智能交通

智能交通

面向交通運輸的智能服務系統
智能交通是一個基于現代電子信息技術面向交通運輸的服務系統。它的突出特點是以信息的收集、處理、發布、交換、分析、利用為主線,為交通參與者提供多樣性的服務。在該系統中,車輛靠自己的智能在道路上自由行駛,公路靠自身的智能将交通流量調整至最佳狀态,借助于這個系統,管理人員對道路、車輛的行蹤将掌握得一清二楚。
  • 中文名:智能交通
  • 外文名:Intelligent TrafficSystem
  • 軌道類型:
  • 所屬地區:
  • 運營時間:
  • 起止站點:
  • 運營線路:
  • 線路長度:
  • 車站數量:
  • 日均客運量:
  • 日最高客運量:
  • 年客運量:
  • 報站語言:
  • 車票價格:
  • 管理規章:
  • 運營機構:
  • 簡稱:ITS
  • 技 術:信息技術、通訊技術、傳感技術等
  • 作 用:綜合的運輸和管理系統
  • 範 圍:機場、車站客流疏導系統等

簡介

智能交通技術是指将先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子控制技術、計算機處理技術等應用于交通運輸行業從而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運輸系統,通過對交通信息的實時采集、傳輸和處理,借助各種科技手段和設備,對各種交通情況進行協調和處理,建立起一種實時、準确、高效的綜合運輸管理體系,從而使交通設施得以充分利用,提高交通效率和安全,最終使交通運輸服務和管理智能化,實現交通運輸的集約式發展。

智能交通技術于上世紀80年代起源于美國,随後各國都積極尋求在這一領域中的發展。它是現代化交通運輸體系的發展趨勢,ITS涉及領域廣泛,具有巨大的市場容量,這一新興産業已成為全球最大産業之一,對未來世界将産生深刻影響。

21世紀将是公路交通智能化的世紀,人們将要采用的智能交通系統,是一種先進的一體化交通綜合管理系統。

智能交通是一個綜合性體系,它包含的子系統大體可分為以下幾個方面:

一、車輛控制系統。

指輔助駕駛員駕駛汽車或替代駕駛員自動駕駛汽車的系統。該系統通過安裝在汽車前部和旁側的雷達或紅外探測儀,可以準确地判斷車與障礙物之間的距離,遇緊急情況,車載電腦能及時發出警報或自動刹車避讓,并根據路況自己調節行車速度,人稱“智能汽車”。美國已有3000多家公司從事高智能汽車的研制,已推出自動恒速控制器、紅外智能導駛儀等高科技産品。

二、交通監控系統。

該系統類似于機場的航空控制器,它将在道路、車輛和駕駛員之間建立快速通訊聯系。哪裡發生了交通事故。哪裡交通擁擠,哪條路最為暢通,該系統會以最快的速度提供給駕駛員和交通管理人員。

三、運營車輛高度管理系統。

該系統通過汽車的車載電腦、高度管理中心計算機與全球定位系統衛星聯網,實現駕駛員與調度管理中心之間的雙向通訊,來提供商業車輛、公共汽車和出租汽車的運營效率。該系統通訊能力極強,可以對全國乃至更大範圍内的車輛實施控制。行駛在法國巴黎大街上的20輛公共汽車和英國倫敦的約2500輛出租汽車已經在接受衛星的指揮。

四、旅行信息系統。

是專為外出旅行人員及時提供各種交通信息的系統。該系統提供信息的媒介是多種多樣的,如電腦、電視、電話、路标、無線電、車内顯示屏等,任何一種方式都可以。無論你是在辦公室、大街上、家中、汽車上,隻要采用其中任何一種方式,你都能從信息系統中獲得所需要的信息。

特點

智能交通系統具有以下兩個特點:一是着眼于交通信息的廣泛應用與服務,二是着眼于提高既有交通設施的運行效率。

與一般技術系統相比。智能交通系統建設過程中的整體性要求更加嚴格.這種整體性體現在:

