2023年智能交通在现代社会的应用领域ITS的未来发展.doc

智能交通在现代社会的应用领域及ITS的未来开展 仔细观察不难发现，智能交通系统已经深入我们生活的方方面面：电子警察、GPS、不停车收费公路等都属于智能交通范畴。然而，很多人对智能交通还未形成深刻的认识，什么是智能交通？智能交通的常用领域有哪些？目前智能交通开展进度如何？智能交通的未来开展又是如何？ 城市在开展，人们的生活水平在提高，街上林立的高架桥还有每日长龙般汹涌奔腾的车流提醒着人们城市交通开展的快速已经不能用日新月异来形容。2023，奥运来了，因着这四年一度的盛会，亚洲、中国、北京比往日赢得了世界更多的关注。此时，作为衡量城市效率的重要指标之一——城市交通的便捷与否成为筹办奥运的一个重要工作。当然，良好的交通环境不仅可以给四方来客留下深刻的印象，也能为人们节省商务本钱，增加出行方便。在这种形势下，大范围普及智能交通系统〔Intelligent Transportation System，简称ITS〕成为治理城市交通的一个重要措施被提上日程。 一、什么是智能交通 智能交通：智能交通是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的效劳系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的效劳。 　　21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最正确状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。 　　智能交通是一个综合性体系，它包含的子系统大体可分为以下几个方面： 　　〔1〕、车辆控制系统。指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪，可以准确地判断车与障碍物之间的距离，遇紧急情况，车载能及时发出警报或自动刹车避让，并根据路况自己调节行车速度，人称“智能汽车〞。目前，美国已有3000多家公司从事高智能汽车的研制，已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技产品。 　　〔2〕、交通监控系统。该系统类似于机场的航空控制器，它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤，哪条路最为畅通，该系统会以最快的速度提供应驾驶员和交通管理人员。 　　〔3〕、运营车辆高度管理系统。该系统通过汽车的车载、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网，实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯，来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强，可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。目前，行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。 　　〔4〕、旅行信息系统。是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的，如、电视、 、路标、无线电、车内显示屏等，任何一种方式都可以。无论你是在办公室、大街上、家中、汽车上，只要采用其中任何一种方式，你都能从信息系统中获得所需要的信息。有了该系统，外出旅行者就可以眼观六路、耳听八方了。 二、智能交通在现代社会的应用领域 智能交通的应用领域非常广泛。而在我国，智能交通出现最早、应用最多、最常见的领域主要包括以下三方面： 〔1〕不停车收费系统 自1988年我国首条高速公路建成通车，就是以封闭式人工收费模式出现的。人工收费是早期高速公路收费普遍采用的模式，后来开展到半自动收费。这两种也是目前最常见的高速路收费方式。但是，停车、缴费、启动，对于高速公路每日庞大的车流量来说，这样一整套收费程序不仅消耗时间，而且容易造成交通拥堵。为了解决因交通拥堵带来的车辆油耗、空气污染等问题，以及防止人工收费过程中可能产生的营私舞弊现象的出现，电子不停车收费(ETC)在90年代应时诞生并迅速开展成一种崭新的收费方式，对提高收费道路通行能力，满足道路通行者简便支付通行费等有明显的效应。各个国家开始积极研制不停车电子收费系统。由于该技术对提高收费道路通行能力、满足道路通行者简便支付通行费等有明显的效应，该技术的开展应用在短时间内形成了规模效益。我国已建的高速公路，以及各省市的大局部独立大桥、隧道，城市环线、贷款集资道路均为收费道路。在收费道路迅速开展及逐步扩大的背景下，道路收费系统及其技术成为国内关注的对象。在欧、美、日等国家先后使用不停车收费系统并获得成功之后，我国也着手推广这一先进技术。 不停车收费系统又称电子收费系统ElectronicTollCollectionSystem，简称ETC系统)是以现代通信技术、电子技术、自动控制技术、计算机和网络技术等高新技术为主导，实现车辆不停车自动收费的智能交通子系统。该系统通过路侧天线与车载电子RFID/' target='_blank'>标签之间的专用短程通信，在不需要司机停车和其他收费人员操作的情况下，自动完成收费处理过程。不停车、无人操作和无现金交易是电子收费系统的三个主要特点。 ETC系统主要包括四局部：电子标识卡、收发器、微处理器和车道控制器。电子标识卡即有源电子射频卡，也被看做车辆的“身份证〞。它存储了车辆的编号及相关信息，在车辆通过车道时，电子标识卡与射频天线以专用短程通信〔DedicatedShort-RangeCommunication，简称DSRC〕方式进行数据交换，将车辆信息传递出去； 装有微波线路的收发器具备很强的抗干扰性和快速通讯能力；微处理器相当于“翻译机〞，可以将标识卡传递过来的信息进行翻译并传至车道控制器，进而获取车辆资料；根据卡上的信息，车道控制器可以判定通过车辆是否有正常通过的权力，还可判断卡的有效性，并起动相应的交通标志，也可以发出警告给车主必要的提示，如果发生违章闯关现象也可驱动抓拍系统进行违章取证等。