智能交通对于构建智能城市影响

　第 1 页 共 13 页 智能交通对于构建智能城市的影响

　目录 目录 ............................................................................................................................................................... 1 摘要 ............................................................................................................................................................... 2 导言 ............................................................................................................................................................... 2 1. 智能交通与智能城市概述 ...................................................................................................................... 2 2. 交通运输在智慧城市中的发展定位 ...................................................................................................... 3 3. 智能交通对智能城市建设发挥的优势作用 .......................................................................................... 4 3.1. 从社会角度来说智能交通发挥的优势作用 ....................................................................................4 3.2. 从经济角度来说智能交通发挥的优势作用 ....................................................................................4 4. 智能城市构建中发展智能交通的战略目标 .......................................................................................... 5 5. 智能交通的各个子系统 .......................................................................................................................... 5 5.1. 车辆控制系统 ..............................................................................................................................................5 5.2. 交通监控系统 ..............................................................................................................................................6 5.3. 车辆管理系统 ..............................................................................................................................................6 5.4. 旅行信息系统 ..............................................................................................................................................6 6. 智能交通的系统组成 .............................................................................................................................. 6 6.1. 先进的交通信息服务系统(ATIS) ........................................................................................................6 6.2. 先进的交通管理系统(ATMS) ...............................................................................................................6 6.3. 先进的公共交通系统(APTS) .................................................................................................................7 6.4. 先进的车辆控制系统(AVCS) .................................................................................................................7 6.5. 货运管理系统 ..............................................................................................................................................7 6.6. 电子收费系统(ETC) ..................................................................................................................................7 6.7. 紧急救援系统(EMS) .................................................................................................................................7 7. 智能交通系统的关键技术 ...................................................................................................................... 8 8. 智能交通的发展状况 .............................................................................................................................. 8 8.1. 发展现状 ........................................................................................................................................................9 8.2. 发展特征 ........................................................................................................................................................9 8.2.1. 信息采集与处理方式的多样化 .................................................................................................................. 9 8.2.2. 信息的内容及地理范围广 ........................................................................................................................ 10 8.2.3. 信息采集的精度和经济性提高 ............................................................................................................... 10

　第 2 页 共 13 页 8.3. 智能交通发展新趋势 ............................................................................................................................ 11 9. 中国 ITS 体系框架(第二版)用户服务列表 ......................................................................................... 11 10. 结束语 .................................................................................................................................................. 12 参考文献...................................................................................................................................................... 12

　摘要 智能城市是在新一代信息技术支撑和知识社会创新环境下形成的城市理念。它是新一代的信息技术，如物联网基础设施、云计算基础设施和地理空间基础设施。它是一种综合透彻、宽带互联、智能融合、以人为本的可持续创新的先进城市形态。改变城市发展方式，提高城市发展质量是客观要求。智能城市目前包括智能交通、智能能源、智能教育、智能医疗等部分，未来将继续扩展到城市生活的各个方面。交通是经济发展的大动脉。随着智能城市目标的分割和落地，智能交通已成为智能城市建设的重要组成部分。本文旨在探讨智能交通运输的发展对于构建智慧城市的意义，以及应具备发展形态和意识。

　关键词：智能交通；系统组成；智能城市；服务功能；发展展望 导言 交通运输一直对国民经济的发展和社会水平的提高有着决定性的影响。城市内部交通也对城市建设进程和居民生活舒适度和生活水平的提高产生了深远的影响。在现代社会经济快速发展的背景下，必须加强城市交通建设，才能有效地满足发展时代城市交通的相应需求，实现这一目标离不开智能交通的建设。

　1. 智能交通与智能城市概述 智能交通系统(Intelligent Transportation System，简称 ITS)是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统，由交通信息服务系统、交通管理系统两部分组成。

　第 3 页 共 13 页 智能交通是计算机技术、通信技术和传感器控制技术在交通管理系统中的综合应用。它可以在广泛的范围内实现全面、高效、实时、准确的管理和运输。它是现代城市建设中交通建设的必然发展方向 [1] ：

　1)智能城市，又称网络城市或信息城市，是将人脑智能、物理设备和计算机网络相结合，形成新的社会形态、经济结构和增长方式的系统。智能城市建设是一项系统工程。在城市智能系统建设中，城市智能管理是首要内容。主要依托城市智能管理系统。

