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新行业技术报告 -智能交通的发展和涉及的新技术 学院：信息工程学院 班级：140711 姓名：李宏野 学号：3114004213 日期：2017年5月12日1、 智能交通的发展摘要：八十年代以来，世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统的研究与开发，并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家，随着经济的高速发展，城市化、汽车化急速发展，导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况，对发展智能交通系统的必要性、紧迫性进行分析，并对发展我国智能交通系统的框架提出了设想。（一）智能交通发展的背景 交通是国民经济的基础产业，也是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，中国自古以来把衣食住行列为人们生存的四大要素。而在当今社会，交通运输的发达程度更是衡量一个国家现代化程度的标志之一。随着国民经济的快速发展，特别是社会主义市场经济的发展，对交通运输的需求明显增长，交通运输与社会经济生活的联系也越来越密集，使得交通基础设施建设和交通运输成为经济生活中最活跃的因素之一，导致车和路的矛盾、交通和环境的矛盾过早地降临到发展中的中国，以至于中央政府和大城市的政府都不得不对小汽车进入家庭采取慎重的措施。交通是否拥挤，已经成为今天大中城市的居民每天都要关心的问题，因为这影响着人们正常的日常生活；公路是否通畅，高速公路是否因为天气或事故需要绕行，也已近成为注在城市和乡村的人们经常关注的交通信息。 车和路的矛盾已经成了热门话题，人们经常在问：路在何方?一般来说，解决车和路的矛盾，不外乎两种办法，一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆数目的增加；而是增加供给，也就是修路，提高道路基础设施的数量。但是这种办法都有其局限性，交通的发展社会生产力和人民生活水平的提高，经济的发展必然带来人们出行的增加，因此限制车辆数目的增加不是解决问题的好办法。长期以来国外在车与路的矛盾中无一例外地采取了增加供给，即大量修筑道路基础设施的办法。对于我国这样一个处于发展中的国家来说，由于基础设施数量的缺口很大，因此在相当长的一段时间内交通运输增长的需求主要还是靠提供更多的基础设施来满足，特别是建立完善的道路网络和其他基础设施。在基础设施快速发展的同时，我们不得不看到，尽管在全球的许多地方仍将建设更多的基础设施，但随着经济与技术的发展面对越来越拥挤的交通，有限的资源和财力以及环境的压力，建设更多的基础设施将受到限制，大量修筑道路基础设施已不能完全解决交通运输紧张问题，我们面临着越来越严峻的局面。 因此，人们越来越认识到资源和环境的重要，也意识到持之以恒且理性地发展公共交通，城市与交通协调发展及有机整合，构建“和谐”与“节约型”交通系统才是改善交通的必由之路。最佳地利用既有交通系统的时空资源被认为是改善交通的另一蹊径。现代高新技术的进步和发展，为最大限度地挖掘利用交通系统资源提供了可能，奠定了坚实的技术基础。智能交通运输系统就是在这种背景下提出的，其重要性正在被越来越多的人所认识。（二） 智能交通系统的概念 智能交通系统（IntelligentTransportationSystem，简称ITS）是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一，而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量，并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。（三）智能交通在中国的发展 我国的学者是在90年代初开始关注国际上ITS的发展的，他们通过各种方式将ITS介绍到中国。其实，中国的ITS前身或基础工作早在70年代末已经开始，当时交通部公路科学研究所与北京市公安局合作首次在中国进行计算机控制交通信号的工程试验，80年代初国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”，首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监视和管理系统。