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智能交通簡介和發展前景
來源：互聯網 發布時間：2008/10/27
在本站這幾天的報道中，智能交通的新聞信息不在少數。許多城市都在加入智能交通，同時智能交通給人們帶來許多便利。
08年，奧運來了，因著這四年一度的盛會，亞洲、中國、北京比往日贏得了世界更多的關注。此時，作為衡量城市效率的重要指標之一——城市交通的便捷與否成為籌辦奧運的一個重要工作。當然，良好的交通環境不僅可以給四方來客留下深刻的印象，也能為人們節省商務成本，增加出行方便。在這種形勢下，大范圍普及智能交通系統（IntelligentTransportationSystem，簡稱ITS）成為治理城市交通的一個重要措施被提上日程。
仔細觀察不難發現，智能交通系統已經深入我們生活的方方面面：電子警察、GPS、不停車收費公路等都屬于智能交通范疇。然而，很多人對智能交通還未形成深刻的認識，什么是智能交通？智能交通的常用領域有哪些？目前智能交通發展進度如何？智能交通的未來發展又是如何？
一、什么是智能交通
智能交通是一個基于現代電子信息技術面向交通運輸的服務系統。它的突出特點是以信息的收集、處理、發布、交換、分析、利用為主線，為交通參與者提供多樣性的服務。
二、智能交通在現代社會的應用領域
智能交通的應用領域非常廣泛。而在我國，智能交通出現最早、應用最多、最常見的領域主要包括以下三方面：
（一）不停車收費系統
自1988年我國首條高速公路建成通車，就是以封閉式人工收費模式出現的。人工收費是早期高速公路收費普遍采用的模式，后來發展到半自動收費。這兩種也是目前最常見的高速路收費方式。但是，停車、繳費、啟動，對于高速公路每日龐大的車流量來說，這樣一整套收費程序不僅耗費時間，而且容易造成交通擁堵。為了解決因交通擁堵帶來的車輛油耗、空氣污染等問題，以及避免人工收費過程中可能產生的營私舞弊現象的出現，電子不停車收費(ETC)在90年代應時誕生并迅速發展成一種嶄新的收費方式，對提高收費道路通行能力，滿足道路通行者簡便支付通行費等有明顯的效應。各個國家開始積極研制不停車電子收費系統。由于該技術對提高收費道路通行能力、滿足道路通行者簡便支付通行費等有明顯的效應，該技術的發展應用在短時間內形成了規模效益。我國已建的高速公路，以及各省市的大部分獨立大橋、隧道，城市環線、貸款集資道路均為收費道路。在收費道路迅速發展及逐步擴大的背景下，道路收費系統及其技術成為國內關注的對象。在歐、美、日等國家先后使用不停車收費系統并獲得成功之后，我國也著手推廣這一先進技術。
1、概述
不停車收費系統又稱電子收費系統ElectronicTollCollectionSystem，簡稱ETC系統)是以現代通信技術、電子技術、自動控制技術、計算機和網絡技術等高新技術為主導，實現車輛不停車自動收費的智能交通子系統。該系統通過路側天線與車載電子標簽之間的專用短程通信，在不需要司機停車和其他收費人員操作的情況下，自動完成收費處理過程。不停車、無人操作和無現金交易是電子收費系統的三個主要特點。
ETC系統主要包括四部分：電子標識卡、收發器、微處理器和車道控制器。電子標識卡即有源電子射頻卡，也被看做車輛的“身份證”。它存儲了車輛的編號及相關信息，在車輛通過車道時，電子標識卡與射頻天線以專用短程通信（DedicatedShort-RangeCommunication，簡稱DSRC）方式進行數據交換，將車輛信息傳遞出去；裝有微波線路的收發器具備很強的抗干擾性和快速通訊能力；微處理器相當于“翻譯機”，可以將標識卡傳遞過來的信息進行翻譯并
[!--empirenews.page--]傳至車道控制器，進而獲取車輛資料；根據卡上的信息，車道控制器可以判定通過車輛是否有正常通過的權力，還可判斷卡的有效性，并起動相應的交通標志，也可以發出警告給車主必要的提示，如果發生違章闖關現象也可驅動抓拍系統進行違章取證等?？梢哉f，射頻識別技術技術的使用使得不停車收費系統先天的具有了收費技術上的優勢，同時，對于城市而言，它還擁有了管理和控制城市交通的潛在能力。在交通繁忙低端都可以采用這項技術，以有效提高這些市政設施的資金回收能力。電子收費系統在國外被廣泛地應用于開放式的收費站，國內目前部分省市的高速公路已有所實施。電子收費系統代表當今最先進的收費技術，也是未來發展的方向，有著廣闊的發展前景。
目前，電子不停車收費技術的采用不僅減少了收費站占地規模，并有效的提高了通行能力，在我國，不停車收費已經成為高速公路收費方式的未來發展趨勢。
（二）電子警察
交通工具的迅猛發展以及私家車的日益普及在為我們的出行帶來了方便快捷的同時，也給交通部門增加了新的考驗和壓力。傳統的交通管理體系在新形勢下顯得力不從心。而多種電子科技產品的應運而生使這一情況得以改變。電子警察系統便是運用最新科技成果為制止交通違章強化交通管理而打造的先進武器，它的出現為整治違章闖加強交通建設建立了不可磨滅的功勛。
