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城市智能交通系统发展趋势及对策研究 点击量:11137
项目名称:城市智能交通系统发展趋势及对策研究
承接时间:2009-06-11
委托单位:
项目主持人:
技术负责人:
项目负责人:黎明
主要参加人:黎明、庄斌、杨少辉、陈莎
项目简介:

    智能交通系统通常简称为ITS(intelligent transportation system,ITS),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并运用于交通系统,从而提高交通系统效率的综合性应用系统。我国各城市自上个世界80年代,开始ITS系统的应用尝试;进入新世纪后,对ITS系统的重视程度日益增加。为保证我国城市未来ITS系统建设整体、协调、可持续的进行,有必要对ITS系统的发展趋势和对策进行相应的分析。本报告包括ITS系统发展现状、发展背景、发展重点和发展对策研究四部分。ITS系统发展现状部分介绍了国内各城市ITS系统建设的现状;发展背景部分研究了我国城市当前交通系统面临的部分问题及ITS系统的应用需求;发展重点部分对我国城市未来ITS系统建设的重点领域和技术进行了分析;发展对策研究部分提出了应对ITS建设的技术和政策措施。

详细介绍:

    1 项目背景

    智能交通系统通常简称为ITS(intelligent transportation system,ITS),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并运用于交通系统,从而提高交通系统效率的综合性应用系统。我国各城市自上个世界80年代,开始ITS系统的应用尝试;进入新世纪后,对ITS系统的重视程度日益增加。为保证我国城市未来ITS系统建设整体、协调、可持续的进行,有必要对ITS系统的发展趋势和对策进行相应的分析。本报告包括ITS系统发展现状、发展背景、发展重点和发展对策研究四部分。ITS系统发展现状部分介绍了国内各城市ITS系统建设的现状;发展背景部分研究了我国城市当前交通系统面临的部分问题及ITS系统的应用需求;发展重点部分对我国城市未来ITS系统建设的重点领域和技术进行了分析;发展对策研究部分提出了应对ITS建设的技术和政策措施。

    2 主要内容

    2.1  研究目标

    1) 对国内城市智能交通系统(ITS)的建设情况和技术发展现状进行全面的整理和总结;

    2) 对当前我国城市智能交通系统(ITS)面临的机遇和挑战进行分析,解析当前城市智能交通系统(ITS)的发展背景;

    3) 对未来我国城市智能交通系统(ITS)的发展领域和技术内容进行研究,提出相应的重点发展内容;

    4) 提出未来我国城市智能交通系统(ITS)建设和技术发展相应的对策。

    2.2  研究思路与技术路线

    1) 在对国内城市进行调研调研的基础上,对当前国内城市智能交通系统(ITS)的建设情况和技术发展现状进行整理和总结。

    2) 针对当前城市机动车交通量增长远高于社会经济和道路系统建设速度的背景状况,对我国城市智能交通系统(ITS)面临的机遇和挑战进行分析,提出城市交通系统的智能化需求;

    3) 针对我国城市具体情况和当前智能交通系统技术发展趋势,对城市智能公共交通系统、城市智能交通管理系统、城市交通信息服务系统、城市智能收费管理系统、城市交通安全系统和城市交通仿真系统的发展内容进行研究。

    4) 在对城市智能交通系统发展趋势进行研究的基础上,提出相应的对策方案。

    2.3  主要研究内容

    2.3.1 城市智能交通系统构成与发展现状

    1) 智能公共交通系统

    智能公共交通系统作为智能交通系统重要的子系统之一,在我国“十五”科技攻关研究中得到了广泛的关注,将其作为缓解城市交通拥堵、提高城市公共交通服务水平的重要途径,北京、上海、青岛、杭州、重庆等多个城市的ITS建设示范中都包括了智能公共交通系统的内容。我国城市智能公共交通系统的开发应用主要集中在以下几个方面。

    ① 公交车辆智能调度系统;

    ② 公交IC卡系统;

    ③ 公交客流量检测系统;

    ④城市快速公交系统(BRT);

    ⑤ 城市轨道交通系统;

    2) 城市智能交通管理系统

    城市智能交通管理系统,是将先进的电子传感技术、控制技术及计算机技术应用于城市交通管理,在我国主要是由城市交通管理部门(交通警察)负责建设和使用。我国城市智能交通管理系统的开发应用主要集中在以下几个方面。

    ① 城市交通控制系统

    ② 交通诱导系统

    ③城市交叉口闯红灯拍照系统

    3) 城市交通电子收费系统

    电子收费(Electronic Toll Collection,ETC)是利用微波(红外或射频)技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件所组成的先进系统,以实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用的收费方法。

    4) 城市共用信息平台系统

    随着我国智能交通系统的发展,建设城市智能交通共用信息平台已经逐步获得了广泛认同,广州、天津、北京、济南等城市的交通共用信息平台建设被列为“十五”科技攻关计划中智能交通系统应用试点示范工程。

    5) 城市交通信息服务系统

    城市交通信息服务系统从功能上看包括出行前信息服务系统、出行中信息服务系统和个性化信息服务系统。从服务类别上看,包括公交信息服务系统、城市交通信息服务系统、驾驶员车载信息服务系统和城市停车诱导系统。

