ITS智能交通系統(tǒng)作用簡析

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20世紀(jì)80年代以來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，城市人口增多、汽車的數(shù)量持續(xù)增加，路網(wǎng)通行能力已無法滿足日益增長的交通需求，交通擁擠和堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，交通事故、交通污染、能源消耗等問題所造成的損失已經(jīng)成為世界各國所面臨和必須解決的重大問題。智能交通系統(tǒng)（ITS，Intelligent Transportation System）通過對傳統(tǒng)交通系統(tǒng)得變革，提升交通系統(tǒng)的信息化、智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化，從而保障人、車、路與環(huán)境之間的相互交流，進(jìn)而提高交通系統(tǒng)的效率、機(jī)動性、安全性、可達(dá)性、經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到保護(hù)環(huán)境，降低能耗的作用。智能化的交通系統(tǒng)已經(jīng)成為國際公認(rèn)解決上述交通問題的根本途徑，越來越受到國內(nèi)外政府、專家、學(xué)者等的重視和廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)的信息化建設(shè)呈現(xiàn)出“信息孤島”的模式。交通行業(yè)信息化建設(shè)經(jīng)過若干年的努力，已建立了一批技術(shù)含量高、實(shí)用的專項業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)和政府部門的辦公業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)為行業(yè)信息化建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。但是，由于當(dāng)時的認(rèn)知水平所限，大多數(shù)系統(tǒng)在建設(shè)時僅僅是為了解決某些具體、局部的問題，因此各系統(tǒng)基本上是獨(dú)立存在，造成了網(wǎng)絡(luò)背景下的信息孤島。

ITS作為一個信息化的系統(tǒng)，它的各個組成部分和各種功能都是以交通信息應(yīng)用為中心展開的，因此，實(shí)時、全面、準(zhǔn)確的交通信息是實(shí)現(xiàn)城市交通智能化的關(guān)鍵，也是ITS成功實(shí)施的重要前提和基本保障，是智能交通系統(tǒng)的靈魂。實(shí)際上，在許多業(yè)務(wù)系統(tǒng)中采集的大量信息除了用于生產(chǎn)運(yùn)營業(yè)務(wù)管理外，同時還可以服務(wù)于政府部門的宏觀管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和公眾信息服務(wù)。在公路方面，現(xiàn)有的收費(fèi)、監(jiān)控、通信、路面、橋梁管理、路政管理和緊急事件管理等系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用，它們已積累了大量的信息，如果能打破其各自為政的局面，進(jìn)行集成，將會為各級管理部門直接提供大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時，經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)加工、處理，還可形成為社會公眾服務(wù)的信息。智能信息化系統(tǒng)主要包含交通信息采集、交通信息處理、交通信息平臺建設(shè)及交通信息發(fā)布這幾方面。

交通信息采集系統(tǒng)

交通信息采集是智能交通系統(tǒng)（ITS）的一個重要基礎(chǔ)組成部分，它同樣是道路設(shè)計，交通管理與控制，交通規(guī)劃、ITS實(shí)施和交通流理論研究的基礎(chǔ)工作。通過對道路交通實(shí)際的調(diào)查與分析，可以掌握交通現(xiàn)狀，明確交通問題的性質(zhì)，由此提出針對性的問題解決方案；在路網(wǎng)進(jìn)行全面而系統(tǒng)的交通調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析交通變化規(guī)律，為制定交通流理論模型和交通預(yù)測模型提供基礎(chǔ)資料，為ITS中信息服務(wù)子系統(tǒng)的實(shí)施提供基礎(chǔ)。

交通信息采集可以分為固定數(shù)據(jù)采集和臨時數(shù)據(jù)采集，臨時數(shù)據(jù)采集有最小采集量的問題，合理的數(shù)據(jù)采集量可以即保證數(shù)據(jù)的精度，同時也能保證使有用較少的時間和費(fèi)用，節(jié)約項目成本；固定數(shù)據(jù)采集存在應(yīng)用數(shù)據(jù)長度的有效截取問題，數(shù)據(jù)使用中，大量數(shù)據(jù)并非是一件好事，這可能會給系統(tǒng)帶來過重的數(shù)據(jù)處理壓力，花費(fèi)大量的信息處理資源和時間，但結(jié)果卻并沒有本質(zhì)的提高。合理地確定數(shù)據(jù)采集和處理樣本量，是優(yōu)化項目運(yùn)行的一個重要途徑。

