1、 ITS簡介及其在中國發展的現狀
ITS就是智能交通系統(Intelligent Transportation System),它是集通信、監測和控制為一體的綜合系統。它主要實現以下幾個方面的功能:監測道路網絡的交通狀況,控制交通信號系統的運行,保證交通網絡的可靠、高效、有序運作;收集和處理有關交通(如不同路段的交通量、路面質量、定位信息等)或其它方面的信息(如天氣情況等),為用戶提供實時的信息眼務;實現智能的交通管理,如:自動計費系統,自動車輛識別系統,運行中車輛重量自動測試等等;同其它系統(如 Inemet,公眾電話網等)或機構(如急救中心、消防中心、魯察局等)互連,為用戶提供更多的信息服務,同時提高交通系統應付和解決緊急問題的能力。在ITS技術中涵蓋了信息技術、通信技術、計算機技術、電子技術、自動控制技術等尖端科技,涉及的關鍵技術更是不計其數,如GPS定位技術、測速技術、測距技術、移動通信技術、數據采集、視覺增強、摩擦力控制和車輛力學技術、車道跟蹤技術、駕駛員狀況監視、比裝技術、自動化智能行駛技術、車內顯示、IC卡應用、電子地圖、自動緊急呼救信息產生技術等一系列技術,正是由于這些技術的成熟才促進了ITS的發展。目前世界上美國、日本和歐洲都投入了大量的資金和人員進行研究,并取得了很多有價值的成果。而且國外有很多城市已經投入實際運用,在這些城市中,交通情況大幅度改善,路面上警察很少,但出了問題后馬上就會有人來解決,因為到處都裝上了先進的遙測、遙控設施。目前中國也開始重視這一問題,為此中國專門成立了工程技術研究中心(National Intelligent Transport Systems Center of Engineering and Technology-ITSC),它是國家科學技術部1999年11月批準建立的,以國民經濟、交通運輸行業和市場的需求為導向,針對智能交通系統發展中存在的重大技術問題,對有市場價值的重要應用科技成果進行共性技術、關鍵技術的后繼工程化、產業化以及系統集成的高新技術研發實體。
目前作為國家級的工程技術研究中心,ITSC一直致力于推動中國ITS的整體發展。在交通部、科技部的直接領導下,ITSC組織全國的專家,全面的研究了中國的ITS的發展需要,完成了“九五”國家重點科技攻關項目“中國智能交通系統體系框架”、國家基礎性科研項目“中國ITS標準體系框架研究”、交通部重點科研項目“智能運輸發展戰略研究”等一批關系中國ITS發展的重點項目;作為技術依托部門協助科技部完成了“十五”國家科技攻關重大專項“智能交通系統關鍵技術開發和示范工程”的項目建議、立項和啟動工作;在產業化方面,完成了國家技術創新項目“電子收費系統技術開發和產業化”,自行開發了具有自主知識產權的不停車收費軟件EPASS,實現了不停車收費設備的國產化;應用開發方面,開發實施了“基于GPS的路政車輛管理系統”等;在前沿技術研究上,率先在國內開展了智能公路的研究。ITSC建設兩年來,真正起到了國家工程研究中心應有的引導行業技術進步、服務行業的作用。ITSC還承擔著國際標準化組織智能交通技術委員會(ISO/TC204)中國秘書處的工作,并國家標準化管理委員會和交通部的領導下,在秘書處的基礎上組建了ISO/TC 204中國委員會,組織相關專家積極參與了ITS國際標準化工作。依靠交通部投資3200萬元興建的國內最大的和唯一的綜合性智能交通系統實體試驗室,ITSC目前還承擔著“智能交通系統 術語”、“智能交通系統 體系框架 服務”“交通專用短程通信 微波物理層”等十數項國家標準的制定工作,爭取在3-5年內制定出30到50項關鍵和急需標準,形成中國ITS基礎標準群,力爭為ITS在全國的順利發展打下良好基礎。在“十五”期間,ITSC負責組織國家科技攻關ITS專項中的“中國ITS發展戰略”、“中國ITS體系框架支持系統及技術跟蹤”、“社會環境體系建設”等課題,并承擔了“跨省市快速客運示范工程”、“跨省市國道主干線聯網電子(支付)收費示范工程”、“高等級公路綜合管理系統示范工程”等課題,并榮幸的承擔了北京“科技奧運”智能交通示范工程中為奧運服務的“交通綜合信息平臺研究”任務。在開放服務方面,ITSC將利用自身的資源和人員優勢,一如既往的與國內外的ITS研發機構開展各種層次的合作,將中國的ITS建設進一步推向前進。
在中國的ITS應用中,成渝高速公路的可以說是較為早期的應用。成渝公司有關負責人透露,該路通訊、監控和IC卡收費三大系統將從2003年1月15日起投入試運行,車輛進入成渝高速將領取IC卡,開始試行IC卡收費。試行期間,收費站將采用人工收費和IC卡并行的方式進行。凡進入成渝高速公路的車輛一律進站繳費并領取IC卡、一車一卡,出站驗票并同時交回IC卡。根據相關規定,軍、警等特種車輛則可領取免費IC卡。試運行結束后,將取消人工收費方式,改為IC卡出站繳費。IC卡收費系統對偷漏通行費、違規沖站車輛等具備有效的防范措施,為查處違規車輛提供了先進的電子抓拍功能。
