武汉市智能交通系统发展规划研究技术报告 (2).doc

武汉市智能交通系统发展规划研究技术报告武汉理工大学二0 0九年十一月目 录第1章 概述11.1 项目背景及来源11.2 项目研究意义21.3 研究内容21.4 项目规划编制依据及原则3第2章 国内外智能交通系统发展概况52.1 国外its发展概况52.1.1 美国its发展概况52.1.2 日本its发展概况52.1.3 欧洲its发展概况62.2 国内its发展概况72.2.1 北京72.2.2 上海82.2.3 天津92.2.4 重庆92.2.5 广州92.2.6 深圳102.2.7 济南112.2.8 青岛122.2.9 杭州122.2.10 中山14第3章 武汉市智能交通系统发展现状153.1 武汉市its发展概况153.1.1 交通监控153.1.2 交通政务信息化及交通信息服务163.1.3 公共交通管理173.1.4 公路交通管理173.1.5 高速公路收费173.1.6 营运车辆管理183.2 武汉市智能交通系统发展现状分析18第4章 武汉市智能交通系统需求分析194.1 总体需求194.2 功能需求204.2.1交通监控204.2.2交通信息服务234.2.3公共交通管理254.2.4 公路交通管理274.2.5 营运车辆管理29第5章 武汉市智能交通系统规划方案305.1 规划目标305.2 武汉市智能交通系统总体框架305.3 综合交通信息平台325.3.1 系统概述325.3.2 系统功能335.3.3 系统实现345.4 道路交通监控系统355.4.1 系统概述355.4.2 系统功能355.4.3 系统实现415.5 交通信息服务系统425.5.1 系统概述425.5.2 系统功能435.5.3 系统实现455.6 智能公共交通系统455.6.1 系统概述455.6.2 系统功能465.6.3 系统实现505.7公路交通管理系统505.7.1 系统概述505.7.2 系统功能515.7.3 系统实现565.8 道路运输综合管理系统575.8.1 系统概述575.8.2 系统功能585.8.3 系统实现605.9 综合交通分析及评价系统615.9.1 系统概述615.9.2 系统功能615.9.3 系统实现62第6章 武汉市智能交通系统规划方案实施计划636.1 指导思想636.2 实施计划63第7章 武汉市智能交通系统建设保障体系687.1 组织保障687.2 政策法规保障687.3 标准化建设687.4 人才保障697.5 资金保障7072第1章 概 述1.1 项目背景及来源随着城市化、机动化进程的加快，交通拥堵、交通事故和环境污染等问题越来越突出，已成为制约城市发展的主要瓶颈之一。国内外实践表明，大力发展智能交通系统（intelligent transportation system，简称its）是缓解城市交通问题的有效手段。智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯技术、传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成，并应用于地面交通系统，从而建立起来的大范围内发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输系统。我国政府部门十分重视智能交通系统的研究和应用。原国家科委从1996年开始组织了its领域的一系列国际交流与合作，并支持国内科研机构开展相关研究工作。2000年科技部联合交通部、铁道部、公安部、建设部、国家技术监督局等部门，组建了中国智能交通系统政府协调小组及办公室。科技部在“十五”国家科技攻关计划中安排了“智能交通系统关键技术开发和示范工程”重大项目，并在北京、上海、广州、天津、重庆等10个城市开展了its应用试点示范工程建设，取得了显著成果。中共中央、国务院关于促进中部地区崛起的若干意见为加快武汉社会经济发展和城市综合交通运输体系建设指明了战略方向。武汉作为全国未来四大航空枢纽和四大铁路枢纽之一，是华中地区唯一的特大型综合交通枢纽城市和国家“中部崛起”的重要战略支点，历来有“九省通衢”之称。2007年底，武汉“81”城市圈经国务院批准，成为“全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区”。随着“两型社会”建设不断推进，对武汉城市交通系统建设和管理提出了更高的要求。武汉市在交通信息化方面开展了大量工作，建立了一系列应用系统，取得了一定的成绩，但还存在一些不足，如缺乏its总体规划、各部门应用系统整合和信息共享难度较大、资金投入不足等。为此，武汉市科技局在广泛征求意见基础上，批准了“武汉市智能交通系统规划设计及技术应用示范”项目，制定武汉市智能交通系统发展规划是本项目的研究任务之一。1.2 项目研究意义城市交通问题是武汉经济社会发展过程中所面临的难题之一，已成为政府部门和社会公众关注的热点。发展智能交通系统是改善城市交通状况的有效途径，也是实现交通系统可持续发展的重要举措。