在1986年1995年期间国家在交通管理系统方面开展了一系列科学研究和工程实施，在城市交通管理、高速公路监控系统、收费系统、安全保障系统等方面取得多项科研成果，并开发生产了车辆检测器、可变情报板、可变限速标志、紧急电话、分车型检测仪、通信控制器、监控地图板等专用设备，制定了一系列的标准和规范，无疑这些工作是我们今天进行ITS研究和开发的基础。 通过多年来中国交通科技界和工程界的不断努力，在中国高等级公路建设的带动下，中国在智能交通系统的开发和应用方面也取得了相当的进步，为今后智能交通系统的深入开发和应用打下了良好的基础。 我国的学者很早就参加了ITS世界大会的指导委员会，不少院校、研究单位的学者和专家参加了ITS世界大会并发表论文。作为政府主管部门之一的交通部，在制定科技发展“九五”计划和2010年长期规划时，就将发展ITS列入计划，从1995年开始交通部即开始组织代表团参加ITS世界大会，并在交通部公路科学研究所成立了智能运输系统工程研究中心，开展了智能运输系统发展战略研究、GPS定位与导驶系统研究，基于GPS的路政车辆管理系统等项目的研究，鉴于ETC在我国的需求，交通部已联合省厅开始网络环境下不停车收费系统的联合攻关。欧盟与北京市合作，将在北京二、三环试验视频监控和诱导系统。在开展研究、试验和国际交流的同时，我国还参加了国际标准化组织的部分工作，1995年经国家技术监督局批准，ISO/TC204在中国的技术归口单位为交通部公路科学研究所，交通部公路科学研究所已经派人参加了TC204个别工作组的工作。目前正准备于国内有关单位一起加快中国TC204工作组的建立和开展有关工作。（四）智能交通的未来发展趋势 根据国家未来的发展规划，城市智能交通系统的建设方面将继续加大力度发展。首先将在50个左右的大城市推广交通信息服务平台建设，提供交通信息查询、交通诱导等服务；在200个以上的城市发展城市智能控制信号系统，形成智能化的交通指挥系统；在100以上的大城市推进大城市公共交通区域调度和相应的系统的建设，加大电子化票务的建设与应用。随着城市交通问题的日益发展，城市交通综合信息平台、全球定位与车载导航系统、城市公共交通车辆以及出租车的车辆指挥与调度系统、城市综合应急系统都将迎来较大的发展机遇。 总体而言，城市智能交通系统的发展趋势将表现为综合化、多部门驱动型的发展模式。由于城市智能交通体系将涉及相关的市民、公安交通管理、交通部门车辆管理、城市建设、通信等相关部门工作，因而未来城市智能交通的发展过程必然是一个涉及以交通与公安为主的多部门驱动的发展过程。智能交通新技术（一）巴塞罗那1芯片技术-巴塞罗那在公交领域引进非接触NFC移动支付方案巴塞罗那的居民现在可以使用非接触式卡、NFC手机和智能手表等设备来乘坐城市的公共交通设施，甚至可以使用它们在火车站租用公共自行车以及支付高速公路通行费等。T-Mobilitat智能卡将为此方案提供一体化的城市交通网络系统，包括巴塞罗那的地铁,交通总线或其他运输方式的网络系统。T-Mobilitat的后台还支持在火车站租用自行车以及支付高速公路费用，这样也比较方便之后被其它的刚方便的基于芯片的解决方案所取代，从长远看芯片技术将会是交通领域的主要方式。2出行服务-巴塞罗那公交巴塞罗那谷歌公交：计划将公共交通工具上的行程提供给市区服务系统和咨询用户的手机上。它还提供线路两个点之间几个不同选项，并提供经营者、行车时间、时刻表和路线，包括实时事件、公共工程和交通密度信息。3可视化技术-TMB（Transports Metropolitans de Barcelona）巴塞罗那虚拟TMB能找到最近的巴士站、地铁站、电车、所有列车。虚拟旅游巴士如巴塞罗那巴士Turistic，能提供每个站的说明和沿途的旅游景点信息。4综合信息管理技术-风险与信息综合管理系统（Integrated Risk and Information System）巴塞罗那IRIS：将街道信息发送给iPhone移动电话用户供其查询，各个街道的摄像机可提供实时交通状况图像提供信息资料，并显示当前车流量和预估15分钟内的交通流量，为市民提供最佳出行时间。（二）瑞典斯德哥尔摩1瑞典斯德哥尔摩智慧交通系统斯德哥尔摩已经建成的智慧交通系统包括以下几个部分：多种方式的交通信息采集整合系统，如浮动车数据采集技术（Floating Car Data，FCD）；综合的交通信息管理中心（Trafik Stockholm）；隧道智能交通信息系统，如隧道安全系统等；基于污染物排放和天气条件的速度、交通流量控制；基于网站（）、手机短信的交通信息实时发布系统；基于多式联运的路线规划；基于绿色驾驶的智慧速度适应系统（Intelligent Speed Adaption, ISA）；流量管理系统；智能公共交通系统，包括流量和事故管理、公交优先系统、交通信息发布系统、路线规划、交通安全系统、智能卡系统。