智能交通——天堑变通途

　　随着城市化的进展和汽车的普及，交通拥挤、交通事故、环境污染、能源紧缺成为当今世界各国面临的共同问题，无论是发达国家，还是发展中国家都毫无例外地承受着不断恶化的交通问题的困扰。我们知道，解决交通拥挤最直接的方法是修建道路，提高路网的通行能力。但可供修建道路的空间是有限资源，不可能无限制地扩大，而且交通系统涉及的面很复杂，单独从车辆方面或从道路方面考虑很难解决问题。此外能源和环境问题的严重性也日益为人们所认识。在此背景下，从系统的角度出发，将车辆、道路和其他诸多因素综合起来考虑，应用各种高新技术全方位地解决道路交通问题的思想便应运而生。这就是智能交通系统，它是21世纪现代交通管理体系的模式和发展方向，也是21世纪最具发展前景的产业之一。

　　1智能交通的历史

　　1.1智能交通的概念

　　由于世界各国的经济技术水平各异，发展交通的政策和投资方向也不尽相同，所以目前对于智能交通尚未有明确的定义。但是从学科发展的角度来理解，可以认为智能交通系统是将通信技术、计算机技术、传感与控制技术等先进技术有效地集成、运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

　　智能交通的“智能化”体现在以下3个方面：

　　车辆依靠自身的智能在道路上安全行驶，在陌生的地方不会迷失方向。

　　道路依靠自身的智能将交通流调整到最佳状态，缩短行车时间，减少阻塞。

　　交通控制管理中心依靠系统的智能对道路和车辆的状态进行实时监控，及时处理事故、保障道路畅通。

　　1.2智能交通的形成

　　智能交通（ITS）的名称是1994年春由日本道路交通车辆智能推进协会提出的，并得到了欧美的赞成，但其历史可以追溯到30多年前，而且美、欧、日等国都经历了特定的发展过程。

　　（1）日本智能交通的发展

　　智能交通在日本的发展始于20世纪70年代。从1973年到1978年，日本成功地组织了一个叫动态路径诱导系统的实验。从20世纪80年代中期至20世纪90年代中期的10年间，相继完成了路车间通信系统、交通信息通信系统、宽区域旅行信息系统、超智能车辆系统、安全车辆系统及新交通管理系统。1994年1月成立路车交通智能协会，1995年成立道路交通信息通信系统中心，先在首都圈内而后推向大阪、名谷屋等地，1998年向全国推进。

　　（2）美国智能交通的发展

　　美国智能交通的雏形是始于20世纪60年代末期的电子路程导向系统。1990年美国运输部成立智能化车辆道路系统组织，1991年国会制定综合地面运输效率方案，它的实施战略是实现面向21世纪的“公路交通智能化”，从根本上解决和减轻事故、混杂、低效率、能源浪费等交通中的各种问题。

　　（3）欧洲智能交通的发展

　　1986年欧盟共组织了12个国家的高校、研究所和企业，累计有70多个单位，投资50多亿美元，联合执行一项旨在完善道路设施，提高服务质量的DRIVE计划，即欧洲用于车辆安全的专用道路基础设施，现在已经进入第二阶段的研究开发工作。目前欧洲各国正在进行远程信息处理（Telematics）的全面应用开发工作，计划在全欧范围内建立专门的交通无线数据通信网。智能交通系统的交通管理、车辆行驶和电子收费等都围绕Telematics和全欧无线数据通信网来展开。1987欧洲民间14家欧洲汽车商也联合提了欧洲高效安全交通系统计划，旨在开发车辆的智能化。