本项目在借鉴国内外its发展经验基础上，结合武汉市交通系统特点和客观实际，科学制定武汉市智能交通系统发展规划，具有重要的现实意义。具体如下：（1）制定武汉市its发展规划，明确武汉its的发展方向和总体构架，为开展智能交通系统建设提供指导依据；（2）贯彻国家“中部崛起”战略和“两型社会”综合配套改革试验区政策，全面提高武汉市交通管理的信息化和智能化水平，改善城市交通状况，发挥中部地区特大城市智能交通系统建设的示范作用；（3）促进各部门、各系统间的资源整合和信息共享，实现智能交通系统的协调、快速发展；（4）建立远期规划和近期建设计划有机结合、统筹规划、可持续发展的城市智能交通系统建设和运营模式，避免重复建设和投资浪费；（5）带动武汉市电子、信息、通信等相关产业，促进地方经济发展。1.3 研究内容依据我国智能交通系统体系框架和国内外智能交通系统发展趋势，分析武汉市智能交通系统的发展现状和需求，制定武汉市智能交通系统规划方案，并提出相应的保障措施。具体包括：（1）国内外its发展概况对美国、日本和欧盟等发达国家和地区的its发展现状和趋势进行总结，并对国内主要城市如北京、上海、广州等的its建设情况进行分析，为制定武汉市its发展规划提供借鉴。（2）武汉市its发展现状及分析全面总结武汉市在交通监控、交通信息服务、公共交通管理、公路交通管理、营运车辆管理等领域的信息化发展现状，分析武汉市在发展its方面存在的问题和不足。（3）武汉市its需求分析分析并确定政府部门、企业和社会公众对智能交通系统的需求，是制定its发展规划的基础。依照我国its体系框架，从交通监控、交通信息服务、公共交通管理、公路交通管理、营运车辆管理等方面，分析武汉市对its的功能和服务需求。（4）武汉市its规划方案在需求分析基础上，结合国内外its发展经验和武汉市客观实际，制定武汉市its规划方案，确定各应用系统的组成和功能。（5）武汉市its规划方案实施计划根据its规划方案中的各应用系统的重要性、紧迫性等因素，合理确定武汉市智能交通系统近期及中远期实施计划。（6）武汉市its发展的保障体系从组织机构、政策法规、标准化建设、人才和资金等方面，提出武汉市发展智能交通系统的保障体系。1.4 项目规划编制依据及原则本次项目规划编制的依据主要包括：（1）中国智能交通系统体系框架，国家智能交通系统工程技术研究中心等（2）智能交通系统标准化发展战略研究，交通部公路科学研究院(3）公路水路交通信息化“十一五”发展规划，交通部规划司(4）武汉交通信息化标准体系表，武汉市交通委员会(5）武汉市交通发展规划，武汉市交通委员会(6）武汉市交通信息化建设规划，武汉市交通委员会本次项目规划编制遵循以下原则：（1）充分借鉴国内外智能交通系统的发展经验和教训，紧密结合武汉市客观实际，制定符合实际需求的规划方案；（2）规划方案具有一定的前瞻性，并实现近期、中远期规划方案相互协调；（3）充分利用现有应用系统和设施，通过对现有系统的优化、改造和扩展，逐步发展为功能完善的its应用系统；（4）与国家its发展政策相适应，引导交通信息资源的整合、共享和利用，全面推进武汉its产业的快速发展。第2章 国内外智能交通系统发展概况2.1 国外its发展概况2.1.1 美国its发展概况自20世纪60年代以来，美国政府部门和企业大力推进its建设和发展，在车辆安全、电子收费、交通管理、商业车辆管理等方面实现了广泛应用。美国政府要求各级政府部门将its建设纳入其基本投资计划之中，大部分资金由联邦、州和各级地方政府提供，并充分调动企业参与its开发和应用的积极性。1990年，美国正式成立智能车辆道路协会（intelligent vehicle highway society of america，ivhs america）。1991年，美国国会通过了“综合地面运输效率法案”，开始智能车路系统的研究。1994年，美国将ivhs改为its（intelligent transportation system）。1995年3月，美国运输部首次正式发布国家智能交通系统项目规划，明确了智能交通系统的7大领域和29项用户服务。1998年，美国国会通过了“21世纪交通平等法案”（transportation equity act for the 21st century：tea-21），该法案规定1998年至2003年期间国会拨款13亿美元用于its领域的研究和开发。进入21世纪，美国在总结前10年发展经验基础上，调整了its开发和应用的重点，政府组织研发和实施了511出行信息系统、商业车辆运营管理系统、专用短程通信系统、交叉口协调避碰系统以及车辆与道路设施集成系统(vehicle-infrastructure integration,vii)等。“九一一”事件发生后, 美国政府在its中增加了社会安全和车辆装载物品监控等内容。近年来，美国its开发和应用的重点是出行信息服务系统、运营车辆管理系统、应急管理系统和车路协调系统等。2.1.2 日本its发展概况日本自20世纪80年代中期开始，由运输省、警察厅等政府部门组织企业、大学和研究机构联合开展智能交通方面的研究和开发，形成了政府、民间企业和学术机构共同协调的体制，对日本its的发展起到了很大的推动作用。