一、智能交通运输系统的内涵及其一些功能特点„„„„„„„„„„„„„„2
（四）智能交通运输系统中的主要技术平台„„„„„„„„„„„„„„„„„6
（三）智能交通系统建设在我国已取得的初步成果„„„„„„„„„„„„„„„
（四）加大科技研发投入, 统一标准并提高执行力度„„„„„„„„„„„„„„„15
（六）开展跨省高速公路不停车收费系统联网的试点工作„„„„„„„„„„„„15
交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费, 加大了环境
污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至 20km／h 以下, 有些路段甚至只有 7～8km
／h；由于车辆速度过慢, 尾气排放增加, 使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也
造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力, 尽量的利用现有
的资源, 使其发挥最大的作用, 各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
交通运输是国民经济的基础产业, 对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公
路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点, 成为我
国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设, 综合运用检测、通信、
计算机、控制、GPS 和GIS 等现代高新技术, 提高交通基础设施和运输装备的利用效率、
减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通
智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术, 各个国家在引进的时候都必须考虑本国的
实际情况, 充分考虑引进技术与本国文化的整合, 考虑技术位差。任何新技术如果没有现
有技术对之消化吸收就是失败的, 所以各个国家在制定本国ITS 发展内容时, 必须对本国
现有技术进行整合, 然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智
能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍, 对中国如何发展智能交通系统提出了
所谓智能交通系统, 就是在现有的交通状况下, 充分利用现代高新技术进行合理的交
通需求分配和管理, 通过卫星导航系统、汽车自动引路系统、交通信息通信系统(VTCS)、
视频监控和计算机管理等多种技术手段, 将整个路网的通行能力迅速提高, 实现安全、快
速、便捷运输目的的一种交通综合治理方案。也就是说, 智能交通系统能将采集到的各种
道路交通及服务信息经交通管理中心处理后, 传输到公路运输系统的各个用户、驾驶员、
居民、警察局、停车场、运输公司、医院、救护排障等部门, 出行者可实时选择交通方式
和交通路线;管理部门可随时掌握车辆的运行情况, 进行合理调度。从而使路网上的交通
流运行处于最佳状态, 减少交通拥挤和阻塞, 最大限度地提高路网的通行能力, 提高整
近几年来, 计算机技术发展迅速, 智能化程度越来越高, 从而为交通运输系统的智
能化奠定了基础。交通运输系统智能化首先是表现在硬件上。未来的交通运输系统的硬设
备都带有芯片, 整个交通运输系统就是一个大的计算机网络。交通科学与工程的发展, 极
大地促进了知识经济时代的到来。同时, 新的知识经济时代对交通提出了更新、更高的要
求—交通运输系统自身必需包含更多、更新的知识。其次表现在软件上。这不仅表现在人
机界面应该更加友好和人性化, 而且还要求管理、经营、控制等方案的高智商。真正意义
智能运输系统具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的混合模型, 适合于
对含有复杂性、不完全性、模糊性、不稳定性和算法未知的运输过程的描写具有分层信息
处理和决策机构。智能运输系统的核心在高层模块, 它对运输环境或运输过程进行组织、
决策和规划, 实现广义求解智能运输过程具有非线性。智能运输系统根据当前的客货流量
的大小和方向, 在调整运输系统参数得不到满足时, 就以跃变的方式改变运输系统结构,
以此提高运输系统的效益智能运输系统具有总体自寻优化的特点。由于智能运输系统具有
实时特征辨别、特征记忆和拟人的特点, 在整个运输过程中计算机系统实时获取客货和环
境的信息, 进行实时处理并给出运输决策, 通过不断优化参数和寻找运输系统的最佳结
构形式, 以获取整体最优运输效益。目前, 交通运输系统智能化是一个研究热点, 并已经
取得了很大进展。我们在规划设计交通运输系统时, 应该有一定的前瞻性, 应该定位在
智能运输系统。智能运输系统必将带来巨大的经济效益、社会效益、生态效益、环保
