中国智能交通系统研究现状分析

兰州商学院陇桥学院本科生毕业论文（设计）论文（设计）题目：中国智能交通系统研究现状分析系 别：信息管理系 专 业 (方 向)：信息管理与信息系统 年 级、 班：2007 级（2）班 学 生 姓 名：马永麟 指 导 教 师：曹晓军 2011 年 5 月 16 日声 明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师的指导下取得的成果。因本毕业论文（设计）引起的法律后果完全由本人承担。本毕业论文（设计）成果归兰州商学院陇桥学院所有。特此声明毕业论文（设计）作者签名：2011 年 5 月 16 日中国智能交通系统研究现状分析摘 要随着城市现代化进程的加快，城市交通系统所涉及的领域和范围越来越广，传统的交通管理方式显得力不从心，引入智能交通系统成为提高交通管理水平的一个重要途径，其研究的核心是针对日益严重的交通需求和交通资源的压力，采用信息技术、通信技术、计算机技术等，对传统道路交通网络进行深入的改造，以提高城市交通路网的使用效率，缓解城市交通问题并且减少不必要的损失。本文简要的介绍了智能交通系统的基本概念和特征，深入分析了智能交通系统在我国的发展情况，并且详细介绍了 GPS，不停车收费等技术在我国智能交通系统中的应用。关键词智能交通系统；研究现状；GPS；不停车收费系统AbstractWith city modernization advancement speeding up，urban traffic system involves the fields and more widely，the traditional transportation management mode，introducing the ragged intelligent transportation systems become improve traffic management level，one of the most important ways for the core of its research is increasingly severe traffic demand and traffic resource pressure ， the adoption of information technology and communication technology，the computer technology，etc，to the traditional road traffic network in-depth reform to improve the utilization efficiency of urban transit network，alleviate the urban transportation problem and reduce unnecessary losses. This paper introduces the basic concepts of intelligent transportation system and the characteristic， in-depth analysis of the intelligent transportation system in China，and the development of GPS，introduced in detail the no-waiting toll collection etc technology in our country the application of intelligent transportation system. Key words ITS；Research status；GPS; No parking charge system目 录一、引言 .(1)（一）智能交通系统的研究背景 .(1)（二）本论文的主要研究内容 .(4)二、智能交通系统 .(4)(一)智能交通系统的概述 .(5)1、智能交通系统的含义 .(5)2、智能交通系统的基本特征 .(5)（二）研究智能交通系统的意义 .(7)三、我国智能交通系统的发展现状 .(7)四、我国智能交通系统的应用 .(11)（一）GPS 在我国智能交通系统（ITS）中的应用 .(11)（二）不停车收费系统在我国智能交通系统(ITS)中的应用 .(13)五、我国发展智能交通系统的对策 .(15)（一）有重点地发展智能交通系统 .(15)（二）建立智能交通系统协调组织机制 .(16)（三）注重人才的培养 .(16)六、总结 .(17)参考文献 .(18)1中国智能交通系统研究现状分析一、引言随着经济发展和技术进步，交通运输已经成为经济生活中的重要方面，并对保证社会经济体系正常运转发挥着越来越大的作用，实现交通现代化已被各国政府日益重视。实践表明，运用各种先进技术，形成行之有效的交通网络系统，对提高交通效率，改善交通环境，促进社会的进一步发展有着重要的意义。（一）智能交通系统的研究背景随着社会经济的发展，交通拥堵、交通事故、环境污染和能源短缺等交通相关问题已成为世界各国面临的共同问题，无论是发达国家，还是发展中国家，都毫无例外地承受着不断加剧的交通问题的困扰，交通问题已成为世界各地城市，尤其是大城市的首要问题之一。尽管各国政府在道路建设上均投入了大量资金，城市及其周围修建了大量的交通设施，但是交通拥堵状况在全世界许多国家仍然十分严重，已经成为非常突出的世界性难题。美国得克萨斯运输研究所对美国 39 个主要城市的研究表明，美国道路堵塞问题十分严重，一年平均每人堵塞在公路上的时间高达 36 小时。交通堵塞不但使出行者浪费时间，而且造成交通事故、增加燃油浪费和环境污染等。