隨著國內(nèi)各高速道路網(wǎng)及水陸交通系統(tǒng)的陸續(xù)擴建完成，城市及省際交通狀況更復(fù)雜也更瞬息萬變，交通管理與控制的重要性自然浮現(xiàn)。通過智能交通控制，采用ITS(Intelligent Transportation System)為架構(gòu)，以營造一個安全、快捷、舒適及重視環(huán)保的高效率道路交通系統(tǒng)重要性不言而喻。

        為何要有ITS智能交通系統(tǒng)應(yīng)用?

　　ITS建設(shè)服務(wù)對象不僅僅是車輛，它包含了各類機具駕駛?cè)思按┧蟛煌５慕煌üぞ撸踔潦菄鴥?nèi)特有的船舶智能動態(tài)及實時分布的交通信息數(shù)據(jù)。整體而言，發(fā)展交通控制系統(tǒng)的目的在于增進交通安全與出行的便利，同時提升整體生活質(zhì)量。但此要求卻會衍生過多的交通事故,大小車禍死傷不斷，造成社會成本負(fù)擔(dān)，同時又產(chǎn)生區(qū)域性交通擁擠。因為道路建設(shè)空間及數(shù)量成長不及，造成運輸機動性與生產(chǎn)力的受阻影響，連帶使得石油能源消耗增加;接著造成環(huán)境污染的擴大，ITS智能交通為了能改善城鄉(xiāng)道路安全，緩解都市交通擁塞情況，降低石油能源依賴與消耗，更進一步減少環(huán)境污染，各個國家無不在交通建設(shè)上盡心盡力進行智能化高階技術(shù)的有效利用，以提升運輸效能、加強交通安全及管理信息的整合為目標(biāo)，進行智能交通管理與控制的策略規(guī)劃。

　　什么是ITS智能交通系統(tǒng)?

　　ITS系統(tǒng)業(yè)內(nèi)共同的說法是：ITS藉由現(xiàn)代化的電子、電機、計算機及信息、通訊傳輸與遠(yuǎn)程感測等科技的應(yīng)用，通過所提供實時信息來溝通與連結(jié)，以改善人、車、路等交通子系統(tǒng)之間的互動關(guān)系，提供實時(real-time)的信息增進運輸系統(tǒng)之安全、效率與舒適減少交通環(huán)境沖擊之有效整合型交通運輸系統(tǒng)?！盜TS智能交通運輸系統(tǒng)是利用新的科學(xué)技術(shù)來解決傳統(tǒng)交通運輸問題，這些應(yīng)用大部份已融入我們?nèi)粘Ｉ钪?。例如使用電子儲值卡搭乘公交車及地鐵，又如使用ETC電子付費系統(tǒng)行駛收費的高速公路，閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)(CCTV)提供實時影像、CMS道路電子信息廣告牌提供路況信息，TTS旅行時間電子廣告牌提供預(yù)估行車時間，公交車動態(tài)信息廣告牌提供實時公交到離站時間、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)或救護車車輛緊急通行信息等等。

　　以上解說充分說明了ITS的大部內(nèi)容，基于各地區(qū)及國家國情不同的應(yīng)用，ITS更可能會包含一些AVI車牌辨識及風(fēng)、雨、霧與路人引導(dǎo)措施、電子監(jiān)理及GIS定位追蹤危險物品貨車監(jiān)控等安全與商業(yè)應(yīng)用。接下來就以國內(nèi)與國外的應(yīng)用服務(wù)分類的差異來整體說明比較。

　　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子系統(tǒng)，我們將這七個子系統(tǒng)的功能簡要地說明如下。

　　路人信息系統(tǒng)ATIS

　　路人信息(ATIS， Advanced Traveler Information System)由現(xiàn)代電子通信信息及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，提供用路人必要的聲音、文字、圖像視覺信息，使其能于使用的交通工具內(nèi)、家中或辦公室、各類車站場所，快速且方便地取得所需的交通信息，作為用路需求及交通工具與行駛或行走路線選擇參考，以順利到達(dá)目的地。

圖1  CMS資訊可變電子看板及提供即時資訊

　　這些部份包含圖文信息可變電子廣告牌(Changeable Messenger Sign System)、速限可變標(biāo)志板(Changeable Speed Limit Sign Board，CSLSB)、霧(風(fēng)或雨)警示標(biāo)志 (Fog(Wind or Rain) Sign，F(xiàn)S)、多功能警示標(biāo)志(Multi-function Alarm Sign，MAS)匝道儀控號志(Ramp Metering Signal，RMS)及旅行時間顯示板(Travel Time Sign，TTS)，共約六種電子顯示廣告牌提供用路人預(yù)告或警告訊息服務(wù)。另外ATIS在ITS內(nèi)還有相關(guān)服務(wù)，路況廣播、衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、地理位置系統(tǒng)(GIS)、顯示路線引導(dǎo)系統(tǒng)和無線電通信(Wireless Communications)、實時路況報導(dǎo)等整體數(shù)字與非數(shù)字服務(wù)。這些ATIS服務(wù)信息則是來自于智能交通ITS系統(tǒng)內(nèi)的閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)(CCTV)實時影像及交通信息收集系統(tǒng)(Traffic Data Gathering System，TDGS)，這些系統(tǒng)也是通過包含車輛偵測器、風(fēng)力、雨量及濃霧偵測器等子系統(tǒng)收集的信息計算結(jié)果所得。它可以向路人提供如路徑導(dǎo)引、旅客服務(wù)信息、駕駛信息、行前規(guī)劃信息、運輸機具訂位訊息及車輛停車信息等服務(wù)。