1994年1月，成立由企业、社会团体参加的汽车道路交通智能化协会（vehicle、road and traffic intelligence society, vertis）。1996年7月，日本建设省、运输省、通产省、邮政省和警察厅联合制定了“关于推进智能交通系统的整体构想”，制订了日本its发展战略，明确列出了its的功能、发展方向和系统构架，定义了its的20项服务内容。同时提出加速推进相关应用系统建设，主要包括车辆导航系统、电子收费系统、安全驾驶辅助系统、智能化交通管理系统等。车辆信息与通信系统（vehicle information and communication system，vics）是日本its领域最为成功的应用系统之一。vics系统从警察部门和高速公路管理部门获得各种交通信息，经过处理后，通过调频广播、电波信标、光信标等方式，向出行者提供交通堵塞、行程时间、交通事故、车速等交通信息服务。vics系统于1996年4月开始投入使用，服务范围仅限于东京都市圈及周边高速公路。在随后几年的发展中，其服务范围不断扩大，目前已覆盖日本全境。截止到2008年底，vics系统的车载导航设备已累计超过2000万台。2.1.3 欧洲its发展概况欧洲its的发展大致可以划分为两个阶段。第一阶段是从上世纪80年代到本世纪初，研究领域涉及先进的出行者信息系统、车辆控制系统、商用车辆营运系统、电子收费系统等方面。1986年，欧洲19个国家的政府和企业界开始实施“尤里卡”（eureka）联合研究计划，旨在建立跨欧盟的智能化道路网，投资额高达50亿美元。“尤里卡”计划中包括许多具体项目，如提高道路设施服务水平的drive计划项目、全欧交通服务无线数据通讯网及欧洲最高效最安全交通计划（promeheus）项目、自动道路和驾驶系统、跨欧道路交通系统等。1991年成立了欧洲道路运输远程通讯实施组织（ertico）。第二阶段是自2003年开始，欧洲提出esafety的概念，其主要内容是充分利用先进的信息与通信技术，加快交通安全系统的研发与集成应用，为道路交通提供全面的安全解决方案。在未来发展方面，欧洲its协会提出将道路、车辆、卫星和计算机利用通信系统进行集成，将欧洲各国独立的系统逐步转变为车与车、车与路、车与人的合作系统, 实现人和物的移动信息交互。今后几年计划实现的服务主要包括：路侧紧急呼叫、车内和路侧速度提示、通过浮动车和蜂窝电话监测交通状态、危险货物车辆和被盗车辆跟踪等。2.2 国内its发展概况我国自20世纪90年代开始关注国际上its的发展。从1996年开始，原国家科委组织国内有关部门和专家与欧盟就its相关研究进行交流。1999年，国家科技部批准建立了国家its工程研究中心，并会同交通部、铁道部、公安部、建设部、国家技术监督局等部门成立了中国智能交通系统政府协调小组，总体规划包括道路、铁路、水运、民航在内的中国its发展战略、标准制定和人才培训，组织its关键技术攻关和示范工程。1999年，科技部在国家“九五”科技攻关计划中增加了its方面的科研项目，研究并制定了中国智能交通系统体系框架。同时，部分高校和科研单位相继成立了专门的its研究机构，如同济大学its研究中心、东南大学its研究中心、武汉理工大学its研究中心等。由于智能交通系统具有广阔的市场空间，众多企业纷纷涉足its领域的产品开发和推广应用，在很多城市建立了一系列应用系统如高速公路监控系统、电子收费系统、城市交通管理系统、智能公交系统等，极大地促进了我国its的发展和应用水平。2002年，北京、上海、天津、重庆、广州、深圳、济南、青岛、杭州、中山等10个城市被科技部确定为智能交通系统关键技术开发和示范工程试点城市（“十五”国家科技攻关计划重大项目），在城市智能化交通管理、智能公共交通系统、交通信息服务、高速公路联网收费等方面开展科技攻关和应用示范。下面分别介绍10个示范城市的进展情况。2.2.1 北京北京市在its方面先后开展了北京市智能交通系统规划与实施方案研究、北京“科技奥运”智能交通系统技术开发与应用、北京市智能交通管理系统、北京市智能停车诱导系统、北京市综合交通信息平台等项目研究和示范应用。在道路交通管理方面，建成了较为完善的智能化道路交通指挥管理系统，包括城市道路交通信号控制系统、交通检测及视频监控系统、交通违法检测系统，以及“122”交通事故接处警系统等。在高速公路交通管理方面，建成了全市统一的高速公路信息中心，实现了五环路和六条高速公路的联网监控，并与交管部门实现了信息共享。“北京市智能交通系统规划及实施”项目作为科技奥运首批十个重大项目之一，由北京市规划院、北京交通发展研究中心、北京交通大学等单位承担，旨在为北京奥运its的顺利实施提供技术支持，为建立系统齐全、功能完善、高效运行的智能化交通运输体系提出解决方案，确保奥运期间交通安全、高效运行。北京市动态交通信息服务系统的建设工作已经取得了实质性进展。