如果折合货币单位，那么美国每年因交通堵塞而造成的经济损失将以千亿美元计。在日本，交通拥堵现象日趋严重。仅东京圈严重拥堵地点就达 219 处，在东京高速道路拥堵严重的路段，其拥堵时间长达 17 小时，拥挤长度达9.87 公里。日本国土交通省曾经测算过，每年日本全国堵车浪费掉 38.1 亿2小时，换算成金钱约是 11.6 万亿日元，这主要是由于交通拥堵的加剧、货车每日行驶距离缩短、成本上升造成的。在欧洲，交通环境也在不断恶化。英国实施了鼓励民间进行道路建设和经营的政策，伦敦确立了红色路线(通过禁止路边停车等交通规则来缓解交通拥堵)等。此外，在法国则采取了建设完善巴黎的环状线，改善公共交通等对策。德国也在采取强化高速道路网等措施。但这些仍无法缓解社会经济发展对交通运输系统的需求。近年来，随着我国城市化进程的加快和社会经济的快速发展，各类机动车的保有量急剧增多传统的依靠加大基础设施投入的方法已经不能解决人们日益增长的交通出行需求，以深圳为例，至 2010 年底，深圳机动车的保有量将超过 170 万辆，目前每月新增机动车约 2.4 万辆。城市交通面临运输效率低、安全形势突出、能源消耗高、环境污染问题严重，各类道路交通出行的需求已经接近现有设施通行能力的极限，交通运输问题成为制约我国国民经济发展的重要因素。城市交通中的重大问题是交通安全问题。在城市尤其是大城市机动车数量急剧增加，快速以及不受轨道束缚的自由度导致发生大量的交通事故。仅 2010 年上半年我国就有交通事故报告 99282 起，造成 27270 人死亡，116982 人受伤，直接经济损失达 4.1 亿元。以上所有交通问题的现状说明：现代的交通状况已经对人类生命、财产和生存环境构成了威胁，交通问题成为世界各国城市面临的极其严重的“城市病”之一，已成为城市可持续发展的主要瓶颈。解决城市交通问题的传统办法是修建道路，但无论是哪个国家的大城市，可供修建道路的空3间都越来越小。国内外多年来的实践也证明，单纯靠改善交通设施来解决城市交通问题，不仅成本昂贵，而且效果有限。我国在这方面表现得尤为突出，资料显示，近年来我国大多数城市的平均行车速度已降至 20km/h以下，有些路段甚至只有 78km/h ；虽然近两年来大规模的交通建设使情况有所改变，但由于缺乏先进的交通科学理论为指导，仍不时出现“交通工程的遗憾”，交通拥堵依旧严重，作为快速干道的高架路常常成为“高架停车场”。由于缺乏科学的规划和管理，现有的一些交通资源又未获充分利用。例如，北京四环路设计通行能力为每车道 1500 辆小时机动车，而实际通行的车辆仅为 500 辆小时，即使如此，仍经常发生交通拥堵。除了修建必要的道路网以外，人们还尝试了很多新的方法来解决问题，例如，改进道路信号控制，采用道路可变信号，在交通高峰期通过道路改线增加进出车道，而在大城市则成立交通控制中心来监控与显示公路网络的全部交通情况，这在一定程度上缓解了交通拥堵状况。可是在许多地方，这些方法实施的规划是针对预先建立的日常重复的交通模式而制定的，并不能对交通拥堵实际状况做出动态反应，也不能根据具体情况迅速改变交通处理准则。为了解决“交通难”问题，发达国家投入巨资，吸引了大批力学、物理学、非线性科学和系统科学等领域的科学家进行交通科学的基础研究，采用了高科技投入与多学科领域专家合作研究相结合的办法，研制、构建与其国情相适应的科学的交通系统。例如美国在 20 世纪 90 年代后研究的智能交通系统(Intelligent Transportation System，简称 ITS)，德国启用的高级运输信息与管理系统等。其中，现代交通流科学的研究发挥了重大作用。4我国近年来增强了对交通研究的投入，但始终存在着“重技术，轻科学”、“重硬件，轻软件”的倾向，交通科学的研究严重滞后于交通工程的进展，科学性预研的投入在交通建设中的比例微乎其微。我国正在实施经济大发展，因此建设现代化交通运输系统和交通信息管理系统已成为当务之急。在此背景下，把交通参与者、车辆和道路系统综合起来研究，并应用各种高新技术来系统地解决城市交通问题的思想就应运而生了，这就是智能交通系统产生的动机。同样，对于智能交通系统的研究也就伴随着社会经济发展对交通运输系统的要求而全面展开了。（二）本论文的主要研究内容本文就智能交通系统的基本概念和特征做了简要的介绍，深入分析了智能交通系统在我国发展情况，详细介绍了 GPS，不停车收费等技术在我国智能交通系统中的应用情况，并且就我国发展智能交通系统的不足之处提出了相应的对策。二、智能交通系统众所周知，交通系统是一个复杂的大系统，单独从车辆方面考虑或者单独从道路方面考虑，采用传统方式很难完美地解决道路交通问题，随着信息技术的飞速发展，人们意识到利用信息将车辆，道路，使用者紧密结合起来，不仅能够有效地解决交通拥挤，堵塞问题，而且对交通事故的应急处理，环境保护，能源节约等都有着积极而显著的效果，于是人们充分利用系统的观点，对交通系统进行重新审视，从而导致智能交通系统ITS（Intelligent Transportation Systems）的诞生。ITS 开始只是进行道路和车辆智能化的研究，现在已扩展到交通运输的全部过程及其相关部5门，研究范围已经逐步涉及到铁路，水运及航空等各种交通方式，形成一套为用户及交通管理部门提供交通信息的新型交通运输体系。(一)智能交通系统的概述1、智能交通系统的含义智能交通系统(Intelligent Transport System，简称 ITS)是指利用先进的信息通信技术，形成人车路三位一体的系统，从而大大提高道路交通的安全性、运输效率、行车的舒适性以及有利于环境保护的道路交通系统。ITS 的特点体现在信息技术的四个方面，即智能感测技术(模式识别) 、智能通信网、智能信息处理、智能控制等。交通系统的智能化