可以说，射频识别技术技术的使用使得不停车收费系统先天的具有了收费技术上的优势，同时，对于城市而言，它还拥有了管理和控制城市交通的潜在能力。在交通繁忙低端都可以采用这项技术，以有效提高这些市政设施的资金回收能力。电子收费系统在国外被广泛地应用于开放式的收费站，国内目前局部省市的高速公路已有所实施。电子收费系统代表当今最先进的收费技术，也是未来开展的方向，有着广阔的开展前景。 目前，电子不停车收费技术的采用不仅减少了收费站占地规模，并有效的提高了通行能力，在我国，不停车收费已经成为高速公路收费方式的未来开展趋势。 〔2〕电子警察 交通工具的迅猛开展以及私家车的日益普及在为我们的出行带来了方便快捷的同时，也给交通部门增加了新的考验和压力。传统的交通管理体系在新形势下显得力不从心。而多种电子科技产品的应运而生使这一情况得以改变。电子警察系统便是运用最新科技成果为制止交通违章强化交通管理而打造的先进武器，它的出现为整治违章闯加强交通建设建立了不可磨灭的功勋。 电子警察是一种利用自动化检测与测量技术捕获交通违法或交通事故，利用网络将采集的信息传回公安部门进行分析处理，并以此为证据对肇事者进行处分，以减少事故发生、辅助交警工作的方法。它作为视频监控与智能交通体系的完美结合，通过迅速的监控、抓拍、来获取违章证据，为处理交通违章执法提供行之有效的监测方法。因为它的准确、公正的执法作用已成为道路交通管理队伍中必不可少的重要一员。 目前比较典型的电子警察系统由于受到技术因素和经济因素制约，应用尚未普及，常见的电子警察系统有以下两种：闯红灯交通违章自动记录系统；车辆防盗治安卡口系统。1、闯红灯交通违章自动记录系统。本系统用于对城市路口闯红灯车辆的自动识别和违章车辆的自动抓拍。常见的实现方式有：视频电子警察、数码电子警察、数码视频组合电子警察。由于数码视频组合电子警察既克服了单纯视频电子警察或单纯数码电子警察的缺乏，又集中了两种系统的优点，所以已经逐渐取代前两种系统成为最常实现的电子警察系统。该系统一般由前台和后台两局部组成。前台采用航天科技中的运动目标检测技术、目标识别技术和目标跟踪技术，包括电子眼、传感器、测速仪等，用于捕捉闯红灯违章车辆。电子眼一般是指摄像头，可在被触发的情况下进行自动拍摄。传感器安装于路口地面下的压力传感器，用于对车辆驶过时触发电子眼进行拍摄。测速仪常安装在高速公路和城市高架路两旁，对来往车辆的速度进行测量。后台包括后台应用软件一套，用于管理前台已捕获的违章车辆数据。 2、车辆防盗治安卡口系统。本系统主要应用在城市的进出口交通要道上、高速公路的出入口、重点路段等处的重点监测，利用先进的光电、计算机、图像处理、模式识别、远程数据访问等技术，对监控路面过往的每一辆机动车进行连续全天候实时24小时不间断、无遗漏的记录，获取过往车辆的局部特征图像和车辆全景图像，保存所采集的车辆图像，存入计算机生并生成数据库，数据具备联网查询功能，为各地公安及交警部门进行交通管理提供重要线索和依据。 系统主要由卡口前端系统、网络传输系统、卡口后端系统、应用软件系统等几局部组成，前后端系统一般由车辆摄像机、照明灯和应用效劳器等组成。网络传输系统和应用软件系统那么负责信息传输和效劳器管理。不同的系统负责不一样的任务，具有不一样的功能。 电子警察与传统的人工警察相比有着多种优点，例如违章识别率高，没有误判的行为；所有信息全部自动化传输并且集中处理；信息可直接储存为图片形式并且与相连，查询方便快捷……此外，电子警察系统还能对广阔驾驶元产生强大的威慑效果，促使其不敢随意违章，从而既保障了交通安全，减轻了民警的劳动强度,又解放了大量的纠违警力。 随着技术的成熟，电子警察系统的运用日趋广泛，在我国的交通建设中发挥着重要的作用，扮演着举足轻重的角色。可以说，电子警察系统与传统警察相比，是一次彻底的革命。也是智能交通不可无视的运用。 〔3〕GPS GPS即全球定位系统〔GlobalPositioningSystem〕。它是美军70年代初在“子午仪卫星导航定位〞技术上开展起来的具有全球性、全能性〔陆地、海洋、航空与航天〕、全天候优势的导航定位、定时、测速系统，由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大子系统构成，已广泛应用于军事和民用等众多领域。 简单地说，GPS是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。全球定位系统开发的原始目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航效劳，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。很多专业人士认为全球定为系统是美国独霸全球战略的重要组成局部。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。 在兴旺国家，GPS技术已经开始应用于交通运输和道路工程之中。目前，我国在这方面的应用也已开始起步，从安防视角看，GPS在智能交通领域运用的最为广泛，不管给专业领域还是群众生活都带来了不可无视的深重影响。 GPS智能交通系统的总体设计涉及综合性的高科技研制开发，从技术上看主要是融合全球卫星定位系统(GPS)、交通地理信息系统(GIS)和无线数字通信技术(GMS)三项高新技术为一体的最新高科技研制任务，当然设计试验过场中离不开巨量的计算机软件编程及调试优化工作。 在道路工程中，GPS目前主要用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。实践证明，在几十公里范围内的点位误差只有2cm左右，到达了常规方法难以实现的精度，同时大大提前了工期。GPS技术同样应用于特大桥梁的控制测量中和隧道测量中，其速度快、精度高，具有明显的经济和社会效益。 此外，GPS在汽车导航和交通管理中的应用最为突出。三维导航是GPS的首要功能，飞机、船舶、地面车辆以及步行者都可利用GPS导航接收器进行导航。汽车导航系统是在GPS的根底上开展起来的一门新技术。它由GPS导航、自律导航、微处理器、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器、LCD显示器组成。