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智能交通:让路和车更“聪明”

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  北京交通拥堵是目前中国城市交通状况的典型缩影,北京交通拥堵已成为从政府官员到百姓共同关心的热门话题,关于解决北京交通拥堵的方案,仁者见仁,智者见智。智能交通系统能大大提高道路的通行能力,缓解交通压力,但它能让司机美梦成真吗?智能交通系统到底能为我们带来什么呢?请听专家的描述――
  
  智能交通系统让你轻松上路
  
  智能化交通管理系统
  智能化交通信号控制系统和智能化交通监控系统,集成起来就构成了先进的交通管理系统的主要部分。
  我们在通过交叉路口时常见这样的情况,有时在一个方向已经没有车了,可绿灯仍然亮着,而另外一个方向却有很多车在红灯下等候。智能化的信号控制系统就可以改变这种现象,它可以通过设在路上的传感器检测路段和路口的交通状况,根据路口各个方向交通的状况以及周围相邻路口的交通状况改变路口各方向红绿灯信号的持续时间(专业语言称为信号配时),使得路口的使用效率得以提高。通俗地说,就是要使路口的信号系统聪明起来,让路口信号控制系统能够有眼睛(传感器),能够有脑子(计算机),能够处理信息和思考(软件)。
  在庞大的道路交通网上,交通的参与者有几万甚至几十万,其中包括步行、骑自行车、乘公交车(包括地铁和轻轨)、乘出租车或自己驾车,道路上的情况瞬息万变。我们经常会遇到由于交通事故或意外事件造成的堵车,如北京的二环、三环路和上海的内环线,如果能够快速的探测到事故或事件,并快速响应和处理,将会大大减少由此造成的堵车。 智能化交通监控系统就是为解决这个问题开发的。它包括安装在主要交通干线上的摄像机和传感器(如电磁感应检测器、微波检测器、红外检测器、激光检测器等)、通信和传输系统、交通监控中心(包括数据存储、信息处理与显示、指挥控制等子系统)、信息发布系统和执行系统等。
  以北京市已经投入使用的城市交通监控系统和指挥中心为例,指挥中心通过摄像机和传感器随时了解二环、三环路和几条交通干线的交通状态,122交通报警服务台也设在指挥中心大厅内,使得第一个功能较好的实现;交通民警执勤的车辆配有GPS定位系统和通信设备,指挥控制中心可以实时确定各执勤车辆的位置并与民警保持通信联络,这使得第三个功能全部实现,第二个功能部分实现,第四个功能目前还没有。就是这样一个初级的系统,已经使北京主要干线上的交通管理和事故处理得到大大的改善,例如接到事故报警后(可以是当事人报122、也可以是指挥中心通过监视系统直接检测到),指挥中心可以根据执勤车辆的位置调动最近的执勤车辆尽快(平均3-4分钟)赶到事故现场,效率大大提高。
  
  电子不停车收费系统
  驾车在高速公路上行驶的人在收费站停车缴纳通行费时,如果排队的车辆多,你又要赶飞机,着急的心情可想而知。很多人会想:如果能够不停车就完成缴费该多好?
  电子不停车收费系统(简称ETC)是智能交通系统中最先投入应用的系统之一,主要应用技术是自动车辆识别技术(英文简称AVI)。使用该种收费方式的用户必须在事前购买专用的电子标签并安装在前挡风玻璃上,当车辆驶入收费区域时,该系统安装在门架上或路侧的微波天线查询车载电子标签中存储的识别信息,如电子标签ID号码、车型、车主等信息,以辨别车辆是否可以通过不停车收费车道。在采用“封闭式”收费制式的高速公路上,在进入高速公路时,车道天线要向电子标签写入入口车站信息,在离开高速公路时,再读出入口信息以便系统计算通行费。
  自动车型分类系统利用装在车道内和车道周围的各种传感器装置来测定通过车辆的类型,并与车载电子标签存储的车型数据进行核对,防止故意换卡违章使用,保障电脑系统按照正确的车型实现收费。
  逃费抓拍系统用来抓拍那些未安装有效电子标签并冲闯不停车收费车道的汽车车牌照图像,用于确定逃费车主并通知其应交费用。对于高速不停车收费车道,逃费抓拍系统是必需的。对于低速不停车收费车道,也常常采用高速自动栏杆迫使违章车辆停下。
  电子不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。它可大大提高公路的通行能力,使公路收费走向电子化,降低现金管理的成本;允许高速通过,有利于提高车辆的营运效益,降低收费口的噪声水平和废气排放;由于通行能力得到大幅度提高,可以缩小收费站的规模,节约基建费用和管理费用。另外,不停车收费系统对于城市来说,就不仅仅是一项先进的收费技术,它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段,可以有效提高这些市政设施的资金回收能力。
  