　　1.3从技术角度看智能交通的发展轨迹

　　ITS的发展按年代经历了3个阶段：

　　20世纪60~80年代中期，信号控制系统与线路导行系统的研究--智能交通发展的基础阶段

　　西方在20世纪60年代后期迅速发展起来的高速公路已不能满足交通运量的增长，交通状况日益恶化，美、日、德、英、澳等国开始研究将计算机、通信和控制技术运用于交通管理，改善交通阻塞、事故频繁、能源浪费及交通污染等严重问题，开发了不少先进的交通信号控制系统和路线导行系统，以及与之配套的智能化交通电子设施，形成了一个新生的交通管理产业。20世纪80年代大量城市使用这些信号控制系统，如英国的SCOOT系统、澳大利亚的SCAT系统、美国的UTCS系统和日本的CACS系统等，明显改善了交通状况，一般可提高车速20%，降低停车与延误20%。在交通信号控制系统基础上，又进一步研究了交通路线导行系统，美国的PATHFINDER、英国的AUTOGUIDE、日本的VICS、德国的ALI-SCOUT等都是着名的已在运行的试验性路线导行系统。在上述研究成果的基础上，各国又提出了庞大的综合运用高新科技成果改善道路交通的研究计划，并已取得成果。

　　20世纪80年代中期～90年代，智能交通系统的进一步研究

　　在以监控为主体的交通工程（包括交通管理）基础上，开始进行道路和车辆智能化的研究，并扩展到交通运输的全部过程及其有关部门。

　　20世纪90年代～至今，智能交通步入实用化阶段

　　将第二阶段的研究范围逐渐涉及铁路、水运及航空等各种交通方式，旨在形成一整套为用户及交通管理部门提供道路交通信息的新型交通系统。

 
　　2智能交通的现状

　　智能交通的发展离不开各学科的进步和相互渗透，但核心技术有4个方面：（1）探测与识别技术--探知行驶在道路设施上的车辆位置和速度，各种传感器；（2）通信技术--提供车辆与车辆间、车辆与道路间、道路与控制中心间以及车辆与管理服务部门间的信息交换；（3）计算机技术--处理交通系统运行过程中的大量实时数据和通信信息；（4）算法和模型--自动控制动态运输系统及模式识别。下面分别从车辆、道路、管理方面做详细介绍。

　　2.1车辆智能化

　　尽管目前的车辆尚未真正智能化，但越来越多的车用设备正在使车辆符合智能交通的要求，包括电子地图和GPS接收机的车辆自动定位系统、智能化的驾驶员安全保护系统（防瞌睡警告系统、紧急刹车预警系统、胎压检测系统、事故自动通报系统、周边车辆危险接近警告系统、障碍警告系统、自动减速系统）、车辆防盗系统、扩大视野避免视线视角的视角支持系统、自动车距保持控制系统、车辆超速保护系统等。

　　2.1.1车辆控制系统

　　车辆控制系统的目的是开发帮助驾驶员实行自动车辆控制的各项技术，从而使汽车行驶安全、高效。其具体功能有：

　　（1）驾驶监督。它在驾驶员疲劳或精力不集中的情况下，及时发出警告信号，预防事故发生。

　　（2）辅助驾驶。对于老年司机或者在恶劣气候条件下行车，通过车灯亮度控制和闪烁导航设备，加强视觉效果，减少车辆碰撞。

　　（3）防止碰撞。在迷雾天气容易出现车辆追尾等碰撞事故，因此需要在最小安全距离内发出警示信号，这样可以释放驾驶员的心理负担，有利于安全行车。

　　（4）自动变速控制。实现在最节省燃料的情况下驾驶车辆或船只，并自动控制行驶速度。另外，为了安全起见，在车辆前端必须装有监视装置，必要时可以紧急刹车。

　　车辆控制系统目前还处于研究试验阶段，从当前的发展看，可以分为两个层次：

　　一是车辆辅助安全驾驶系统。它由车载传感器（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构成。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，车载计算机进行处理，对驾驶员提出警告，在紧急情况下，强制车辆制动。

　　二是自动驾驶系统。装备了这种系统的汽车也称为智能汽车，它在行驶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。智能汽车在智能公路上使用才能发挥出全部功能；如果在普通公路上使用，它仅仅是一辆装备了辅助安全驾驶系统的汽车。