(1)跨行業特點。智能交通系統建設涉及衆多行業領域,是社會廣泛參與的複雜巨型系統工程,從而造成複雜的行業間協調問題。

(2)技術領域特點。智能交通系統綜合了交通工程、信息工程,通信技術、控制工程、計算機技術等衆多科學領域的成果,需要衆多領域的技術人員共同協作。

(3)政府、企業、科研單位及高等院校共同參與,恰當的角色定位和任務分擔是系統有效展開的重要前提條件。

系統組成

先進交通信息服務系統

ATIS是建立在完善的信息網絡基礎上的。交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上以及氣象中心的傳感器和傳輸設備,向交通信息中心提供各地的實時交通信息;ATIS得到這些信息并通過處理後,實時向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場信息以及與出行相關的其他信息;出行者根據這些信息确定自己的出行方式、選擇路線。更進一步,當車上裝備了自動定位和導航系統時,該系統可以幫助駕駛員自動選擇行駛路線。

先進的交通管理系統

ATMS有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統,但是ATMS主要是給交通管理者使用的,用于檢測控制和管理公路交通,在道路、車輛和駕駛員之間提供通訊聯系。它将對道路系統中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環境進行實時的監視,依靠先進的車輛檢測技術和計算機信息處理技術,獲得有關交通狀況的信息,并根據收集到的信息對交通進行控制,如信号燈、發布誘導信息、道路管制、事故處理與救援等。

先進的公共交通系統

APTS的主要目的是采用各種智能技術促進公共運輸業的發展,使公交系統實現安全便捷、經濟、運量大的目标。如通過個人計算機、閉路電視等向公衆就出行方式和事件、路線及車次選擇等提供咨詢,在公交車站通過顯示器向候車者提供車輛的實時運行信息。在公交車輛管理中心,可以根據車輛的實時狀态合理安排發車、收車等計劃,提高工作效率和服務質量。

先進的車輛控制系統

AVCS的目的是開發幫助駕駛員實行本車輛控制的各種技術,從而使汽車行駛安全、高效。AVCS包括對駕駛員的警告和幫助,障礙物避免等自動駕駛技術。

貨運管理系統

這裡指以高速道路網和信息管理系統為基礎,利用物流理論進行管理的智能化的物流管理系統。綜合利用衛星定位、地理信息系統、物流信息及網絡技術有效組織貨物運輸,提高貨運效率。

電子收費系統

ETC是目前世界上最先進的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風玻璃上的車載器與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊,利用計算機聯網技術與銀行進行後台結算處理,從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的,且所交納的費用經過後台處理後清分給相關的收益業主。在現有的車道上安裝電子不停車收費系統,可以使車道的通行能力提高3~5倍。

緊急救援系統

EMS是一個特殊的系統,它的基礎是ATIS、ATMS和有關的救援機構和設施,通過ATIS 和ATMS将交通監控中心與職業的救援機構聯成有機的整體,為道路使用者提供車輛故障現場緊急處置、拖車、現場救護、排除事故車輛等服務。具體包括:1)車主可通過電話、短信、翼卡車聯網三種方式了解車輛具體位置和行駛軌迹等信息;2)車輛失盜處理:此系統可對被盜車輛進行遠程斷油鎖電操作并追蹤車輛位置;3)輛故障處理:接通救援專線,協助救援機構展開援助工作;4)交通意外處理:此系統會在10秒鐘後自動發出求救信号,通知救援機構進行救援。

中國特色

交通安全、交通堵塞及環境污染是困擾當今國際交通領域的三大難題,尤其以交通安全問題最為嚴重。據專家研究,采用智能交通技術提高道路管理水平後,每年僅交通事故死亡人數就可減少30%以上,并能提高交通工具的使用效率50%以上。為此,世界各發達國家競相投入大量資金和人力,進行大規模的智能交通技術研究試驗。

智能交通是一個國情相關性很強的領域,自上世紀80年代智能交通技術起步以來,各國政府和專家都根據本國國情在美國研究内容的基礎上進行着本土化探索。對交通的要求不僅因國家、地區、文化的不同而千差萬别,甚至同樣的交通狀況因出行者的角色——步行或者駕車的不同,而會産生不同的感受與評價。進一步說,同樣的角色,因個體性情的不同,也會有不一樣的感受。因此,交通是與文化和參與者的行為密切相關的一個領域。

