摘要:随着社会经济的不断发展和交通运输最的持续增长,利用智能运输系统(ITS)来提高道
路的利用率、道路交通的安全程度和道路使用的舒适性,已成为未来交通运输的发展方向。
本文较详细地介绍了ITS的基本概念和作用,先进国家的发展情况、中国的发展概况及关于
随着社会经济的不断发展和人们生活水平的普遍提高,柴个社会对交通运输的需求日益
增加。虽然世界各国政府12经或是正在大量投入财力于交通基础设施的建设,但交通状况恶
化及其伴生的安全事故、空气污染等一系列问题越来越困扰着有关的政府当局。交通运输对
经济发展的制约作用不同程度地普遍存在于每个国家/地区,如何解决人城市周囤地区交通拥
交通量的持续增长是适成这种状况的最根本原因,而传统的解决途径主要有两个:一是
加人交通基础设施建设的投入,但资金、十地等稀缺资源的有限性乂是不可冋避的问题,道路
基础设施是不可能无限扩展的;另一个就是限制交通流最,主要是通过法律和行政的手段实
现。这乂分两个方面:-是控制车辆出行,如按车牌单、双号分别行驶,或是鼓励和发展公共
交通,减少私家车的使用,美国等西方国家早在很多年前U在一些交通繁忙路段实施鼓励两
人以上的车辆优先行驶的规定;再就是控制汽车保有量,以高额的税、费甚至控制上牌等來
限制汽车数量的发展。这些方法短期可以奏效,但有失公平、合理。如何更有效地使用现有
交通运输网络就是人们试图寻找更好地解决上述问题的重要途径之一。人们希望通过增加技
术含量的方法提高现有道路的利用率,提高道路交通的安全程度和道路使用的舒适性,智能
所谓智能运输系统,就是集信息处理、通讯、控制、以及高科技的电子技术等最新的科
研成杲,应用于交通运输网络中。它与传统的交通管理系统-个最显著的区别是,将服务对象
的重点由以往的管理者转向道路使用者,即用先进的科技手段向道路用八提供必要的信息和
便捷的服务,以减少交通堵塞,从而达到提高道路通过能力的日的。另外,从系统论的角度
来看,ITS将道路管理者、用八、交通T具及设施有机地结合起來并纳于系统之中,提高了交
ITS系统的功能包括以下儿个主要方面:信息提供、安全服务、计收使用费和减少交通堵
塞等。系统向道路管理者和用八提供的主要是道路交通情况的实时信息及相关的其它信息,
如天气等;而安全服务的内容则有危险警告、人车事故预防、行车辅助等,它们通过不同的
方式来帮助减少交通事故;费用收取主要是以电子方式白动地向用八收取道路使用费或车辆
北美、欧洲诸国及日本等西方国家在ITS的发展方而处于明显的领先地位,现从以下
对于ITS的开发利用,有关当局均积极参与,并给了相当的财力支持。在美国,由联邦/
州运输部作为上管部门,联邦公路局、立法机构及地方政府均有介入。政府的作用是对发展
目标进行战略规划,如美国国会1991年通过了《陆上综合运输效率法》(ISTEA),1997年乂完
善为《综合运输法》(ISTEAII),对如何采用先进技术以提高运输网络的效能做了相应规定;19
96年初联邦运输部对ITS的发展乂捉出了新的要求,“建立全国性的智能运输基础设施(ITI)
以节省交通时间,减少伤亡事故,提高全国人民生活质量”,具体规定出交通信息管理、紧
急事故响应、旅行信息等九个子系统作为该计划的基本构成,明确了到2001年的发展H标。
此外,政府也是资金的主要来源。美国政府每年对ITS都有专门的预算,如1997、1998年分
别为2.4和2.5亿美元,而日本仅在1995年政府就投入6.7亿美元,这为新兴的ITS的发展提
作为一个行业,ITS要有专门的组织来负责有关业务的领导与协调,一•般多为半官方的,
或者是有政府背景的机构,如美国的“全美智能运输协会”,加拿大的“加拿大智能运输协
会”,而欧洲则有•国际性的ERTICO,“欧洲ITSai.织”,其接受欧盟委员会的领导。这些机
构与政府关系密切,它们既有行业的纽•织协调职能,乂作为政府的咨询部门帮助制定发展战
略,制定和颁如行业标准,构筑行业发展的架构;在其内部也有所分丁,设立不同的专业委
由于ITS有较好的发展前景,在市场机制的推动下,除了专业性的研究机构和咨询公司
