淺析我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望

屈 毅

（東華大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，中國 上海200000）

0 引言

進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國城市化進(jìn)程不斷加快，2002年至2012年，十年內(nèi)全國城市化水平從39.09%提高到52.57%[1]。發(fā)展速度加快、產(chǎn)能過剩也帶來了一系列不容忽視的問題，城市交通擁堵日益嚴(yán)重。國家實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化鞏固經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)，應(yīng)滿足人民在改善生活條件方面的需求，改善交通出行質(zhì)量、提高出行效率，降低交通安全事故的數(shù)量，為達(dá)到上述目標(biāo)，智能交通系統(tǒng)的發(fā)展及完善成為了各地區(qū)直至全國交通事業(yè)的迫切需求。

1 智能交通系統(tǒng)的概念

智能交通系統(tǒng) （Intelligent Transport System,簡稱ITS）是將先進(jìn)的信息、電子傳感、數(shù)據(jù)通訊傳輸、電子控制以及計(jì)算機(jī)處理等技術(shù)有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)[2]。縱觀國內(nèi)外ITS的應(yīng)用與發(fā)展,交通地理信息系統(tǒng)一直是發(fā)達(dá)國家ITS戰(zhàn)略優(yōu)先考慮實(shí)施的項(xiàng)目之一。從智能交通系統(tǒng)的概念可看出，ITS即為信息、傳感、通信與控制技術(shù)綜合運(yùn)用的產(chǎn)物，其目標(biāo)是解決不斷增加的交通需求與有限道路資源間的矛盾，使道路資源能夠被充分利用，提高人的出行效率，保障出行安全[1]。

智能交通是一項(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程,它不僅與交通系統(tǒng)自身的發(fā)展有關(guān),而且與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及人民生活的各個(gè)部分是密切相關(guān)的,因此我們要對社會(huì)需求水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢、甚至文化背景、地理環(huán)境特點(diǎn)、人口分布情況等因素進(jìn)行充分的分析,在此基礎(chǔ)上制定符合中國發(fā)展中國家國情、與國家發(fā)展戰(zhàn)略相銜接的、充分體現(xiàn)交通運(yùn)輸科技發(fā)展方向的智能交通發(fā)展戰(zhàn)略,這是中國智能交通系統(tǒng)健康發(fā)展的基本保證[3]。

2 我國智能交通發(fā)展現(xiàn)狀

自20世紀(jì)90年代以來#智能交通技術(shù)開始受到國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注和重視，并逐步開展ITS方面的理論技術(shù)研究與工程試驗(yàn)。我國政府十分重視和支持智能交通技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。為加快高新技術(shù)在傳統(tǒng)行業(yè)的應(yīng)用，科技部自1996年開始組織了一系列智能交通技術(shù)國際交流和合作，支持和推進(jìn)國內(nèi)智能交通技術(shù)的研究和開發(fā)，政府的高度重視是我國順利推進(jìn)智能交通系統(tǒng)建設(shè)的重要前提。智能交通是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。它不僅涉及新技術(shù)推廣應(yīng)用，還涉及到體制管理理念等多方面的創(chuàng)新和改革,因此,政府的引導(dǎo)是必要的保證為了便于協(xié)調(diào)，科技部于2001年聯(lián)合交通部、鐵道部、公安部、建設(shè)部、國家技術(shù)監(jiān)督局等部門，成立了全國智能交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組及辦公室，總體規(guī)劃道路、鐵路、水運(yùn)、民航等行業(yè)智能交通發(fā)展戰(zhàn)略，標(biāo)準(zhǔn)制定和共性技術(shù)的研發(fā)和示范應(yīng)用，同時(shí)相繼批復(fù)成立了國家智能交通系統(tǒng)工程研究中心、國家鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程中心、國家道路交通管理工程技術(shù)研究中心。許多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)先后組建了智能交通系統(tǒng)研究中心，如東南大學(xué)、武漢理工大學(xué)、吉林大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、北京交通大學(xué)、華南理工大學(xué)等，紛紛投入到從事智能交通的基礎(chǔ)理論研究及核心技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，并取得了一系列科研成果[4]。