中國交通最大的問題是人口多。此外,交通流的構成也很複雜,除了龐大的機動車流、行人流、自行車流外,還有越來越多的助力自行車、三輪車等交通方式。

中國是交通運輸體量龐大、情況複雜且處于快速發展當中,交通治理難度大。中國立足本國國情,借鑒國際經驗,大力推進交通治理現代化,通過改革創新釋放技術和市場活力、提升治理效能,促進了交通高質量發展。

從城市的結構看,中國城市化進程也與國外很不一樣,主要體現在城市結構和道路網絡的不同。與紐約、倫敦、東京這些有代表性的國際都市相比,國外都市的城市功能區相對分散在市中心的周邊地區,很少有像北京一樣,城市中心區的功能高度集中,近千萬人集中在面積狹小的市中心生活、工作,城市的交通壓力在這一區域内高度集中。這是中國交通與國外相比一個突出的特點。

北京市道路網絡經過幾十年的建設和完善,基本形成了環形加放射式的道路網絡。由于城市人口密度長期維持在每平方公裡2.7萬人左右,市區人口集聚進一步加劇,人口流動量大,智能交通體系建設已成為北京交通可持續發展的必由之路。

在2008年北京奧運會期間,奧運路線、奧運場館周邊将有120處系統控制交通信号。此外,還建設了交通綜合監控系統,該系統包括視頻監控、交通流檢測和交通違法檢測三個子系統。同時,在奧運會場館周邊和相關道路上還建設了80處電視監控點、15套交通事件自動檢測系統、80套數字化視頻系統。

範圍和作用

智能交通系統(intellectualtransportationsystem,ITS)是把衛星技術、信息技術、數據通信技術、電子控制和計算機技術結合在一起的運輸(交通)自動引導、調度和控制系統。

智能交通系統的範圍:包括機場、車站客流疏導系統,城市交通智能調度系統,高速公路智能調度系統,運營車輛調度管理系統,機動車自動控制系統等。

智能交通系統的作用:

它通過人、車、路的和諧、密切配合提高交通運輸效率,緩解交通阻塞,提高路網通過能力,較少交通事故,降低能源消耗,減輕環境污染。

發展戰略

2012年7月31日,中國第三屆智能運輸大會在北京開幕,交通運輸部科技司相關負責人第一次對外解析了近期完成的2012至2020交通運輸業智能交通發展戰略。

智能交通作為當今世界交通運輸發展的熱點,在支撐交通運輸管理的同時,更加注重滿足民衆出行和公衆交通出行的需求,構建了一個綠色安全的體系。

智能交通是未來交通系統的發展方向,它是将先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子傳感技術、控制技術及計算機技術等有效地集成運用于整個地面交通管理系統而建立的一種在大範圍内、全方位發揮作用的,實時、準确、高效的綜合交通運輸管理系統。

ITS可以有效地利用現有交通設施、減少交通負荷和環境污染、保證交通安全、提高運輸效率,因而,日益受到各國的重視。經過十幾年的研發和應用,中國智能交通技術在衆多大型事件中發揮了積極作用。

城市智能交通主要依靠政府投資建設,行業發展受政策影響明顯。據前瞻産業研究院發布的《2015-2020年中國智能交通行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,過去三年中,2011年依靠“十二五”智能交通行業政策紛紛出台的利好影響,中國城市智能交通市場爆發式增長,市場規模增長增大由接近20%猛增到30%以上。

2012年受國家宏觀經濟環境不佳和各地方政府換屆的影響,市場規模增速回落到20%以内。

2013年在國家債務審計,地方債務問題備受關注的情況下,雖有國家各級政府換屆後領導層漸入佳境的利好,但市場增速并未達到市場預期,保持了20%的增長水平,全年市場規模達到192億元。

2012年中國城市智能交通市場規模保持了高速增長态勢,包含智能公交、電子警察、交通信号控制、卡口、交通視頻監控、出租車信息服務管理、城市客運樞紐信息化、GPS與警用系統、交通信息采集與發布和交通指揮類平台等10個細分行業的項目數量達到4527項;市場規模達到159.9億元,同比增長21.7%。