2006年，北京市交通信息中心充分利用北京市出租车gps监控系统收集的车辆定位信息，研发了浮动车动态交通信息采集处理系统，能实时获取北京市五环以内大部分道路的路况信息。目前，北京市公众出行动态交通信息服务系统的架构已基本形成，并逐渐趋于多样化和个性化，可通过互联网、呼叫中心、广播、可变信息板、手机、车载导航仪等多种方式提供动态交通信息服务。北京市交通信息中心开展了动态车载导航系统的研究和建设，与国内外多个汽车和终端厂商开展合作，目前已研制出多款动态车载导航仪。2007年与日产汽车公司共同开展的道路实验证明，使用动态车载导航仪可使驾车时间平均缩短约20%。在未来5年里，北京将大力开展城市交通管理、公共交通、交通信息服务、交通事故预防和紧急救援等方面的技术研究和应用，提高城市交通系统的运行效率和安全性。2.2.2 上海“十五”期间，上海市its发展的重点是提高城市交通信息化发展水平，加快推进城市道路交通、公路交通、货运交通、收费、泊车等交通管理系统的信息化建设，促进各部门之间的信息交换和共享。2002年开展了“上海市智能交通系统应用试点示范工程”项目，从系统、技术、管理和运行等多个方面进行了深入研究和全面规划。在示范工程方面，建立了覆盖全部高架道路和部分地面道路的交通信息采集系统，并通过可变信息板发布动态交通信息，在改善交通状况方面发挥了重要作用。2003年6月底，上海实现了高速公路联网“一卡通”付费，提高了收费站车辆通行能力，缩短了行车时间并减少汽车尾气排放，取得了巨大的经济效益和社会效益。2006年初上海市交通信息中心正式挂牌成立，其负责建设的“上海市交通综合信息平台”取得了快速发展，该平台的功能是汇集上海市各部门的交通信息资源，实现跨行业交通信息资源整合，为各相关部门和社会公众提供全面的交通信息服务。2007年底，上海市1.8万辆公交车全部实现gps监控，并逐步推广公交电子站牌，实时发布公交车位置、到站时间等信息，提高了公交服务水平。2.2.3 天津天津市积极开展智能交通系统建设，开通了“天津智能交通网”，不仅提供天津市周边高速公路交通状况，还提供市区停车诱导、电子地图等信息，为社会公众出行提供及时的信息服务。天津市交管部门建立了道路交通视频监控系统、电子警察系统、交通信号控制系统、交通信息采集系统、交通信息发布系统、停车诱导系统等一系列应用系统，在改善道路交通状况、提高交通服务水平方面发挥了重要作用。未来3年内，天津市将加大智能交通系统建设力度，计划在外环线等23条公路和京津塘等高速公路上建成包括60处电子监控卡口的公路智能交通管理系统。该系统具有车辆检测及号牌识别、信息处理、交通流量统计、可疑车辆报警等功能，对认定各类交通违章行为、准确统计交通流量、提高交通肇事逃逸案件侦破率等具有重要作用。2.2.4 重庆近年来，重庆市机动车保有量快速增长，城市交通系统面临巨大压力。为提高城市交通管理现代化水平、缓解交通拥堵，重庆市政府于2006年投入近2亿元进行主城区智能交通控制系统建设。智能交通控制系统涉及主城区内环高速以内共10个行政区，由交通管理指挥中心控制系统、电视监控系统、交通信号控制系统、闯红灯违法记录系统、交通诱导系统、移动执法系统、视频车辆监测系统和交叉口渠化等8个子项目构成，同时在系统总体框架中预留了可扩展的与其它子系统的接口。在高速公路收费方面，2005年国家its中心联合重庆高速公路发展有限公司，开展了“重庆市etc应用体系发展战略与实施方案可行性研究”课题，对重庆etc系统建设方案、系统安全体系及技术要求等15项内容做了专项研究，并逐步在重庆市建立了高速公路联网电子收费系统。 2.2.5 广州“十五”期间，广州市提出“以信息化改造传统交通，加快实现广州交通现代化”的战略部署，根据“一个规划、三个平台”的总体思路开展了广州市智能交通系统建设，取得了较为显著的成果。主要包括以下几个方面：（1）交通控制与指挥系统广州市城区大部分路口实现了信号控制，并建立了设备先进的交通指挥中心，以城市交通电子地图为基础，实时显示路网通行状况、设备工作状态、警力布置情况等各类交通管理信息，并通过人工决策、计算机辅助决策与专家系统智能决策相结合，实现区域交通的协调指挥及快速反应。（2）道路交通监测系统建立了闭路电视监视系统、电子警察系统和道路交通信息采集系统，基本覆盖了全市的主要路口，可全面掌握全市道路网络交通状态。（3）交通诱导与信息发布系统2006年9月，在城区主干道上安装了18块可变信息板，实时发布道路交通状况信息。羊城交通广播电台每15分钟播报一次路况信息，为公众出行提供动态交通信息。同时，还可通过网站、手机等方式提供全方位交通信息服务。（4）城市道路不停车收费广州市从1997年开始实施全市路桥“一卡通”不停车收费工程，并于1999年1月1日投入运行，目前已开通etc不停车收费车道39条，不停车收费车道累计车辆通行量超过2千万次。2.2.6 深圳深圳市建立了交通规划决策支持系统、城市交通仿真系统、公众交通信息服务系统、公共交通运营管理系统、电子收费系统等多个its应用系统，有效提高了交通系统运行效率，缓解了城市交通拥堵问题。深圳市城市交通仿真系统(sutss)以动态交通数据为基础，以交通仿真为手段，实现对交通运输系统规划、建设、管理和运行全过程的数据分析和决策支持。