智能交通系統(tǒng)(ITS)是一個(gè)基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)面向交通運(yùn)輸?shù)姆?wù)系統(tǒng),以信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)、自動(dòng)控制理論、運(yùn)籌學(xué)、人工智能等有效綜合運(yùn)用于整個(gè)交通服務(wù)、管理與控制的,將人、車、路三者緊密協(xié)調(diào)、和諧統(tǒng)一而建立起的在城市以及周邊大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸管理系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)使車輛和道路智能化,以形成道路安全快速的交通環(huán)境,從而達(dá)到緩解道路交通擁堵,減少交通事故,改善道路交通環(huán)境,節(jié)約交通能源,減輕駕駛員疲勞強(qiáng)度的目的。固智能交通系統(tǒng)能夠提高道路使用效率,使交通堵塞減少約60%,使短途運(yùn)輸效率提高近70%,使現(xiàn)有道路的通行能力提高2~3倍。車輛在智能交通體系內(nèi)行駛,停車次數(shù)可減少30%,行車時(shí)間減少15%~45%,車輛的使用效率能夠提高50%以上。通過智能交通控制,由于平均車速的提高帶來了燃料消耗量的減少和排除廢棄量的降低,汽車油耗可因此降低15%。智能交通技術(shù)能夠有效減少交通事故的發(fā)生,使每年因交通事故造成的死亡人數(shù)下降30%一70%。由此,發(fā)展智能交通系統(tǒng)在我國低碳背景下是非常必要且需要長期堅(jiān)持的。

從1994年我國開始關(guān)注國際上ITS的發(fā)展,特別在1995年之后,我國對ITS的研究、試驗(yàn)、國際交流活動(dòng)日益頻繁,且在ITS上的開發(fā)和應(yīng)用也取得了相當(dāng)大的發(fā)展。1996年以來,國家科技部、交通部、鐵道部先后成立了智能交通系統(tǒng)工程研究中心,組建了中國TIS政府協(xié)調(diào)小組,隨后又成立了“智能交通協(xié)會(huì)”,制定的總體規(guī)劃包括道路,鐵路,水運(yùn)和民航的中國ITS發(fā)展規(guī)劃。同時(shí),北京,西安、上海、武漢、杭州等城市也已先后提出本城市發(fā)展智能交通的規(guī)劃和實(shí)施方案,其中杭州已在應(yīng)用階段,深圳在調(diào)試階段。鐵道部鐵科院也在設(shè)計(jì)鐵路部門火車監(jiān)控的監(jiān)控解決方案,而城市公交系統(tǒng)智能化的建設(shè)作為智能交通體系建設(shè)的子系統(tǒng)是中國目前的交通建設(shè)重點(diǎn),這其中包含了信息傳送發(fā)布、調(diào)度管理和安全管理等。目前,我國的社會(huì)發(fā)展正處于城市化進(jìn)程加快、機(jī)動(dòng)化程度迅速提高的階段,交通運(yùn)輸效率、交通服務(wù)水平、交通安全、交通環(huán)境、交通擁堵等諸多問題集中出現(xiàn),成為制約社會(huì)發(fā)展的重要問題。智能交通系統(tǒng)對于緩慢解決上述問題具有直接的作用和意義。2010年第一季度,我國智能交通市場項(xiàng)目數(shù)量634個(gè),市場規(guī)模57億元,其中城市智能交通市場項(xiàng)目數(shù)量451個(gè),市場規(guī)模17.1億,同比增長30.5%,高出2009年城市智能交通市場平均增長率一倍。重視智能交通科技的發(fā)展,事關(guān)我國交通運(yùn)輸可持續(xù)發(fā)展乃至社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,堅(jiān)持此方向必將是我國解決城市交通問題的長期有效手段之一[5]。

3 我國智能交通前景展望

近年來，隨著城市化建設(shè)的建設(shè)和基礎(chǔ)投資的升溫，我國城市智能交通市場規(guī)模增長率保持了較高的水平，各地建設(shè)的智能交通項(xiàng)目數(shù)量也逐年增加，智能交通信息服務(wù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用等新興市場也不斷涌現(xiàn)，智能交通行業(yè)已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)化、規(guī)范化的布局。專家表示，隨著國家“十二五”交通規(guī)劃的出臺，我國城市智能交通行業(yè)投資額預(yù)計(jì)將繼續(xù)快速增長。 我國智能交通發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)期，2014年智能交通行業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)基本成型，注重應(yīng)用成為發(fā)展主方向，投資增長率將接近30%，預(yù)計(jì)應(yīng)用投資規(guī)模超過500億元，全國城市交通智能化的水平將顯著提高[6]。今年，我國智能交通產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破1000億元。

適應(yīng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，順應(yīng)國際高新技術(shù)發(fā)展趨勢，智能交通科技創(chuàng)新發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)和要求，也呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢。目前我國智能交通系統(tǒng)已從探索進(jìn)人到實(shí)際開發(fā)和應(yīng)用階段,多個(gè)地方在城市內(nèi)部高速公路交通上進(jìn)行了有益的嘗試。

