智能交通系统_ITS_的发展及其模型化研究.docx

智能交通系统( ITS) 的发展及其模型化研究杨东凯吴今培张其善( 北京航空航天大学 电子工程系)摘要 : 智能交通系统在欧洲也称道路交通信息通讯系统 ,是基于系统工程 、电子 、通信 、信息等多种高新技术 ,并已渗透到航空 、水运 、铁路交通领域的新型交通系统. ITS 的建立可以提高路网通行能力和服务水平 ,改善环保质量 ,提高能源利 用率. 介绍其基本概念以及国内外发展的概况后 ,提出了智能交通系统的学科体系模型 、服务功能模型和网络层次模型 ,并简要分析了模型化的意义. 最后 ,对系统的标准 化问题及模型化研究对标准化的作用作了简单地介绍.关键词 : 交通 ; 交通工程 ; 模型法 ; 智能 ; 智能交通系统 ( ITS)中图分类号 : U 491 . 2文献标识码 : A文 章 编 号 : 100125965 (2000) 0120022204智能交通系统 ( 以下简称 ITS) 最初是在以监控为主体的交通工程 (包括交通管理) 基础上发展 起来的 ,开始只进行道路和车辆智能化的研究 ,而 现在已经扩展到交通运输的全部过程及其有关部门 ,因此在欧洲又称之为道路交通信息通讯系统( RTT) . 目前其研究范围已逐渐涉及到铁路 、水运 及航空等各种交通方式 ,旨在形成一整套为用户及交通管理部门提供道路交通信息的新型交通系统 .ITS 的“智能化”体现在以下 3 个方面 :1) 车辆依靠自身的智能在道路上安全自由 地行驶 ,在陌生地方不致迷失方向 ;2) 道路依靠自身的智能将交通流调整至最佳状态 ,缩短行车时间 ,减少阻塞 ;3) 交通控制管理中心依靠系统的智能对道 路和车辆的状态进行实时监控 ,及时处理事故 ,保 障道路畅通.长的交通需求 ,转移到用高新技术来改造现有道路运输体系及其管理方式 ,从而达到提高路网通 行能力和服务质量 ,改善环保质量 ,提高能源利用 率的目的. ITS 正是在这种条件下产生和发展起 来的.1 . 1 日本 ITS 的发展ITS 在日本的发展始于 70 年代 ,从 1973 年到1978 年日本成功地组织了一个叫动态路径诱导 系统的实验. 从 80 年代中期至 90 年代中期的 10 年时间 ,相继完成了路车间通信系统 ( RACS) 、交通信息通信系统 ( TICS) 、宽区域旅行信息系统 、超智能车辆系统 、安全车辆系统及新交通管理系统 等方面的研究. 1994 年 1 月成立 VERTIS ( 路车交通智能协会) ,1995 年 7 月成立 VICS ( 道路交通信 息通信系统) 中心 ,1996 年 4 月正式启动 VICS ,先 在首都圈内而后推向大阪 、名古屋等地 , 1998 年向全 国 推 进. 日 本 的 VICS 是 ITS 实 用 化 的 第 1步 ,居于世界领先水平.1 . 2 美国 ITS 的发展美国 ITS 的雏形是始于 60 年代末期的电子 路径导向系统 ( ERGS) ,中间暂停了 10 多年 ,80 年 代中期加里福尼亚交通部门研究的 PATHFINDER系统获得成功 ,此后开展了一系列这方面的研究 ,1990 年 美 国 运 输 部 成 立 智 能 化 车 辆 道 路 系 统( IVHS) 组织 ,1991 年国会制定了 ISTEA ( 综合地面国内外 ITS 发展概述交通拥挤和公路阻塞已经成为许多国家的一 个重要问题 ,交通过分拥挤造成的汽车延时 ,汽油 的浪费 ,汽车废气的排放量都成倍增加. 同时 ,因 土地资源使得基础设施的提供受到极大限制 ,所 以自 80 年代以来 ,以欧洲 、美国和日本为代表的 各发达国家已从依靠扩大路网规模来解决日益增1收稿日期 : 1998207214作者简介 : 杨东凯 (1972 - ) ,男 ,山东莱芜人 ,博士生 ,100083 ,北京.第 1 期杨东凯等 :智能交通系统 ( ITS) 的发展及其模型化研究23运输效率方案) ,1994 年 IVHS 更名为 ITS. 其实施战略是通过实现面向 21 世纪的“公路交通智能 化”, 以便从根本上解决和减轻事故 、混杂 、非效率 、能源浪费等交通中的各种问题.1 . 3 欧洲 ITS 的发展1988 年由欧洲 10 多个 国 家 投 资 50 多 亿 美 元 ,联合执行一项旨在完善道路设施 ,提高服务质量的 DRIVE 计划 ,其含义是欧洲用于车辆安全的 专用道路基础设施 ,现在已经进入第 2 阶段的研 究开发工作. 目前欧洲各国正在进行 Telematics 的 全面应用开发工作 ,计划在全欧范围内建立专门 的交通无线数据通信网. 智能交通系统的交通管理 、车辆行驶和电子收费等都围绕 Telematics 和全 欧无线数据通信网来展开. 欧洲民间也联合搞了 一个叫