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城市交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案研究
摘要：先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)（ATIS）是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。本文的研究內(nèi)容是ATIS在中國的結(jié)構(gòu)方案。該文首先分析了交通信息系統(tǒng)在中國的發(fā)展情況，闡述了城市交通信息系統(tǒng)的重要性。在總結(jié)了國外近年來有關(guān)交通信息系統(tǒng)的開發(fā)和研究成果后，結(jié)合中國在行政管理方面的實際情況，提出了城市交通信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案：一個核心即交通信息中心，交通管理、電子收費、交通誘導(dǎo)、交通信息服務(wù)、地理信息、緊急救援、營運車輛管理、車輛安全輔助駕駛八個子系統(tǒng)以及道路交通管理和車輛管理兩個數(shù)據(jù)庫，闡述了各子系統(tǒng)的功能。最后，預(yù)測了交通信息系統(tǒng)在中國實施后將產(chǎn)生的積極影響�！ ￡P(guān)鍵詞：智能交通系統(tǒng)城市交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案 中文分類號：U491文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 1.引言 隨著汽車交通運輸?shù)陌l(fā)展，交通擁擠、道路阻塞和交通事故頻繁發(fā)生正越來越嚴(yán)重地困擾著世界上的各大城市。汽車工業(yè)發(fā)展引發(fā)的道路交通不能滿足需求的種種交通問題越來越突出。與此同時，除了修建必要的道路網(wǎng)以外，針對交通事故多發(fā)道路，需要緊急確保交通安全的道路，還建設(shè)了一系列的交通安全設(shè)施，如建設(shè)信號機、道路標(biāo)識、交通指揮中心等有助于交通安全的設(shè)施，以期改善道路的交通環(huán)境，提高交通的順暢性，這在一定程度上緩解了交通擁擠狀況。但是，交通需求不斷增長、交通系統(tǒng)日益復(fù)雜，單獨從車輛方面或道路方面考慮，均很難有效地解決交通問題。于是，近年來把道路、車輛等，凡與交通有關(guān)的所有一切都?xì)w為一體，通過采用信息通信技術(shù)、電子技術(shù)以及其他的科學(xué)技術(shù)把它們聯(lián)系起來，致力于使之智能化的智能交通系統(tǒng)（ITS）的研究開發(fā)應(yīng)運而生�！ ∠冗M(jìn)的交通信息系統(tǒng)（ATIS）是ITS的重要組成部分，也是發(fā)展ITS的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)，ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的，交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上以及氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備，可以向交通信息中心提供各處的交通信息；中心得到這些信息并通過處理后，實時向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場信息以及與出行相關(guān)的其他信息；出行者根據(jù)這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。概括地說，交通信息系統(tǒng)就是要收集相關(guān)交通信息，分析、傳遞、提供信息，為出行者在從起點到終點的出行過程中提供實時幫助，使整個出行過程舒適、方便、高效。 近年來，信息技術(shù)得到了較快發(fā)展，在中國的個別城市，實現(xiàn)了部分開發(fā)的城市地圖網(wǎng)上地理信息系統(tǒng)，如成都市，但是，目前在國內(nèi)的各大中城市，綜合運用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)相對完善的城市交通信息系統(tǒng)還沒有一例。近來，在部分城市的交通管理規(guī)劃中對交通信息系統(tǒng)有所涉及。如果把城市比作人體，那么，交通信息系統(tǒng)就象一雙明亮的眼睛。在高度發(fā)達(dá)的信息社會，人類雖然有很多獲取信息的途徑，但是，若有一個完善的系統(tǒng)，能夠讓人們輕松地獲取更多、更方便、更有價值的信息將是非常重要的。作為居民，不管在哪里，他都知道用最短的時間，走最近的路，辦最快捷的事；作為一個交通管理者或物流業(yè)者，不管在何時，他都能耳聰目明，有的放矢，這一切都勢必會對交通產(chǎn)生積極的影響，如緩解城市交通壓力、減少環(huán)境污染、降低交通事故發(fā)生率、節(jié)約能源等。