　　2.1.2车辆自动导航系统

　　车辆自动导航与定位系统是由全球定位系统GPS导航、自律导航、信号与数据处理器、存储单元驱动器、液晶LCD显示器、地图适配器、电子地图数据库等相应的软件组成的车载导航系统，它是智能交通的核心部分之一。

　　（1）GPS导航

　　全球定位系统（GPS）是由分布在与地球赤道面倾角为55°的6个轨道面上的24颗卫星（21颗工作星，3颗备份星）组成的，其运行周期为l小时58分，轨道平面高度为20200km。这样的分布是为了保证每天出现在地平线上的卫星数目在4～11颗左右（但最多不超过12颗），所以GPS接收机一般都选为8通道或12通道。GPS当初是美国的军用系统，目前民用精度误差不超过5m。

　　（2）自律导航

　　当汽车行驶在地下隧道、高层楼群、高架桥下、密集森林等地段与卫星失去联系时，车辆会自动导入自律导航系统。这时，车速传感器从汽车前进的速度中检测出车速脉冲，通过微处理器直接从速度和时间中求出行驶的距离，汽车高速行驶轮胎会膨胀，由于用轮胎转速求出的距离会产生误差，所以取一个向上的距离系数来修正，以得到高精度的自律导航。

　　陀螺传感器可以检测汽车前进方向的变化和行驶状态的变化（即汽车角速度的变化值）。例如汽车行驶在弯路、蛇形路面、勾状山道、环状盘形桥，或发生雪地打滑、轮渡过河、更换轮胎等路况时，行驶的距离、方向、状态都与卫星导航提供的坐标和高度产生了误差，通过陀螺传感器的绝对位置的检测和对前进方向的行驶状态进行修正，得到汽车正确的定位坐标。

　　（3）地图匹配器

　　指示汽车位置的鼠标有时显示在电子地图上的道路外边，而不在道路的中央，这是由于GPS导航、自律导航所检测到的汽车位置信息、前进的方向等都与汽车实际行驶的轨迹和在电子地图上显示的路线位置存在一定的累积误差。为了修正这种位置指示的偏差，保持各种导航定位信息与电子地图上的道路坐标相统一，就要采用地图匹配技术，在硬件上要增加一个地图匹配电路，对定位信息进行实时数字相关比较，并作出实时匹配修正，在电子地图上使鼠标指示在道路街道的中央。

　　GPS导航、自律导航、地图匹配技术，就构成三重精度的汽车导航。

 
　　（4）LCD显示器

　　车辆自动定位导航系统的标准要求显示器能显示双画面，能清楚地显示检索到的3条以上路线。因此，从满足清晰地显示地理信息条件，又确保安全驾驶出发，一般都选用薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器，因为在它的每个像素后面部配置了一个半导体开关器件来驱动，可以实现了高亮度视频显示。

　　（5）DVD-ROM驱动器

　　DVD具有高密度的海量数据访问，并且是激光无接触读取数据，无形中就延长了数据存储的寿命，在一般灰尘下不影响它的回放质量，数据传输特别快，图像分辨率特别高，回放时间长，每个字节成本低，特别适用于汽车导航，一经推出受到普遍青睐。汽车导航中目前应用的是单面双层DVD光盘，容量为8.5GB，可存储4000万个街道名称地址，4900万个电话号码、可供检索目的地的地址，或者能存储100万以上人口城市的290座的三维坐标多媒体地理信息。光驱结构上采用电子防震系统和双门防尘措施，以满足汽车高速行驶的要求。

　　（6）语音识别

　　语音识别在车辆自动导航中有特别的意义，因为它减少使用车载触摸屏所带来的行车安全问题。有资料表明，车载触摸屏的使用会增加15%的非正常偏离车道现象。而声音系统扩展了人车操作界面系统的控制范围，又不占用主仪表区，既不用驾驶者的手或眼，又能准确传递信息。在车辆自动导航中依靠语音识别系统可以用语音指令打开收音机，转换频道，开启空调，调节致冷量，启动汽车导航系统，并用语音检索到达目的地的最佳路线等等。这种软件无论司机与麦克风距离多远都能改善噪音滤波特性，实现抗噪音的语音识别。

