安防之家讯：本文在分析设计ITS应用信息系统功能目标的基础上，着重介绍欧洲、美国和日本发展ITS应用信息系统的研究项目，并探讨我国开发ITS应用信息系统的前景。


在进入21世纪之际，人们的出行需求日益增加，而道路的通行能力却是有限的，这里有两种思路来解决这个矛盾，一是采用新的技术和组织结构来减少出行的需求；二是有效地利用道路通行能力。在这两种思路的实现方案中，通信信息系统都将起到重要作用。前者就是智能交通系统的总体思路，例如利用电子邮件、网站或者移动通信都可以用来减少人们的出行需求，替代传统的贸易、金融、教育及社会活动，其效果不仅减少了交通阻塞和缩短出行时间，而且可有效地防止交通事故率的增长。
智能交通系统（ITS）的核心是先进的通信信息系统，它在ITS中用来控制交通流量，提高行车安全性，使出行者获得节省时间、提高效率、安全可靠与交通环境和谐舒适的效果，例如在ITS中依靠车辆通信系统（IVS）能够在发生危险的场合发出警示信号和紧急求援措施，对老年和残疾人员驾车提供自动辅助驾驶手段等，以提高行驶安全。在ITS中起到重要作用的应用信息系统，包括有先进的交通流量管理系统（ATMS），先进的车辆控制系统（AVCS），先进的的公共交通系统（APTS），先进的长途客货运系统（RTS）以及紧急车辆运转系统（CVO）等。
本文将分析这些ITS应用信息系统的功能和效果，并结合欧洲、美国和日本开展ITS应用信息系统的研究项目，探讨在新世纪里我国发展智能交通系统的方向和开发ITS应用信息系统的内容。

一、设计ITS应用信息系统的功能目标

1、交通管理（TrafficManagement）
①交通监视（TrafficMonitoring）
采用环导线、红外、微波、视频图象处理以及声波检测等手段可以采集到交通数据，并判断交通流量、阻塞、事故、车速等实时信息。同时，为了保护环境，还要监测车辆排气、噪声等对大气污染的指标。
②交通控制（TrafficControl）
它是用来及时调整交通信号的定时间隔，自动反映交通状况的实时信息。城市交通控制（UTC）系统在试用中可以减少10的旅行时间，同时减少汽油的燃烧和废气排放，正在研究带有模糊逻辑和人工智能的UTC系统，它的效果将有明显提高。另外，行车信息系统采用可变信息显示，将成为综合城市交通管理策略的一部分。
③市中心出入控制（AccessControl）
利用自动车辆识别技术（数字图象与牌照号码的自动阅读）建立市中心车辆出入控制系统可以大量减少市内车辆行驶，使旅行总时间平均减少18％，同时可减少约50％的车辆尾气排放量，在公交运输中很有意义。
④交通管理（TrafficManagement）
基于交通控制的可变信息显示（VMS）用来管理道路、控制车速以及车辆尾部保护、事故警示、路由信息等。近来研究匝道控制管理，可以减少19％的出入匝道交通的时间延误。
⑤救援管理（EmergencyManagement）
利用闭路电视（CCTV）快速检测事故和提供救援区间的地理位置，救援呼叫系统使交通管理人员能够详细描述事故地点和环境情况，并警告后续车辆。差分全球定位系统（DGPS）、电子地图数据库以及移动车载电台等综合在一起，其效果是可使救援车辆的响应时间减少，增加幸存率。
2、旅行信息服务（Traffic&TrafficInformation）
①无线数据/交通信息通道（RDS－TMC），它是为旅行信息服务的专用信道，用户可以（在欧洲）选择自己熟悉的语言来接收交通信息；用户还可以挑选他们感兴趣的地方或道路来接收信息。它每隔15分钟可以收到300个信息，今后还要增加，用户可以立即接通交通信道。试验表明，约有34％的驾驶员由于交通阻塞而改变路径，有33％的驾驶员降低车速，他们都是收到交通事故信息后付诸行动的。
②移动通信接收交通信息（GSM），它是在路网上使用的双向数字移动通信系统，用作动态路由引导、驾驶信息、救援服务、停车信息、公交信息以及车队管理等。
③动态路由引导系统（DynamicRouteGuidance），它将城市交通控制系统（UTC）和交通信息数据库接通，执行动态路由引导功能，其中含有路由引导策略软件，使运行需求达到最小，即运行时间最少或者运行路径最短。实现的技术方案有两种：一是利用RDS－TMC专用信道，作导航和路由引导用；二是利用GSM信道作导航和路由选择。前者是基于数据传输，而后者可使用语音呼叫。
④选择最佳路由的电子地图（DigitalMap），基于数据库技术的电子数字地图作为车内导航设备已经推广应用，另外它与GSM数字移动通信和差分全球定位系统（GPS）集成可用作驾驶员的紧急呼叫。
3、电子付费和收费（PaymentandTolling）
①电子收费设备（ECU－Elec.TollCollectionUnit）
在收费公路上的电子收费设备早已采用，并不断改善和加强其可靠性和收费策略。②多道不停车自动收费系统（Multi－laneNon－stepAutomaticTollCollection）
在高速公路上可采用不停车自动收费系统，平均每年可节省40小时停车时间，困难在于任何自动识别通过的车辆类别和对不守规定车辆的自动执法。
③停车场引导预订系统（CarParkGuidanceandBooking）
该系统提供停车场信息（在市中心），驾驶员可以预订停车空间，并且在停好车后再付费，它对停车场管理和车主按需要停车非常方便。
4、货运管理（FreightTransportOperation）
①货运和集装箱管理（CommercialFreightandFleetManagement）
在货车与调度中心之间利用陆地或卫星通信网络加强连结，它监视载货车辆的运输（采用自动车辆定位技术AVL），并预告任何偏离或延时。试验表明，它可使旅行时间节省5％，和节省装卸时间12％。
②危险品监视和事故通知（HazardousGoodsFlowMonitoringandIncidentNotification）
它监视并帮助控制危险品的移动，主要是加强货车和主管运输部门的联合。
③换乘和终点站管理（IntermodalTransportandTerminalManagement）
它用于多种交通工具的换乘，如码头、机场、车站等，对货运和集装箱运输管理更有意义。
5、公交运输（PublicTransportOperation）
①公交车辆优先（PublicTransportVehiclePriority）
利用交叉路口交通信号的适时控制，使得公交车辆在交叉点上停留时间最少。试验表明，红灯信号减少达50％，总的交叉点停留时间可减少8％。另外，还要改进准点率和交通规则，改善连接其它交通方式的可靠性，平衡车载人数和改善车况，均有利于公交优先的原则。
②公交旅客信息服务（PublicTransportPassengerInformation）
它在车上实时显示班车路线号码和达到各站时间，同时预告下一停靠的站名。在终点站、码头或航运中心详细显示各条路线站名、时间表及票价，还有当前的交通状况服务条件，对换乘旅客提供方便，并缩短换乘时间。
③自动计价系统（FareCollectionSystems）
自动计价系统给计费提供大量、灵活的选择余地。试验表明，磁性条形码是成熟技术，可用于单乘、多乘自动计费；也可用于换乘，但它需要与计费设备接触，影响速度，故仅在自动售票机上使用。新近开发的无接触式智能卡更加灵活方便，适合于多乘、季票，并长期保值有效。
④旅客服务系统（Demand－ResponsiveTransport）
现有的旅客服务是人工操作，例如用户通过电话向运营中心咨询最佳旅行方案。更快、更准确的答案可以通过计算机管理的数据库中去寻找，它根据不同的需要来选择最佳方案（包括交通方式、时间、费用等）。该系统对用户、经营者和运输部门均感满意。
6、交通安全（Safety）
①监视驾驶（DriveMonitoring）
试验表明，车辆通信信息系统可以减少货车驾驶事故41％，同时降低事故损失，它是在驾驶员疲劳、精力不集中或不规范操作的情况下及时发出警告信号。
②支撑驾驶（DriverSupport）
对于老年司机或在夜间行驶需要加强视觉效果，可采用路由引导系统，并帮助他们熟悉掌握。
③防止碰撞（CollisionAvoidance）
露天使用防撞装置，在最小安全距离内发出警告，防止尾部碰撞，可降低驾驶员心理负担。
④智能驾驶控制（IntelligentCruiseControl）
它是在最节约燃料的情况下驾驶车辆或船只，并自动控制行驶速度，前端有监视装置，在需要时可以减速，以保证安全。试验表明，它不仅保证安全，而且增加平均熄火时间5％到10％（从低速到高速）。