從企業規模看,目前國内從事智能交通行業的企業約有2000多家,主要集中在道路監控、高速公路收費、3S(GPS、GIS、RS)和系統集成環節。目前國内約有500家企業在從事監控産品的生産和銷售。

高速公路收費系統是中國非常有特色的智能交通領域,國内約有200多家企業從事相關産品的生産,并且國内企業已取得了具有自主知識産權的高速公路不停車收費雙界面CPU卡技術。

在3S領域,國内雖然有200多家企業,一些龍頭企業在高速公路機電系統、高速公路智能卡、地理信息系統和快速公交智能系統領域占據了重要的地位。

但是,相比于國外智能化和動态化的交通系統,中國智能交通整體發展水平還比較落後。前瞻網數據顯示,智能交通在歐美日等發達國家已得到廣泛應用。其在美國的應用率達到80%以上,2010年市場規模達到5000億美元。

日本1998-2015年的市場規模累計将達5250億美元,其中基礎設施投資為750億美元、車載設備為3500億美元、服務等領域為2000億美元。歐洲智能交通在2010年産生了1000億歐元左右的經濟效益。

發展現狀

面對當今世界全球化、信息化發展趨勢,傳統的交通技術和手段已不适應經濟社會發展的要求。智能交通系統是交通事業發展的必然選擇,是交通事業的一場革命。通過先進的信息技術、通信技術、控制技術、傳感技術、計算器技術和系統綜合技術有效的集成和應用,使人、車、路之間的相互作用關系以新的方式呈現,從而實現實時、準确、高效、安全、節能的目标。

交通安全、交通堵塞及環境污染是困擾當今國際交通領域的三大難題,尤其以交通安全問題最為嚴重。采用智能交通技術提高道路管理水平後,每年僅交通事故死亡人數就可減少30%以上,并能提高交通工具的使用效率50%以上。

為此,世界各發達國家競相投入大量資金和人力,進行大規模的智能交通技術研究試驗。很多發達國家已從對該系統的研究與測試轉入全面部署階段。智能交通系統将是21世紀交通發展的主流,這一系統可使現有公路使用率提高15%到30%。

美、歐、日是世界上智能交通系統開發應用的最好國家,從它們發展情況看,智能交通系統的發展,已不限于解決交通擁堵、交通事故、交通污染等問題。經30餘年發展,ITS的開發應用已取得巨大成就。

美、歐、日等發達國家基本上完成了ITS體系框架,在重點發展領域大規模應用。可以說,科學技術的進步極大推動了交通的發展,而ITS的提出并實施,又為高新技術發展提供了廣闊的發展空間。

随着傳感器技術、通信技術、GIS技術(地理信息系統)、3S技術(遙感技術、地理信息系統、全球定位系統三種技術)和計算機技術的不斷發展,交通信息的采集經曆了從人工采集到單一的磁性檢測器交通信息采集到多源的多種采集方式組合的交通信息采集的曆史發展過程,同時國内外對交通信息處理研究的逐步深入,統計分析技術、人工智能技術、數據融合技術、并行計算技術等逐步被應用于交通信息的處理中,使得交通信息的處理得到不斷的發展和革新,更加滿足ITS各子系統管理者、用戶的需求。

建設技術要點

電子警察系統

駕駛人之所以敢“遊戲駕駛”,除了認識上的不足之外,監控力度不夠是主要原因,對他們的震懾力不夠或者懲罰落實到人頭難度大。鑒于此種狀況,車牌識别技術(VLPR)成為治理違章的左右手,它是能夠檢測到受監控路面的車輛并自動提取車輛牌照信息(含漢字字符、英文字母、阿拉伯數字及号牌顔色)進行處理的技術,也是現代智能交通系統中的重要組成部分之一,應用十分廣泛。

車牌識别技術是以數字圖像處理、模式識别、計算機視覺等技術為基礎,對攝像機所拍攝的車輛圖像或者視頻序列進行綜合處理分析,得出所監控路段的每一輛車對應的唯一車牌号,從而完成識别過程,查詢相關系統便能追蹤到車主。成為電子警察系統的組成部分。