　　智能车载导航系统一经问世，即显示出强大的生命力和广阔的应用前景，并产生了巨大的社会和经济效益。由于巨大的市场潜力和不可估量的发展前景，日本几乎所有的汽车生产厂家都参加了这一高科技角逐，仅近几年投入市场的新系统就有30多个，如日本的宏达、尼桑、本田、马自达、三菱以及松下、先锋、阿尔派、健伍等公司都已开发出自己的车载导航产品。1997年日本的AVL系统销售了100多万套，2000年突破200万套。

　　世界其他发达国家如美国、德国、荷兰不甘落后，力图在该市场占有一席之地。在欧洲，由飞利浦、西门子开发的车载导航系统1995年已在雷诺、菲亚特等大众化民用车辆上使用；从1994年起奔驰-S系列、宝马-7系列厂装车辆已将GPS车载导航系统列在选装清单上。

　　根据《GPS World》杂志刊登的美国工业发展研究机构的预测，到2005年，日本、北美和欧洲每年将有1500万～2500万套产品售出；在2010~2015年间，约有50%的汽车在出厂时就已装备了车载导航系统；在以后时间里该系统的普及率将会逐渐提高到100%。车辆自动导航产业的收入在1999年为5亿美元，到2007年将超过30亿美元。

　　2.1.3智能汽车

　　智能汽车与传统汽车的本质差别在于它是一种信息化的汽车产品。综合而言，智能汽车主要应实现车载通讯、信息加工处理、环境探测、辅助控制（含自动驾驶）功能，其智能有3个层次：

　　碰撞警告--提醒或警告驾驶者；

　　免碰系统--有固定的驾驶者辅助系统或紧急状况触发系统，部分控制车辆的行驶，以免碰撞；

　　车辆自动化--完全控制车辆的驾驶。

　　（1）智能汽车的组成要素

　　①车载通讯装置：以无线电（毫米波、微波、FM）、光（光束、图像）、同轴电缆、卫星、电磁引导、超声波等为媒体，实现在极小范围及线路范围内的移动通讯。以无线电通讯为例，通讯装置一般由天线、调制解调器和车载电台等组成。

　　②多媒体信息输入输出装置；它重要的人机界面，包括可作为电子导行器画画以及FM收音机、CD操作、空凋机操作画面显示的显示器，对驾驶员语音指令加以识别的语音识别装置，用作输出语音辅助提示信息及娱乐的扬声器。

　　③车载计算机及数据库：可分为硬件和软件包两部分。硬件部分包括微机控制系统和连接线缆等，用于智能汽车的数据加工处理，同时集成传统汽车电子控制部分的数据处理功能。软件包包括数据库以及各种专用程序（如最短路径计算程序等）。数据库包括静态和动态两种。静态数据库为包括道路电子地图（基础地理信息、公路数据、设施数据及有关背景数据、路途连接数据等）和车辆工作状况数据库的CD-ROM，动态数据库包括交通指挥中心实时提供的气象、道路情报等数据。

　　④汽车IC卡：标识机动车身份的有源电于卡，同时记录汽车的行驶数据和缴费数据。其数据由公路边的微波设备快速读写，用于高速公路电子收费系统对汽车进行判定并就费用（高速公路通过费、养路费等）、运行记录进行电子存取操作。IC卡同时可用于交通监控、流量测定和车辆定位等领域。

　　⑤车载探测装置：这是一系列传感器，分为两大类。汽车／驾驶员检测装置用于检测车辆运行状态及驾驶员异常状态，环境检测装置利用激光传感器、电子视野图像识别系统等检测车辆的驾驶环境如周围车辆、行人、障碍物、与临近车辆的相对位置以及其他路面情况。

