隨著國內(nèi)各省市城市道路交通網(wǎng)及各種水陸交通系統(tǒng)的擴(kuò)建完成,高速公路的興建,使城市及省際交通狀況變得更復(fù)雜及瞬息萬變,這就使得交通管理與控制的重要性浮出水面。以我國在亞洲鄰近的國家,如日本、新加坡及韓國為例,雖然國土面積比我國要小很多,但這些國家在交通安全監(jiān)控的投入及規(guī)劃,早已在交通建設(shè)初就已開始進(jìn)行,并且在運(yùn)用項(xiàng)目數(shù)量及成效上也都要優(yōu)于我國的技術(shù)及要求,尤其在智能化交通監(jiān)控這個(gè)部分,在高速公路、城市道路主干以及輔道這些道路,均會(huì)采用智能型運(yùn)輸ITS為架構(gòu),以營造一個(gè)安全、快捷、舒適及重視環(huán)保的高效率道路交通系統(tǒng)。ITS的服務(wù)對象不僅僅是車輛而已,甚至包括國內(nèi)特有的船舶智能動(dòng)態(tài)及即時(shí)和分布的交通資訊資料。為了了解各類ITS智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用,本篇就以智能交通系統(tǒng)的種種應(yīng)用為標(biāo)題來一探其究竟。
ITS智能交通系統(tǒng)的起源?
整體而言;普通的交通控制系統(tǒng)目的在于增進(jìn)交通安全與行駛的便利,提升整體人民生活品質(zhì),同時(shí)會(huì)衍生過多的交通事故,造成社會(huì)成本負(fù)擔(dān),形成區(qū)域性交通擁擠;因?yàn)榈缆方ㄔO(shè)空間及數(shù)量增長較慢,造成車輛行動(dòng)受阻,導(dǎo)致能源消耗增加;車輛大量消耗能源,造成國家整體能源消耗偏高,緊接著造成環(huán)境污染嚴(yán)重;大量的廢氣排放,威脅著我們生存的環(huán)境空間。ITS智能交通就是世界各國及各大國際城市在面臨以上城市發(fā)展與交通發(fā)展不能同步前進(jìn)的痛苦中誕生。為了能改善城鄉(xiāng)道路安全,減少交通事故,緩解城市交通擁堵情況,降低石油能源依賴與消耗,進(jìn)一步減少環(huán)境污染,各個(gè)國家在交通建設(shè)方面進(jìn)行更為有效的部署,以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸效能增強(qiáng)和交通安全更為平安的策略規(guī)劃,這就是ITS的應(yīng)用需求所在。
現(xiàn)階段的ITS智能交通系統(tǒng)有哪些?
ITS智能型交通運(yùn)輸系統(tǒng),我們從文字定義上來說:“ITS是借助現(xiàn)代電子、電機(jī)、電腦的資料,通過傳輸與遠(yuǎn)端感測等科技的鏈接,提供即時(shí)信息來溝通,改善人、車、路等交通系統(tǒng)之間的關(guān)系。通過提供即時(shí)信息而增進(jìn)運(yùn)輸系統(tǒng)之間的安全、效率與舒適,增強(qiáng)交通環(huán)境有限的交通運(yùn)輸系統(tǒng)”。ITS智能交通運(yùn)輸系統(tǒng),是利用新技術(shù)來解決傳統(tǒng)交通運(yùn)輸問題,這些應(yīng)用按ITS業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)定義上來說,已經(jīng)融入我們大部分的日常生活之中,例如使用電子儲(chǔ)值卡搭乘公交車及地鐵、使用ETC電子付費(fèi)系統(tǒng)行駛在收費(fèi)的高速公路、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)提供即時(shí)影像、CMS道路電子資訊廣告牌提供路況訊息,TTS旅行時(shí)間電子廣告牌提供預(yù)估行駛時(shí)間,公交車動(dòng)態(tài)資訊廣告牌提供即時(shí)公交到站時(shí)間、停車場停車狀態(tài)資訊廣告牌、旅游巴士前方路況與氣象預(yù)告等及特定救災(zāi)或急救護(hù)車車輛緊急通行資訊等等都是。以上例子充分說明了ITS的大概內(nèi)容,但由于各地區(qū)及國家國情不同的情況,ITS可能會(huì)包含一些AVI車牌辨識(shí)、風(fēng)、雨、霧和用戶引導(dǎo)措施、電子監(jiān)控及GIS定位監(jiān)控危險(xiǎn)物品貨車等商業(yè)應(yīng)用。
通過以上對ITS智能交通定義內(nèi)容說明之后,我們可以再更一步的了解ITS智能交通的分類會(huì)有哪些,這些分類其實(shí)也跟上述一樣,不同國家的地區(qū)都會(huì)有不同的分類方式,我們接下來就以國內(nèi)與國外的應(yīng)用服務(wù)分類上差異來整體說明和比較。