该系统由深圳市城市交通规划研究中心承建，包括交通信息采集与处理平台、智能交通公用信息平台、城市交通仿真平台和交通信息服务平台4个部分。2006年底，sutss一期工程开发完成。目前，已实现约5000辆出租汽车fcd数据和67个固定检测器数据的采集处理，并纳入交通信息平台。交通信息服务系统通过网站、大屏幕、移动电视、手机等终端，实时发布城市道路动态交通信息，并提供交通运行状况等资讯的专业查询服务。通过定期交通分析报告，发布交通运行状况及趋势的综合评价信息。另外，城市交通仿真平台初步建立了交通模型交互分析平台，交通规划设计人员能根据项目需要快速进行交通仿真测试和方案评估。深圳市交通局2006年开始试点电子站牌项目，利用800兆无线集群专网进行数据通信，不但方便公交企业进行公交车的调度指挥，而且市民可以实时了解公交车的运行情况。同时，已建立的“深圳通”电子收费系统实现了乘客持ic卡乘坐各种交通工具及小额消费的全程电子化和自动化。深圳市交管部门对交通信号控制系统进行了升级改造，开发了smooth交通信号控制系统，提高了系统覆盖范围，改进了信号配时方法，使交叉口信号配时趋于合理。安装了200多个闭路电视监控摄像点，实现对城区主要道路、重点路段场所、广深高速和其它部分高速公路的监控。初步建成了城市道路交通诱导系统，在主干路上设置7块vms交通诱导屏，实时发布动态交通信息。建立了“粤通卡”电子收费系统，实现了高速公路不停车电子收费，该系统可兼容香港的“快易通”公路收费系统，实现深港公路收费无缝连接。2.2.7 济南济南市积极开展智能交通系统建设，先后投资近3亿元完成了“一个中心，七大系统”的its工程建设，基本实现了智能化交通管理模式。2004年，济南市交警支队在既有工作基础上，利用城区主要道路交通综合改造的契机，依托济南市经十路交通信号灯控制系统工程，建设完成了“济南市城市智能交通系统管理平台”。智能交通系统管理平台建设充分利用济南市交警支队现有的软硬件资源，采用分散操作、集中管理的运行模式，具有以c/s方式为核心，b/s方式与c/s方式相结合的体系结构，符合交警支队的业务状况。该平台对现有各类交通管理手段和资源进行集成和整合，实现了交通管理资源和信息的共享，提高了交通管理系统的效益。智能交通系统管理平台主要集成的子系统包括：视频监控系统、道路交通诱导系统、城市道路信号控制系统、122报警系统、交通量检测系统、闯红灯抓拍系统等。该平台建成后，济南市交警部门初步形成了结构合理、负载均衡、内外沟通的计算机网络系统，并在此网络系统基础上建立了满足日常办公和管理工作需要的软件环境，实现了交警各信息管理系统的交互和协同、各种数据资源的共享和集中管理。目前，济南市智能交通系统管理平台已基本完成一期建设目标，包括各子系统的整合、统一的交通综合指挥管理操控平台的建立、基于gis的信息管理和查询等，极大地提高了交通管理的效率与可靠性。今后，将进一步完善各系统的功能，加强信息源建设，建立可靠的信息采集与监测系统，实现信息资源的融合与挖掘利用。另外，还将建立交通状态自动检测及预警系统、交通管理决策支持系统和交通分析评价系统，提高交通管理的智能化水平。2.2.8 青岛为全面推进智能交通系统建设进程，青岛市成立了智能交通领导小组，组建了青岛市智能交通系统工程技术研究中心。制定了青岛市智能运输系统规划，从出行信息服务、交通需求管理、公交运营管理、货运车辆运营、综合运输服务、交通管理、紧急事件处理和安全、电子收费、交通运输等方面对青岛its系统进行了规划。近年来，主要围绕以下方面开展its建设：（1）区域交通控制管理系统。扩大交通控制系统的建设规模，扩展其功能，结合公交优先、警力gps定位调度、移动警务、车辆导航系统，实现道路网络交通流量的合理调配与控制，优化利用城市交通网络资源。将城市道路和高速公路等进行联网监控，形成区域交通控制系统。（2）智能公交系统。利用公交智能调度软件，通过无线网络服务，建立集运营指挥调度、综合业务通信、乘客信息服务等为一体的智能化公交管理系统。同时，结合轮渡调度，铁路、航空运输情况，形成全面的公共交通管理体系。（3）公交“一卡通”系统。在现有的公交非接触ic卡的基础上，进一步扩展ic卡的功能，实现公交、出租车、轮渡、停车交费的一卡通电子支付。（4）高速公路不停车收费系统。以胶州湾高速公路不停车收费系统为重点建设内容，开展了高速公路不停车收费系统建设，在缓解高速公路收费站交通拥堵、杜绝通行费流失等方面发挥了显著作用。2.2.9 杭州杭州市政府部门如杭州市交警支队、杭州市交通局等积极开展智能交通系统的建设和应用，取得了一定的成绩。杭州市交警支队根据业务需求，自1998年就开始了交通事故处理、交通信息采集和交通信号控制等方面的智能化改造，其its建设成果可以概括为“一个中心，三个系统”，即交通指挥中心、交通管理信息系统、交通控制系统和交通工程类信息系统。交通指挥中心的功能正趋向完备，除实现了对部分交叉口的监视功能外，还利用浮动车采集实时交通信息，实现了对整个道路网络交通状况的准确掌控。