　　⑥辅助控制与自动驾驶装置：分为动力传动系统控制装置（发动机、变速器、驱动力控制）、底盘控制装置（制动系、动力转向和4WS控制、悬架控制）、驾驶环境控制装置（驾驶姿势、行驶环境、空调、安全气囊控制）以及辅助驾驶控制装置（驾驶员生理状态、防止误操作和危险情况及提高舒适性的有关控制）和自动驾驶、自动跟踪行驶控制装置等。

 
　　（2）智能汽车产品

　　“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。

 
　　日本由5家政府有关部门合作制定的关于推进智能交通系统的整体思想，成为日本智能运输系统的基本方案。其中不停车自动收费系统被列为9个开发领域和20个用户服务项目之一，作为重点发展项目将在国内7200公里的高速公路上实施。日本的丰田、三菱等公司均在加紧研制和推广该项目。日本政府有关部门表示，将在全日本主要高速公路上推广这一系统。这为制造相关设备的厂商带来巨大的市场。

　　日本企业研制的电子收费系统可通过设置在汽车里的香烟盒大小的通信装置和收费站接收器的无线数据交换，自动完成与银行间的收费结算。整套电于收费系统主要的设置包括车载器、电子收费系统专用信用卡和收费站的路用无线接收系统。各企业生产的不同类型的车载器，包括安装费及调试费，每台车不超过5万日元。2001年的销售量是100万台，预计2005年达到1500万台。业内人士估计，全日本7000万辆汽车中的至少2000万辆将使用这种装置。

　　电子收费系统专用信用卡是可以插进车载器，完成高速公路无线收费结算的专用信用卡。据估计，到2006年3月底，这种设备的市场将超过l100亿日元。松下通信工业、三菱电机、NEC、日立制作所、东芝等各大公司早已闻风而动，要在其中抢占更大的份额。

　　2000年3月12日松下通信工业向市场推出的不停车电子收费系统车载器天线部分和机身分开，而且型小体薄。由于天线较小，不会妨碍视线，加之机身很薄，厚度仅为15mm，所以可在方便插卡的地方任意安装使用。由于该车载器内置有语音查询功能，所以不用眼睛便能确认费用，在车辆通过收费站时，通过语音可进行“费用是××日元”等这样的提示。当插入电子收费系统卡后，车载器便会通知车主“电子收费系统可以使用了”、“请您礁认电子收费系统卡”、“电子收费系统卡还没有取走”。在发生异常情况时，车载器便会以语音方式提醒车主并提示错误代码。该车载器价格定为4.28万日元，计划月产2万台。

　　为了保障汽车和收费站的电子收费系统设备之间进行可靠的通信，松下公司还开发了收发5.8GHz电波信号的专用高频集成电路（MMIC），并且开发出电子收费系统通信协议专用单芯片系统LSI，提高了产品性能的可靠性。

　　目前，在世界上各国所生产和使用的不停车收费设备，读写频率尚未形成一个统一的国际标准。全世界归纳起来有两种使用较多的频率就是基于915MHz的北美频率和基于5.8GHz的欧洲频率。另外，欧洲和美国也有一部分电子收费系统的车道设备上采用了2.45GHz的读写频率。但基于智能运输系统的5.8GHz的读写频率成为国际标准几乎已成为大趋势。

　　2.3交通信息智能化

　　包括先进的旅行者信息系统、智能化的旅客服务系统、交通流诱导信息系统。

　　2.3.1先进的交通信息服务系统

　　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，交通参与者通过装备在道路、汽车、换乘站、停车场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；系统得到这些信息并处理后，实时向交通参与者提供道路交通、公共交通、换乘、交通气象、停车场以及与出行相关的一系列信息：出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。当车上装备了自动定位和导航系统时，交通信息服务系统可以帮助驾驶员自动选择行使路线。

　　交通信息服务系统的具体设施和功能包括：

　　（1）无线数据／交通信息通道。为交通旅行信息提供专用的话音数据通道，旅客可以选择自己熟悉的语言来接收交通服务信息，例如路况、市况、气象、车站、停车场、换乘等各种旅客感兴趣的相关信息。