　2)智能交通、智能安全、智能建筑、智能电力等智能基础设施，包括智能银行、智能家庭、智能医疗、智能企业、智能商店、智能教育等社会智能和生产智能。通过智能城市建设，城市生产经营管理现代化水平不断提高。

　2. 交通运输在智慧城市中的发展定位 现代科学技术的发展是工业发展的技术基础。随着城市化进程的加快，交通问题日益突出。随着机动车保有量的快速增长，交通拥堵、交通管理、能源短缺等问题已成为各城市发展面临的共同问题。

　在这一背景下，智能交通建设承担着重要的任务。智能交通系统(ITS)是指将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、卫星导航定位技术、电子控制技术和计算机处理技术有效地集成应用于整个交通管理中。并建立了大规模、全方位、实时、准确、高效的综合运输管理系统。系统。其目的是使人、车、路紧密结合，实现和谐统一，发挥协同作用，大大提高运输效率，保障交通安全，改善运输环境，提高能源效率 [2] ：

　1)这里的“人”是指一切与交通运输系统有关的人，包括交通管理者、操作者和参与者； 2)“车”包括各种运输方式的运载工具；“路”包括各种运输方式的通路、航线。

　智能交通的发展是政务智能化和交通信息化的发展趋势。这是提高交通管理水平、解决交通拥堵、提高交通资源利用率的最佳途径。就城市而言，完善的智能交通建成后，将通过基础交通设施和智能交通工具，及时解决公共出行的所有难题，进一步提高公众的服务水平，使居民对社会治安状况有更高的认识。EED，交通的便捷和智能化；通过有效利用多种交通数据资源，社会管理将

　第 4 页 共 13 页 逐步由人来管理。向以信息为主要手段、以数据资源为主要支持的自动化管理过渡。为实现智慧城市打下坚实基础。

　3. 智能交通对智能城市建设发挥的优势作用 我们从经济角度和社会角度分析智能交通发挥的优势作用。

　3.1. 从社会角度来说智能交通发挥的优势作用 在智能城市建设中，考虑经济效益的同时更要关注社会效益，主要表现在四个方面 [3] ：

　1)节能环保。智能交通可以有效缩短出行时间，降低能耗，减少汽车尾气排放，从而减少空气污染。在交通拥堵中，噪声往往成为一个社会问题，对智能城市的建设影响较大。智能交通的发展，道路畅通，出行方便，将有效减少噪声污染和车辆停放时间。

　2)提高城市交通服务管理水平。智能交通促进了现有交通管理体制和体系的改革和完善，增强了交通管理的服务意识，实现了交通系统科学技术和服务的双重飞跃，达到了现代交通系统和现代服务管理的水平，使交通管理由“进”向“出”的转变。

　3)促进相关产业发展。除了传统的交通运输和计算机信息产业外，通信产业还受到智能交通发展的带动，为城市创造了更高的效益。

　4)促进科技进步。智能交通需要多个高科技产业的结合，才能有效地作用于交通系统。为实现智能交通，除了提高交通系统的管理和服务水平外，相关的具有技术支持的高新技术产业也应继续研究和创新，为智能交通提供更强有力的保障。只有同心协力、共同进步，才能尽快实现智能交通，推动智能城市建设进程。

　3.2. 从经济角度来说智能交通发挥的优势作用 智能交通从经济效益层面来说可以分为直接经济效益和间接经济效益，“直接经济效益”最直接触及的是交通中的两个关键因素“车”和“人”，交通的智能化会大大缩短行车时间，有效节约了能源，从而也降低了成本，提高了运输效率，交通事故的发生率也有明显改善，普遍提高了车辆的使用寿命 [4] 。

　智能交通在公共交通运行中也起到了很好的监督作用，提高了服务水平。

　第 5 页 共 13 页 同时，它促进了绿色出行，提高了人们的环保意识，引导人们选择公共交通。”间接经济效益”主要指交通智能化带动的相关产业。智能交通依靠计算机、通信等高科技技术。同时，智能交通也将带动汽车制造业生产出技术含量更高、满足智能交通需求的先进汽车。智能交通是一个庞大的整体，覆盖了整个城市的交通状况，将促进城市和农村的发展。同时，也促进了周边经济的发展。智能交通(ITS)对整个交通系统实施网络监控和管理，有利于提高其服务水平，提高人们的出行效率。