外,大量的工业组织也纷纷介入,所涉及的行业较为广泛,从传统的汽车制造、机电加工到
新兴的计算机、通讯、信息、遥感等高科技领域。国际上一些著名的企业,如西门子、摩托
罗拉、东芝等公司也加入有关产品的开发和研制,冥至软件巨头美国微软公司也开始关注并
介入这个山场。据美国有关方面的预测,到2005年HijJrt,仅美国国内ITS相关产品的审场需
由于社会的广泛参与和由场的积极推动,ITS的服务功能越来越丰富和完善,产品也形
式多样,使人们对交通运输的需求不断地得到满足,使运输网络的功效得到不断地提高。以
其外形似银行的信用卡,作川似电话磁卡/IC卡。主要用于过路费、停车费、公共交通工
具使用费等的计收。目前流行“非接触式”的,即卡与读卡机不再直接接触,可有10cm左右
的T作灰离,有的具至隔着钱袋或衣服也能有效。卡经补值厉对反复使丿IJ。这种系统极人
方便了使用者,而且也便于管理者的管理与操作,人人降低了使用与维护成本。现在不仅欧
上要工作原理是,拔有特定装置的车辆进入收费区厉,收费区的信号探测器发出扫描信
号,检测并获取该车的有关信息,然厉根据不同的方式进行计费,或是使用力通卡,或是中
心账户计账。口前这种系统功能H益多样和先进,譬如信号探测系统还能够获取并记录诸如
车俩的儿何尺寸、车重、车型等数据,还能够将那些违规或不符合要求的车俩通过摄像机记
录车牌号。如果车内再配有GPS(全球定位系统)或其它类似功能的系统,信号探测系统还
可以为过往的车辆提供询方道路通行情况,提供导航服务°电子收费系统主要用于公路或城
市出入口处,它能够减少或避免因收费而带来的交通堵塞问题n在加拿人,为解决原经过多伦
多由的401号公路因交通拥挤而新建的407公路,采JIJTitt 界最先进的全自 动收费系统后,
系统所能提供的信息包括路况、交通拥挤请况、交通事故请况、交通管制、停车泊位 等。
信息传播的方式丄要有:调频广播、无线电短波和红外波。汽车专用信息接受器根据 设计的
不同可以有多种的显示方式——声音的、文字/数字的,有的用色灯及其发光强度表 示不同的
内容和程度,最先进的是显示在屏幕的电子地图上。目前比较著名的如日本的车 辆信息与
通讯系统”(VICS),其经过5 年的争论与开发,于1996 年4 月正式投入使川;再 如欧洲的
“交通信息频道” (RDS-TMC),现在在5 个国家的9 个城市中试运行,ERTICO 已经为欧盟
主要是在汽车上加入更多的电子控制系统,人人提髙驾驶的安全性和效率。日本最近 推
出ITS 的概念车HSR—VI,该车既可以手动驾驶,也对以完全自动驾驶。在自动驾驶状 态卜,
车载电脑搜集来自激光宙达、立体图像传感器、多丿IJ 途通讯系统以及交通管理方面 发出的
各种信息,以操纵汽车的行驶・这些装置还可以将外部的情况提供给驾驶员以避免 发生交通
意外,如果驾驶员未能及时刹车、谋入禁行区、超速行驶或是其它操作错i 吴,汽 车的自动信
号系统会发出警告,并£1 动采取相应的措施,如变换车道等;电子制动系统则 可以避免因紧
美国正在对白动化公路系统进行由计算机控制的驾驶试验,并将很快投入实用。伯克 利
加州人学“高级公路和交通研究计划”己经建成了未来川供毋需驾驶员驾驶的汽车行驶 的公
路原型,并在1997 年塔月进行了实川成果的演示。这种思路是通过提高现有道路的利 用率,
而不是修建更多道路的办法来满足交通对道路的需求.具体匚作是开辟专用车道, 利用专门敷
设在路而下的磁体来引导汽车的行驶,并确定汽车在公路上的位置;用高效雷 达来控制车速,
并保持与其它车及障碍物的间距。汽车在其上自动行驶,全无人为干预。 n 前汽车制造商们也
在考虑给所生产的汽车装上计算机导航系统,以适应情况更加复杂的 道路n 研究人员己经证明,
在这种公路上汽车可以高速行驶,即使在转弯处车速也可以高 达lOOkm/h 以上,而且汽车的
间距可以很小。所有汽车都以同样的速度行驶,因此不会增 加交通事故,人人提髙了道路的
我国在ITS 方而的开发和应用诡处于起步阶段,进行了一些有成效的基础性工作.