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ITS智能交通子系統(tǒng)服務(wù)分類應(yīng)用
我們整合國內(nèi)外的ITS智能交通子系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)分類來看;ITS大概分類為以下七個(gè)子系統(tǒng):
ATIS:自動(dòng)終端情報(bào)服務(wù)
ATIS自動(dòng)終端情報(bào)服務(wù)系由現(xiàn)代電子通信訊息及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),提供用戶必要的聲音、文字、圖像視覺等信息,使用戶能在交通工具內(nèi)、家中或辦公室、各類車站場所,快速方便的獲取所需要的交通信息,為用戶提供便捷的路線信息,以便順利到達(dá)目的地。
這些包含圖文資訊、速限要求等信息。道路交通電子信息顯示屏、天氣警示標(biāo)志、多功能警示標(biāo)志、匝道儀控及行車時(shí)間監(jiān)控系統(tǒng),共約六種電子顯示牌提供用戶預(yù)告或警告的信息服務(wù)。另外ATIS在ITS內(nèi)還有相關(guān)服務(wù),例如路況廣播、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理位置系統(tǒng)、顯示路線引導(dǎo)系統(tǒng)和無線電通信系統(tǒng)、即時(shí)路況報(bào)導(dǎo)等整體數(shù)位與非數(shù)位服務(wù)。這些ATIS服務(wù)信息則是來自于智能交通系統(tǒng)內(nèi)的閉路電視監(jiān)視系統(tǒng),實(shí)時(shí)影像及交通信息收集系統(tǒng),這些系統(tǒng)也是通過車輛偵測器、風(fēng)力、雨量及濃霧偵測器等這些子系統(tǒng)收集道路信息并計(jì)算所得。這個(gè)分類服務(wù)可以提供給用戶如道路指引、車輛服務(wù)信息、駕駛信息、行前規(guī)劃信息、車輛停車引導(dǎo)及購買車票、機(jī)票等智能交通的應(yīng)用。
ATMS:交通管理控制系統(tǒng)
ATMS為智能交通系統(tǒng)的基本核心,此ITS系統(tǒng)完全利用感知檢測、通信及遠(yuǎn)端遙控等技術(shù),將交通監(jiān)控系統(tǒng)檢測所得的信息或資料,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇煌刂浦行?,交通控制中心再收集其它次級交控中心或同級交控中心的信息,分析決定相關(guān)的交通控制方案,做為執(zhí)行交通管理的整體依據(jù),并再通過ATIS將相關(guān)信息公布或傳輸給用戶和其它相關(guān)交通管理單位,以達(dá)到運(yùn)輸安全管理的目標(biāo)。這個(gè)ATMS主要的服務(wù)工作就是做好ITS下面所有的子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)與即時(shí)控制功能。通過這個(gè)服務(wù)項(xiàng)目,ITS可以進(jìn)行車流量管制、道路卡口及進(jìn)出匝道管理、號志秒差及時(shí)制調(diào)整、交通事故通報(bào)發(fā)布及處理,還可以提供交通監(jiān)控人進(jìn)行道路調(diào)撥或提供數(shù)據(jù)以規(guī)劃疏導(dǎo)措施及替代道路。這些AMTS服務(wù)資訊則是來自于智能交通ITS系統(tǒng)內(nèi)的電腦號志控制、匝道儀控、事件偵測、動(dòng)態(tài)交通分析預(yù)測、車輛流量速度、行進(jìn)間距、車輛種類及ETC電子式自動(dòng)收費(fèi)處統(tǒng)計(jì),和影像式車輛偵測器及自動(dòng)車輛辨識(shí)等子系統(tǒng),通過傳回的影像、資料分析計(jì)算所得結(jié)果。這個(gè)分類服務(wù)則可以提供交通管理權(quán),如交通控制、交通管理、號志控制、事件管理、天候/路況偵測與資料收集、車輛信息、疏導(dǎo)路線及廢氣排放監(jiān)測、危險(xiǎn)路段路況監(jiān)控等智能交通的應(yīng)用。
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AVCSS:車輛安全控制系統(tǒng)