交通管理信息系统主要包括交通信息采集系统、违章管理系统、事故管理系统、驾驶员管理系统、车辆管理系统、路面信息采集系统和综合业务系统等。交通控制系统主要包括非现场执法管理系统、scats交通控制系统、交通诱导系统和交通信息采集系统。交通工程类信息系统主要是指工程项目管理系统，实现对各交通工程项目规划、建设等环节的全面管理。目前，杭州市在主要道路上安装了190套视频检测设备，并建成了“杭州市道路和交通管理应用浮动车技术示范工程”，将4500辆安装gps的出租汽车作为浮动车，实时采集道路网交通状况信息。在交通信息发布方面，安装了50块可变信息板，119个可变车道牌，并在19个停车场(库)设置了停车诱导系统。此外，杭州市交警支队还实行了集中调度指挥和交通信息预报制度，在市区主干路、主要交叉口实行分级预警和干预机制，重点解决早晚高峰、节假日重要时段的路面交通问题。杭州市交通局已建成的应用系统主要包括交通工程项目管理系统、车船gps定位系统、交通信息指挥系统、交通信息宽带数据网、交通信息网站等。交通工程项目管理系统包括信息沟通平台、项目管理系统和现场视频监控系统3个组成部分，该系统已在杭千高速公路、杭徽高速公路、诸永高速公路、德胜高架道路、杭甬运河工程等建设项目上得到了全面的应用，取得了良好的效果。车船gps定位系统主要包括3个子系统，即城市道路gps定位系统、公路gps定位系统、水上gps定位系统。交通信息指挥系统实现了交通行业管理的电子化、网络化和智能化，初步建立了具有数据采集处理、决策和组织协调等功能的高效、快捷的交通指挥管理体系，包括交通局指挥中心和港航、运管、公路3个指挥分中心。杭州市公交公司1996年在国内率先应用了城市公交车辆gps监控调度管理系统，并研制了gps电子站牌和led自动报站系统。应用该系统的公交线路能为调度人员和乘客提供运营车辆运行位置和到站时间等动态信息，并实现了公交车辆实时监控和调度的动态管理，把原来的经验调度和事后调度变为由计算机智能控制的实时调度，提高了公交企业的调度管理水平和车辆利用效率。未来杭州市在智能公交方面的建设目标是逐步建立包括智能公共交通优化与设计子系统、智能公共交通调度子系统、智能公共交通信息服务子系统、智能公共交通评价子系统的智能公共交通系统，提高企业管理水平，为乘客提供更加准时、快捷、舒适、灵活的公共交通服务。2.2.10 中山自2002年以来，中山市大力推进智能交通系统建设，智能交通理念以及技术应用得到了较大范围的推广。中山市智能交通管理系统是在原有交通管理系统基础上，以国家智能交通系统体系框架和中山市地方智能交通系统体系框架为指导，新建了11个应用子系统，即信号控制子系统、交通流采集子系统、交通视频监控子系统、交通违法取证子系统、公路车辆监测记录子系统、可变信息板显示子系统、122接处警子系统、gps车辆定位子系统、交通通信子系统、指挥中心支撑平台子系统和集成指挥调度软件平台子系统等。中山市智能交通管理系统在总体功能设计上，集市公安局接处警、治安监控及车辆卡口等与城市交通相关的日常综合业务管理于一体，并充分兼顾中山市its其它组成部分的功能扩展需求，在统一的公用信息平台上实现信息资源共享。利用数据通信、计算机网络、自适应控制、信息检测、数据融合、模式识别、图像处理、数据库及系统集成等高新技术，整合现有资源，充分发挥现有交通基础设施及管理设备潜能，最大限度地减少人为因素影响，提高了交通管理部门的工作效率。同时，通过向公众提供交通信息服务，诱导交通流合理分布，提高交通效率并降低环境污染，取得了良好的社会经济效益。第3章 武汉市智能交通系统发展现状3.1 武汉市its发展概况近年来，武汉市各级政府部门和相关单位积极开展智能交通系统方面的研究和建设，在交通监控、交通信息服务、智能公共等方面开展了大量工作，建立了一系列应用系统，取得了一定的成绩。下面分别加以阐述。3.1.1 交通监控2003年起，武汉市利用世界银行贷款和西班牙政府贷款建立了汉口中心区域交通控制系统，该系统涵盖交通信号控制、视频监控、led交通信息发布和大屏幕显示等子系统。建立了137个路口交通信号灯控制系统、197套路口电子警察、142个视频监控点等。该系统的建成并投入使用，显著提高了武汉市道路交通管理水平。武汉市公安交通管理局建立了功能较为完善的道路交通指挥控制中心，可以全面掌握全市主要道路和出入城交通状况，从而有效地进行交通管理和控制。2007年，武汉市启动了区域交通信号控制系统建设项目，总投资8千多万元，由西门子-力飞公司联营体承建，于2009年4月建成并投入使用。该项目建设了覆盖武汉市汉阳片区和江南片区（包括汉阳区、武昌区、洪山区、青山区和东湖高新区）在内的426个路口的区域交通信号控制系统，以及35个视频监控点和6块交通诱导屏。系统通过对控制区内道路交通状况进行实时检测，并利用计算机对交通控制方案进行优化，实现交通信号灯的协调控制，以达到减少停车延误、提高行程车速、改善交通状况等目的。武汉市区域交通信号控制系统的总体布置如图3-1所示。