在交通運營中,高效快速的進行車牌識别記錄違章車輛号碼,對于提升管理效率,監控違章,更好的服務公衆出行尤其重要。同時對于維護交通安全和城市治安,防止交通堵塞,實現交通自動化管理有着現實的意義。

快速通行

車輛在行駛的過程中有停留時間越長,造成的路面資源浪費就越嚴重,引發交通擁堵的幾率自然也就随之上升。比如公交行駛過程中,其他機動車或者非機動車輛任意超趕造成的擁堵滞留;比如在收費站,設備質量不過關,尤其是計重通行的貨車,重複稱重往往會嚴重影響兩個車道的通行速度;比如收費人員的業務能力,操作速度,特殊情況應急處理能力直接影響車輛速度等等。

針對以上出現的種種難題,在智能交通建設的過程中都是必過的關口,平時可能感受并不明顯,但随着早晚高峰的到來,車流量的增大,小問題往往是引發大矛盾的根源。因此建立完善快速公交線配套設施,在道路上設立公交專用道,路口設置公交專用出口及公交優先通行信号,做好不停車收費等工作,提高相關人員業務能力等等都會成為快速通行的保障。

流量分析

智能視頻客流統計的應用主要由三個部分組成:前端的客流統計終端,中間的網絡連接和後端的客流統計分析平台。它是利用所監控範圍内,出入口通道的攝像頭采集來的視頻,分析其中的運動目标,并通過運動目标跨越虛拟線來判斷流動的方向和數量的技術。

這種技術需要對應用的環境、使用的鏡頭、安裝的遠近、監控的角度等各中因素進行綜合考慮,多種項目配合達到監測的最佳效果。同時智能視頻分析能夠減輕工作人員的工作壓力,提高監控質量。

那麼在智能交通建設中,應該在更多的地方安裝高科技的智能視頻監控系統,對車流量、人流量進行實時的監測和反饋,給調度中心以分析作參考制定相應的解決方案,為緩解交通壓力和智能化交通建設有極其重要的意義。

此外,建立一套融合先進的多媒體通信、多媒體指揮調度,以及信息綜合處理等技術的智能交通系統,智能公交系統對于提高城市交通效率也很重要。依靠限行和搖号來解決交通難題并不是治本的方法,而應該從技術的層面入手,加強智能化交通建設,緩解城市交通壓力。這種方法得到了國家政策的支持,未來智能交通的前景将是無可限量的。

世界大會

智能交通世界大會(ITS World Congress)是由美洲、歐洲、亞太地區智能交通國際組織發起的國際會議,是智能交通領域最具影響力的綜合性國際會議,也是智能交通業界規格最高、規模最大、範圍最廣的成果展示與技術交流平台。自1994年開始,每年舉辦一屆,世界三大洲輪流舉辦,目的是推動智能交通領域前沿技術的研究,推廣智能交通系統的應用。

1994年中國部分學者參加了在法國巴黎召開的第一屆智能交通系統世界大會,為中國智能交通系統的開展揭開了序幕。

1996年交通部公路科學研究所開展了交通部重點項目《智能運輸系統發展戰略研究》工作,1999年《智能運輸系統發展戰略研究》一書正式出版發行。

1999年由交通部公路科學研究所牽頭,全國數百名專家學者參加的“九五”國家科技攻關重點項目《中國智能交通系統體系框架研究》工作全面展開,2001年課題完成,通過國家科技部驗收,2002年出版《中國智能交通系統體系框架》一書。

2000年由科技部主辦,全國智能交通系統協調指導小組辦公室協辦的第四屆亞太地區智能交通年會在北京舉行。

2002年4月科技部正式批複“十五”國家科技攻關“智能交通系統關鍵技術開發和示範工程”重大項目正式實施,北京、上海、天津、重慶、廣州、深圳、中山、濟南、青島、杭州十個城市作為首批智能交通應用示範工程的試點城市。