从行业管理的角度来看,这项T 作■直是由国家科委牵头,参加的部门有交通部、铁 道
部、建设部、电子丁业部等。目前北京成立了一家专门的机构“ITS 研究中心”(属交通 部),
但尚未有国家级的ITS 领导和协调组织。在业务的对外交流方面,我国似乎偏重与欧 洲的发
展=1995 年起就与欧盟的RETICO正式开始接触,并于1997 年6 月在北京举行了 首届“欧洲
一中国ITS”会议,最近又计划在欧洲举行第二届。日前RETICO正与中国开 展一个为期10 个
在系统的实际开发和应用方而,我国己有了不少实际成果,在局部地区形成了 ITS 的 雏
形,或实现了 ITS 系统的部分功能n 其中最主要的杲电子收费系统,全国已有不少省份 或城
市开始采用或试行这种先进的管理方式。如广东省的佛山市,从1996 年开始在该市周 1 韦1
的23 个收费站点推行电子收费系统,提高了道路的通过能力,降低了空气污染。同样, 在•些
高等级公路上也岀现了类似的收费系统;结合交通工程在新建的高速公路旁一般都 埋设了光
纤等信号传输线路,有些还安装了车辆探测装直和对变式信息显示装置,便于其 后的交通控
制、管理和服务。此外,在引进国外先进技术和产品的同吋,我国也开始与外 国的厂商建立
很显然,对于人均占有耕地面积大大低于世界平均水平、经济尚处于发展阶段的人口 人
国的中国来讲,修建更多道路的潜力有限,且道路网络的扩展会很快被以更高速度增长 的交
通量所淹没。因此,提高现有道路的使川效率是今厉应重点关注的一个问题,而智能 运输系
甘先,要使有关方面在思想观念上对发展ITS 的重要性有所了解和认识,能够站在战 略
的高度来看待这个问题。其次,我国新■加政府己经提出希望丿IJ 增加包括交通在内的基 础
设施的建设等来拉动我国的经济发展。所以,川以说交通乂一次面临着大发展的机遇。 然而
这一次的发展不能像以往那样,只是从量上进行简单的扩张,扩大交通运输网络的规 模,而
更重要的是要增加其质的发展。具体就是要提高科技含量,强化服务功能,更加适 应社会发
展的需求,也就是说交通的“可持续发展”应为婕立在比扩人数量和规模意义更 加广泛和深
根据国内外发展的情况,可以预计交通运输业今后仍将是--个重要的行业,在国民经济中 占
有相当的比重。因此无论从由场占有的角度,还是从保护民族工业的角度看,我们都必 须及
ITS 绘跨行业的多种技术的综合性产物,必须要有一个高层次的机构进行相关业务活动
的领导与协调。对以参照国外经验,纽•建国家级的、半官方的纽织来通盘考虑全面的丁作,
合理地调配各种可用资源。交通部作为ITS 存在的基体一交通基础设施的上管部门,有条 件
也有义务在业务上进行更多的指导与关注。总之,要结合我国的国情,使ITS 事业稳步 和有
虽然我国ITS 的柴体水平还比较落厉,由场远未得到开发,但当我们在比较有把握地 预
测到交通运输管理、服务体系的发展前景时,就要进行战略上的考虑,借鉴国外ITS 发 展过
程中成功的经验,有针对性地开展基础T 作。这包括在法律上明确和完善我国发展IT S 的近期
目标和长远规划;制定ITS 体系的构架、发展的原则和对策;在技术上着手对ITS 的标准、规
范进行研究和规定;从运作上考虑资金的筹措、市场的开发以及“游戏规划” 的制定(这丄
要是指如何对引入国外先进技术和产品加以一定的限制,以保护民族T 业的发 展)。
•个重要的问题是标准,即ITS 业界应广泛遵守的标准和规范。假若人家各行其是, 系统
间互不兼容、沟通,用八则会遇到不必要的麻烦,并造成投资的重复和管理的复杂. 再
如,交通实时信息的提供也应有统-的技术手段与规范。标准问题涵盖而很广,有许多
当然,从我国口前情况看,全而系统地开展ITS 的开发应用似乎为吋尚早,但基础性的、 学
术性的研究工作应该超前进行。另外,在条件比较成熟的情况下,可以进行一些试点工 作,
吸取和借鉴他人的经验教训,是取得成功的一条捷径。虽然ITS 的发展历史不长,但 其
对交通运输业来讲是一种质的飞跃,具有非常现实的应用价值和广阔的市场前景。我们 应一
方面积极地进行国际性的技术交流与合作,了解和掌握发达国家在这方面取得的成功 经验和
做法,同时也应考虑我国的经济发展水平和产业结构、资金来源、道路状况、交通 特点等实
际情况,进行全面认真的分析研究,制定出符合我国国情的发展战略,加快中国I TS 业的发展。
2 苏奎,杨冰.世界智能运输发展状况及我国的对策.国外公路.1998.01