　4. 智能城市构建中发展智能交通的战略目标 为满足城市社会经济总体发展需求，为智能城市构建打下坚实基础，建立与智能城市构建需求相符、系统齐全、功能完善、可高效运作的智能交通系统，应坚持以下几点战略发展目标 [5] ：

　(1)为交通管理部门和规划部门提供信息化决策支持； (2)建设高效的交通信息库，确保交通系统信息共享； (3)通过交通引导和交通信息发布系统引导合理的交通方式，促进交通行为有序，提高交通設施利用率，保证路网运行效率； (4)保证路网运行效率； (4)保证路网运行效率。)利用无线广播和网络为交通出行者提供出行信息，确保交通出行者能够随时随地获得所需的出行信息，如车站、汽车、家庭等，为其出行路径选择和出行方式确定提供参考； (5)提高交通资源利用效率，减少交通对环境的污染，实现智能交通的可持续发展。

　5. 智能交通的各个子系统 5.1. 车辆控制系统 指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪，可以准确地判断车与障碍物之间的距离，遇紧急情况，车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让，并根据路况自己调节行车速度，人称“智能汽车”。美国已有 3000 多家公司从事高智能汽车

　第 6 页 共 13 页 的研制，已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技产品。

　5.2. 交通监控系统 该系统类似于机场的航空控制器，它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤，哪条路最为畅通，该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员 [6] 。

　5.3. 车辆管理系统 该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网，实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯，来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强，可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。行驶在法国巴黎大街上的 20 辆公共汽车和英国伦敦的约 2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。

　5.4. 旅行信息系统 是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的，如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等，任何一种方式都可以。无论你是在办公室、大街上、家中、汽车上，只要采用其中任何一种方式，你都能从信息系统中获得所需要的信息。有了该系统，外出旅行者就可以眼观六路、耳听八方了。

　6. 智能交通的系统组成 6.1. 先进的交通信息服务系统(ATIS) ATIS 是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供各地的实时交通信息；ATIS 得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。

　6.2. 先进的交通管理系统(ATMS) ATMS 有一部分与 ATIS 共用信息采集、处理和传输系统，但是 ATMS 主要

　第 7 页 共 13 页 是给交通管理者使用的，用于检测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并根据收集到的信息对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。

　6.3. 先进的公共交通系统(APTS) APTS 的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展，使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询，在公交车站通过显示器向候车者提供车辆的实时运行信息。在公交车辆管理中心，可以根据车辆的实时状态合理安排发车、收车等计划，提高工作效率和服务质量。

　6.4. 先进的车辆控制系统(AVCS) AVCS 的目的是开发帮助驾驶员实行本车辆控制的各种技术，从而使汽车行驶安全、高效。AVCS 包括对驾驶员的警告和帮助，障碍物避免等自动驾驶技术。

　6.5. 货运管理系统 这里指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，提高货运效率。

　6.6. 电子收费系统(ETC) ETC 是世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站 ETC 车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高 3~5 倍。

　6.7. 紧急救援系统(EMS) EMS 是一个特殊的系统，它的基础是 ATIS、ATMS 和有关的救援机构和设施，通过 ATIS 和 ATMS 将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。具体包括：

　第 8 页 共 13 页 1)车主可通过电话、短信、翼卡车联网三种方式了解车辆具体位置和行驶轨迹等信息； 2)车辆失盗处理：此系统可对被盗车辆进行远程断油锁电操作并追踪车辆位置； 3)车辆故障处理：接通救援专线，协助救援机构展开援助工作； 4)交通意外处理：此系统会在 10 秒钟后自动发出求救信号，通知救援机构进行救援。

　7. 智能交通系统的关键技术 2011 年 4 月 27 日，部规划司在北京组织召开了由交通运输部科学研究院交通财政与金融研究所承担的《物联网在智能交通应用中的关键技术研究》课题开题报告专家评审会。部规划司刘凌主持了会议，国家发改委高技术司信息化处吴钰处长、工信部电子科技委张琪副主任、RFID 产业联盟欧阳宇秘书长、中国交通通信信息中心杨洪义主任、部科教司信息化处邹力处长、河南交通运输厅霍金花副厅长及安徽交通运输厅徐乃强副巡视员出席了会议。