隨著傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、GIS技術(shù)、3S技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，交通信息的采集經(jīng)歷了從人工采集到單一的磁性檢測器交通信息采集到多源的多種采集方式組合的交通信息采集的歷史發(fā)展過程，在這個不斷革新的過程中，交通信息采集的精度、廣度、內(nèi)容和經(jīng)濟(jì)性得到了不斷的提高，越來越滿足ITS系統(tǒng)用戶的需求，呈現(xiàn)出采集方式多樣化、信息的內(nèi)容及地理范圍廣、采集的精度和經(jīng)濟(jì)性高等特點(diǎn)。

交通信息采集方式的多樣化。交通信息采集的方式分為人工采集方式和自動采集方式。自動采集方式包括磁性檢測器（包括感應(yīng)線圈檢測器、壓電式檢測器等）、光學(xué)檢測器（包括視頻檢測器、微波檢測器和雷達(dá)檢測器）、基于航空攝像（飛機(jī)攝像）的檢測技術(shù)、基于空間攝像（衛(wèi)星攝像）的檢測器技術(shù)和基于浮動車（基于GPS浮動車、基于信標(biāo)的浮動車和基于手機(jī)的浮動車）的交通信息動態(tài)采集方式。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動采集技術(shù)得到了不斷的研究、發(fā)展和應(yīng)用。各種采集技術(shù)都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，利用多種采集方式的進(jìn)行組合采集交通信息是目前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。

交通信息的內(nèi)容及地理范圍廣。不同的交通采集方式采集的參數(shù)種類有限，例如感應(yīng)線圈只能采集到交通流量、占有率、速度等固定地點(diǎn)的截面交通參數(shù)；視頻檢測器只能采集到交通流量、速度、占有率、排隊長度等固定地點(diǎn)的交通參數(shù)；浮動車只能采集到行程時間、區(qū)間速度等路段交通參數(shù)。隨著多種交通方式的組合，可以獲得交通流量、速度、占有率、排隊長度、行程時間、區(qū)間速度等截面和路段交通參數(shù)，豐富了交通信息的采集內(nèi)容的同時也提高了采集地理范圍的廣度。

交通信息采集的精度和經(jīng)濟(jì)性提高。隨著磁性和光學(xué)傳感器工藝的提高、圖像處理技術(shù)和定位技術(shù)的發(fā)展，交通信息的采集精度也不斷得到提高。同時，隨著近幾年對交通檢測器配置優(yōu)化技術(shù)的不斷深入研究，交通信息的采集在保證信息全面性和動態(tài)性的前提下，也提高了交通信息采集的經(jīng)濟(jì)性。這為ITS系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

交通信息處理系統(tǒng)

不同的交通信息采集技術(shù)獲得交通數(shù)據(jù)具有不同的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和時空特性。同時，由于通信及其它的原因，這些數(shù)據(jù)或多或少存在錯誤、丟失、不精確的問題。因此，交通信息處理是ITS中不可或缺的一環(huán)。交通信息的處理經(jīng)歷了從簡單的、少量、單一源的靜態(tài)信息處理到復(fù)雜的、海量、多源的動態(tài)信息挖掘及管理的歷史過程，交通信息的精度、質(zhì)量和有效性得到了不斷提高，從而滿足ITS的各個子系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

ITS初期，交通信息服務(wù)的對象單一，僅僅面向交警或者公交系統(tǒng)；并且已經(jīng)建成的ITS子系統(tǒng)之間缺乏信息資源的共享和交換，影響了信息的推廣應(yīng)用。隨著國內(nèi)外對交通信息處理研究的逐步深入，統(tǒng)計分析技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、并行計算技術(shù)等逐步被應(yīng)用于交通信息的處理中，使得交通信息的處理得到不斷的發(fā)展和革新，更加滿足ITS各子系統(tǒng)管理者、用戶的需求。交通信息處理呈現(xiàn)三大特點(diǎn)特點(diǎn)。

