武汉市智能交通系统发展规划研究技术报告

I 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 录 第 1 章 概述 . 1 目背景及来源 . 1 目研究意义 . 2 究内容 . 2 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 . 5 外 展概况 . 5 国 展概况 . 5 本 展概况 . 5 洲 展概况 . 6 内 展概况 . 7 京 . 7 海 . 8 津 . 9 庆 . 9 州 . 9 圳 . 10 南 . 11 岛 . 12 州 . 12 山 . 14 第 3 章 武汉市智能交通系统发展现状 . 15 汉市 展概况 . 15 通监控 . 15 通政务信息化及交通信息服务 . 16 共交通管理 . 17 路交通管理 . 17 速公路收费 . 17 运车辆管理 . 18 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 . 19 体需求 . 19 能需求 . 20 通监控 . 20 通信息服务 . 23 共交通管理 . 25 路交通管理 . 27 运车辆管理 . 29 第 5 章 武汉市智能交通系统规划方案 . 30 划目标 . 30 汉市智能交通系统总体框架 . 30 合交通信息平台 . 32 统概述 . 32 统功能 . 33 统实现 . 34 路交通监控系统 . 35 统概述 . 35 统功能 . 35 统实现 . 41 通信息服务系统 . 42 统概述 . 42 统功能 . 43 统实现 . 45 能公共交通系统 . 45 统概述 . 45 统功能 . 46 统实现 . 50 路交通管理系统 . 50 统概述 . 50 统功能 . 51 统实现 . 56 路运输综合管理系统 . 57 统概述 . 57 统功 能 . 58 统实现 . 60 合交通分析及评价系统 . 61 统概述 . 61 统功能 . 61 统实现 . 62 第 6 章 武汉市智能交通系统规划方案实施计划 . 63 导思想 . 63 施计划 . 63 第 7 章 武汉市智能交通系统建设保障体系 . 68 织保障 . 68 策法规保障 . 68 准化建设 . 68 才保障 . 69 金保障 . 70 1 第 1 章 概 述 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（ 简称 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 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 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“ 8 1”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 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。 2 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 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 展规划，明确武汉 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。 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 展概况 对 美国、日本和欧盟 等发 达国家和地区的 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 设情况进行分析，为制定武汉市 展规划提供借鉴 。 （ 2）武汉市 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 面存在的问题和不足 。 3 （ 3）武汉市 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 展规划的基础。依照我国 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 功能和服务 需求。 （ 4）武汉市 划方案 在需求分析基础上，结合国内外 展经验和武汉市客观实际，制定武汉市 确定各应用系统的 组成 和 功能 。 （ 5）武汉市 划方案实施计划 根据 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 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。 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 4 发展 为功 能完善的 用系统 ； （ 4）与国家 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 业的快速 发展。 5 第 2 章 国内外智能交通系统发展概况 外 展概况 国 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 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 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 发 和 应用 的积极性。 1990 年，美国正式成立智能车辆道路协会（ 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 为 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 ”（ ct 1， 该法案规定 1998 年至 2003年 期间 国会 拨款 13 亿美元用于 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 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 ( 。 “ 九一一 ” 事件发生后 , 美国政府在 增加了社会 安全 和车辆装载物品监控等内容。 近年来， 美国 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 。 本 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 发展起到了很大的推动作用。 1994 年 1 月， 成立 由 企业、 社 6 会 团体参加的汽车 道路交通 智能化 协会（ 。 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 展战略，明确列出了 功能、发展方向和系统构架，定义了 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 （ 是日本 域最为成功的应用系统之一 。 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 。 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， 统 的 车载导航设备 已累计超过 2000 万台。 洲 展概况 欧洲 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 ” （ 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 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（ 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（ 第二阶段是 自 2003 年 开始 ，欧洲提出 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 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。 7 内 展概况 我国 自 20 世纪 90 年代 开始关注国际上 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 关研究进行交流。 1999 年，国家科技部批准建立了国家 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 展战略、标准制定和人才培训，组织 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 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 构 ，如 同济大学 究中心、 东南大学 究中心、武汉理工大学 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 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 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。 京 北京市在 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 8 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 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 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 。 海 “ 十五 ” 期间，上海市 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 辆公交车 全部实现 控， 并逐步推广 公交 电子 站牌 ， 9 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 。 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。 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 心 联合 重庆高速公路发展有限公司 ，开展了 “ 重庆市 用体系发展战略与实施方案可行性研究 ” 课题 ， 对重庆 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。 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” 10 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 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。 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 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 (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