　　交通管理控制系統(tǒng)ATMS

　　ATMS(Advanced Traffic Management Systems)為智能交通系統(tǒng)的基本核心，此ITS系統(tǒng)完全利用感知偵測、通信及遠(yuǎn)程遙控等技術(shù)，將交通監(jiān)控系統(tǒng)感測所得的交通各種文字圖像狀態(tài)信息或數(shù)據(jù)，通過經(jīng)建設(shè)的固定網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠖说目h或省級交通控制中心，在該中心再收集其它次級交控中心或其它省級交控中心的信息，分析決定相關(guān)的交通控制方案，以作為執(zhí)行交通管理的整體依據(jù)，并通過ATIS將相關(guān)信息顯示或傳輸給用路人與其它必要交通管理單位，以達(dá)到運輸安全管理效能極致目標(biāo)。這個ATMS主要的服務(wù)工作就是做好ITS底下所有的子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)整合與實時控制功能。通過這個服務(wù)項目，ITS可以進行車流量管制，道路卡口及進出匝道管制及放行、秒差及時制調(diào)整、交通事故通報發(fā)布及處理管理，更可以提供交通監(jiān)控進行道路調(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)信息則是來自于智能交通ITS系統(tǒng)內(nèi)的計算機號志控制、匝道儀控、事件偵測、動態(tài)交通分析預(yù)測、車輛流量速度、行進間距、車輛種類及ETC電子式自動收費處統(tǒng)計和影像式車輛偵測器(IID)及自動車輛辨識(AVI)等子系統(tǒng)傳回的影像、信息、數(shù)據(jù)分析計算所得結(jié)果。它可以向交通管理權(quán)責(zé)單位提供如交通控制、交通管理、號志控制、事件管理、天候/路況偵測與數(shù)據(jù)收集、車輛信息、疏導(dǎo)路線及廢氣排放監(jiān)測與危險路段路況監(jiān)控回報等服務(wù)。

圖2  道路流量狀態(tài)警示電子看板應(yīng)用[nextpage]

　　車輛安全控制系統(tǒng) AVCSS

　　在智能交通內(nèi)，AVCSS(Advanced Vehicle Control and Safety Systems)分類服務(wù)項目在現(xiàn)階段道路路況來說比較不能符合實際應(yīng)用，因為車流量過大、路人習(xí)性等都是車輛安全控制的變量，但AVCSS確實是一個ITS的未來理想化服務(wù)目標(biāo)。AVCSS是一種結(jié)合感知探測器、計算機通信與電子電機控制技術(shù)應(yīng)用的子系統(tǒng)項目，這個車輛安全控制是可以在車輛及道路設(shè)施上進行設(shè)備架設(shè)，來協(xié)助用路人在駕駛時能提高行車安全，同時也可自動化調(diào)節(jié)道路車容量數(shù)，避免車道過于擁塞減少不必要的近接擦撞事故發(fā)生。AVCSS主要利用傳感器協(xié)助用路人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。這些子系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)用部份包含如防撞警示系統(tǒng)、自動停煞車、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，目前這些并未廣泛的被ITS系統(tǒng)建設(shè)所采用，僅出現(xiàn)于一些高端安全汽車配備中。它可以向這些如路口碰撞預(yù)防、行車前安全檢查、車輛道路安全防護設(shè)施、道路危險警示等服務(wù)。

圖3   車牌辨識與旅行時間看板

　　公共運輸系統(tǒng)APTS

　　在智能交通中目前被廣為應(yīng)用的是APTS (Advanced Public Transportation Systems)公共運輸系統(tǒng)智能化，APTS公共運輸智能化結(jié)合了ATMS、ATIS與AVCSS的技術(shù)及無線感測技術(shù)于一身的應(yīng)用，此服務(wù)項目對于公共運輸系統(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輸服務(wù)的時間服務(wù)質(zhì)量，方便了乘客也增加了公共交通業(yè)的運營效率。

圖4   公交車站臺候車資訊看板

　　在ITS這個服務(wù)項目內(nèi)所應(yīng)用到的子系統(tǒng)包含如：公交車輛動態(tài)監(jiān)視、公交車輛衛(wèi)星定位及無線電通信、公交車輛自動付費、路線導(dǎo)引、公交車排班、公交車計算機調(diào)度、公交車內(nèi)信息及媒體顯示播放系統(tǒng)等，透過這些系統(tǒng)的信息匯集協(xié)助才得以達(dá)成智能化的公共運輸系統(tǒng)。這個分類服務(wù)則可以提供廣大民眾如車站車班到離站運輸信息、公共運輸營運管理、公共運輸安全監(jiān)控、公共車上媒體播放及3G個人化大公共運輸信息等效益應(yīng)用。