图3-1 武汉市区域交通信号控制系统总体布置图3.1.2 交通政务信息化及交通信息服务2002年，武汉市交通委员会相继建成交通信息中心大楼、交通信息中心网络平台、机关办公自动化系统等，并开通了“武汉交通政务网”，市民可随时了解武汉交通政务信息、出行指南信息、交通法律法规和交通执法情况等。在交通运输行业管理方面，开发并实施了一系列应用软件系统，如公路运输行业管理系统、公路客运线路管理系统、道路运政管理系统已在市交委运管处和各区运管所得到应用；公路规费广域网征管系统和具有无线稽查、短信催缴等功能的市电子征稽管理系统已成为车辆规费征收和稽查的重要手段，在国内同行业中处于领先水平；市客运出租车办证系统、出租车司机培训系统、出租车投诉电话语音系统、出租车副班司机中介服务系统也在市交委客管处得到应用；在航运管理方面，水运市场管理系统、水上安全系统、船舶管理系统等得到了较好的应用，为加强航运管理、保障船舶航行安全发挥了重要作用。在交通信息服务方面，武汉市交管部门与电台、电视台联手，通过广播、电视等向公众发布实时路况信息，提高公众出行效率。同时，武汉市部分主干道上安装了led可变信息板，实时发布动态交通信息和停车场信息。3.1.3 公共交通管理1999年，武汉市公共交通ic卡收费系统及营运调度系统正式投入使用，主要包括综合管理子系统、司机管理子系统、用户卡管理子系统、售卡充值子系统等。该系统有效堵住了公交收费漏洞，杜绝了贪污和假票现象；解决了零钞短缺问题，方便市民出行；大大提高了车辆运行效率，有力地配合了武汉市畅通工程的实施。2007年底，总投资4000万元的武汉公交信息化管理系统与gps智能调度系统项目正式启动，该项目是世界银行贷款“公共交通”子项目之一，由微软（中国）有限公司负责承建。项目包含营运调度、技术设备、计划统计等7个系统和公交gps车载设备安装及公交网络机房建设。2008年10月完成所有系统的试用和600辆公交车gps设备的安装调试，2008年12月底在武汉市公交集团全面推广使用。该项目建成后，公交车实现了计算机自动调度运营和自动报站，同时对运营过程中出现异常的车辆（如超速、异常开关门等），及时发出报警信息。3.1.4 公路交通管理2004年底，全长188公里的武汉绕城高速全线通车。绕城高速公路管理部门建立了交通监测系统、人工半自动收费系统等。2007年会建立了武汉市交通建设工程管理信息系统，实现工程项目规划、设计、施工管理、工程合同信息、工程变更信息等的动态管理，并利用无线网络技术实现工程现场检测数据的远程传送，在质量执法及工程质量报建审批流程的处理、工程项目质量信息管理、工程图档存储等方面实现了数字化、网络化与自动化，对提高交通建设工程管理的科学性、准确性和时效性具有重要的意义。3.1.5 高速公路收费2003年1月，湖北省高速公路正式启用联网收费管理，高速公路收费方式实现了由传统的人工收费向非接触式ic卡半自动化收费转变，提高了高速公路收费管理水平。为了解决交通流量迅速增长带来的收费站拥堵问题，湖北省交通厅启动了高速公路电子支付及不停车收费系统工程。湖北高速公路不停车收费系统（etc）于2008年10月下旬正式开工建设，首批试点安装的etc收费站已投入运行，分别为楚天高速公路的伍家岗、京珠高速公路的武汉西、岱黄高速公路的黄陂、府河等6个收费站。3.1.6 营运车辆管理2008年，全市1.2万辆出租车全部安装了gps卫星定位系统，并建立了出租车gps监控调度系统，市民可通过出租车调度中心电话叫车，能降低出租车空驶率、减少油耗和空气污染。对乘客投诉司机绕道行为也可通过gps数据进行认定。此外，当出租车司机遇到抢劫等危险情况时，通过触动紧急按钮，车载设备将自动发出求救信号，监控中心可立刻通过gps确定出事车辆的车牌号、车辆位置等，并迅速采取救援措施。目前，武汉市在营运车辆管理方面建立了一些业务系统，如武汉市长途汽车客运站班次查询系统、武汉市道路运输从业人员数据查询系统等。这些业务系统在促进运政管理、运营管理数字化、信息化方面起到了一定的作用。但各个系统较分散，联系不紧密，资源未能得到共享，工作效率有待提高。3.2 武汉市智能交通系统发展现状分析虽然武汉市在智能交通系统建设方面取得了一定的成绩，但还存在以下不足：（1）缺乏专门的政府管理机构或协调机构，各相关部门之间缺乏充分交流和协调，在系统规划设计、信息资源整合、标准化及规范化等方面存在一定的不足；（2）未制定智能交通系统总体规划，缺乏统一的规划和指导，各单位和部门通常从自身情况和需求出发建立了一些应用系统，各系统的软硬件平台、数据格式、技术标准等缺乏一致性，兼容性差，系统整合困难；（3）各应用系统基本上自成体系，低水平重复建设问题较为严重，系统之间数据共享程度低，存在“信息孤岛”现象，对现有信息资源的利用程度不高。（4）与国内外智能交通领域先进城市的发展水平还有一定差距，在资金投入、系统建设进度、应用系统功能等方面有待进一步提高。 第4章 武汉市智能交通系统需求分析4.1 总体需求武汉市智能交通系统的服务对象主要包括政府管理部门、交通运输企业和社会公众。智能交通系统的总体需求可以概括为以下几个方面：（1）提高政府部门管理水平的需求政府管理部门的职能主要包括交通设施规划、建设、运营管理、行业监管、交通管理等。