效益。ITS 的目标和功能为安全性、畅通性、环保性和舒适性。由于舒适性与其它功能有
着直接的关系, 因此可以归纳为三大类。即可以提高交通运输的安全水平;减少交通堵塞,
保持道路交通畅通;提高运输网络的通行能力;降低交通运输对环境的污染程度并节约能
源;提高交通运输生产效率和经营效益。与传统的提高交通运输水平手段相比, ITS 不是单
纯依靠建设更多的基础设施、消耗大量能源来实现上述目标和功能, 而是在现有或较为完
善的基础设施之上, 将先进的通信技术、信息技术、控制技术有机地结合起来, 综合地运
本世纪80 年代开始, 美国、西欧各国和日本就已开始了对智能交通系统的研究。在美国,
最具代表性的“驶万达”公路, 是一项国际性公路交通智能化计划, 由智能公路和智能汽
车两部分组成。整个系统包括一个由计算机组成的监控指挥中心, 主要用于分析来自道路
上的车速传感器、交通遥控检测器、GSP 车载导航设备以及交警导车传回的各类车流车速
信息, 将交通流量情况显示在汽车导向电子地图上, 并用电波发射出去。在道路的沿线,
设置交通雷达遥控监视器, 在事故高发地段设置具有前方警示标志的电子安全牌, 实时
发布前方路段的安全信息。在车内, 驾驶员还可通过频率锁相的调频广播接收来自监控中
心的语音提示信息。因此, 在“驶万达”道路行驶的汽车 驾驶员普遍具有轻松、安全感,
行驶过程中, 随时可以得到计算机监控中心的引导和帮助。日本也是较早开展智能交通系
统研究的国家, 在相关部门密切合作下, 研制成功的《公路、交通、车辆领域的信息化实
施方针》, 由导航系统、自动收费系统、安全驾驶援助系统等 9 个开发领域和 20 个用户
服务功能构成, 同样能实现为驾乘人员和出行者提供最为便捷的行车线路以及各种路况
信息的功能。我国从 70 年代末开始利用电子和计算机技术改进路口的信息灯控制, 这只
是智能运输系统的初级阶段。进入 90 年代, 经济迅速发展, 交通需求越来越高, 车辆和
道路的矛盾日益突出, 国家进一步加强了道路基础设施的建设, 特别是高速公路和高等
级公路得到高速发展。但是道路的发展速度仍赶不上车辆的发展, 单纯发展道路基础设施
的建设已经不可能解决交通问题, 这时, 我国也开始智能交通运输系统的研究。从 1995
年开始, 我国专家积极参与了国际上ITS 的各种学术交流以及研究、开发活动, 部分研制
成果已在高速公路上进行了初步试验, 取得了一些成效。目前, 北京、上海等大城市的科
先进的交通信息服务系统是建立在完善的信息网络基础上的, 交通参与者可以通过装备
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
心提供各处的交通信息; 该系统得到这些信息并经过处理后, 适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和选择路线。这样可以提高人们的出
行能力和安全系数。由于合理地选择了出行方式和路线, 从而使路网上的交通流获得平衡
分配。如果车上装备了自动定位和导航系统, 该系统还可以帮助驾驶员自动选择行驶路
在这个系统中, 有一部分与ATIS 共用了信息采集、处理和传输系统。交通管理部门对
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控, 通过收集到的
信息, 对交通车辆进行有效的实时疏导、控制与处理等。ATMS 包括的子系统有:在途驾驶
员信息系统、旅行服务信息系统、事故处理系统、交通控制系统和排放检测与控制系统等。
该系统的主要目的在于改善公共交通的效率(包括:公共汽车、地铁、轻轨交通、城郊
铁路和城市间的公共汽车等), 提高公共交通的可靠性和安全性, 以提供便捷、经济、大
从当前的发展看, 由于AVCSS 为驾驶员提供了各种形式的碰撞和安全保障措施, 改善了驾
一、是车辆辅助安全驾驶系统。该系统包括以下几个部分:车载传感器(微波雷达、激
光雷达、摄像机、其他形式的传感器等)、车载计算机和控制执行机构等。行驶中的车辆
通过车载的传感器测定出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离和其他情况, 由车载计
二、是自动驾驶系统。装备了该系统的汽车也称为智能汽车, 它在行驶过程中可以做
到自动导向、自动检测和回避障碍物。在智能公路上, 能够在较高的速度下自动保持与前
车的距离。智能汽车只有在智能公路上使用时才能发挥其全部功能, 如果在普通公路上使
这是一个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来有效地管理和改
善客货汽车、公共汽车企业的行驶技术与设备, 并组织运输, 使营运车辆的安全性和生产
效率得到提高, 使公路系统的所有用户都能获益于更为安全可靠的公路环境, 提高运输
约和车辆的配载以及实现企业本身的内部管理等;前途广阔的无线局域网技术, 可以让用
户在任何时间和地点轻松地进入到网络去获得自己所需的交通信息, 用户不再需要接入
到局域网交换机的端口去访问网络。在智能运输系统中, 将GPS 导航系统与交通地理信息
