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中国智能运输系统ITS的发展万芳

发布时间:2020-02-14 11:52:13 阅读: 来源:机箱厂家

中国智能运输系统(ITS)的发展

摘要:论文概括论述了国内外智能交通系统工程的发展,特别是我国当前交通运输系统深化的问题,论述了我国"十五"智能交通发展的指导方针政策以及开发的重点,论文对我国的发展智能交通的系统的重点问题都进行阐述。 关键词:公交优先;智能交通控制和管理;智能交通调度系统;货物跟踪高度系统;停 车诱导系统

随着全球经济的发展,社会对交通运输的需求持续增长,交通基础设施的增加依然不能满足交通运输量的增加,尤其是经济活动比较集中的世界各大城市,交通拥堵已成为普遍现象,严重影响了经济的发展,制约了社会活动的进行;人们不得不把更多的时间花在路途上,而交通事故造成的损失更令人触目惊心,交通阻塞还引起环境恶化。为了能够充分发挥现有交通设施的作用,促进经济的发展,使交通与环境更协调和谐,各国政府都很重视利用信息数据通信技术、控制技术、传感器技术、运筹学、人工智能和系统综合技术的有效地集成,应用于交通运输,服务控制以及车辆制造,加强了车辆、道路、使用者之间的联系,从而形成准时高效的综合运输系统。目前美国、日本、欧盟都投入了巨大力量研究开发及应用智能运输系统,要在21世纪最大的产业之一的ITS领域中拥有更大的份额。我国在ITS领域做了一定的工作,但总体上看起步稍晚。如何更好地系统规划我国的ITS发展,组织我国ITS的技术研究开发及产业化工作,是目前交通运输及管理部门一项重要的工作。 1 中国交通系统发展的新动向及存在的问题 中国作为一个发展中的大国,改革开放以来,中国的经济一直保持着较高的增长速度,经济的发展、人民生活水平的提高都对交通运输提出了更高的需求。 1、基础设施建设快速增长 近年来,国家投篱大量资金用于交通基础设施的建设,交通基础设施建设一直呈现加速发展的势头。由公路、铁路、水运、航空和管道运输多种运输方式构成的综合运输体系已基本建立。到1999年末,全国公路通车总里程达到135.2万公里,居世界第四;其中高速公路通车里程达到11605公里,居世界第三;到2000年末,全国铁路总营业里程可达到6.8公里,主要干线能力将进一步配套完善,大通道能力有所增强,铁路运输对国民经济和社会发展的制约程度有了好转。另外,"西部大开发"战略的实施将进一步促进我国交通基础设施的建设。 2、公共交通优先战略得到大、中城市普遍认同 随着城市经济发展速度的加快,出行的晕头转向加,城市交通已成为中国交通系统发展的"瓶颈",特别是大、中城市,由于车辆增加速度较快,尤其是私人购车近年来呈明显上升趋势,城市中人口增长速度(主要指流动人口)快,许多城市都还处于建设发展期,因此,车辆、行人和道路之间的矛盾日益突出。目前,场面市路网建设和改造工作已被放在城市建设的重要位置,公共交通系统发展迅速,越来越多的大、中城市注重发展大容量的城市轨道 交通。北京、上海等十几个城市都把发展地铁、轻轨等作为解决城市客运、缓解城市交通的重要方式。 尽管中国政府的各职能部门及地方政府都投入很大力量来解决交通的供求矛盾,中国交通基础设施发展迅速,然而,交通运输能力无法满足经济发展及人们需求的状况仍将长期存在。以广佛高速公路为例,90年代初通车时日交通量仅为9000辆,现已增至近7万辆,原来的4车道高速公路已经饱和,1999年扩建 为6车道。 目前,中国交通运输仍存在着以下几个方面的问题: 1)基础设施短缺与利用低效率并存; 2)基础设施建设速度落后于车辆增长速度。目前,中国机动车保有量近5000万辆,大城市机动车保有量增长率为15%,而城市道路每年仅增长3-5%; 3)交通拥堵已成为大城市交通中的普遍现象; 4)交通安全形势严峻,造成的损失巨大。1999年,全国共发生40多万起交通事故,死亡83,529人,受伤286,808人,因交通事故引起的损失折算多达21亿元人民币; 5)机动车尾气排放已成为城市大气污染的主要来源。一些大城市机动车排放的污染物对多项大气污染指标的贡献率已达到60%以上,严重的危害着人们的身体健康; 6)运输效率低,能源消耗不断上升。抽样调查表明,全国货运汽车实载不足70%,而在车辆技术不断提高的今天,运输(汽油车)油耗却从1992年的百吨公里6.9升增加到1998年的7.4升。