交通信息處理方式的多樣化。近幾年，國內(nèi)外逐漸展開了交通信息處理的深入研究，開發(fā)了交通信息的質(zhì)量控制技術(shù)、多源交通信息融合技術(shù)、交通信息的多時間尺度預(yù)測技術(shù)、交通信息集成技術(shù)、交通信息壓縮技術(shù)和存儲技術(shù)等，大大提高了交通信息的精度及交通信息提供的種類。

海量交通信息處理速度更快。隨著交通數(shù)據(jù)獲取源的增加，交通信息用戶對海量交通信息實(shí)時性需求的逐步提高。近幾年，國內(nèi)外逐漸將分布式并行計算技術(shù)、高性能計算服務(wù)器以及高性能的數(shù)據(jù)處理算法應(yīng)用于海量交通信息的處理之中，改善了交通信息的處理速度。

交通信息處理的精度、質(zhì)量提高。隨著人工智能、統(tǒng)計分析、模糊邏輯、混沌理論等的逐漸成熟，逐漸開發(fā)出了一些基于這些理論及方法的交通信息處理方法，大大提高了交通信息處理的精度及質(zhì)量。

交通信息平臺建設(shè)

就像一條流水線一樣，交通信息經(jīng)過前端設(shè)備的采集和各種交通信息處理算法的“打磨”后，信息匯總到交通共用信息平臺中，成為了能夠被交通管理者和交通使用者能夠接受的有用的信息，這類交通共用信息平臺通常與各地的交通指揮中心布設(shè)在一起，成為城市交通管理的信息來源。在我國智能交通發(fā)展的初期，各地交通管理部門也投入巨資打造了世界先進(jìn)的交通指揮中心，交通指揮中心通常具有巨大豪華的電視墻，集成了視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、治安卡口系統(tǒng)、交通信號控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)，在提升城市交通管理方面提升了一個層次，但是隨著我國汽車保有量的增大，城市交通擁擠

的加劇，交通業(yè)務(wù)管理的變遷，這些系統(tǒng)已經(jīng)越來越難以滿足交通管理發(fā)展的需求，交通管理部門開始更加關(guān)注于如何能夠更好的利用采集的各種交通信息？最大限度的發(fā)揮這些信息的作用？所以，就交通信息平臺的建設(shè)來說，個人認(rèn)為其發(fā)展趨勢將表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、 緊密結(jié)合交通管理部門的業(yè)務(wù)需求，關(guān)注各種基于信息軟功能的拓展；

各地交通的發(fā)展水平不一致，導(dǎo)致各地的交通管理部門都有其類似但是又獨(dú)特的業(yè)務(wù)架構(gòu)。所以，交通信息平臺的建設(shè)必須滿足當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展水平，開發(fā)貼合其管的業(yè)務(wù)需求的軟功能，才能使得建設(shè)的交通信息平臺能夠真正的發(fā)揮作用。

2、 促進(jìn)各智能交通子系統(tǒng)之間信息的交互和共享，通過各個子系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作來提高交通管理的水平；

我國交通指揮中心的硬件建設(shè)是不落后甚至還領(lǐng)先于國外交通管理指揮中心的，但是在軟件，尤其是對交通信息的加工利用上，我們還有很長的一段路要走，國外的實(shí)踐經(jīng)驗表明，單個的智能交通子系統(tǒng)建設(shè)往往很難達(dá)到建設(shè)的效果；促進(jìn)各智能交通子系統(tǒng)之間的信息交互和共享，可以最大限度的發(fā)揮各個子系統(tǒng)的作用，通過各系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作來切實(shí)提高交通管理的水平。

3、 指揮中心系統(tǒng)傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)將轉(zhuǎn)變?yōu)锽/S架構(gòu)或者B/S,C/S相融合的混合型架構(gòu)；