電子警察是一種利用自動化檢測與測量技術捕獲交通違法或交通事故，利用網絡將采集的信息傳回公安部門進行分析處理，并以此為證據對肇事者進行處罰，以減少事故發生、輔助交警工作的方法。它作為視頻監控與智能交通體系的完美結合，通過迅速的監控、抓拍、來獲取違章證據，為處理交通違章執法提供行之有效的監測方法。因為它的準確、公正的執法作用已成為道路交通管理隊伍中必不可少的重要一員。
目前比較典型的電子警察系統由于受到技術因素和經濟因素制約，應用尚未普及，常見的電子警察系統有以下兩種：闖紅燈交通違章自動記錄系統；車輛防盜治安卡口系統。
1、闖紅燈交通違章自動記錄系統。本系統用于對城市路口闖紅燈車輛的自動識別和違章車輛的自動抓拍。常見的實現方式有：視頻電子警察、數碼電子警察、數碼視頻組合電子警察。由于數碼視頻組合電子警察既克服了單純視頻電子警察或單純數碼電子警察的不足，又集中了兩種系統的優點，所以已經逐漸取代前兩種系統成為最常實現的電子警察系統。該系統一般由前臺和后臺兩部分組成。前臺采用航天科技中的運動目標檢測技術、目標識別技術和目標跟蹤技術，包括電子眼、傳感器、測速儀等，用于捕捉闖紅燈違章車輛。電子眼一般是指攝像頭，可在被觸發的情況下進行自動拍攝。傳感器安裝于路口地面下的壓力傳感器，用于對車輛駛過時觸發電子眼進行拍攝。測速儀常安裝在高速公路和城市高架路兩旁，對來往車輛的速度進行測量。后臺包括后臺應用軟件一套，用于管理前臺已捕獲的違章車輛數據。
2、車輛防盜治安卡口系統。本系統主要應用在城市的進出口交通要道上、高速公路的出入口、重點路段等處的重點監測，利用先進的光電、計算機、圖像處理、模式識別、遠程數據訪問等技術，對監控路面過往的每一輛機動車進行連續全天候實時24小時不間斷、無遺漏的記錄，獲取過往車輛的局部特征圖像和車輛全景圖像，保存所采集的車輛圖像，存入計算機生并生成數據庫，數據具備聯網查詢功能，為各地公安及交警部門進行交通管理提供重要線索和依據。系統主要由卡口前端系統、網絡傳輸系統、卡口后端系統、應用軟件系統等幾部分組成，前后端系統一般由車輛攝像機、照明燈和應用服務器等組成。網絡傳輸系統和應用軟件系[!--empirenews.page--]統則負責信息 傳輸和服務器管理。不同的系統負責不一樣的任務，具有不一樣的功能。
電子警察與傳統的人工警察相比有著多種優點，例如違章識別率高，沒有誤判的行為；所有信息全部自動化傳輸并且集中處理；信息可直接儲存為圖片形式并且與電腦相連，查詢方便快捷……此外，電子警察系統還能對廣大駕駛元產生強大的威懾效果，促使其不敢隨意違章，從而既保障了交通安全，減輕了民警的勞動強度,又解放了大量的糾違警力。
隨著技術的成熟，電子警察系統的運用日趨廣泛，在我國的交通建設中發揮著重要的作用，扮演著舉足輕重的角色?？梢哉f，電子警察系統與傳統警察相比，是一次徹底的革命。也是智能交通不可忽視的運用。
（三）GPS
GPS即全球定位系統（GlobalPositioningSystem）。它是美軍70年代初在“子午儀衛星導航定位”技術上發展起來的具有全球性、全能性（陸地、海洋、航空與航天）、全天候優勢的導航定位、定時、測速系統，由空間衛星系統、地面監控系統、用戶接收系統三大子系統構成，已廣泛應用于軍事和民用等眾多領域。
簡單地說，GPS是一個由覆蓋全球的24顆衛星組成的衛星系統。這個系統可以保證在任意時刻，地球上任意一點都可以同時觀測到4顆衛星，以保證衛星可以采集到該觀測點的經緯度和高度，以便實現導航、定位、授時等功能。全球定位系統開發的原始目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的。很多專業人士認為全球定為系統是美國獨霸全球戰略的重要組成部分。經過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。
在發達國家，GPS技術已經開始應用于交通運輸和道路工程之中。目前，我國在這方面的應用也已開始起步，從安防視角看，GPS在智能交通領域運用的最為廣泛，不論給專業領域還是大眾生活都帶來了不可忽視的深重影響。
GPS智能交通系統的總體設計涉及綜合性的高科技研制開發，從技術上看主要是融合全球衛星定位系統(GPS)、交通地理信息系統(GIS)和無線數字通信技術(GMS)三項高新技術為一體的最新高科技研制任務，當然設計試驗過場中離不開巨量的計算機軟件編程及調試優化工作。
在道路工程中，GPS目前主要用于建立各種道路工程控制網及測定航測外控點等。實踐證明，在幾十公里范圍內的點位誤差只有2cm左右，達到了常規方法難以實現的精度，同時大大提前了工期。GPS技術同樣應用于特大橋梁的控制測量中和隧道測量中，其速度快、精度高，具有明顯的經濟和社會效益。