2 中国交通系统中ITS的引入 随着经济和技术的发展,单纯的增加道路基础设施已不是解决交通运输紧张的唯一办法,在研究如何解决车和路之间矛盾的过程中,世界各国把越来越多的电子信息技术引入运输系统,不但有可能解决交通的拥堵,而且对交通安全、交通事故的处理与救援、客货运输管理、高速公路收费系统等方面都会产生巨大的影响,因此他们不断加强研究、开发和试验的范围,智能运输系统应运而生。 中国早在70年代末就已经开始在交通运输和管理中应用电子信息技术,当时称为交通工程。在此以后近20年的时间里,在中国政府的大力支持下,众多的专家学者、科研机构和企业在坚持自主开发的基础上,通过文学的国际交流与合作,在ITS 领域进行了深入的理论研究、产品开发研究和应用示范,并取得了一定的成果。一大批从事ITS研究开发的研究中心和生产企业通过理论与实践相结合正在迅速成长。 1、在城市交通领域的ITS研究开发方面 1978年,北京市在前三门大街自行开发的城市交通控制系统;1984年开始,北京、上海等城市先后引进了国外先进的交通控制系统(如英国的SCOOT系统、澳大利亚的SCAT区域控制系统);"七五"期间,我国又在南京研制试验自行研制开发的自适应交通信号控制系统。其后,我国又有广州、天津、深圳、厦门等近20个城市建成了交通信号控制系统;目前,全国先后建立了40多个交通控制中心和交通指挥中心,这些系统的建成,为监视和快速处理城市交通拥堵和突发事件发挥了重要作用;建立了驾驶员信息系统;开展我国城市交通管理的智能化诱导技术研究,包括交通信息的采集、传输、处理和发布,城市交通的群体诱导和单车诱导实验研究;将数字地图的开始应用、GPS的应用、单车诱导系统、公交调度指挥系统、报警救援系统等集成在一起,奠定了智能运输系统的基础。 2、公路交通领域的ITS开发 积极开展高速公路监控系统和紧急事故救援系统的开发及应用,收费系统和不停车收费系统的研制及示范应用。目前,江苏、浙江、上海、广东、四川、辽宁、山东等省已开始建设高速公路联网收费系统。以公路运输为主的货运高度系统。车辆的辅助驾驶及自动驾驶系统等。 3、铁路系统ITS的发展、 "九五"以来,铁路信息化建设已取得阶段成果,先后进行了铁路运输调度管理信息系统,全国铁路客票计算机发售预订系统研究开发,通过科技攻关与工程建设紧密结合,建成了由铁道部客票中心,24个地区客票中心,700多个车站售票系统组成的覆盖全国铁路的大型计算机网络客票发售和预订系统,它是世界上同类系统中最庞大最复杂的系统。实现了全国范围内的联网异地售票日均发售量250万张,高峰时达400万张。发售的车票占全路票额的85%以上。收入约占全路客票入的90%以上。全国实现了售票退票、定票计划、调度、计费、结帐、统计、查询等相关业务的计算机管理,并提供了营销分析决策支持,提高了应对客运突发高峰的能力。这些ITS项目促进了运输效率的提高,并取得了巨大的经济效益。 4、公共交通 从"七五""八五"主要解决乘车难问题,发展到"九五"期间以提高服务质量为主导,公共交通上主要发展高速 轨道交通、公交专用道,配合先进的通讯、GPS设备。北京、上海先后建立了公交调度指挥系统。 5、逐步在交通枢纽建立综合运输货运信息系统和调度系统。 6、分别组建了公路、城市交通及铁路ITS工程技术研究中心,进行ITS相关系统、产品的开发研制及推广应用。