　　（2）车载移动电话接收交通信息。这是在交通网络上开通的双向数字移动电话系统，用作动态路由引导、驾驶信息、救援服务、停车信息、公交信息以及集装箱管理等。

　　（3）路由引导系统。将城市交通控制系统和交通信息数据库连接，执行动态路由引导功能，其中含有路由引导策略软件，使得行驶需求（距离或时间）最小化。其实现方案有两种：一是利用无线数据／交通信息通道；二是利用车载移动电话系统。

　　（4）选择最佳路由的电子地图。基于数据库技术的数字地图，用作车内导航；同时，它与车载移动电话系统和差分全球定位系统一起，用作救援管理措施。

　　随着信息网络技术的发展，科学家们已经提出将交通信息服务系统建立在INTERNET上，并采用多媒体技术，这将使交通信息服务系统的服务功能大大加强，汽车将成为移动的信息中心和办公室。

　　2.4交通管理智能化

　　包括智能化的交通管理控制中心、交通流动态诱导系统、公共交通智能调度系统、智能票务管理系统、智能车辆管理系统、智能停车场管理系统、特殊车辆运行管理系统、公共交通优先保障系统以及智能车站、航空港、码头管理系统。

　　2.4.1先进的交通管理系统

　　交通管理系统主要是给交通管理者使用的，它将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视，根据收集到的信息，对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。它的主要功能体现在以下方面：

　　（1）交通监视。采用检测环、红外线、微波、声波或视频图像等检测手段采集交通流量数据，并判别交通流成分、队列、事故、速度等不同情况；同时还要监测车辆尾气排放等保护环境指标。

　　（2）交通控制。通过动态数据处理，及时调整交通信号的定时间隔，在可变信息牌上提供实时交通信息，有效地降低交通拥塞率和出行时间；在城市交通中有效地减少在交叉路口的停车时间，并减少车辆对城市的污染。

 
　　（3）出入控制。利用数字图像和牌照自动识别技术，建立城市中心地区的交通出入控制措施，保证公交优先；同时尽量减少车辆在市内行驶，减少城市污染。

　　（4）交通管理。基于交通控制的动态信息显示，用来管理车道、车速、队列尾部保护以及路由信息、事故警示等；另外，还包括上下匝道的有效控制和管理。

　　（5）援救管理。利用闭路电视系统快速检测事故现场，提供救援区间的地理位置和事故性质；紧急呼叫系统通过话音数据，描述事故地点和环境、气象情况，并警示后续车辆。差分全球定位系统、电子地图和车载移动电话集成系统，使救援车辆的响应时间减到最小，从而提高幸存率，减少人员伤亡。

　　2.4.2先进的公共交通系统

　　公共交通系统的主要目的是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，提供便捷、经济的、运量大的公交系统。

　　意大利都灵市采用的“5T”系统，明显提高公共汽车的准时性。每辆公共汽车上装有一个定位系统，它确定车辆离最近5个计时器的位置，并自动向中央控制室报告。如果公共汽车晚点了，控制中心就改变车辆前方交通信号的定时间隔。这种公交运输优先系统在对私人交通没有不良影响的前提下使公交运输时间效率提高了14%。

　　2.4.3货运车辆运行管理系统

　　货运管理的系统的实质是运输企业应用智能交通技术来谋求最大效益的一种调度系统。它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。它综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，增加运输安全性、提高货运效率。它可细分为以下几个系统：

　　（1）集装箱管理系统。在货车和调度中心之间利用陆地或卫星通信网络加强联络，并监视载货车辆的运行路线和状态，预告偏离车道和时间延误等情况，保证集装箱准时、安全地到达货仓所在地。

