中国智能交通系统发展框架构想!

史其信（清华大学交通研究所，北京，100084）

摘 要：八十年代以来，世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统（ITS）的研究与开发，并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家，随着经济的高速发展，城市化、汽车化急速发展，导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况，对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析，并对发展我国ITS的框架提出了设想。

关键词：ITS 信息管理 通信 电子收费系统

一、中国发展ITS的必要性与紧迫性

1．ITS的概念及其意义

ITS（Intelligent Transportation System）是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一，而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。

ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量，并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。

2．发展中国ITS的必要性 1）中国是一个经济持续发展的发展中国家，改革开放以来，城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前，城市化水平不足19%，目前已经发展到超过30%，预测2010年将接近50%；机动车拥有量目前已达6000万辆，并以每年10%以上的速度增长，预计2010年达到1.3亿多辆；

2）中国城市交通的特点是混合交通，目前自行车拥有量超过1.8亿辆，如果公共交通服务水平不提高，城市交通结构不改善，自行车拥有量将会有增无减；

3）改革开放以来，中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观，但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距，特别是大多数城市路网结构不合理，道路功能不完善，道路系统不健全。

交通管理设施缺乏，管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是实现了监视功能，而远没有发挥控制功能的效应；

4）中国城市的大气质量恶化，已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等，致使在世界十大空气污染最严重的城市中，我国就据之有七。同时，车辆状况差也直接影响到城市交通，并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例，平均日故障次数达500次以上，给城市交通带来巨大压力。

二、中国发展ITS的主导思想

从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论：

1．中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架；

2．中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国ITS发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业；

3．二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化；管理设施现代化；管理手段网络化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着ITS的发展。

三、中国发展ITS的目标及基本框架

综上所述，中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标：
（一）前期阶段（5年）
1．目标
缓解交通需求矛盾，提高交通通行能力，减少中心区交通负荷。

2．措施

1）完善道路网系统功能，实施主干道（含快速路）的交通监控；
2）加强交通需求管理（TDM），实施中心主要道路的收费管理，缓解中心区交通压力；
3）减少路口非机动车干扰，实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理；
4）路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制；
5）提高公交服务水平。吸引一部分交通量，实施公交优先道路及优先信号；
6）公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度，运行期间的控制、突发事件的处理，并向乘客提供实时的车辆运营情况，车辆间隔时间等服务信息；
7）建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因，及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术，并利用城市现有厂、站、救援车辆资源，再加以适当扩充，可以很快形成生产力；
8）严格执法，加强违章处理，实施电子抓拍和电视监视等科技手段；
9）开展动态交通分配理论方法研究，实施集中式交通控制系统软件的开发。

3．目的
该阶段的目的是充分利用现有条件，主要解决中心区交通拥堵，有目的地改进交通控制中心监控系统，改善交通结构，减少交通需求，为ITS创造必要的技术条件和交通环境。

4．阶段任务
该阶段同时要完成以下任务：
1）ITS标准化的制定；
2）ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标；
3）加强宣传、教育，发动有关企业开展ITS开发；
4）加强国际交流，了解国际ITS的动态，消化、吸收国际先进技术，研发我国ITS技术及产品；
5）进行ITS示范工程建设，推广应用ITS技术；

（二）发展阶段（10年）
1．目标
在综合信息网络平台下，形成信息管理、信息通信、信息服务子系统，实现交通信息双向交互；实施交通指挥、控制，达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。

2．措施
初步建设以下各系统：
1）城市信息管理系统
该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设，不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息，同时也为未来城市发展提供各项信息服务。
2）道路交通信息通信系统
该系统由信息采集、信息处理及信息发布三部分组成。
信息采集：实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。
信息处理、分析：采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。
信息发布：将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网，车载器向出行者及驾驶员发布。
3）微波接入网系统
该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网，提供开放式联网支持，通过车载单元（微波标识卡）和路边单元（微波天线及其控制器）有效地采集交通数据，提供信息及交通控制。
4）网络下的电子收费系统
该系统是车路间信息通信系统，通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。
5）多式联运管理服务系统
该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网，为客、货运输提供联运服务，提高效率和管理水平。

3．目的
该阶段的目的是信息通信网络化，建立信息通信平台，实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。

4．阶段任务
该阶段需要同时完成以下任务：
1）ITS相关部门在信息平台建设中，要统一规划，联合攻关；
2）形成产、学、研一体化，推进信息产业的开发和产品研制；
3）加快智能车辆的研制生产，以适应ITS发展对汽车技术提出的要求；
4）有指导性地抓好示范工程；
5）国际间的交流与合作。

（三）成熟阶段（10年）
1．目标
以ITS的发展推动信息化社会的进程，创立新产业，开拓新市场。

2．措施
1）完善交通基础设施，并达到世界发达国家现有水平；
2）在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上，逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化；
3）城市交通结构趋于合理，公交运量占较大比重；
4）完成车间通信系统；
5）成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆；
6）建立社会化信息服务系统；
7）形成ITS新产业。

3．目的
1）建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统；
2）实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标；
3）推动人类迈进信息化社会。

四、结 语

本文从我国的实际情况出发，提出了我国ITS发展的框架设想，计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际，仅作为抛砖引玉，引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及，但技术问题也非常重要，是一只到达设想彼岸的船。因此，也望相关专业的同行一起讨论，共谋大计。

我们一直认为在技术上，我们国家绝不比其他国家落后，虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家，但只要坚持“两弹一星”的创业精神，一定会实现工业化的宏伟蓝图。

参考文献

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