于2007年10月9-13日在中国北京召开。

技术产品

1.视频监控设备  

摄像机;云台镜头控制;视频放大器

光端机;画面分割器;字符叠加器

监视器;硬盘录像机;矩阵切换/控制主机

大屏幕投影显示系统;视频服务器;视频采集卡

视频监控软件

2.交通信息采集设备

气象检测器;线圈检测器;视频交通信息采集

微波检测器;超声波检测器;红外检测器

测距仪;移动检测车;行驶记录仪

激光检测器;气体传感器;光强传感器

3.交通控制设备

交通信号灯;倒计时显示器;便携式车辆拦截器

固定显示牌;LED可变情报板;交通标志牌

4.道路收费系统设备

IC卡及读写器;自动栏杆;车道控制机

费额显示器;超重显示屏;动态称重设备

轮胎识别器;车辆分离器;车型识别系统

雨棚信号灯/车道通行信号灯/雾灯

专用键盘;车载单元;警报器

专业期刊

《智能交通世界》杂志是由交通部主管、交通部科学研究院主办的,盛世报堂交通传媒机构的系列刊物之一,是专门面向交通领域管理部门的管理决策者和智能交通业界企业的领袖和经理人,报道交通行业科技与经济关系的专业财经期刊。

《智能交通世界》杂志融合了原智能交通行业最活跃的专业媒体之一的《国际智能交通》杂志的资源优势,结合《运输经理世界》杂志社的品牌优势和历史文化优势,致力于办成智能交通行业里受欢迎的专业媒体。

《智能交通世界》以关注现代交通的智能化建设和发展为报道主线,以智能交通行业的产业化发展方向和发展模式为内容核心,集人物、科研、项目、工程、技术、市场与产品等报道为一体,力求全面、及时、准确地介绍国内外智能交通的发展状况和新技术的广泛应用,特别是高速公路、汽车电子、城市交通的智能化发展和ITS最新研究成果在行业内的广泛应用;报道全球智能交通产业最新的市场信息、行业需求信息、政府相关政策等。

2008年9月起,《智能交通世界》和《中国智能交通》两刊已通力合作,战略合并,并更名为《智能交通》,新刊已经正式出版。

市场发展分析

目前,中国智能交通业行业集中度不高,且区域性较明显,整体上呈现规模较小的竞争格局。城市智能交通行业各个环节涉及企业众多,截止2010年底,国内智能交通行业领域约有2000多家企业。2013年我国智能交通市场规模将超400亿元.。   

由于我国各地经济发展水平及城市交通状况的差异,对城市智能交通产品及服务需求的具体要求也不尽相同,加之全国统一的标准体系目前尚未建立,导致城市智能交通业在发展初期形成各地区市场相对独立的局面,造成行业内企业数量较多、规模普遍偏小的现状,多数集中于模块产品生产及工程建设阶段,使得细分市场众多,市场的集中度较低,整个行业中没有处于绝对市场领先的企业。 

从行业的发展趋势来看,拥有核心技术优势的综合型业务、整体解决方案提供商能够面向各类厂商和业主,提供相应智能交通产品、解决方案及工程建设及后期运营维护服务的智能交通解决方案,具有较为广泛的客户基础和市场范围将在整个市场中占有主导地位,随着市场进一步规范以及业务的整合,市场资源也将逐步向该类企业集中。 

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