因此，研究與實施城市交通信息系統(tǒng)具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義�！ �2.國外交通信息系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 許多發(fā)達(dá)國家近年來投入了大量的人力、物力和財力對先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)進(jìn)行研究、試驗和開發(fā)。下面就歐洲、美國及日本等一些國家有代表性的ATIS作一簡要介紹。 2.1歐洲的代表性系統(tǒng) 歐洲的代表性系統(tǒng)有：SOCRATES、EUROSCOUT、Trafficmaster�！ OCRATES是一種有效發(fā)揮傳統(tǒng)的蜂窩無線電話的基礎(chǔ)設(shè)施（地面站）的作用，使交通指揮中心與行駛中車輛進(jìn)行雙向通信的系統(tǒng)，它的下行線路可通過“廣播方式”向行駛在各種地面站的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的裝有SOCRATES車載裝置的車輛提供道路交通狀況的詳細(xì)數(shù)字信息。上行線路利用多頻存取協(xié)議經(jīng)過基地臺向交通指揮中心發(fā)送信息。 EUROSCOUT是以紅外線信標(biāo)為媒體的動態(tài)路線引導(dǎo)系統(tǒng)。車輛和信標(biāo)間的紅外線通信是雙向進(jìn)行的，汽車就變?yōu)橐粋�探頭，將旅行時間、排隊等候時間及OD信息等交通信息數(shù)據(jù)傳輸給中央引導(dǎo)計算機�！ rafficmaster是以倫敦為中心的廣范圍高速公路使用的系統(tǒng)，采用傳呼機網(wǎng)絡(luò)提供交通信息。收集高速公路交通狀況數(shù)據(jù)的傳感器向前后方向發(fā)出2條紅外線光束，并根據(jù)各光速在車上的反射波時間差檢測車輛的速度。 2.2美國的代表性系統(tǒng) 美國的代表性系統(tǒng)有：TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC�！ RAVTEK以實時路線引導(dǎo)和服務(wù)信息系統(tǒng)實用化為目的，由交通管理中心、信息與服務(wù)中心、裝有導(dǎo)航裝置的車輛組成。交通管理中心進(jìn)行道路交通信息的收集、管理及提供，同時還進(jìn)行系統(tǒng)運行所必需的信息管理和提供；信息服務(wù)中心收集觀光設(shè)施、旅館、飯店等為對象的各種服務(wù)信息；車載導(dǎo)航裝置由車輛位置測定、路線選擇及接口3種功能構(gòu)成，可顯示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奧蘭多地區(qū)的地圖、按駕駛員需要進(jìn)行的路線引導(dǎo)及提供服務(wù)的文字信息等�！ DVANCE通過電波的雙向通信直接將車載導(dǎo)航裝置和交通管制中心連通，導(dǎo)航裝置由接觸式屏幕、顯示器及導(dǎo)航計算機構(gòu)成。一輸入最終目的地便可利用最新交通信息計算最佳路線。路線引導(dǎo)是采用聲音合成及用顯示器上的符號指示的形式�！ ASTTRAC是把先進(jìn)交通管理系統(tǒng)（ATMS）和先進(jìn)交通信息系統(tǒng)（ATIS）技術(shù)組合在一起的ITS項目，它計劃進(jìn)行使實驗車輛與信息控制方式統(tǒng)一的試驗，亦即根據(jù)車輛測量的等候時間等使信號控制和綠色信號實現(xiàn)最佳化�！ �2.3日本的代表性系統(tǒng) 日本的代表性系統(tǒng)有VICS和ATIS�！ ICS中心通過日本道路交通通信中心匯總交通管理者和道路管理者雙方的交通信息。由VICS提供的信息有：交通堵塞信息、所需時間信息、交通障礙信息、交通管制信息和停車場信息5種。 ATIS是先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)，它的通信媒體是電話線路（無線、有線）。交通信息利用者通過車上裝載的導(dǎo)航裝置或自己家及辦公室的微機，可按需要接收多媒體的地圖信息和文字信息�！ �3.交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案 信息系統(tǒng)的本質(zhì)是通過高新技術(shù)的有效應(yīng)用，使得對各種決策（包括交通戰(zhàn)略決策、交通管理決策、交通方式及交通路線選擇決策等）起到支持作用的信息和知識在系統(tǒng)中有效流通，提高決策的科學(xué)性，引導(dǎo)合理的交通行為，達(dá)到最大限度地發(fā)揮已有交通設(shè)施潛力的目的。 為了實現(xiàn)智能化控制交通的要求，收集相關(guān)的實時可靠的交通信息是交通信息系統(tǒng)的前提和基礎(chǔ)，然后根據(jù)不同交通管理與控制的目的和要求，進(jìn)一步分析、傳遞、提供信息。