二、欧洲的ITS应用信息系统

欧洲是最早研究开发ITS项目的地区，1986年欧盟制定的尤里卡（以发展高科技为目标）计划就已经开始规划泛欧的智能交通网络，并投入大量资金，提出了几十项与提高出行效率、保证行驶安全和减少环境污染有关的ITS研究项目，其中最主要的有：
1、动态信息显示系统（VariableMessageSigns，简称VMS）。VMS主要用于流量控制管理，其功能为遥控交通流量，及时疏导交通，最大限度地减少路段阻塞，同时为行驶车辆提供警示信息。
2、无线数据系统（RadioDataSystem，简称RDS）。RDS专门用于提供交通信息的数据传输通道，其功能为全天候、全方位地传递有关的交通信息，例如气象信息、地理信息，以及市内停车场信息等。
3、旅行信息系统（TravelInformationSystem，简称ITS）。ITS用于车辆出行前为旅行者提供各种有用的信息，包括交通信息和服务信息，大大方便出行。
4、自动收费系统（AutomaticTollCollection，简称ATC）。ATC适用于收费道路，特别是高速公路收费处，用计算机可根据不同时间和地点进行收费。
以上这些项目早在八十年代末已经完成，从九十年代开始实施新一轮的ITS项目，特别是多国联网的研究开发计划，其中主要的有：
1、ECORTIS系统，它旨在开发利用原有的RDS通信系统，实现不同国家的驾驶员可以使用自己熟悉的语言在全欧内进行通信，并选择最佳路由、了解行驶情况、改善服务质量。
2、EDEN网络，它是连接欧盟各国交通指挥控制中心的专用的交通信息网络，提供和交换各种交通信息和服务信息，实现信息资源共享，极大提高了交通服务质量和行车安全。
3、CENTRCO系统，它是全欧版图内的交通流量管理和控制系统，主要功能为交通监控、流量管理、路由选择、交通信息传输和显示、道路自动收费等内容。
4、SERTI系统，它是为南欧（法国、意大利、西班牙和部分德国）设计的交通流量管理和调度系统，其功能为交通监控、管理调度、数据交换、信息服务等内容。
5、VIKING系统，它是为北欧（丹麦、芬兰、挪威、瑞典和部分德国）设计的旅行信息系统，其功能为数据交换、信息服务、道路自动收费等内容。
6、CORVETTE系统，它是为阿尔卑斯地区（澳地利、意大利遍布和部分德国）设计的交通流量监控、数据交换、管理调度、信息服务和道路自动收费系统由此可见，欧洲的ITS项目不仅内容全面、功能先进，并且面向整个欧盟各国，实现统一的调度指挥，充分发挥交通信息资源共享优势，实现优质服务和高效管理的欧洲交通网络。下一步的计划将是由陆上交通的ITS系统扩大和延伸到水运和航空领域，实现全欧整体交通网络的智能化。

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