在智能交通內(nèi),AVCSS分類服務(wù)項(xiàng)目對于現(xiàn)階段道路路況來說,不能很好的做到符合實(shí)際應(yīng)用,因?yàn)檐嚵髁窟^大、用戶習(xí)慣等都是車輛安全控制的系數(shù),但AVCSS從理論上確實(shí)是一個(gè)ITS的未理想化服務(wù)目標(biāo)。AVCSS也是一種結(jié)合感知探測器、電腦通信與電子電機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用的子系統(tǒng)項(xiàng)目,這個(gè)車輛安全控制是可以在車輛及道路設(shè)施上進(jìn)行設(shè)備架設(shè),用來協(xié)助用戶在駕駛時(shí)提高行車安全,同時(shí)也可以自動(dòng)化調(diào)節(jié)道路車流量數(shù),避免車道過于擁塞,減少不必要交通事故發(fā)生。這個(gè)AVCSS主要利用感測器協(xié)助用戶視覺感官不足的地方,減少因判斷疏忽及駕駛行為不當(dāng)所造成的危險(xiǎn)。這些子系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)用部份包含:防撞警示系統(tǒng)、自動(dòng)停剎車、車與車間縱向與橫向過于接近告警和車輛各種狀態(tài)自我偵測等,目前并未廣泛的被交通局等交通部門采用,僅出現(xiàn)于一些高端汽車配備中。這個(gè)分類服務(wù)可以提供車輛用戶防止路口碰撞預(yù)防、行車前安全檢查、車輛道路安全防護(hù)設(shè)施、道路危險(xiǎn)警示等智能交通的應(yīng)用。
APTS:公共運(yùn)輸系統(tǒng)
在智能交通中目前被廣為應(yīng)用的就是APTS公共運(yùn)輸系統(tǒng)智能化,這個(gè)APTS公共運(yùn)輸智能化是結(jié)合了ATMS、ATIS與AVCSS的技術(shù)和無線感測技術(shù)于一身的應(yīng)用,這個(gè)服務(wù)項(xiàng)目對于公共運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用是大幅改善公交車或地鐵及高鐵等公共交通運(yùn)輸服務(wù)的時(shí)間服務(wù)品質(zhì),方便了乘客也增加了公共交通業(yè)的運(yùn)營效率。
在ITS這個(gè)服務(wù)項(xiàng)目內(nèi)所應(yīng)用到的子系統(tǒng)包含如:公交車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)視、公交車輛衛(wèi)星定位及無線電通信、公交車輛自動(dòng)付費(fèi)、路線導(dǎo)引、公交車排班、公交車電腦調(diào)度、公交車內(nèi)信息及媒體顯示播放系統(tǒng)等,通過這些系統(tǒng)的信息匯集協(xié)助才得以達(dá)成智能化的公共運(yùn)輸系統(tǒng)。這個(gè)分類服務(wù)則可以服務(wù)于廣大民眾,如車站車班到離站運(yùn)輸信息、公共運(yùn)輸營運(yùn)管理、公共運(yùn)輸安全監(jiān)控、公共車上媒體播放及3G個(gè)人化大公共運(yùn)輸資訊等應(yīng)用。
CVO:商業(yè)用車輛運(yùn)營管理系統(tǒng)
在ITS智能交通分類中CVO也是利用前幾項(xiàng)智能交通管理與控制分類中的ATMS、ATIS等技術(shù)應(yīng)用于商業(yè)運(yùn)輸車輛,透過使用RFID等有線及無線傳感系統(tǒng),以提升商業(yè)運(yùn)輸能力及安全管理,降低人力成本。這個(gè)服務(wù)應(yīng)用范圍在國內(nèi)的大型貨柜和貨卡車,也包括如救護(hù)車及商務(wù)用小巴在內(nèi)的車輛,另外以國情而論,在國內(nèi)這個(gè)服務(wù)子系統(tǒng)還可以擴(kuò)及內(nèi)陸水上運(yùn)輸?shù)拇安糠荨_@個(gè)CVO所應(yīng)用的子系統(tǒng)為:影像車輛監(jiān)視、GIS車輛定位、ETC電子式自動(dòng)收費(fèi)及AVI車輛辨識(shí)、雙向無線電、電腦調(diào)度、RFID貨物辨識(shí)。通過這些子系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)用來達(dá)成如車輛安全檢查、行車記錄數(shù)位化、衛(wèi)星定位追蹤系統(tǒng)、貨運(yùn)危險(xiǎn)物品監(jiān)控、緊急救援派遣及貨運(yùn)物流追蹤,還有國內(nèi)研發(fā)的港埠通關(guān)及倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)。