　与会专家听取了课题组汇报的课题研究报告后，形成评审意见如下：

　1)物联网是国家战略性新兴产业之一，是国家信息化建设在更高层面、向更广领域的纵深发展。加快物联网在智能交通中的应用对于提高交通运输服务水平具有重要意义，开展本课题研究十分必要。

　2)本课题拟针对我国交通运输行业发展需求，以利用物联网技术提升交通运输行业信息化水平为主体，以物联网技术的特点和当前交通运输信息化发展中存在的主要问题为切入点，围绕物联网在智能交通应用中的 “重点研究方向”、“关键技术需求、发展定位”、“顶层架构设计”和“标准体系”以及“政策保障”等开展研究，提出交通运输行业物联网发展的对策和推进思路。“开题报告”的研究内容合理、研究目的明确、思路清晰，技术路线科学，研究重点与难点准确，可以据此开展课题研究工作。

　与会专家一致同意开题报告通过评审，建议按专家意见进一步修改完善，并抓紧开展研究工作。

　8. 智能交通的发展状况

　第 9 页 共 13 页 8.1. 发展现状 面对当今世界全球化、信息化发展趋势，传统的交通技术和手段已不适应经济社会发展的要求。智能交通系统是交通事业发展的必然选择，是交通事业的一场革命。通过先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算器技术和系统综合技术有效的集成和应用，使人、车、路之间的相互作用关系以新的方式呈现，从而实现实时、准确、高效、安全、节能的目标。[4] 交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题，尤其以交通安全问题最为严重。采用智能交通技术提高道路管理水平后，每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上，并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此，世界各发达国家竞相投入大量资金和人力，进行大规模的智能交通技术研究试验。很多发达国家已从对该系统的研究与测试转入全面部署阶段。智能交通系统将是 21 世纪交通发展的主流，这一系统可使现有公路使用率提高 15%到 30%。

　美、欧、日是世界上智能交通系统开发应用的最好国家，从它们发展情况看，智能交通系统的发展，已不限于解决交通拥堵、交通事故、交通污染等问题。经 30 余年发展，ITS 的开发应用已取得巨大成就。美、欧、日等发达国家基本上完成了 ITS 体系框架，在重点发展领域大规模应用。可以说，科学技术的进步极大推动了交通的发展，而 ITS 的提出并实施，又为高新技术发展提供了广阔的发展空间。

　随着传感器技术、通信技术、GIS 技术(地理信息系统)、3S 技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统三种技术)和计算机技术的不断发展，交通信息的采集经历了从人工采集到单一的磁性检测器交通信息采集到多源的多种采集方式组合的交通信息采集的历史发展过程，同时国内外对交通信息处理研究的逐步深入，统计分析技术、人工智能技术、数据融合技术、并行计算技术等逐步被应用于交通信息的处理中，使得交通信息的处理得到不断的发展和革新，更加满足 ITS 各子系统管理者、用户的需求。信息采集与处理设备行业呈现如下特点：

　8.2. 发展特征 8.2.1. 信息采集与处理方式的多样化

　第 10 页 共 13 页 交通信息采集的方式分为人工采集方式和自动采集方式。自动采集方式包括磁性检测器(包括感应线圈检测器、磁阻传感器等)、光学检测器(包括视频检测器、激光检测器)、微波检测器(包括微波检测器和雷达测速仪)、路面情况及测重传感器(雨雾检测器，路面结冰检测器，轮、轴重仪等)。随着科学技术的发展，自动采集技术得到了不断的研究、发展和应用。各种采集技术都有各自的优点和缺点，利用多种采集方式的进行组合采集交通信息是国内外研究的热点和焦点。

　开发了信息的质量控制技术、多源交通信息融合技术、信息的多时间尺度预测技术、信息集成技术、信息压缩技术和存储技术等，大大提高了信息的精度及信息提供的种类。

　8.2.2. 信息的内容及地理范围广 不同的交通采集方式采集的参数种类有限，例如感应线圈只能采集到交通流量、占有率、速度等固定地点的截面交通参数；视频检测器只能采集到交通流量、速度、占有率、排队长度等固定地点的交通参数；随着多种交通采集方式的组合，可以获得交通流量、速度、占有率、排队长度、行程时间、区间速度等截面和路段交通参数，丰富了交通信息的采集内容的同时也提高了采集地理范围的广度。