通过智能交通系统的建设，实现上述工作的信息化和智能化，可以极大地提高政府部门的管理水平和工作效率，并提升政府部门的形象。（2）提高交通系统服务水平的需求随着城市化和机动化的快速发展，武汉市交通面临的压力逐步增大，仅仅依靠道路基础设施建设已无法满足快速增长的交通需求。迫切需要建立先进的交通管理系统、出行者信息服务系统等应用系统，均衡路网交通流，改善交通状况，为社会公众提供便捷、舒适、高效的交通服务。（3）提高交通系统安全性的需求通过智能交通系统可以快速获得异常事件信息，及时高效地进行救援，并实时向社会公众发布事件信息，可以降低异常事件的影响和损失。同时，通过建立应对异常天气和灾害的应用系统，在灾害发生前后及时采取科学合理的应对措施，可以提高交通系统的抗灾能力。（4）提高政府部门服务水平的需求政府部门兼有管理和服务两种职能。智能交通系统使公众能及时了解各种管理信息（如政策法规信息、交通违章信息、行业审批信息等），提高政府部门工作透明度，提升服务水平。4.2 功能需求4.2.1交通监控4.2.1.1 交通信息采集交通信息采集是利用各种交通流检测技术，实时采集反映交通系统运行状态的相关信息，包括交通量、车速、交通流密度、交通事故等信息，并将这些信息进行初步统计后加以分类存储。目前武汉市常用的交通信息采集设施主要是线圈检测器和视频检测器。上述均属固定式检测器，存在安装和维护成本较高、覆盖范围小、仅能检测固定位置的数据等不足，且不能检测行程时间、延误、出行起讫点（od）分布等数据。线圈检测器的安装/维护需要中断交通，且容易因路面破损或变形而损坏。视频检测器受天气、能见度等影响较大，在雾天或夜晚的检测效果较差。受人力、资金等因素的制约，武汉市交通管理部门仅在关键路段和主要交叉口安装了固定检测器，有检测器的交叉口还不到全部道路交叉口的十分之一，导致道路网上存在大量的信息“真空”地带，不能满足交通管理部门的实际需求。随着gps和无线通信技术的广泛应用，利用安装gps设备的浮动车采集交通信息，已成为一种新的交通信息采集方式。基于浮动车的道路交通信息采集系统主要由车载设备、无线通信网络和交通信息中心等组成。车载设备主要包括gps模块、无线通信模块等，gps模块接收卫星定位信号并运算出车辆的坐标和瞬时速度，无线通信模块负责将车辆坐标、速度等数据传送到交通信息中心，并接收交通信息中心发送的指令和数据。交通信息中心主要包括无线通信设备、基于gis的交通信息处理系统及计算机设备等。车载设备向交通信息中心传输的数据主要包括：车载终端id号、经纬度坐标、瞬时速度、方向、回传时间、有效性标识等字段。交通信息中心对车载设备上传的数据进行存储、预处理和地图匹配后，利用相应的计算模型对交通参数如速度、行程时间等进行估计和预测，从而得到整个道路网的实时动态交通信息。浮动车数据的处理流程如图4-1所示。图4-1浮动车数据的处理流程浮动车采集方式具有建设周期短、覆盖范围广、数据精度高、实时性强等优点，与传统的固定式采集方式相比具有一定的优势。武汉市1.2万辆出租车已全部安装gps设备，将其作为浮动车采集动态交通信息，可以弥补现有交通检测系统的不足。表41 不同检测器采集交通信息内容对比信息检测器交通流量车速占有率排队长度行程时间延误起讫点环形线圈*视频*超声波微波*红外*浮动车*（备注：* 表示各种检测器能采集到的交通信息）4.2.1.2 交通信号控制 目前武汉市很多交叉口采用的是单点定时控制方式，不能根据实时交通状况调整信号控制参数，且信号控制系统与武汉市混合交通状况的适应性也有待提高。部分路口的信号控制方案与其交通需求（如左转车数量）和车道划分等不适应，影响交通控制效果。部分交通信号控制设备缺乏故障自动报警功能，交警部门无法及时获取信号控制机的故障信息（如信号灯不亮、信号灯相位混乱等），影响道路交通秩序和交通安全。在公交优先方面，武汉市部分路段设置了公交专用道，实现了路段上的公交优先，但在道路交叉口尚未实现公交信号优先控制，一定程度上限制了公交专用道的实际效果。对于交通信号控制系统，需要不断提高系统的覆盖范围，对于一些流量较大大、交通安全状况差的无信号交叉口，应逐步将其纳入交通信号控制系统；将部分定时控制系统升级为自适应信号控制系统，并逐步扩大区域协调控制系统的范围；对现有不同设备供应商生产的交通信号控制设备进行整合，实现信息交互和共享，提高系统控制效果；对部分设置了公交专用道且公交车流量大的路口，逐步实行公交优先控制，提高公交运行效率和服务水平。4.2.1.3 交通应急管理交通应急管理主要包括以下功能:事件信息采集、事件影响分析、应急管理方案决策支持、应急管理方案实施、实施效果评估等。目前主要通过人工报告方式获得异常事件信息，尚未应用事件自动检测技术，事件检测效率有待提高；应急救援管理涉及公安、消防、医疗等众多部门，在应急方案决策、调度指挥、救援实施等方面尚未形成完善的信息交互和协调机制；应急管理方案的决策主要凭管理者的主观经验来确定，缺乏科学的分析和评价手段，应急管理方案的合理性难以保证。4.1.2.4 小结表4-2 交通监控领域的需求分析子服务现状及主要问题需求分析