3 中国ITS的特点 虽然我国的交通运输业和高新技术与世界发达国家存在着差距,但是随着通信与信息技术的飞速发展,这些技术已经渗透到我国社会生活的各个方面。目前我国在大力加强交通基础建设的同时,十分重视利用高新技术发展二十一世纪的中国交通运输。而智能运输系统则正是二十一世纪中国交通运输的发展目标,也是中国经济发展的重要产业之一。 中国作为发展中的一个大国,其各个地区的地理、人文、经济及交通基础设施都存在着很大差异造成我国的智能运输系统具有许多与其它发达国家不同的特点,这些特殊性主要体现在以下几个方面: 1、ITS与基础设施同步发展 发达国家与中国开发和应用ITS的条件不同。发达国家已经建成了四通八达的高速公路网,城市基础设施的建设基本完成,交通管理也比较完善。中国的交通基础设施建设正在大规模的建设之中,中国人均占有的高速公路里程与发达国家相比还有很大差距,因此中国的高速公路建设还将持续相当长的时间。中国场面市的基础设施也正处在建设进期,发达地区农村的城市化进程刚刚开始。这就提供了发展ITS的有利条件,即在我国道路基础设施建设的同时,将ITS的基础设施统一规划、同步建设。 2、ITS的学习和创新特点 ITS在发达国家已实施多年,积累了较丰富的经验。因此,中国外已有成果和经验的基础上结合中国的交通状况的特点,规划和发展中国的ITS。坚持发展适应中国特点的 ITS事业。经过有针对性地引进国外技术和产品,并且根据我国的国情进行再开发和创新,紧跟国际最新技术的发展,慎重选择技术路线,走创新和跨越发展的道路。 3、分地区、分阶段的发展特点 中国不同地区的社会和经济发展水平以及技术水平不平衡东、西部差距较大。交通基础设施差异也较大。这就决定了中国ITS的发展将是分地区、分阶段发展的。 4、ITS产品近期的应用特点 正是由于中国ITS与基础设施建设同行,近期内中国使用ITS产品最大的用户将是基础设施建设的投资者,也就是说中国ITS的近期产品主要应用于基础设施建设。 5、适应管理体制的特点 ITS涉及的行业领域较多。因此,中国在发展ITS时应充分适应和体现管理体制的特点。中国ITS的发展只有与管理体制相适应,才能使ITS通过交通运输系统与交通运输参与者的信息交互,达到人、车、设施、环境、服务的整体协调运作。 6、适合国情的ITS技术发展模式 中国ITS的技术发展模式必须从我国的国情出发,借鉴欧美和日本的成功经验,而不是一味的照搬。因此,中国ITS的技术发展模式的原则在于: 1)跟踪世界高新技术发展,及时掌握最新技术,慎重选择技术路线,大胆采用新技术。 2)中国ITS的技术发展应采用综合集成模式。即政府组织专家制定ITS研究目标与规范,根据技术的发展及不同地区市场需求,多层面地进行研究开始;研究机构多元化,走产、学、研相结合的道路。 3)中国ITS的技术发展要有选择、有步骤地对有共性的关键技术进行攻关,并紧密与工程相结合。 4)ITS技术攻关成果用于示范工程,解决交通所面临的关键问题,同时考核攻关成果的实际应用水平,以利用更大规模的推广,推动国ITS产业的发展。 5)ITS技术开发应在整体系统框架的指导下进行,注重各子系统的衔接。

