摘 要：論文以城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)為重點(diǎn)研究對(duì)象，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出城市智能化建設(shè)的其總體規(guī)劃，對(duì)其體系框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，并詳細(xì)描述了各功能點(diǎn)的作用及實(shí)施設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：智能交通系統(tǒng)；體系構(gòu)架；實(shí)施設(shè)計(jì)

1 引言

隨著道路擁擠的劇增，日益膨脹的道路交通越來(lái)越需要一種智能化的控制。智能交通技術(shù)是一項(xiàng)綜合運(yùn)用檢測(cè)、通信、計(jì)算機(jī)、控制等現(xiàn)代高新技術(shù)，提高交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備的利用效率、減少交通公害的新興技術(shù)。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的交通運(yùn)輸方面的壓力，各國(guó)都加大了對(duì)智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。

智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System）的概念是從70年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的，它是指將RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)應(yīng)用于交通運(yùn)輸系統(tǒng)，對(duì)交通信息進(jìn)行加工處理，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)、人工智能和自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)交通運(yùn)輸進(jìn)行控制和信息服務(wù)，促進(jìn)車(chē)、路、人之間的互動(dòng)和協(xié)同運(yùn)作，最終使交通運(yùn)輸服務(wù)和管理智能化、安全化和高效化。

智能交通系統(tǒng)的主要功能體現(xiàn)在以下：順暢功能：提高交通網(wǎng)絡(luò)的通行能力，增加交通的機(jī)動(dòng)性，提高運(yùn)營(yíng)效率；調(diào)控交通需求；安全功能：提高交通的安全水平，降低事故的可能性，防止災(zāi)后危險(xiǎn)擴(kuò)大化；環(huán)境功能：減輕堵塞，降低汽車(chē)運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的影響。

2 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，交通擁擠造成了巨大的時(shí)間浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失，為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的交通運(yùn)輸壓力，世界各國(guó)都加大了對(duì)智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。

2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相投入大量資金和人力，進(jìn)行道路交通運(yùn)輸智能化的研究試驗(yàn)。目前，美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家在推動(dòng)智能交通系統(tǒng)研發(fā)和試點(diǎn)應(yīng)用的同時(shí)，從拓展產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)視角，不斷促進(jìn)智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)形成，注重國(guó)際層面競(jìng)爭(zhēng)，大規(guī)模應(yīng)用研發(fā)成果。如美國(guó)，參與智能交通系統(tǒng)研發(fā)公司達(dá)600多家，其中半數(shù)以上為美國(guó)大型公司，包括航空和國(guó)防工業(yè)公司。日本在四省一廳聯(lián)合推動(dòng)智能交通系統(tǒng)研發(fā)活動(dòng)后，一直在加速智能交通系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)程，積極推動(dòng)如車(chē)輛信息通信系統(tǒng) （VICS）、電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）等應(yīng)用。

2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施短缺，各級(jí)交通部門(mén)充分發(fā)揮“后起國(guó)”優(yōu)勢(shì)，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)和自主創(chuàng)新，一些先進(jìn)技術(shù)逐漸在中國(guó)部分大城市交通部門(mén)得到應(yīng)用。2000年，國(guó)家交通部、建設(shè)部、公安部聯(lián)合全國(guó)各大科研院所和多家高校制定了符合我國(guó)國(guó)情的《國(guó)家智能交通系統(tǒng)體系框架》規(guī)定我國(guó)智能交通系統(tǒng)發(fā)展主要集中在不停車(chē)收費(fèi)、出行者信息服務(wù)、城市交通管理、公共交通系統(tǒng)、智能公路系統(tǒng)等9個(gè)方面。此外，國(guó)家“十五”科技攻關(guān)重大專(zhuān)項(xiàng)“智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)和示范工程”確定了包括杭州、深圳、上海、北京、廣州等在內(nèi)的國(guó)內(nèi)10個(gè)示范城市。

3 城市市智能交通建設(shè)的方案設(shè)計(jì)

3.1 智能交通系統(tǒng)方案需求分析

根據(jù)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通運(yùn)輸領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，其智能交通系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)，與環(huán)境發(fā)展相協(xié)調(diào)，以提高人流與物流的移動(dòng)效率。從基礎(chǔ)信息采集、信息融合以及信息發(fā)布三個(gè)方面來(lái)說(shuō)，具體包括：

⑴建成覆蓋全市的多方式交通信息采集系統(tǒng)。在全城范圍覆蓋內(nèi)，采用地埋式線(xiàn)圈、紅外線(xiàn)探測(cè)、雷達(dá)探測(cè)等定點(diǎn)，微波、視頻檢測(cè)，浮動(dòng)車(chē)采集技術(shù)以及今后基于移動(dòng)終端的動(dòng)態(tài)采集技術(shù)進(jìn)行信息采集。只有強(qiáng)大的信息采集系統(tǒng)，才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)公用信息平臺(tái)的建立和完善，實(shí)現(xiàn)信息處理的功能，將大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提煉成有用的信息，并最終提升到知識(shí)層面和應(yīng)用層面，滿(mǎn)足智能交通系統(tǒng)各個(gè)層面的需求。