系统、通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合, 可以实现车辆跟踪和交通管理等许多
中国智能交通系统(ITS) 的发展虽然起步略晚于发达国家, 但也有 20 多年的历
第一阶段从 1973 年至 1984 年, 依靠自己的技术和国产设备, 以电视监控与线控为
起点逐步向面控系统发展, 实现了以北京前三门交通监控系统为代表的城市主要交叉路
第二阶段从 1984 年起, 北京､上海分别应用前南斯拉夫､美国和澳大利亚的面控系统,
直到公安部组织完成了面控系统国产化的“七五”攻关。此后, 中国几十个大中城市相继
第三阶段从 1993 年起, 中国部分城市开始了现代化综合交通指挥系统的研制与实
施。这种系统不仅包括了交通信号控制和电视监视系统, 还包括了警车定位系统､地理信
息系统和交通事故､车辆与机动车驾驶人档案管理等综合静态信息系统。可以认为, 这种
2000 年之后, 中国经济发展迅速, 各中心城市交通状况逐渐恶化。为改善城市交通,
各地纷纷将智能交通系统的建设是为重点, 加之北京奥运､广州亚运､上海世博会等大型
活动在中国的举行, 为中国智能交通市场的发展带来了一个快速发展的机会。2006 年中国
为了应对金融危机, 国家在2008 年11 月开始启动一揽子工程, 其中4 万亿主要用在
保障性安居工程､农村基础设施建设､医疗卫生､文化教育事业､铁路､公路和机场等重大基
础设施建设等多个行业和领域。2009 年, 全国交通运输行业的基础设施建设投资将力争实
现一万亿元(人民币)。主要包含公路､高速公路､公路干线､农村公路等设施的建设。
中国工业化一直强调的是坚持走“以信息化带动工业化发展”的道路, 城市化是坚持“科
学发展的城市化”, 走新型城市化(集约型､环保型)道路。不管是工业化还是城市化, 都
赋予了“信息化”下的现代社会背景。随着工业结构的调整､科学技术的自主创新､信息技
术和高新技术的进步与创新, 无疑将会更大地推动智能交通的发展和技术的应用。国务院
也将加快自主创新和结构调整, 支持高技术产业化建设和产业技术进步列入了国家扩大
智能交通技术和应用将会在中国工业化､城市化发展中具有广阔的市场空间。目前随着城
市化发展和交通的发展已进入了“基本需求期”, 大､中城市正在大力投资建设 ITS 的基
础设施。一些特大城市已经从“基本需求期”进入了“功能需求期”, 如北京､上海､广州
､深圳等城市已经建成了发挥重要功能的智能交通系统。今后几年有 200 多大中型城市将
陆续建立具有调度指挥及交通信息发布等功能的智能交通指挥中心, 同时, 高速公路和
快速铁路､城市地铁的建设将带动智能交通技术的应用与发展。随着大众出行的需求, 将
中国是一个发展中国家, 交通运输基础设施短缺, 需要加快建设, 另一方面也存在
交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来 20
年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架, 建设12 条约35000 公里
以高等级公路组成的国道主干线), 而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施
阶段, 中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通
技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000 年, 国家交通部、建设部, 公
安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS 体系框架》规定
我国ITS 发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、
我国 ITS 研究可以追朔于 80 年代的公路收费系统研制, 那时国家科技攻关项目“津
塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用
于监控和管理系统；进入90 年代, 我国开始关注国际上ITS 的发展。1995 年, 交通部ITS
工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS 的路政车辆管理系统
等一系列项目研究, 交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。
1999 年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术
研究中心, 将 ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停
车收费系统作为ITS 领域最先投入应用的系统开发, 以此来扩大道路建设资金来源, 缓解
收费站交通堵塞, 减少环境污染, 所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用