此外，GPS在汽車導航和交通管理中的應用最為突出。三維導航是GPS的首要功能，飛機、船舶、地面車輛以及步行者都可利用GPS導航接收器進行導航。汽車導航系統是在GPS的基礎上發展起來的一門新技術。它由GPS導航、自律導航、微處理器、車速傳感器、陀螺傳感器、CD-ROM驅動器、LCD顯示器組成。
它所能實現的功能包括：
1、車輛跟蹤利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛的實際位置，并任意放大、縮小、還原、換圖；可以隨目標移動，使目標始終保持在屏幕上；還可實現多窗口、多車輛、多屏幕同時跟蹤，利用該功能可對重要車輛和貨物進行跟蹤運輸。
2、提供出行路線的規劃和導航規劃出行路線是汽車導航系統的一項重要輔助功能，包括：自動線路規劃：由駕駛員確定起點和終點，由計算機軟件按照要求自動設計最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數最少[!--empirenews.page--]的路線等。
3、信息查詢為用戶提供主要物標，如旅游景點、賓館、醫院等數據庫，用戶能夠在電子地圖上根據需要進行查詢。查詢資料可以文字、語言及圖像的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。同時，監測中心可以利用監測控制臺對區域內任意目標的所在位置進行查詢，車輛信息將以數字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來。
4、話務指揮指揮中心可以監測區域內車輛的運行狀況，對被監控車輛進行合理調度。指揮中心也可隨時與被跟蹤目標通話，實行管理。
5、緊急援助通過GPS定位和監控管理系統可以對遇有險情或發生事故的車輛進行緊急援助。監控臺的電子地圖可顯示求助信息和報警目標，規劃出最優援助方案，并以報警聲、光提醒值班人員進行應急處理。
總之，GPS是近年來開發的最具有開創意義的高新技術之一，必然會在諸多領域中得到越來越廣泛的應用。相信隨著我國經濟的發展，以及高等級公路的快速修建和GPS技術應用研究的逐步深入，其在道路工程和交通運輸中的應用也會更加廣泛和深入，并發揮出更大的作用。
三、ITS的未來發展
在北美、歐洲及日本等發達國家，ITS的發展于明顯處于國際領先地位。在美國，由聯邦／州運輸部作為主管部門，立法機構及地方政府均有介入。政府的作用是對發展目標進行戰略規劃，如美國國會1997年完善為《綜合運輸法》，對如何采用先進技術以提高運輸網絡效能做了相應規定；1996年初聯邦運輸部對ITS的發展又具體規定出交通信息管理、緊急事故響應、旅行信息等9個子系統作為該計劃的基本構成，明確了到2001年的發展目標。此外，政府也是資金的主要來源。美國政府每年對ＩＴＳ都有專門的預算，如1997、1998年分別為2.4和2.5億美元，而日本僅在1995年政府就投入6.7億美元。這為ITS的發展提供了重要的物質保證。在歐洲，ITS有180個伙伴，它的另外一個組建是各國的ITS分會，有27個分會，代表了大約1800多家公司，此外還有ITS歐洲大會協會等。這樣的歐洲ITS大會，就能夠對整個ITS行業發展起到重要的協調、領導與溝通作用，同時也促進了ITS整個行業的發展。借鑒國外ITS發展的先進經驗，盡管我國的ITS尚處起步階段，有了政府的支持、行業人士與社會各界的齊心努力，生活中也能看到ITS帶來的極為明顯的變化。
可以立體停放的自行車、能夠實時報告公交到達時間的停車牌、電子警察的運用、車牌識別技術的發展……ITS越發深入我們的日常生活，將先進的科技與日常交通融會貫通，將人、車、路、環境等多種要素以傳統交通無法比擬的動態方式組合在一起形成一個嶄新的系統。
在這個系統當中，人們賦予機器“思考”的能力：車輛能夠在道路上自由行駛，道路可以依靠自身的智能將交通流量調整至最佳狀態……高效、安全、舒適、暢通、準確，瞬息萬變的時代科技改革了生活、改善了整個運輸系統的運行。
在公路交通智能化飛速發展的21世紀，智能交通技術將多項技術結合在一起，以人工智能控制交通領域的方方面面，它的普及有效的減少了交通事故的發生，對于資源的有效合理利用在降低環境污染的同時也有助于最大限度的發揮交通基礎設施的優勢效能，提高交通運輸系統的運行效率和服務水平，為公眾帶來出行的方便。數種因素結合下，ITS必然會成為未來城市交通的主角，人們的交通出行也將逐漸走向“智能化”。今后的生活，不只可以出現配備有多種智能交通設備的交通工具，更多的是對交通領域的整體調控與把握。而未來的交通管理系統，將由更多的信息采集點、優化的算法和多樣的信息發布手段組成，走向“實時化”。
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