⑵完善城市交通信息共享平臺(tái)，準(zhǔn)確的融合所有信息。利用多媒體電子的空間基礎(chǔ)信息，逐步完善城市智能交通公用信息平臺(tái)，它是與外部環(huán)境之間進(jìn)行信息交換的重要通道；是信息匯集的中心和信息交換的樞紐，對(duì)各子系統(tǒng)起到支撐作用。各個(gè)信息系統(tǒng)的完整性確保了信息傳播交換的順暢，對(duì)提升城市交通運(yùn)行效率和服務(wù)水平具有舉足輕重的作用。

⑶建成多層次、多手段的交通信息發(fā)布體系，實(shí)現(xiàn)全市范圍內(nèi)交通信息誘導(dǎo)服務(wù)，提高出行效率。

3.2 智能交通系統(tǒng)體系構(gòu)架

智能交通系統(tǒng)體系框架吸收了國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)智能交通系統(tǒng)體系框架的經(jīng)驗(yàn)和成果，并結(jié)合中國(guó)交通特點(diǎn)，道路交通實(shí)際狀況，確定了適合中國(guó)發(fā)展的智能交通系統(tǒng)體系框架，如圖4.1所示，該框架中將整個(gè)智能交通系統(tǒng)按照信息的流動(dòng)和存在形式分為三層：信息基礎(chǔ)設(shè)施、公用信息平臺(tái)和應(yīng)用服務(wù)。體系框架中的主體是信息基礎(chǔ)設(shè)施、公用信息平臺(tái)、交通仿真和應(yīng)用服務(wù)。其資金、體制、人力和技術(shù)等保障措施也是框架不可缺少的部分。

3.3 智能交通系統(tǒng)功能分解

智能交通系統(tǒng)所包含的的功能很多，主要的功能發(fā)揮先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)作用、自動(dòng)收費(fèi)、協(xié)助安全駕駛、交通管理優(yōu)化、道路管理效率化、協(xié)助公交車(chē)輛運(yùn)營(yíng)、商用車(chē)效率化、協(xié)助行人、協(xié)助緊急運(yùn)營(yíng)等，如圖4.2所示。

不同國(guó)家和地區(qū)道路交通現(xiàn)狀不同，對(duì)于智能交通系統(tǒng) 功能的具體選擇和運(yùn)用上也有所不同，2004年1月，我國(guó)智能交通系統(tǒng)體系框架的修訂工作在國(guó)家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心的組織下開(kāi)始進(jìn)行，主要涉及到用戶(hù)服務(wù)、邏輯框架、物理框架及應(yīng)用系統(tǒng)。

3.4 智能交通系統(tǒng)實(shí)施設(shè)計(jì)

智能交通系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，內(nèi)容龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高，需要多個(gè)領(lǐng)域、多個(gè)部門(mén)的長(zhǎng)期合作，其研發(fā)、建設(shè)、管理均需充足的資金支持。因此，在實(shí)施過(guò)程中，必須制定一個(gè)總體策略，分階段實(shí)施。具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

⑴根據(jù)交通發(fā)展現(xiàn)狀，確定智能交通系統(tǒng) 的技術(shù)研究重點(diǎn)、應(yīng)用建設(shè)重點(diǎn)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化以及標(biāo)準(zhǔn)化方面。

⑵綜合運(yùn)用現(xiàn)有數(shù)字化公用平臺(tái)，建立起能夠支持智能交通發(fā)展的技術(shù)支撐體系；確定各相關(guān)部門(mén)工作內(nèi)容，并進(jìn)行全市范圍內(nèi)的普及應(yīng)用；在已有的交通設(shè)施產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的各類(lèi)交通信息采集、檢測(cè)設(shè)備，車(chē)載裝置、手持移動(dòng)終端等，并實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，逐步形成交通信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)。

⑶繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)智能交通系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，使鄭州市智能交通進(jìn)入大規(guī)模服務(wù)應(yīng)用期，不斷擴(kuò)展新的系統(tǒng)和功能來(lái)滿(mǎn)足公眾對(duì)智能交通系統(tǒng)的需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于智能交通系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，作用領(lǐng)域的范疇需要不斷的更新。對(duì)于針對(duì)推動(dòng)城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展所提出的一系列的設(shè)計(jì)方案應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈的探索。隨著整個(gè)城市的建設(shè)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建設(shè)重點(diǎn)都會(huì)發(fā)生變化。因此，要想一次規(guī)劃，終身受用是不現(xiàn)實(shí)的，也是不可能實(shí)現(xiàn)的，要全面考慮各種影響因素的綜合模式還需進(jìn)一步研究

另外，智能交通系統(tǒng)建設(shè)方案的規(guī)劃相對(duì)來(lái)說(shuō)還比較片面，在具體實(shí)施的過(guò)程中有一定的難度，雖然已有相應(yīng)的很多城市建設(shè)可以借鑒，具體應(yīng)用時(shí)難以確定。因此，還需進(jìn)一步展開(kāi)理論和實(shí)驗(yàn)研究。

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