　随着交通数据获取源的增加，交通信息用户对海量交通信息实时性需求的逐步提高。近几年，国内外逐渐将分布式并行计算技术、高性能计算服务器以及高性能的数据处理算法应用于海量交通信息的处理之中，改善了信息的处理速度。

　8.2.3. 信息采集的精度和经济性提高 随着磁性和光学传感器工艺的提高、图像处理技术和定位技术的发展，交通信息的采集精度也不断得到提高。同时，随着近几年对交通检测器配置优化技术的不断深入研究，交通信息的采集在保证信息全面性和动态性的前提下，也提高了交通信息采集的经济性。这为 ITS 系统的开发和应用奠定了基础。随着人工智能、统计分析、模糊逻辑、混沌理论等的逐渐成熟，逐渐开发出了一些基于这些理论及方法的交通信息处理方法，大大提高了信息处理的精度及质量。

　第 11 页 共 13 页 8.3. 智能交通发展新趋势 智能交通未来发展将更加关注公众出行、交通安全等民生需求，更加适合我国国情、地域和行业特点，更需要企业和社会力量的参与，并将自主创新与集成创新结合起来。”交通运输部科技司副司长洪晓枫说。[5] 智能交通是当今世界交通运输发展的热点和前沿，它依托既有交通基础设施和运载工具，通过对现代信息、通信、控制等技术的集成应用，以构建安全、便捷、高效、绿色的交通运输体系为目标，充分满足公众出行和货物运输多样化需求，是现代交通运输业的重要标志。

　在国外，日本的智慧道路系统、欧洲绿色智能交通、美国智能驾驶战略都是智能交通发展的有效实践。电子站牌、动态导航仪、电子不停车收费系统等智能交通应用也逐渐走进中国人的生活。

　《战略》预测，从战略性新兴产业发展形势来看，截至今年上半年，我国手机用户超过 10 亿，其中智能手机用户 2.5 亿，手机首次超过计算机成为第一大上网终端。移动互联的迅速发展也为智能交通提供了新的手段和发展机遇。

　《战略》总结了这些新形势并提出了中国智能交通发展的发展方向：在支撑交通运输管理的同时，更加注重为公众出行和现代物流服务；在为小汽车出行服务的同时，更加注重为公共交通和慢行交通出行服务；在关注提高效率的同时，更加注重安全发展和绿色发展；在借鉴国外、技术跟踪的基础上，更多面向国内需求等。

　9. 中国 ITS 体系框架(第二版)用户服务列表 用户服务领域 用户服务 1 交通管理 1 动态信息监测 2 执法 3 交通控制 4 需求管理 5 事件管理 6 交通环境状况监测与控制 7 勤务 8 停车管理 1.9 非机动车、行人通行管理 2 电子收费 2电子收费 3 交通信息服务 1 出行前信息服务 2 行驶中驾驶员 3.3 途中公共交通信息服务

　第 12 页 共 13 页 用户服务领域 用户服务 4 途中出行者其他信息服务 5 路径诱导及导航 3.6 个性化信息服务 4 智能公路与安全辅助驾驶 1 智能公路与车辆信息收集 2 安全辅助驾驶 3 自动驾驶 4.4 车队自动运行 5 交通运输安全 1 紧急事件救援管理 2 运输安全管理 3 非机动车及行人安全管理 5.4 交叉口安全管理 6 运营管理 1 运政管理 2 规划 3 公交运营管理 4 长途客运 5 轨道交通运营管理 6 出租车运营管理 7 一般货物运输管理 6.8 特种运输管理 7 综合运输 1 客货运联运管理 2 旅客 7.3 货物联运服务 8 交通基础设施管理 1 交通基础设施维护 2 路政管理 8.3 施工区管理 9 ITS 数据管理 1 接人与存储 2 融合与处理 3 交换与共享 4 应用支持 9.5 数据安全

　10. 结束语 是建设智能城市不可缺少的组成部分。为实现智能城市的建设创造了巨大的经济效益和社会效益。通过智能交通的发展，可以有效地促进传统交通产业和许多新兴产业的发展，提高交通系统的服务和管理水平，改善城市交通拥堵，改变人们的日常出行方式，有效地降低城市污染程度。虽然智能城市的发展和建设技术还没有完全成熟和完善，但可以预见智能城市是社会和技术发展的必然产物，让我们拭目以待。

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