    6) 汽车安全技术

    汽车安全技术主要是针对汽车安全行驶开发的智能辅助驾驶技术、被动安全和主动安全装备。随着智能交通系统的发展,汽车安全技术也面临着与城市智能交通系统的融合,通过车-路之间、车-车之间的信息传递,实现对危及交通安全的事件的预警、干预和处理。

 

    2.3.2 城市智能交通系统的发展背景

    1) 发展环境

    ①社会经济发展

    我国近几年的GDP增长都保持在10%以上,经济保持了高速和稳定的增长。我国居民的收入在同期,也保持了快速增长,人均收入、人均可支配收入和家庭储蓄都出现了大幅提高。

    ②城市交通发展

    我国经济的飞速发展和居民收入水平的稳定增加,使得我国城市交通运输的需求激增。交通运输的增长突出表现了两个方面,一个是交通运输量的大幅度增加,另外就是社会及居民机动车保有量的飞速增长。

    ③城市交通面临的压力

    城市汽车化刺激了城市的扩张,同时也增大了城市发展的成本,城市道路建设规模急剧增加。单纯依靠持续的城市道理建设规模扩张已经无法适应城市交通的可持续发展。

    由于我国人均资源状况匮乏,在交通领域引发的关键性问题涉及道路资源和能源问题。同时,交通问题还伴随着环境污染问题,包括空气污染和噪音污染。

    ④智能交通系统的挑战

    现今的城市交通问题已成为世界问题,通过交通信息化来解决城市交通问题也逐渐成为趋势。先进国家的经验表明,提高对现有路网的科学有效管理,可以提高车辆通行率30%。而要提高科学管理能力,就必须实现交通的智能化管理,即建设智能交通系统。

    2) 城市交通系统的智能化需求

    ①大运量快速客运交通系统需求迫切

    ②城市交通信息采集、处理和发布能力亟待增强

    ③城市与城际智能交通系统期待一体化建设和融合

    ④示范城市的成功经验需要加快推广应用

    ⑤增强应对城市交通系统突发事件的处理能力

    2.3.3 城市智能交通发展重点

    1) 城市智能公共交通系统

    ① 公交信息系统

    公交信息系统是智能公共交通系统的基础,是集成了信息采集、处理、融合等技术,将静态信息和动态信息融合一体,并能够为公交运营管理和公交服务提供信息支持的核心系统。

    ②公交智能调度系统

    公交智能调度系统包括如下四个模块:智能公交班次安排模块,公交车辆实时调度模块,公交调度优化模块,智能公交区域调度模块。

    ③公交IC卡系统

    IC卡乘客乘车的交易记录还可以作为公交信息采集系统的数据源,为公交智能调度系统提供数据支持。

    ④公交车辆优先通行系统

    公交车辆优先通行系统是公交车辆在信号交叉口优先通行和公交专用道不被社会车辆占用的保障系统。

    2) 城市智能交通管理系统

    ① 城市道路交通监控系统

    城市道路交通监控系统发展的重要趋势之一就是增加交通环境监控系统,再通过交通信息集成处理设备等进行信息提炼、融合形成有综合价值的基础交通信息。

    ②交通流采集系统

    交通流采集系统包括交通车流和人流两种采集系统。

    ③智能交通信号控制系统

    智能交通信号控制系统能够根据道路交通流变化实现对城市交通信号系统的自适应控制,对大区域、多种交通方式的协调控制,以及对某种交通方式(如道路公共交通)的优先控制,同时具备交通信号控制仿真功能。

    ④交通违法取证系统

    交通违法取证系统通常采用多种技术手段,如视频摄像、数码照像、光学照像等。

    ⑤交通突发事件自动检测系统

    交通突发事件自动检测的目的就是尽可能迅速地检测到交通突发事件的发生,以便最大限度地减少交通突发事件对正常交通的影响。

 

    3) 城市交通信息服务系统

    ①城市交通共用信息平台系统

    建设智能型的城市交通共用信息平台是实现我国智能交通系统跨越式发展的基础与关键,智能交通共用信息平台可作为城市智能交通系统中的各个子系统系统集成、信息交换与共享的基础,为各相关部门制定交通运行控制方案和科学决策提供依据。

    ②公交乘客信息服务系统

    公共交通信息子系统是提高公交方式出行可靠性的有效途径,同时也是引导交通需求均衡分布的有效手段。完善的公共交通信息服务系统可以为乘客提供多方位的信息服务

    ③驾驶员出行信息服务系统

    逐步引入用户服务的思想,通过交通广播、车载导航、道路交通信息发布屏等方式,将道路网上的交通运行状况或短时预报结果,实时发布给驾驶员,引导驾驶员避开交通拥堵路段。

 

    4) 城市智能收费管理系统

    城市智能收费管理系统的建设,首先必须确定自动收费系统采用的技术方式。当前主流的自动收费系统包括DSRC、ANPR 与VPS三种模式。这3 种电子收费技术各有自己的优缺点,见表1。