盡管取得了一定的成效,但與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相比,確實(shí)存在著較多的不足:缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和目標(biāo);缺乏有效的溝通和協(xié)調(diào);缺乏統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn);缺乏完善的信息共享平臺等。我國在借鑒發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),應(yīng)結(jié)合我國公路交通的實(shí)際情況,有針對性地建立統(tǒng)一的智能交通系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃、目標(biāo)和實(shí)施的階段,各部門、各地區(qū)密切配合,信息共享,為最終建立健全的智能交通系統(tǒng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

日益嚴(yán)重的城市交通擁堵、居高不下的道路交通安全事故、亟待提升的綜合交通服務(wù)水平，是智能交通科技創(chuàng)新發(fā)展始終面對的挑戰(zhàn)。我國社會(huì)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速和智慧城市建設(shè)，要求我們必須謹(jǐn)慎思考未來城市交通模式，構(gòu)建綜合交通體系，倡導(dǎo)綠色出行理念。未來我國智能交通的科技創(chuàng)新發(fā)展將重點(diǎn)圍繞以下方面：

交通運(yùn)輸綜合協(xié)同效能的提升；重視道路交通安全保障和安全水平的提升；關(guān)注交通環(huán)境改善和交通的可持續(xù)發(fā)展；以服務(wù)為導(dǎo)向，注重ITS的公眾服務(wù)和綜合應(yīng)用服務(wù)；不斷采用新技術(shù)提高交通管理和服務(wù)的智能化水平；車路協(xié)同系統(tǒng)受到普遍關(guān)注。具體技術(shù)方面，新技術(shù)環(huán)境下交通信息精確感知與動(dòng)態(tài)交互、交通需求辨識與交通態(tài)勢分析、動(dòng)態(tài)交通仿真與智能化決策支持、交通運(yùn)行智能化控制與節(jié)能減排、人車路協(xié)同主動(dòng)安全與智能駕駛、綜合交通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與協(xié)同服務(wù)、公路智能運(yùn)輸與綜合服務(wù)、大型綜合樞紐協(xié)同運(yùn)營與高效服務(wù)、智能化綜合交通信息服務(wù)等都將成為創(chuàng)新發(fā)展的重要方向。

物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，對智能交通系統(tǒng)的發(fā)展不僅提供了新的技術(shù)支撐，也帶來理念和模式的變革。交通運(yùn)輸部提出要發(fā)展“綜合交通、智慧交通、綠色交通和平安交通”，交通運(yùn)輸高安全、高效能、高品質(zhì)服務(wù)的挑戰(zhàn)，使得交通系統(tǒng)智能化、綜合化、協(xié)同化成為發(fā)展的必由之路，智能交通成為現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的重要方向[7]。

4 結(jié)束

智能交通系統(tǒng)作為現(xiàn)代交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，在全球范圍內(nèi)受到普遍關(guān)注和重視。我國自上世紀(jì)末開始發(fā)展智能交通系統(tǒng)的建設(shè)，現(xiàn)已取得了顯著的成效。智能交通系統(tǒng)具有顯著的國情、行業(yè)、地域等相關(guān)特征，結(jié)合我國交通運(yùn)輸實(shí)際需求，我國的智能交通科技的不斷創(chuàng)新必將對我國交通運(yùn)輸?shù)闹悄芑l(fā)展起到積極引領(lǐng)和推動(dòng)作用[7]，為新時(shí)期“中國夢”的實(shí)現(xiàn)加油助力。

［1］劉小明,何忠賀.城市智能交通系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].自動(dòng)化博覽,2015(01):58-60.

［2］蘇紹玉.淺議我國智能交通的發(fā)展動(dòng)向[J].黑龍江交通科技,2011(09):280-281.

［3］王笑京,沈鴻飛,汪林.中國智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2006(04):9-12.

［4］金茂菁.我國智能交通系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].交通信息與安全,2012(05):1-5.

［5］李雪,張寧,劉洪甫.低碳經(jīng)濟(jì)背景下我國智能交通發(fā)展研究[C]//第六屆中國智能交通年會(huì)暨第七屆國際節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展論壇.中國北京,2011.

［6］我國智能交通已形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)范化布局[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2014(03):24.

［7］關(guān)積珍.我國智能交通的科技創(chuàng)新與發(fā)展[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2014(10):17-19.