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EMS:緊急事故處理系統(tǒng)
在ITS應(yīng)用服務(wù)項(xiàng)目的理想構(gòu)思上;道路交通事故是一個(gè)無法避免的事件,但這種事件是可以在ITS智能交通控制系統(tǒng)的調(diào)整下減少并降低的,但對于會(huì)在什么時(shí)間、什么地點(diǎn)發(fā)生則是無法掌握,所以只能由智能交通系統(tǒng)內(nèi)的緊急事故路線規(guī)劃及引導(dǎo),再加上遠(yuǎn)程事故的事件偵測機(jī)制來輔助,借助事故偵測后的雙向定位系統(tǒng)及無線電通訊,快速找出事故點(diǎn),同時(shí)應(yīng)用CVO的服務(wù),盡快派遣救護(hù)車等救助車輛來降低交通事故造成的損失。有關(guān)于EMS這個(gè)部份的應(yīng)用技術(shù)有GIS車輛定位系統(tǒng)、ET道路緊急通報(bào)電話、事件偵測、緊急路線引導(dǎo)、無線電雙向通訊等。通過這些服務(wù)應(yīng)用,可以達(dá)成如道路求救、緊急事故通告、公共求救系統(tǒng)和緊急救護(hù)車輛調(diào)度管理及派遣管理等智能交通應(yīng)用。
EPS:電子(收)付費(fèi)系統(tǒng)
EPS也稱為ETC,是一個(gè)相對成熟的ITS服務(wù)應(yīng)用,在高速公路、公交車、遠(yuǎn)程巴士、地鐵、動(dòng)車及高鐵還有渡輪這些需要收費(fèi)通行或使用的交通工具上使用較多,EPS是一種應(yīng)用了多重?zé)o線感測與識(shí)別的技術(shù)的成果,通過使用EPS或ETC可以節(jié)省行車或卡口通行的時(shí)間,也可以節(jié)約車輛載具的輪胎磨損和能源消耗,達(dá)到環(huán)保的要求。在智能交通上也許是最小的一種硬件設(shè)備應(yīng)用,但卻可以是使用量和使用次數(shù)最多的一個(gè)子系統(tǒng)。通過這項(xiàng)服務(wù)應(yīng)用,可以達(dá)到高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)、公交地鐵一卡通收費(fèi)系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)等智能交通的應(yīng)用。
ITS智能交通的應(yīng)用的目標(biāo)與效益
最后我們談到ITS智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用目標(biāo),其實(shí)非常清楚也非常簡單,雖然應(yīng)用過程中用了包含閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)影像、CMS道路電子資訊廣告牌提供的路況信息,TTS旅行時(shí)間電子廣告牌提供的預(yù)估行車時(shí)間,公交車動(dòng)態(tài)信息廣告牌提供的即時(shí)公交到離站時(shí)間、停車場停車狀態(tài)信息廣告牌、旅游旅客巴士前方路況與氣象預(yù)告等及特定救災(zāi)或救護(hù)車車輛緊急通行信息等設(shè)備,但無非都是只為了實(shí)現(xiàn)以下四個(gè)目標(biāo)與效益:增進(jìn)交通安全、降低環(huán)境污染、改善運(yùn)輸效率和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級,在四個(gè)目標(biāo)下所能帶來的效益則分別為增進(jìn)交通安全產(chǎn)生、減少交通事故、提升行車安全的效益,降低環(huán)境污染則帶來減少空氣、噪音污染及提高能源使用效率的實(shí)質(zhì)效益,改善運(yùn)輸效率則會(huì)帶來減少交通擁擠及提高運(yùn)輸機(jī)動(dòng)性效益,最后促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級則將帶來促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展增加就業(yè)機(jī)會(huì),如此看來,ITS智能交通控制將會(huì)是一個(gè)交通安全長遠(yuǎn)走下去的必要應(yīng)用機(jī)制。
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