　　上述的四個ITS服務(wù)項目是屬于國內(nèi)外較多及相似應(yīng)用的智能交通分類，接下來的三個分類就比較屬于因國情及智能交通發(fā)展先后程度不同而產(chǎn)生ITS智能交通應(yīng)用分類。

　　商業(yè)用車輛運營管理系統(tǒng)CVO

　　ITS智能交通分類中CVO(Commercial Vehicle Operations)也是利用前幾項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)運輸車輛，通過使用RFID等有線及無線傳感系統(tǒng)，以提升商業(yè)運輸效能及安全管理，降低人力成本。該系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)用范圍在國內(nèi)包含大型貨柜或貨卡車，也包括如救護車及商務(wù)用小巴在內(nèi)的部份。另外以國情而論，國內(nèi)還可以擴及內(nèi)陸水上運輸?shù)拇安糠?。CVO的應(yīng)用子系統(tǒng)為：影像車輛監(jiān)視、GIS車輛定位、ETC電子式自動收費及AVI車輛辨識(AVI)、雙向無線電、計算機調(diào)度、RFID貨物辨識。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)字化、衛(wèi)星定位追蹤系統(tǒng)、貨運危險物品監(jiān)控、緊急救援派遣及貨運物流追蹤，還有中國獨特發(fā)展的港埠通關(guān)及倉儲管理系統(tǒng)。

　　緊急事故處理系統(tǒng)EMS

　　道路交通事故是難以避免的事件，但可以通過ITS智能交通控制系統(tǒng)減少及降低，但對于事故會在何時發(fā)生及何地發(fā)生是無法掌握的，只能藉由智能交通系統(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制來輔助，希望藉由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，同時應(yīng)用CVO的服務(wù)盡快派遣緊急救護車輛來降低事故死亡率，減少交通事故造成的損失。有關(guān)于EMS(Emergency Management System)應(yīng)用技術(shù)有GIS車輛定位系統(tǒng)、ET道路緊急通報電話、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)成如用路人道路求救系統(tǒng)、緊急事故通告、公共求救系統(tǒng)和救護車輛調(diào)度管理及緊急救援車輛派遣管理等智能交通應(yīng)用項目。

　　電子(收)付費系統(tǒng)EPS

　　EPS (Electronic Payment System)或稱ETC是在先進國家都已成熟的ITS服務(wù)應(yīng)用項目，在高速公路、快速道路、公交車、遠(yuǎn)程巴士、地鐵、動車、高鐵及渡輪這些需要收費通行或使用的交通載具上，EPS是一種應(yīng)用了多重?zé)o線感測與辨識的技術(shù)的成果，透過使用EPS或ETC可以節(jié)省行車或卡口通行的時間，又可以以節(jié)約車輛載具的輪胎磨損及石油能源消耗，達(dá)到環(huán)保的要求。在智能交通上也許最小的一塊硬設(shè)備應(yīng)用，但卻可能是使用量及使用次數(shù)最大最高的一個子系統(tǒng)。通過這項服務(wù)應(yīng)用可以達(dá)成如高速公路電子收費系統(tǒng)、公交地鐵一卡通收費系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)等智能交通應(yīng)用項目。

　　以上七個服務(wù)項目應(yīng)用是ITS智能交通系統(tǒng)得以順利運作的元素，當(dāng)然還有包含殘障及老弱用路人的服務(wù)項目VIPS與智能交通管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理項目IMS等，都是屬于智能交通的一部份。因此我們可以看到在ITS的基本應(yīng)用就有這七大分類所造成的約20個以上的子系統(tǒng)，都跟交通安全與交通管理控制有關(guān)，是智能交通的核心也是基礎(chǔ)所在。[nextpage]

　　ITS智能交通的應(yīng)用的目標(biāo)與效益

　　ITS智能交通系統(tǒng)應(yīng)用過程中包含閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)(CCTV)提供實時影像，CMS道路電子信息廣告牌提供路況信息，TTS旅行時間電子廣告牌提供預(yù)估行車時間，公交車動態(tài)信息廣告牌提供實時公交到離站時間，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)告等以及特定救災(zāi)或急救護車車輛緊急通行信息等，無非是為了以下四個目標(biāo)與效益：增進交通安全、降低環(huán)境污染、改善運輸效率及促進產(chǎn)業(yè)升級。通過這四個目標(biāo)能帶來的效益是增進交通安全產(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質(zhì)效益，改善運輸效率則會帶來減少交通擁擠及提高運輸機動性效益，最后促進產(chǎn)業(yè)升級則將帶來促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展增加就業(yè)機會。如此看來，ITS智能交通控制會是一項保證交通安全的必要應(yīng)用機制。