2002年9月,由中國科技部和交通部共同舉辦的“第二屆北京國際智能交通系統技術研讨暨技術與産品展覽會”在北京舉行。

2003年11月,科技部馬頌德副部長第一次率中國政府代表團參加在西班牙馬德裡舉辦的第十屆智能交通系統世界大會,科技部聯合交通部、建設部、公安部和北京市政府聯合申辦“2007年第十四屆智能交通系統世界大會”獲得成功,标志着中國的智能交通系統建設将在更加開放、競争與合作并存的環境中加速發展。

2004年10月,科技部第一次大規模組團參加第十一屆在日本名古屋舉辦的第十一屆智能交通系統世界大會,中國政府展覽團在智能交通系統大會的首次展覽,獲得成功。

第十四屆智能交通世界大會于2007年10月9-13日在中國北京召開。

技術産品

1.視頻監控設備  

攝像機;雲台鏡頭控制;視頻放大器

光端機;畫面分割器;字符疊加器

監視器;硬盤錄像機;矩陣切換/控制主機

大屏幕投影顯示系統;視頻服務器;視頻采集卡

視頻監控軟件

2.交通信息采集設備

氣象檢測器;線圈檢測器;視頻交通信息采集

微波檢測器;超聲波檢測器;紅外檢測器

測距儀;移動檢測車;行駛記錄儀

激光檢測器;氣體傳感器;光強傳感器

3.交通控制設備

交通信号燈;倒計時顯示器;便攜式車輛攔截器

固定顯示牌;LED可變情報闆;交通标志牌

4.道路收費系統設備

IC卡及讀寫器;自動欄杆;車道控制機

費額顯示器;超重顯示屏;動态稱重設備

輪胎識别器;車輛分離器;車型識别系統

雨棚信号燈/車道通行信号燈/霧燈

專用鍵盤;車載單元;警報器

專業期刊

《智能交通世界》雜志是由交通部主管、交通部科學研究院主辦的,盛世報堂交通傳媒機構的系列刊物之一,是專門面向交通領域管理部門的管理決策者和智能交通業界企業的領袖和經理人,報道交通行業科技與經濟關系的專業财經期刊。

《智能交通世界》雜志融合了原智能交通行業最活躍的專業媒體之一的《國際智能交通》雜志的資源優勢,結合《運輸經理世界》雜志社的品牌優勢和曆史文化優勢,緻力于辦成智能交通行業裡受歡迎的專業媒體。

《智能交通世界》以關注現代交通的智能化建設和發展為報道主線,以智能交通行業的産業化發展方向和發展模式為内容核心,集人物、科研、項目、工程、技術、市場與産品等報道為一體,力求全面、及時、準确地介紹國内外智能交通的發展狀況和新技術的廣泛應用,特别是高速公路、汽車電子、城市交通的智能化發展和ITS最新研究成果在行業内的廣泛應用;報道全球智能交通産業最新的市場信息、行業需求信息、政府相關政策等。

2008年9月起,《智能交通世界》和《中國智能交通》兩刊已通力合作,戰略合并,并更名為《智能交通》,新刊已經正式出版。

市場發展分析

目前,中國智能交通業行業集中度不高,且區域性較明顯,整體上呈現規模較小的競争格局。城市智能交通行業各個環節涉及企業衆多,截止2010年底,國内智能交通行業領域約有2000多家企業。2013年我國智能交通市場規模将超400億元.。   

由于我國各地經濟發展水平及城市交通狀況的差異,對城市智能交通産品及服務需求的具體要求也不盡相同,加之全國統一的标準體系目前尚未建立,導緻城市智能交通業在發展初期形成各地區市場相對獨立的局面,造成行業内企業數量較多、規模普遍偏小的現狀,多數集中于模塊産品生産及工程建設階段,使得細分市場衆多,市場的集中度較低,整個行業中沒有處于絕對市場領先的企業。 

從行業的發展趨勢來看,擁有核心技術優勢的綜合型業務、整體解決方案提供商能夠面向各類廠商和業主,提供相應智能交通産品、解決方案及工程建設及後期運營維護服務的智能交通解決方案,具有較為廣泛的客戶基礎和市場範圍将在整個市場中占有主導地位,随着市場進一步規範以及業務的整合,市場資源也将逐步向該類企業集中。 

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