    5) 城市交通安全系统

    ① 汽车安全技术

    ·智能后视镜

    ·驾驶员平面显示器

    ·汽车夜视技术

    ·事故安全助手

 

    ②交通紧急救援系统

    紧急救援系统通过交通灾害信息的快速传递、交换等技术手段,支撑城市相关政府部门统一协调行动,快速高效地形成应急救援处置方案并付诸决策实施。

 

    6) 城市交通仿真系统

    城市交通仿真系统包括宏观仿真和微观仿真,所谓宏观仿真模型,适用于描述系统的总体特性,不追究系统中的个体行为和细节。而微观仿真模型则着眼于描述系统中的个体特性,并试图通过真实反映系统中的所有个体特性来反映系统的总体特性。除以车为对象的城市交通仿真系统外,还应重点发展行人交通仿真系统。

 

    2.4  城市智能交通发展对策和建议.

    智能交通系统能否在我国城市交通中得以应用并达到预期的目的,城市智能交通系统应用的外部环境也是一个非常重要的制约因素。城市智能交通系统发展不仅取决于关键技术的突破,而且与道路设施建设、政府的支持力度、市场化机制的建立以及人才培养都有直接的关系。

    2.4.1强化国家对发展智能交通的管理和指导

    在现行的体制机制条件下,国家城市建设主管部门应制定城市智能交通系通发展政策或指导性意见,引导城市政府研究制定本城市智能交通系统发展纲要或行动计划,在统一的行动纲领指导下,实现多部门联合运作,共同促进城市智能交通系统的发展。特别在城市规划阶段,就要考虑城市智能交通系统发展的需求,为未来智能交通系统设施预留建设的条件。

    2.4.2进一步增强交通规划的信息化水平和交通工程设计水平

    科学合理地确定城市道路用地规模,城市道路网络布局,建立城市交通基础信息数据库,以及中长期交通分析模型。将电子地图、GIS、交通模拟、交通信息采集等技术和产品,逐步应用到城市交通的调查、分析、规划编制之中。

    2.4.3对城市智能交通系统进行科学规划

    制订城市智能交通系统发展规划,统筹协调城市智能交通系统发展。在规划中确定智能交通系统的功能定位,确定各子系统结构及其相互关系,建立多元化、综合性的城市智能交通系统。积极推广分期实施模式建设城市智能交通系统。

    2.4.4进一步加大对城市智能交通系统的研究投入

    为了保障城市智能交通系统的发展,建议国家在相应的研究计划中列专项予以长期支持。同时充分调动企业的广泛参与,积极开展相关产品和系统的开发研制,以需求促市场,以市场带产品。

    2.4.5增加政府财政投入及相关优惠政策支持

    政府财政投入对引导和保障城市智能交通系统建设十分必要,有效的财力投入将会使城市智能交通系统的发展有一个高的起点,促使城市智能交通系统产业化的快速发展。

    应制定政策将城市智能交通系统的有关产品列入国家鼓励发展的高新技术产品目录,在税收方面给予优惠政策,使企业更积极的投入城市智能交通系统的产品开发与生产。

    2.4.6通过合理的竞争机制加快成果转化

    政府要提前建立一系列政策和措施,一方面鼓励市场的竞争,另一方面要适当地保护我国自己的产业并加以扶持。

    中央和地方在项目审批和成果验收时,要注重成果的转化性和可应用性,政策方面扶持的力度要尽可能多地体现在成果转化和应用过程。

    2.4.7培育城市智能交通系统技术人才和咨询业

    要大力培养城市智能交通系统技术人材。应采取多种有效措施,鼓励高校和科研院所培养从事与城市智能交通系统研究的跨学科综合性人才,加快城市交通领域的国家科研中心的建设,为人才培养创造优异的环境。

    建议国家对从事于城市智能交通系统技术发展的企业和咨询业提供特许的经营政策,以鼓励企业和咨询业对技术开发和应用进行投资。

    2.4.8增强城市智能交通系统标准化工作

    由于城市智能交通系统是一个非常庞大的系统,需要许多部门和企业提供产品。因此,标准和规范的制定必须走在前头,国家应进一步增强城市智能交通系统标准化工作。

    2.4.9因地制宜推动城市智能交通系统建设

    我国地域广阔,同时区域经济发展不平衡现象非常显著。因此,不同城市必须因地制宜,根据城市自身现实状况和发展需求,必须坚持“统筹规划,分步实施”的原则,确定近期和远期城市智能交通系统的建设目标,以及发展策略。

    3 特色及评价

    本项目的内容对我国城市智能交通系统发展现状、发展背景、发展重点和发展对策研究进行了研究。在对我国城市当前智能交通系统发展现状进行全面调研的基础上,结合我国城市交通系统当前面临的突出问题,提出了城市智能交通系统面临的挑战和机遇。并根据当前城市交通系统发展的趋势,对城市交通智能化的重点发展领域进行了分析,提出了相应的对策。本项目可以作为我国城市进行智能交通系统规划的借鉴材料,并为政府制订智能交通系统建设、发展的政策、法规提供参考。

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