傳統(tǒng)建設(shè)的交通指揮中心通常以C/S架構(gòu)為主，但是隨著B/S架構(gòu)的組建成熟，采用B/S架構(gòu)的系統(tǒng)越來越多，它能夠更好的支持多用戶的同時操作，但是在造作的實(shí)時性方面，傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)反而更有優(yōu)勢，所以，未來交通指揮中心的建設(shè)會以B/S架構(gòu)或者B/S,C/S相融合的混合型架構(gòu)為主。

交通信息發(fā)布系統(tǒng)

在信息發(fā)布過程中加強(qiáng)對繞行路線信息的提供，讓司機(jī)能及時繞行擁堵路段選擇暢通路段。針對交通管理措施、交通事故或其他突發(fā)事件造成的交通擁堵，信息發(fā)布中心兼顧了信息發(fā)布的連續(xù)性

和完整性，特別是充分利用現(xiàn)有的228塊室外交通誘導(dǎo)信息顯示屏，將事件進(jìn)展情況對路面交通產(chǎn)生的影響完整地通過顯示屏公布，讓交通參與者能完全了解擁堵成因、解決情況及事件結(jié)束后的道路交通狀況。

交通信息除了能夠更為有效的幫助交通管理部門進(jìn)行“管理”，其另一大職能就是“服務(wù)”于廣大的交通參與者，向交通參與者提供各種能夠幫助他們出行的信息，諸如交通擁擠信息、換乘信息、誘導(dǎo)路徑信息、交通管制信息等等，如何將這些信息及時發(fā)布給需要的人群，是交通信息發(fā)布系統(tǒng)所需要解決的問題。目前使用比較廣泛的主要有交通廣播、交通誘導(dǎo)屏（VMS）、網(wǎng)站、車載移動電視等等。交通參與者由于其出行方式不同，其接收交通信息的渠道和關(guān)注的信息種類都不一樣，比如私家車駕駛員可能就比較關(guān)注交通廣播發(fā)布的實(shí)時路況信息和交通誘導(dǎo)屏VMS提供的各種交通狀態(tài)信息，而乘坐公共交通工具的交通參與者則可能更關(guān)注下班車什么時候到，首末班的時間、換乘信息等，這就是使得交通信息發(fā)布系統(tǒng)比如涵蓋多種交通信息發(fā)布方式，才能更大限度的覆蓋廣大交通參與者。綜合最近幾年國內(nèi)外交通信息發(fā)布系統(tǒng)的發(fā)展來看，發(fā)布的信息種類越來越多；發(fā)布方式呈現(xiàn)多樣化的趨勢；發(fā)布信息的內(nèi)容越來越人性化，服務(wù)化；發(fā)布的地域越來越廣。

小結(jié)：

隨著車載導(dǎo)航裝置的發(fā)展和手機(jī)的普及，在北京、上海等比較發(fā)達(dá)的城市已經(jīng)出現(xiàn)了基于車載導(dǎo)航裝置和手機(jī)的動態(tài)交通信息服務(wù)，這些發(fā)布方式必將隨著城市智能交通的發(fā)展進(jìn)一步得到普及。可以說，隨著交通信息發(fā)布系統(tǒng)的進(jìn)一步建設(shè)，廣大交通參與者將能夠越來越方便、越來越及時的獲得各種交通信息，從而更好的幫助其出行。

過去10年來，信息技術(shù)的發(fā)展為交通運(yùn)輸行業(yè)帶來了各種機(jī)遇，智能交通系統(tǒng)(ITS)便是其中最典型、最活躍和最具潛力的全面應(yīng)用信息技術(shù)的一個交通運(yùn)輸發(fā)展領(lǐng)域。智能交通系統(tǒng)的建設(shè)絕不僅僅是各種先進(jìn)的電子系統(tǒng)的堆積，而應(yīng)該大力強(qiáng)調(diào)信息在智能交通建設(shè)中的核心作用，緊緊圍繞信息這個核心，強(qiáng)化對公路、城市道路、公共交通和軌道交通設(shè)施的管理，實(shí)現(xiàn)更安全、更便捷、更有效、與環(huán)境更協(xié)調(diào)的客貨運(yùn)輸。（智能交通網(wǎng)）