2瑞典斯德哥尔摩拥堵收费系统（IBM设计）该系统在通往斯德哥尔摩城区的主要出入口处设置18个路边控制站，通过采用RFID、激光、照相、图像识别（OCR）技术和先进的自由车流路边系统，自动连贯地对进入城区车辆进行探测、识别和收费。（三） IBM traffic solutionsIBM Intelligent Transportation Version 1 Release 0 (V1.0)IBM Traffic Prediction ToolIBM首先建立了一个2层级，共10个指标的城市智能交通成熟度评估模型，以帮助了解用户智能交通发展现状及实际需求，协助用户制订并实施长期的、与城市交通愿景整合的智能交通战略。该模型的指标体系如下表：表IBM智能交通成熟度模型主要指标1级单一模式2级协调模式3级部分整合4级多模式整合5级多模式优化监督战略规划功能区域规划（单一模式）基于项目的规划（单一模式）整合的全机构规划（单一模式）基于廊道的整合的多模式计划整合的区域多模式计划绩效衡量最低根据模式定义的参数跨各个独立组织的有限整合共享的多模式全系统衡量参数持续的全系统绩效衡量需求管理独立的静态衡量独立的衡量方法，具有长期可变性协调的衡量方法，具有短期可变性动态定价多模式动态定价交通网络优化数据收集有限的或手动输入主要路线的准实时数据收集使用多种输入信息实时手机主要路线数据实时覆盖主要廊道，所有主要模式所有模式中的全系统实时数据收集数据整合与分析仅限于特定分析网络但定期分析通用的用户界面，提供总体分析实时的双向系统整合与分析全面的整合，提供实时的多模式分析网络运行响应特定，单一模式集中，单一模式自动化，单一模式自动化，多模式多模式实时优化事故管理手动检测，响应与恢复手动检测，协调响应，手动恢复自动检测，协调响应，手动恢复自动的，预定的多模式恢复计划基于实时数据的动态多模式恢复计划整合的交通服务客户关系最低的能力，无客户账户为每个系统/模式分别管理的客户账户根据模式而订的多渠道账户交互多种模式间的统一客户账户整合的多模式奖励方法，以优化多模式的使用支付系统手动收款自动提款机电子支付多模式整合的计费卡多模式，多渠道（计费卡、手机等）旅客信息静态信息静态路程计划，提供有限的实时提醒多渠道路程计划和基于账户的提醒预约基于位置的途中多模式信息基于位置的多模式主动改变路线资料来源：IBM,智能交通-城市如何提高流动能力此外，IBM还提供了完整的智能交通解决方案（the IBM Smarter Traffic Solution）和IBM资产管理和优化方案及相应工具集，其中智能交通解决方案包括IBM智慧交通第一版（IBM Intelligent Transportation Version 1 Release 0）、IBM交通流量预测（IBM Traffic Prediction Tool）两套工具。图IBM智能交通管理系统资料来源：IBM，Smarter Cities Series: Understanding the IBM Approach to Traffic Management（四）新闻简讯1 Integrated fare management solution in Dublin（柏林售票系统）Travelers and commuters rely on the Dublin public transportation system every day. The Cityof Dublins Railway Procurement Agency (RPA) created and implemented the infrastructurefor an integrated ticketing system. The infrastructure was implemented throughout all publictransportation in the greater Dublin area. With help from IBM, an integrated ticketing systemwas designed to process up to 2 million transactions a day. The solution can be extended toinclude other value-added services, such as requesting additional credits through theInternet.2公共交通策略-库里蒂巴城BRT综合交通系统库市公共交通系统是一个非常完整的、多元化的网络与服务体系，BRT系统仅仅是公共交通体系中的一部分，承担了骨架公交的作用。