4 中国发展ITS的推进体制 近年来,ITS的发展越来越被社会各界所重视,中国IT行业的很多企业被ITS巨大的高机关报技术市场所吸引,纷纷涉足ITS领域进行其产品的开发研制和推广应用。许多大学和研究机构也纷纷组建ITS研究中心从事ITS的理论研究和产品研发。可见,中国ITS全面发展的时机已经成熟,但ITS作为一项系统工程,需要政府各有关部门、产业界及科研单位的协调行动和共同努力。今年年初,为推动中国ITS的发展,科技部会同国家计委、经贸部、公安部、铁道部、交通部等十几个部、委、局联合建立了发展ITS的政府协调领导机构--全国智能运输系统协调领导小组及办公室,并成立了ITS专家咨询委员会。 为了指导我国的ITS有序发展,全国智能运输系统协调领导小组办公室组织了全国 ITS系统框架,经过了一年的努力现已完成。该研究成果提出了适合中国交通业现状和发展趋势的智能运输系统体系框架、逻辑结构、物理结构,提出中国智能运输系统的规划和实施以及经济和技术的评估。并明确全国ITS的总体内容和各部分相互关系,明确了政府、企业和用户在ITS发展中所处的角色和应起的作用。 今后,中国ITS将在全国智能运输系统协调领导小组及办公室的直接领导下,通过官、产、学、研相结合的方式开展研究和推广应用。全国智能运输系统协调领导小组及办公室负责组织研究制定中国智能运输系统发展的总体战略、技术政策和技术标准,以及相关的扶持政策,积极支持有关部委、地方、企业及科研单位,根据行业、地区特点开展ITS关键技术研究与应用示范,促进产业化。进一步推动和组织国际交流与合作,支持开展ITS教育与培训,并开展宣传 与科普工作。 目前,全国智能运输系统协调领导小组办公室组织有关单位和专家正在进行中国ITS发展总体框架、国家标准和发展战略研究的研究制定。

5 中国ITS开发的重点 1、根据中国国情制定ITS的近期发展战略,以城市为中心、以交通干线为纽带,逐步将ITS联成网; 2、ITS标准体系研究和标准的制定; 3、道路交通综合管理,关键技术为交通事故管理技术、机动车信息管理技术、驾驶员档案信息管理等技术及应用软件; 4、城市交通诱导系统,关键技术为城市快速环路及干道交通的诱导手监视、停 车诱导技术和系统集成技术; 5、高速公路联网收费和不停车收费,关键技术为自动车辆识别技术、专用短程通信技术和收费系统安全技术; 6、智控制和管理,关键技术为智能算法、交通事件自动识别和系统集成技术; 7、交通信息服务与车载路径导航系统。关键技术为交通信息采集与处理技术、交通信息发布技术; 8、货物运输信息化与提高商用车辆综合效率的管理系统。关键技术为货运信息系统、货物跟踪调度系统; 9、安全和事故预防系统 "十五"期间将通过ITS的示范工程及关键共性技术的研究及产业化来推进我国ITS发展。示范工程可选择一个省会城市和另一个旅游城市或经济发达城市及联接两市的高速公路(即两市一线)为基本单元组合,通过在国家ITS框架指导下制定示范城市的ITS框架并制定ITS发展规划,把攻关技术成果用于示范工程,同时制定相关的ITS标准,逐步完成ITS的标准体系。

6 结论 通过中国政府、企业、科研机构和大海陆空的多年努力,中国在ITS领域各个方面取得了较大进展,培养了一批从事ITS研究开发的技术人才,一批ITS工程中心、研究中心、企业迅速成长起来,其产品已具有一定的市场竞争力。中国政府已决定将ITS列入国家"十五"科技攻关重大专项予以重点支持,今后,在全国智能运输系统协调指导小组及办公室 的领导下,通过各有关部门、地方政府的积极配合,各相关企业、研究院所和大海陆空的积极参与,中国的ITS必将取得长足的发展,ITS产业必将对促进中国国民经济可持续发展作出重大贡献。 查阅:已获批28个城市的轨道交通线路规划详解图(更新中)查阅:2012年全国各省市城市轨道交通项目概览(更新中)查阅:城市轨道交通中标企业

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