　　（2）危险品监视系统。监视装载危险品的车辆行驶情况，加强货主与运输部门的联系，随时发出紧急事故通知。

　　（3）转运信息管理系统。用于多种交通工具运输集装箱货物，并需要在车站、码头或机场预留场地、泊位或仓库时，可减少转运时间，节约库场。

　　3智能交通的应用状况

　　日本在1998年长野冬季奥运会期间所做的是智能交通在交通管理上的成功例子。长野的基础设施并不发达，交通十分拥挤，尤其是在大量游客涌入时情况就更糟糕。于是，长野在城市主干道上安装了大量传感器，收集并处理有关交通拥挤、旅行时间和交通规则方面的信息，并通过道路沿线的信息牌、电话、传真和因特网把这些信息即时提供给驾驶员。运送运动员和官员的车辆则贴上了红外线标识，根据车辆红外线标识发出的位置信息，系统为驾驶员提供最佳路线和所需行车时间等信息。同时，沿路的交通信号也为官方车辆提供优先权--通过向所有驾驶员提供精确的交通信息，确保官方车辆的安全和高效行驶。

　　1997年10月，美国联邦公路局所属智能交通联合规划局根据智能交通实际运用的成果，提出了“智能交通的效益”报告。报告表明，在部分美国城市采用智能交通后，降低事故率15至71个百分点，缩短交通事故伤者救护时间8.45分钟，降低死亡率11个百分点，缩短行驶时间7.4%～47.7%，提高道路通行能力8.3%～86%；明显减少运营成本：不停车自动收费系统可降低费用34%～91%，确认两车相撞紧急援救系统可降低费用4%～9%，运输企业车辆管理系统节约费用5%～25%。

　　由此可见，与传统交通系统相比，智能交通的实现将会有明显的经济效益和社会效益。

　　世界上美、日、欧的智能交通产业化进程比人们预料的要快得多，这直接从智能交通展览会的规模和展品品种与数量上得到反映。为了促进智能交通的发展，从1994年起每年都在举办智能交通世界大会的同时，举办智能交通展览会，以便展示智能交通的研究成果，开拓智能交通产品市场。1994年11月在巴黎第一届智能交通展览会上，参展公司共70家，展位不足150个，而2001年9月底在澳大利亚悉尼举办的第八届智能交通展览会上，登记的参展公司和机构就有98家。今后20年内，美国智能交通系统的商业市场估计达3500亿美元，日本智能交通整体市场将达50万亿日元规模。

　　智能交通的实施有利于提高国家竞争力。美国，欧洲及日本都是当今世界主要的汽车产地，彼此之间争夺汽车市场的竞争十分激烈。将来，谁能在智能交通系统的研究开发中保持领先地位，谁就将拥有庞大的汽车消费市场。因此，他们之间谁也不甘落后，纷纷投入了大量的人力物力进行开发研究。

　　4我国智能交通产业现状及发展建议

　　4.1良好的发展环境

　　《中国21世纪议程》明确将可持续发展作为我国跨世纪经济与社会发展战略的理论依据。交通运输是自然资源的主要消耗者，又对社会经济发展和自然环境有巨大影响，因此交通运输的发展对人类可持续发展起着至关重要的作用。最近，国务院发展中心、中国环境与发展国际合作委员会都在研究我国的可持续发展的交通运输战略，从国外交通发展的经验教训中，选择适合我国国情的可持续交通运输发展战略并制定相关的政策，在此基础上同时制定出智能交通发展的战略计划。

　　根据国民经济发展规划，国家将交通基础设施建设列为新的经济增长点。今后一段时期，国家高速公路主干线、快速铁路、港口、航空港及城市道路、轨道交通、公共交通将得到重点建设和发展。智能交通作为一种崭新的交通模式将有大展身手的空间。

 
　　2000年全国智能运输系统协调指导小组办公室宣布正式成立，并在有关单位推荐的基础上确定了一批专家组成全国智能运输系统专家咨询委员会，加强对国内智能运输系统研究与发展的组织和协调；并将结合“十五”计划及2010年远景规划编制工作，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、地区特点进行研究开发和应用示范，促进产业化，推动和组织国际交流与合作，并开展宣传与科普工作。

