智能交通技術(shù)是指將先進的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)、計算機處理技術(shù)等應(yīng)用于交通運輸行業(yè)從而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運輸系統(tǒng),通過對交通信息的實時采集、傳輸和處理,借助各種科技手段和設(shè)備,對各種交通情況進行協(xié)調(diào)和處理,建立起一種實時、準確、高效的綜合運輸管理體系,從而使交通設(shè)施得以充分利用,提高交通效率和安全,最終使交通運輸服務(wù)和管理智能化,實現(xiàn)交通運輸?shù)募s式發(fā)展。
智能交通技術(shù)于上世紀80年代起源于美國,隨后各國都積極尋求在這一領(lǐng)域中的發(fā)展。它是現(xiàn)代化交通運輸體系的發(fā)展趨勢,ITS涉及領(lǐng)域廣泛,具有巨大的市場容量,這一新興產(chǎn)業(yè)已成為全球最大產(chǎn)業(yè)之一,對未來世界將產(chǎn)生深刻影響。
21世紀將是公路交通智能化的世紀,人們將要采用的智能交通系統(tǒng),是一種先進的一體化交通綜合管理系統(tǒng)。
智能交通是一個綜合性體系,它包含的子系統(tǒng)大體可分為以下幾個方面:
指輔助駕駛員駕駛汽車或替代駕駛員自動駕駛汽車的系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過安裝在汽車前部和旁側(cè)的雷達或紅外探測儀,可以準確地判斷車與障礙物之間的距離,遇緊急情況,車載電腦能及時發(fā)出警報或自動剎車避讓,并根據(jù)路況自己調(diào)節(jié)行車速度,人稱“智能汽車”。美國已有3000多家公司從事高智能汽車的研制,已推出自動恒速控制器、紅外智能導駛儀等高科技產(chǎn)品。
二、交通監(jiān)控系統(tǒng)。
該系統(tǒng)類似于機場的航空控制器,它將在道路、車輛和駕駛員之間建立快速通訊聯(lián)系。哪里發(fā)生了交通事故。哪里交通擁擠,哪條路最為暢通,該系統(tǒng)會以最快的速度提供給駕駛員和交通管理人員。
三、運營車輛高度管理系統(tǒng)。
該系統(tǒng)通過汽車的車載電腦、高度管理中心計算機與全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)駕駛員與調(diào)度管理中心之間的雙向通訊,來提供商業(yè)車輛、公共汽車和出租汽車的運營效率。該系統(tǒng)通訊能力極強,可以對全國乃至更大范圍內(nèi)的車輛實施控制。行駛在法國巴黎大街上的20輛公共汽車和英國倫敦的約2500輛出租汽車已經(jīng)在接受衛(wèi)星的指揮。
四、旅行信息系統(tǒng)。
是專為外出旅行人員及時提供各種交通信息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供信息的媒介是多種多樣的,如電腦、電視、電話、路標、無線電、車內(nèi)顯示屏等,任何一種方式都可以。無論你是在辦公室、大街上、家中、汽車上,只要采用其中任何一種方式,你都能從信息系統(tǒng)中獲得所需要的信息。有了該系統(tǒng),外出旅行者就可以眼觀六路、耳聽八方了。
智能交通系統(tǒng)具有以下兩個特點:一是著眼于交通信息的廣泛應(yīng)用與服務(wù),二是著眼于提高既有交通設(shè)施的運行效率。
與一般技術(shù)系統(tǒng)相比。智能交通系統(tǒng)建設(shè)過程中的整體性要求更加嚴格.這種整體性體現(xiàn)在:
(1)跨行業(yè)特點。智能交通系統(tǒng)建設(shè)涉及眾多行業(yè)領(lǐng)域,是社會廣泛參與的復雜巨型系統(tǒng)工程,從而造成復雜的行業(yè)間協(xié)調(diào)問題。
(2)技術(shù)領(lǐng)域特點。智能交通系統(tǒng)綜合了交通工程、信息工程,通信技術(shù)、控制工程、計算機技術(shù)等眾多科學領(lǐng)域的成果,需要眾多領(lǐng)域的技術(shù)人員共同協(xié)作。
(3)政府、企業(yè)、科研單位及高等院校共同參與,恰當?shù)慕巧ㄎ缓腿蝿?wù)分擔是系統(tǒng)有效展開的重要前提條件。
先進的交通信息服務(wù)系統(tǒng)(ATIS)
ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的。交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上以及氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備,向交通信息中心提供各地的實時交通信息;ATIS得到這些信息并通過處理后,實時向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場信息以及與出行相關(guān)的其他信息;出行者根據(jù)這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。更進一步,當車上裝備了自動定位和導航系統(tǒng)時,該系統(tǒng)可以幫助駕駛員自動選擇行駛路線。
先進的交通管理系統(tǒng)(ATMS)
ATMS有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統(tǒng),但是ATMS主要是給交通管理者使用的,用于檢測控制和管理公路交通,在道路、車輛和駕駛員之間提供通訊聯(lián)系。它將對道路系統(tǒng)中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環(huán)境進行實時的監(jiān)視,依靠先進的車輛檢測技術(shù)和計算機信息處理技術(shù),獲得有關(guān)交通狀況的信息,并根據(jù)收集到的信息對交通進行控制,如信號燈、發(fā)布誘導信息、道路管制、事故處理與救援等。
先進的公共交通系統(tǒng)(APTS)
APTS的主要目的是采用各種智能技術(shù)促進公共運輸業(yè)的發(fā)展,使公交系統(tǒng)實現(xiàn)安全便捷、經(jīng)濟、運量大的目標。如通過個人計算機、閉路電視等向公眾就出行方式和事件、路線及車次選擇等提供咨詢,在公交車站通過顯示器向候車者提供車輛的實時運行信息。在公交車輛管理中心,可以根據(jù)車輛的實時狀態(tài)合理安排發(fā)車、收車等計劃,提高工作效率和服務(wù)質(zhì)量。
先進的車輛控制系統(tǒng)(AVCS)
AVCS的目的是開發(fā)幫助駕駛員實行本車輛控制的各種技術(shù),從而使汽車行駛安全、高效。AVCS包括對駕駛員的警告和幫助,障礙物避免等自動駕駛技術(shù)。
貨運管理系統(tǒng)
這里指以高速道路網(wǎng)和信息管理系統(tǒng)為基礎(chǔ),利用物流理論進行管理的智能化的物流管理系統(tǒng)。綜合利用衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、物流信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效組織貨物運輸,提高貨運效率。
電子收費系統(tǒng)(ETC)
ETC是目前世界上最先進的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風玻璃上的車載器與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊,利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進行后臺結(jié)算處理,從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的,且所交納的費用經(jīng)過后臺處理后清分給相關(guān)的收益業(yè)主。在現(xiàn)有的車道上安裝電子不停車收費系統(tǒng),可以使車道的通行能力提高3~5倍。
緊急救援系統(tǒng)(EMS)
EMS是一個特殊的系統(tǒng),它的基礎(chǔ)是ATIS、ATMS和有關(guān)的救援機構(gòu)和設(shè)施,通過ATIS 和ATMS將交通監(jiān)控中心與職業(yè)的救援機構(gòu)聯(lián)成有機的整體,為道路使用者提供車輛故障現(xiàn)場緊急處置、拖車、現(xiàn)場救護、排除事故車輛等服務(wù)。具體包括:1)車主可通過電話、短信、翼卡車聯(lián)網(wǎng)三種方式了解車輛具體位置和行駛軌跡等信息;2)車輛失盜處理:此系統(tǒng)可對被盜車輛進行遠程斷油鎖電操作并追蹤車輛位置;3)輛故障處理:接通救援專線,協(xié)助救援機構(gòu)展開援助工作;4)交通意外處理:此系統(tǒng)會在10秒鐘后自動發(fā)出求救信號,通知救援機構(gòu)進行救援。[1]
交通安全、交通堵塞及環(huán)境污染是困擾當今國際交通領(lǐng)域的三大難題,尤其以交通安全問題最為嚴重。據(jù)專家研究,采用智能交通技術(shù)提高道路管理水平后,每年僅交通事故死亡人數(shù)就可減少30%以上,并能提高交通工具的使用效率50%以上。為此,世界各發(fā)達國家競相投入大量資金和人力,進行大規(guī)模的智能交通技術(shù)研究試驗。