摘要 本文叙述了ITS在美国的进展情况以及ITS的构成、资金和项目分布。 从若干方面阐述了ITS的优点,讨论了ITS系统将对人类社会的影响。
智能交通系统即Intelligent Transportation System,简写为ITS,最早也叫IVHS(Intelligent Vehicle—HighwaySystem)。ITS的中心思想方法是利用最先进的计算机、通讯、监视、控制等科学技术,使交通运输达到人—车—路综合协调的新境界,提高道路的使用效率,节约能源,保护环境。
1 ITS的目的
交通运输是一个综合行业,它涉及到车辆、人员、道路、环境、能源等多方面的因素。长期以来,交通工程学的研究人员将它们作为一个大系统来考虑,以期达到系统的最优化,取得了许多有用的研究成果。然而,由于技术和协作方面的种种原因,许多因素在大系统中还是被分离开来,相互之间的联系并不密切,出现了诸如一条路可能很空而另一条路却很拥挤以及某地点出现了一起交通事故,但却无法通知后续车辆,造成大规模交通阻塞等一系列不协调的现象。随着电子计算机和信息技术的发展,过去许多不能做的事情现在基本上都迎刃而解。在为了提高道路和车辆利用效率这种指导思想下,开始了ITS研究。
ITS是研究各种运输形式的需求及相互间的转换条件和相应的运输策略。ITS利用目前成熟的和正在形成的新技术、新方法,如信息处理技术、通信技术、控制技术、电子技术等,使交通运输系统得到协调统一和优化。
ITS将原来分散的、局部的、区域的交通管理设备和道路上的车流辆及驾驶员信息等汇集成为一个整体,经过一系列优化处理并提出一个系统的策略,就形成了一个综合性的运输应用系统。它使人—车—路—环境(气候、紧急情况预警)达到一种高效而自然的和谐,提高运输效率,节约能源和时间,在安全性、机动性、可达性方面也得到大幅度的提高。
2 ITS计划
2.1 ITS研究规划
为达到ITS的目的和使用ITS技术,美国运输部发布了一份关于ITS的多方面研究与应用技术推广计划,这个计划分成两个部分,即近期规划(5年)和远期规划(10~20年)。
近期规划:在5年时间里,运输部将尽力推广使用ITS的设施,使这些装备能够增加道路通行能力,保障人身安全,提高公路运输、公交运输的效率以及紧急救援系统的反应速度。政府的任务是要保证ITS的发展和它使用的标准的连贯性与一致性,使将来复杂的系统能够建立在最初的基础平台之上。这一时期,ITS的研究集中在结构选择、标准制定、运行试验、使用模型、技术转换、员工培训方法等方面。
长期规划:在10~20年时间里,集中研究、发展和测试更复杂先进的技术。这一部分包括先进的防撞技术,新一代的交通管理技术,自动化公路研究技术。美国运输部将研究更多的可移植性程序进行试验以利于将来的运行。
2.2 ITS的项目和资金
ITS系统主要包括交通运行系统(TMS)、车辆运行信息系统(VIS)、车辆控制和安全系统(VCSS)、自动化道路系统(AHS)。
从1993年开始,到1996年底,由联邦ITS基金提供了近2.75亿美元,完成了178个项目。计划在1997年后完成项目223个,共预计投资9.77亿美元,部分项目将会持续很长时间。这一方面说明ITS是一个大规模的系统工程,另一方面也说明ITS是一个涉及到许多领域、随时间推移而不断进步的项目。
2.2.1 运行管理系统
运行管理系统在这里是指交通管理系统、旅行人员管理系统、公共运输系统、公路运输系统、系统集成过程和优先通行程序,这些子系统构成了ITS的运行管理系统
对各个子系统的研究,都可归纳为研究、开发、运行测试和系统集成几个步骤。
2.2.1.1 交通管理系统(Traffic Management System)
为提高交通管理的效率,交通管理系统提出一系列新的概念、技术方法和辅助措施。交通管理系统的逐步使用,将过去简单的控制如信号控制改变为全集成化、大范围网络化管理,对高速公路和其它主要干线公路进行实时交通优化。各条道路上各处的传感器接收信号并传送到计算机中心,计算机使用相关软件进行分析处理并发出指令,这样交通管理就更加容易、及时和准确。例如当某一道路上出现交事故时,就可以及时地关闭道路进口而开启另一条路线从而避免交通阻塞。
交通管理系统提供了一个全“实时”化的控制管理系统,它适应了交通活动的随机性,实时地了解到什么时候在什么地方采用什么措施,使道路的信号和控制系统能够提供更有效的服务。
2.2.1.2 旅客信息系统(Traveler Information System)
目前的交通管理系统中都包含符号信息和通报公路运行情况的顾问型收音机,一般情况下,这些旅客信息系统和管理系统是不能分离的。ITS提供的旅客信息子系统的优点是可以将各类交通信息传递到每个没有上路的和已在途中的旅客。
旅客信息系统有多种模式,一般有道路交通运行和公共交通运行信息系统,这样能够使旅客根据所得信息而确定旅行时间。