成渝高速公路的緊急求援系統也將同時啟用,四川段沿線共設置了94對緊急電話,幾乎每隔兩公里就有一部。駕乘人員如在路上遇到緊急情況,可直接用緊急電話呼救、求援。成渝公司緊急電話系統全天候有人值守,正常情況下可在半小時之內趕赴現場,最快僅需幾分鐘。 1從5日起,設在成渝高速公路成都、簡陽、內江、隆昌段的4個大型電子情報板將啟用,向過往駕駛員動態滾動播出高速公路路況信息。
此外,沿線還設置了可變限速標志,由控制中心根據道路運行情況適時顯示限定的行車速度。重要路段地面下設置了速度檢測線圈,對車輛的平均速度、流量、道路占用率進行自動檢測和統計,并可推算出道路通暢或堵塞狀態。
據了解,國家已經定了十個城市為試點城市來開展ITS試驗。
2、 對實施方案的一點建議:
(1)管理模型:
目前已公認的ITS的服務領域大體包括以下兒個方面:先進的交通管理系統、出行信息服務系統、商用車輛運營系統、電于收費系統、公共交通運營系統、應急管理系統、先進的車輛控制系統等。其中電于收費系統是現階段高速公路ITS應用的主要方面,而對一個城市交通系統,必須具備先進的交通管理系統、出行信息服務系統、公共交通運營系統、應急管理系統、先進的車輛控制系統、無線定位系統等功能。作為一套系統,它的管理模型可如下圖所示實現。
(2)實施方案:
在以上管理模型中,各部分的關鍵技術分別為通信信息技術、控制技術和管理技術,控制和管理需要通信信息技術的支持,這里討論通信方案的實施,各部分的通信均可用有線光纜來傳送信息,或者用SDH或者用PDH,這些技術已經很成熟,可以從投資、網絡規模、網絡安全各方面來考慮,但投資方式需要選擇是租用公網的通道呢還是專門來組建一個專網,這兩種方法各有優缺點,租用公網通道投資稍小,但安全系數小,而且以后要經常負擔租金,而且考慮到以后擴容時有需再次投資,明顯不是個好的辦法,組建個專網一次性投資大,但安全可靠,以后擴容方便,有明顯的優勢,而且可對今后的管理和信息傳輸有良好的保證,所以我認為建設城市ITS系統首先需要專門投資建立一個專門的傳輸網羅來完成各部分之間的數據傳送工作。
由于車輛是移動的,需選擇移動通信系統來完成車輛和控制中心之間的信息傳送及車輛定位等工作,車輛的信息傳送則至少選擇2.5代的無線通信系統,因為系統帶寬要求高,需再高速行駛時為車輛傳送交通實時信息和車輛導航信息,且也能實現一定的定位能力,帶寬能限制車速和信息的內容,目前我國上馬的主流無線系統都是2代系統,帶寬不夠,但2.5代系統已經發展起來,故可用2.5代系統來完成這一通信要求,等以后升級到3代無線通信系統LA-CDMA中去。車輛的定位可以用路邊傳感器、攝像系統及GPS定位系統通過信息處理中心來綜合處理完成,在車輛定位技術上目前最好的是GPS衛星定位技術,全球定位系統(GPS)是一個基于衛星的導航、定位及計時系統。接收器通過GPS衛星發送的數據計算二維(經度、緯度)或三維(經度、緯度、高度)位置。民用GPS采用CA碼(Coarse從cguistion Code),在引入人為選擇可用性SA(SelectiV Availability)誤差后精度約為100m,差分GPS可將精度提高到約10m。因此建議利用信息處理中心將傳感器、攝像機、GPS定位系統的數據與信息數據庫中電子地圖數據結合綜合處理出車輛的精確位置來。
對于投資問題,雖然ITS的重要性已經眾所周知,但是真要在一個城市實現有不少的困難,因為它需要大量的投資,而且它并不能作為產業來取得利潤,所以我認為它不能作為一個公司來運營,而要由政府部門作為一項公益事業來投資興建,而且要專門成立一個管理機構來協調管理才能更好地運轉,最好能由國家立法機構對此立法,使得控制中心能有權控制調動交警、公安、交通、救援等一系列與交通有關的機構,既給予交通控制中心以一定的行政權力,這樣才能使ITS更好地實現?傊,作為一個城市,必須認識到它的重要性和投資興建的必要性,只有交通上去了,經濟才能騰飛,城市建設的其他方面才能更好的發展,要把它最為一件重要的事去做并給予一定的投資才有可能產生效果。當然部分資金的獲取也可以通過民間集資的方式來獲取。
3、 未來的展望:
由于隨著無線通信的發展,第三代無線寬帶通信系統離我們越來越近,未來完善的蜂窩移動通信網絡(寬帶CDMA網絡)又為城市智能交通系統(ITS)提供了另一個方便、簡單并具有自主支配權的無線定位平合,而且定位精度更高,在LA-CDMA網絡中由于帶寬的增加,數據的傳送也可以輕易的實現,所以目前ITS可以選擇2.5G進行初期規劃,利用GPS定位,以后全面升級到3G網絡上去。
<