除此之外，还包括了大站快线、区际线、区内线、校巴、医巴、残巴(为残疾人特别是残疾学生专用)等10多种各色公交线路与车辆。充分考虑了不同区域、不同走廊、不同人群等对公交运量、速度、票价等不同服务要求。库里蒂巴一体化公共交通系统内，共设有3类车站，即圆筒式车站、公交枢纽站和传统车站。公交车辆通过车身颜色来表明线路的等级、服务功能及服务区域。公共汽车以大功率、大容量为主，主要是在巴西本土组装的沃尔沃柴油车，不仅有3个客门的单机车，也有4个客门两节式的铰接车，而且还有库市引以为荣的世界上唯一有5个客门能载客270人的三节式铰接大客车。库市的5条主要交通干线每条都由3条平行的机动车通道组成。中间是2条完全隔离的BRT车道，供红色快速公共汽车专用，站间距离为5001000m；两侧是单向的道路，用作辅助道路，是除红色公共汽车以外其他车行驶的道路，以供车辆出入道路两侧的建筑。公共汽车专用道与辅助道路之间是物理隔离带及停车带。一体化公共交通系统由库里蒂巴市政府管辖的城市公交公司(URBS)管理。这家公司为公私合营(市政府占的股份为99%，私人占1%)，公司总经理由市政府任命。票据采用多个种类，如单个票据、联票(10张或5张)、月票、日票、金属代币、电子卡等，这些票的特点都是提前收费，并可在公交售票点、超市、杂货店出售。乘客可根据自己的出行需要，选择价格最优惠的票据。3德国柏林智慧交通应用微型发电站/充电桩：德国柏林南火车站广场附近，设有一个依靠太阳能和风能的微型发电站，这也是一个新能源充电站，同时为电动公交车、电动私家汽车、电动公共自行车提供充电服务；微型发电站一年的产电量16-20千瓦小时，所得电量主要用于满足前述车辆的充电需求大于本身的需求，多余的电量则输送给城市供电网络。EUREF园区充电方式探索：充电桩充电、无线充电、路灯改建的充电柱。4荷兰推介新型智能交通方式“卡车队列”卡车队列是指卡车在行驶中一辆接着一辆，前后两辆车通过车载wifi实时通信，使跟车时间降为零，并通过雷达和GPS等技术对队列进行控制，使卡车在近距离行驶的情况下也很安全。荷兰在担任欧盟理事会轮值主席国期间将智能移动放在欧洲政治议程的前列。今年4月6日，荷兰发起2016年欧洲卡车联队行驶挑战赛，6个制造商的卡车队列分别从芬兰、瑞典、丹麦、德国、比利时和荷兰出发，前往鹿特丹港。这是世界上第一个大规模跨边境自动控制卡车队列演练，克服了技术及法规上的诸多难题。5荷兰现世界首座悬浮自行车环岛桥作为世界上首座自行车环岛桥，Hovenring就像一个飞碟，悬浮在荷兰埃因霍温Heerbaan和Meerenakkerweg路口上，成为当地令人印象深刻的标志性建筑。这里曾经是一个平交路口，随着附近的发展，人流车流的不断激增便利政府不得不邀请荷兰桥梁专家ipv Delft提出解决方案。圆形斜拉桥似乎是最好的选择。整座环岛桥包括一个70米的中央塔、24条钢缆、和约1000吨钢材制作的桥面，24条钢缆均匀的连接到圆桥内侧、与地面的M形支架一道确保着桥梁的安全稳定。6世界首条无线充电公交线路在德国运营上季度末，德国柏林公交公司将4辆型号为Solaris Urban 12 electric，装载了庞巴迪公司感应式PRIMOVE充电系统和Vossloh kiepe 公司的牵引装置的电动公交车投入运营，这是世界上第一个在首都投入运营的无线充电电动汽车线路，成为柏林电动汽车发展史上的里程牌。新的电动汽车线路将使柏林成为城市交通的先锋，并有助于大大改善柏林的环境。该公交线路204运营于柏林动物园站和南枢纽站之间，将全部使用Solaris-Elektrobus 电动汽车，这种车辆不仅没有废气排放，而且震动小和安静无噪音。其充电方式采用无线非接触式，类似于电动牙刷，但是容量和功率很高，在终点站设有庞巴迪感应式PRIMOVE充电装置，每次充电仅需几分钟。7台湾新北建3D智慧寻车停车场台湾新北市交通局引进车牌辨识、车位在席系统方便民众在公有停车场停车、寻车获好评。据悉民众只需在缴费机输入车号及缴费时，得以文字或平面图显示车辆停放位置，至2015年11月止，已有14处停车场完成建置，今