信息流程見圖1。圖1信息流程圖 出行者所關(guān)注的信息大致包括3個方面：對“出發(fā)前”移動計劃有效的信息、對“駕駛中”在道路上移動過程中有益的信息以及對“換乘”火車、客車、民航或輪船等提供乘車方便的信息�！ ∫罁�(jù)出行者的信息需求以及交通管理者和物流業(yè)者在經(jīng)營管理方面的需求，結(jié)合中國在行政管理方面的實際情況，確定了交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2�！ 〕鞘薪煌ㄐ畔⑾到y(tǒng)包括一個中心即交通信息中心，交通管理、電子收費、交通誘導(dǎo)、交通信息服務(wù)、地理信息、緊急救援、營運車輛管理、車輛安全輔助駕駛八個子系統(tǒng)以及道路交通管理和車輛管理兩個數(shù)據(jù)庫。交通信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)見圖3。
圖2交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖3交通信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu) 交通管理子系統(tǒng)主要由交通指揮中心提供通過采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組織而成的信息。營運車輛管理子系統(tǒng)包括公交和物流管理，公交管理涵蓋出租車和公交車輛的管理，物流管理包含貨運和租賃車管理。緊急救援子系統(tǒng)包括一般性的事故報警以及特殊情況的災(zāi)害救助。誘導(dǎo)系統(tǒng)含有路徑誘導(dǎo)和停車誘導(dǎo)。部分子系統(tǒng)采集的信息將提供給整個系統(tǒng)共享，通過提供歷史數(shù)據(jù)和實時可供預(yù)測的信息，用以支持出行決策的制定，系統(tǒng)實時地通過網(wǎng)絡(luò)查詢對公眾發(fā)布交通信息，向各種媒體發(fā)布誘導(dǎo)信息。 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為分布與集中相結(jié)合，各子系統(tǒng)分布相對平等，交通信息中心擁有信息整合的共用信息平臺。各子系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、局部運行管理、共享信息整合等項任務(wù)�！ 〕鞘薪煌ㄐ畔⑾到y(tǒng)的建設(shè)可分階段進(jìn)行，條件相對成熟的部門可優(yōu)先發(fā)展，建成示范工程，推動其它部門發(fā)展。同時，交通信息系統(tǒng)的實用化進(jìn)程需要各子系統(tǒng)所涉及的各個部門之間通力合作，實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化建設(shè)與運行。系統(tǒng)設(shè)計不但要重視系統(tǒng)核心的研究開發(fā)，而且要重視與各子系統(tǒng)之間的相互銜接關(guān)系，資源共享是交通信息系統(tǒng)的命脈。人類的生活離不開交通，在以人為本的交通規(guī)劃、管理與設(shè)計中，綜合運用現(xiàn)代信息與通訊技術(shù)等手段提高交通運輸?shù)男适潜赜芍贰＝煌ㄐ畔⑾到y(tǒng)在確定了基本結(jié)構(gòu)之后，需要通過進(jìn)一步的系統(tǒng)設(shè)計后，加以實施�！ �4.交通信息系統(tǒng)的主要媒體和特點 城市交通信息系統(tǒng)中可傳遞信息的媒體主要特點見表1。表1交通信息系統(tǒng)利用的主要媒體和特點
5.結(jié)論 城市交通信息系統(tǒng)必將在今后真正的高度信息通信社會中占有一席之地，交通信息系統(tǒng)也必將在實現(xiàn)高效舒適的交通社會中發(fā)揮重要作用。城市交通信息系統(tǒng)未來的實施，必將在居民出行、事故和災(zāi)害救援以及貨物流通等方面帶來更大的便利，同時，在交通管理方面更加有的放矢、標(biāo)本兼治，在減少交通出行、降低交通量、減少阻塞、減輕污染、提高服務(wù)水平等增加社會和經(jīng)濟效益方面也將起到巨大的作用�！ ⒖嘉墨I(xiàn)：
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3.史其信.21世紀(jì)智能交通系統(tǒng)（ITS）展望.哈爾濱：交通工程通訊，2001
4.ITS通訊.交通信息服務(wù)系統(tǒng).北京：清華大學(xué)交通研究所，2000
5.WilliamA.Perez,GaryA.Golembiewski,DeborahDennard.ProfessedWillingnesstoPayforTravtekFeatures.IEEE-IEEVehicleNavigation
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