　　交通部最近制定的《公路、水运交通信息化“九五”规划和2010年发展纲要》中提出：“本规划和纲要的实施，将在全国交通系统建立一个以计算机技术、通信技术和信息网络技术为基础的全方位的现代化信息网络，发展和应用各种业务信息系统，为各级交通主管部门决策，为交通企事业的经营管理以及面向社会提供准确、及时的信息服务，达到决策科学化、办公自动化和经营管理现代化，并为我国交通运输系统的智能化奠定跨世纪的信息化基础”，“在此基础上，发展形成我国智能运输系统（ITS）的基本框架”。

　　4.2产业和应用已在起步

　　目前国内从事智能交通相关产品和系统的开发的厂商已超过百家，涉及车辆自动导航和定位系统、交通GIS软件、智能交通信号控制系统、不停车自动收费系统、旅游信息等领域。

　　北京、上海、杭州等地已在公交车辆上装载了自动车辆定位系统，实现了公交车辆实时监控和调度的动态管理，提高了公交企业的调度管理水平，提高了车辆的利用率。

　　广州等地的公路上已安装了的不停车自动收费系统。广州四维信息工程公司研制的金路不停车自动收费系统是应用该公司的两项专利--技术公路不停车收费系统（发明专利）和红外车牌卡（实用专利），根据中国公路的实际状况研制的公路、桥梁、隧道不停车自动收费系统。

　　我国还在交通管理信息系统、光缆监控系统、车辆检测系统、交通广播系统等4个方面有着比较深入的研究。因此，发展智能交通在中国有着坚实的基础。

　　4.3我国智能交通发展建议

　　应发挥产、学、研各自优势，合作开发，重视成果转化，使研究成果转变为生产力。采用多种方式，如联合设立“科技风险投资基金”、联合建立“研究中心”、联合兴办“高科技产业”等，推进智能交通关键技术及产品的研制工作。

　　企业按市场需求，投入先期开发费用、形成专用技术或产品投人市场。争取国际合作或贷款，联合开发项目。国家贷款，扶植智能交通产业。国家、地方联合投资，开发本地区智能交通项目。

　　（1）原则

　　?大城市交通ITS研究应以提高路网通行能力和利用效率为原则，以实现合理交通结构为中心。

　　?高速公路ITS研究应以保证安全驾驶及事故快速处理为中心。

　　?在建交通设施项目的ITS的相关技术应以统一规划设计，同步建设为原则。

　　?ITS开发的项目应以自己开发为主，引进关键技术为辅为原则。

　　（2）重点研究领域与开发项目

　　?先进的交通管制系统，包括：车辆图像识别自适应信号控制系统、基于减少能耗和污染的交通信号优化控制系统、公交优先信号控制系统。

　　先进的交通信息服务系统，包括：交通信息双方传送技术、动态经路诱导系统。

　　先进的公共交通系统，包括：公共交通车辆自动调度系统、无接触式自动检票系统、公共交通行驶信息引导系统。

　　先进的公路交通系统，包括：不停车收费系统、事故紧急救援系统。

　　先进的车辆控制系统，包括：行车安全报警系统、行车自动控制系统。

　　先进的物流及交通系统，包括：物流信息调度管理系统、物流最佳集配系统。

　　21世纪是公路交通智能化的世纪，科学家们已为未来的“智能公路”描绘出了美丽的前景：所有的道路上都没有警察，遍布世界的计算机系统将协调交通信号、控制高速公路上的交通流量、探测事故和车辆抛锚情况，从而把人们在路上耽搁的时间减少到最低限度。

  【中安网原创稿件声明】转载中安网文章时应遵循以下三个规则：1、保持原创文章中图表、图片、音视频的完整性；2、完整标注文章作者［文章前后有说明］；3、转载中安网原创中部分内容也要完整标注来源"中安网"，违者本网将依法追究。