智能交通——天堑变通途

　　“维塔”是奔驰公司生产的智能汽车，它装有一套汽车自动驾驶系统，已实现无人自动驾驶一万多公里。该车装有18台袖珍电于摄像机、高效图像实时处理器，可进行危险预测和刹车自动控制等。当这辆智能汽车驶出车库时，它会自动打开安装在车身两侧、前后的“电子眼睛”。这些电子眼睛能看清楚汽车前后百米和两侧7米的周围环境。由12个微处理器组成的彩色图像计算机，每秒可处理12次由18台摄像机拍摄的图像，发现正在接近的物体、行人或其他车辆的各种征兆。该汽车驾驶系统不仅能预测所见目标的距离，而且还能计算出目标的移动速度以及测出自己在路途中的位置。如果发现前方的汽车离自己太近，计算机就会发出命令，进行慢刹车，以保持安全距离。如果两侧的摄像机看到有超车的机会，计算机也会命令加大油门超车，然后再重新调整到原来的状态。此外，自动驾驶系统还能识别道路的标志，如限速和禁止超车等标志，并按这些标志的要求行驶，不会违章。

　　2001年澳大利亚Kenworth公司研制了名为“未来卡车”的智能汽车。它装有多功能电子系统，将方向盘和转换控制板融为一体，并减少75%的连接导线。控制面板有4个显示屏，取代传统的刻度表和量表显示各种数据，包括轮胎压力，协助驾驶者达到最经济的驾驶模式。车上装备各种防盗和安全设施，如被盗车辆定位和识别系统、驾驶者指纹识别引擎发动装置、酒精测试界面和遥控中央门锁等。车上的GPS导航和车队管理系统指示车辆的当前位置和达到目的地的最近路线。车辆和驾驶者在行驶过程中的各种信息如车辆服务和维修状况、车速、驾驶者的表现等通过卫星传输回公司。通过比较车辆位置和车道标志检测驾驶者的疲劳状况，若有异常立即报警，如果车辆的行驶状态与车道变化状态不符或车辆出现故障，也将报警。“未来卡车”还装备碰撞告警系统，能自动检测车辆周围一定距离内的物体，具备自动刹车功能，在夜晚系统自动切换到红外成像模式。

　　“未来卡车”的设计还充分体现了“以人为本”的思想。车厢内有立体声广播和12轨CD播放器，一台笔记本电脑既是DVD播放器又能上网，还有平板彩色电视机和存放食品的冰箱，车厢内的工作环境使人处于最适宜状态。

　　2.2道路智能化

　　自动公路系统、不停车电子收费系统、交通事故自动侦测系统、紧急救援系统，智能化的停车引导系统、智能化的车辆检查系统。

　　2.2.1电子收费系统

　　公路收取通行费是公路建设资金回收的重要渠道之一，但是随着交通量的增加，收费站开始成为道路上新的瓶颈。电子收费系统就是为解决这个问题而开发的。使用者可以在高速公路公司或银行预交一笔通行费，领到一张内部装有电子线路的通行卡，将其安装在自己汽车的指定位置，这样当汽车通过收费站的不停车收费车道时，该车道上安装的读取设备与车上的卡进行相互通信，自动在预交账户上将本次通行费扣除。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高3-5倍。目前电子收费系统不仅应用于公路，而且还扩充到停车场、加油站等区域。

　　目前，不停车电子收费系统的工作方式大致有3类，分别为红外线、微波通讯及图像识别。

　　（1）红外线

　　红外线（非接触IC卡）的收费方式在不停车电子收费系统中属于优点较多的一种。它具有系统技术成熟、结构简单、抗环境干扰能力强、节省频道资源、系统成本造价低、安装周期短等特点，特别适合在公路上来往的过路车使用。由于卡的成本低，保管和充值方便，该种系统的收费方式是司机最容易接受的一种，也是最容易成为停车、购物等一卡多用的系统。我国台湾地区全部采用了这种不停车的收费方法，综合效果十分明显。

　　（2）微波通讯

　　微波通讯（电子标签）的收费方式在世界各地的应用越来越广泛。这种系统由车载标识卡（或储值卡加车载读写器）、无线收发器、计算机系统和警示装置等部分构成。它利用车载标识卡与装在路桥收费口的无线收发器之间通过无线波实现数据交换来识别通过的车辆，再利用计算机系统在车辆客户预先交纳的过路桥费中按照事先定义好的车型收费标准通过银行扣除本次费用，从而完成不停车状态下的快速一次性自动收费。同时，该系统能自动识别车辆通行的合法性，可用安装的高速摄影系统把车辆有关的信息数据快速记录下来。

　　这种系统的最大优势在于与今后智能交通系统的发展一致，为智能运输系统发展打好基础，同时很容易对区域的交通进行调控。不过该系统设备费用比较昂贵，还需建立庞大的跨区域网络和数据交换、结算中心，因此系统整体运作费用较高，而且还存在发卡设点困难、统一标准未确定和司机的负担增大等问题。要在大区域范围内实施这种系统，除了技术上的难点外，在组织协调方面亦有相当大的难度。采用电子标签收费方式的许多国家都在边改进边应用。

　　（3）图像识别

　　图像识别的不停车电子收费系统是更高层次的收费系统，也是目前被公认为世界上先进的收费系统。收费原理是由设在公路出入口的摄像机将进出车辆的车牌自动录下，然后由数据处理中心对摄取的图像进行处理，读准确车牌号码后，再与事先存储在计算机内的车主信息进行对照，然后对车主签发收费账单。

　　该类系统可直接用于智能运输管理，收费系统的扩充相对较易，还有利于道路上的车流量统计和行车时间的计算。但目前也存在一些问题有待解决，如司机每次的通行费用较高，系统的车牌图像自动识别准确率还不能达到理想的程度。

　　目前加拿大407号公路是世界上第一条采用图像识别不停车电子收费系统的公路，车辆的通过量可达到16000辆/时。

　　此外，由于全球卫星定位系统（GPS）的技术越来越成熟，可望在将来用卫星定位系统实施大区域的路网进行收费。其原理是由卫星精确地测出车辆在公路上的位置，当车辆通过收费地区时，由车辆上的收发装置与计算机中的地理信息系统共同制造收费信息，通过网络完成收费过程。目前，采用卫星定位系统进行不停车电子收费还处在试验阶段。

　　为实现不停车收费，英国、瑞典、法国、德国和葡萄牙等国的试验室开发研究了自动收费系统。系统由车辆道路间通讯系统、车辆内设备、路旁计费站三大组成部分，第一期系统属于欧洲交通安全道路体系DRIVE的研究。目前欧盟已有多家具有一定规模的路桥不停车电子收费设备生产厂商，并且一些结合智能交通系统的发展的电子收费设备已开始试用，部分的研究成果更已投入到实际的应用当中。如荷兰开始在阿姆斯特丹、鹿特丹等周围110个收费站设立大规模的不停车电子收费系统。

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