从 1998 年初开始, 交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”, 并在 4
个省市进行了示范工程。1999 年1 月1 日, 广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行, 到
目前已开通不停车收费车道 40 余条。同时, 围绕交通监控、汽车智能导航等系统, 以及
一大批科研成果及技术产品得到实际应用, 对提高社会和公交出租车辆通行效率, 改善
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, 预
计到2010 年市场规模达到5000 亿美元。日本1998 年到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。欧洲希望智能交通在2010 年产生1000 亿欧元的经济效益。相比于国外智能化和
动态化的交通系统, 我国智能交通服务手段和内容单一、运行效率和管理水平不高、地区
分割和行业分割普遍, 整体发展水平还比较落后。而近年来随着国民经济的快速增长和人
民生活水平的提高, 我国的汽车保有量迅速增加, 交通出行量大幅上升, 使得巨大的行
车需要与有限的交通基础设施之间的冲突进一步加剧, 必将催生出庞大的智能交通产品
市场。仅以车载导行系统为例, 目前, 我国车载导行系统的安装率仅为 2%, 远低于日本
60%、韩国40%、欧美25%的水平。按目前市场价格每台10000 元计算, 保守估计, 若我国
发展智能交通在带动庞大软硬件设备行业发展的同时, 还将催生交通信息服务等新兴产
业的形成, 形成交通管理、出行信息服务、应急管理、电子收费、公共交通运营管理等不
同的系统应用。从软硬件产品看, 智能交通建设需要大量芯片、光纤、传感器, 这些产品
的研发、投资、生产, 将拉动高科技产业增长, 创造大量就业岗位。同时, 智能交通信息
平台的建设为交通信息服务业的兴起提供了基础, 以位置信息服务为例, 就包括了地图、
定位、导航, 以及智能交通调度、智能站牌、智能停车等服务, 从而衍生出多个新兴产业。
从美国已实施的智能交通系统看, 其收益成本比低的为2: 1, 高的达到62: 1, 大多达到
智能交通的发展能够显著改善物流效率, 提高经济整体效益。目前我国物流运输车辆空
驶率达 37%, 车辆运输成本是欧洲或美国的 3 倍, 物流运输成本占 GDP 的20%。而在发达
国家, 物流占 GDP 的比例仅为 10％左右。 物流效率的提高需要改变不合理的运力结构,
减少地方保护主义, 但构建完善的交通和货物信息平台也是其重要基础和保证。通过智能
化交通建设, 可以对运输车辆进行有效的调度、管理、控制, 真正实现“物畅其流”, 大
智能交通是缓解城市的交通拥堵问题的有效手段, 也是实现节能减排的重要方式。2007
年, 斯德哥尔摩智能交通系统实施以来, 市中心的交通拥堵量降低了 25%, 市中心的零售
店也因此实现了6%的业务增长。在美国, 广泛使用的交互式导航系统能使车辆废气排放量
排出量减少20%, 燃料消费量降低25%。欧洲计划到2012 年, 实现新车平均每千米CO2 排
放120g, 与现在相比降低25%, 其中, 使用技术手段就可以将CO2 的排放量降低到每千米
130g, 而另外10g 主要应用信息和通信技术即智能化和创新的运输系统解决, 包括智能化
引擎管理、智能化车辆安全系统、智能化实时交通管理、驾驶人信息系统、集成化的物流
系统等。从国内已经实施的部分智能交通系统看, 智能交通在城市内部交通方面可以减少
10-20%的交通拥堵量, 在高速公路方面可以增长超过30%的交通流量。
系统, 交通检测、电视监控系统, 交通违法检测系统, 以及全市“122”交通事故接处
建成了动物园公交枢纽运营管理和乘客信息服务系统, 公交区域运营组织与调度系统,
建成了全市统一的高速公路信息中心, 实现了五环路和六条高速公路的联网监控,
自主研发了浮动车动态交通信息采集处理和发布系统, 有效扩展了动态交通信息采集
在全市公共电汽车、轨道交通和3 万多辆出租车开通了市政交通一卡通系统;建设完成
了八达岭、京津塘高速公路包括 13 个收费站、33 条专用车道、3 个标签发行点与一卡通
建成了包含全市10 家省际长途客运站的联网售票系统, 5 家出租汽车安防监
控中心(其中2 家开展了调度服务), 8 家化学危险品运输企业建立了化学危险品运输
我国智能交通系统已从探索进入到实际开发和应用阶段。从公路智能交通系统看, 主要应
用在城市内部交通和高速公路两方面。在城市内部交通方面, 北京实施了‘科技奥运’智
能交通应用试点示范工程, 广州、中山、深圳、上海、天津、重庆、济南、青岛、杭州等
作为智能交通系统示范城市也各自进行了有益的尝试；在高速公路方面, 2007 年底, 我国
内地已有27 个省区实现了省区内不同范围的收费系统联网。京津冀, 长三角地区正逐步
展开跨省区的收费系统的建设, 其中北京市已经基本完成了有关建设任务。在民航和铁路
从产业规模看, 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。近年来的平安城市建设, 为道路监