  自动公路和智能汽车
  智能汽车是很多驾车人所向往的。当你干完了一天的工作下班回家,驾车行驶在大都市区的高速公路或城市间的高速公路上,如果汽车可以自动行驶,那该多好呀!如果你前面的汽车由于某种原因进行刹车,而你的车能够同时刹车,那么汽车追尾就不会发生。如今这个梦想已经开始变成现实。
  美国的科学家很早就开始这方面的探索,例如美国加州大学的PATH项目组,从20世纪90年代初就开始了自动公路和智能汽车的研究,叫做智能车路系统。1992年美国国会通过了地面运输效率法案,要求在1998年前实现一条试验自动公路。经过5年的努力,1997年8月在南加州7.6英里长的试验路段上对自动公路进行了成功的试验。笔者曾在美国和日本试乘了这种汽车,当安装有自动驾驶系统的汽车驶入埋有导向磁性标线的道路时,汽车进入自动驾驶状态,驾驶员完全放开手脚,可以和我们聊天,可以看报纸,遇到弯道,汽车会自己转弯,遇到情况会自己采取刹车等措施。
  
  智能交通系统在中国
  
  从1996年开始,国家科委组织国内有关部门和专家与欧盟进行交流,1997年和1998年在北京和布鲁塞尔召开了中欧智能交通系统研讨会。 智能交通系统的开发与应用涉及综合运输系统中的许多部门。
  为了便于协调,国家科技部组织交通部、铁道部、公安部、建设部、国家技术监督局等有关部门,成立了中国ITS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关键技术的攻关和示范工程。
  1999年,科技部确定在国家“九五”科技攻关项目中增加ITS内容,就中国智能交通系统的体系框架开展研究工作,由依托在交通部公路科学研究所的国家智能交通系统工程技术研究中心牵头,来自各方的100多位专家参加了研究工作,2001年9月,项目通过了国家鉴定和验收,这是我国第一次就一个应用系统开展跨部门和跨学科的框架研究。
  “九五”期间,各行业和中心城市充分利用高速公路建设和城市发展的时机,进行了一系列开发和应用工作:
   交通部紧紧抓住公路收费这个政府和老百姓都关心的问题,以联网收费为突破口,出台了联网收费暂行技术要求,保证大范围内的统一和兼容。电子不停车收费(ETC)是最先开始应用的领域之一,取得了明显的社会经济效益。
  北京市从1998年开始建设新的交通控制指挥中心、北京二环、三环路电视监视系统、警车GPS指挥调度系统以及122报警服务系统,该工程在1999年9月底初步建成,投入使用后收到良好效果。
  
  智能交通系统将为奥运服务
  
  根据北京奥运会的需求,也为了做好整个北京市交通建设的规划,北京市已经开始了北京市智能交通系统规划研究。与此同时,国家科技部为了支持北京的科技奥运,在国家“十五”科技攻关重大专项中安排了“奥运专项”。
  其中智能交通管理系统将在原来的基础上,采用多种信息采集的手段,扩大信息采集的范围和采集量,将与交通管理有关的各个子系统通过宽带通信网连接起来,实现更大范围的智能交通监控系统;同时还将开发符合北京特点的智能化信号控制系统软件和停车诱导系统。先进的公共交通管理系统将应用扩大GPS和通信技术在重点线路上的应用,同时进行智能调度和区域智能调度的试验。
  综合交通信息平台将在北京市的智能交通系统中起到信息枢纽的作用,能够为包括其他三个示范工程项目在内的北京市各智能交通应用系统的有效集成提供基础,同时将为各部门间信息共享提供一种机制和技术手段。另一方面,北京市还将以综合交通信息平台为依托,面向公众提供实时高效的交通综合信息服务,改善市民的出行质量。
  
  点击北京智能交通
  
  北京构建公交“科技立交桥”
  北京正积极推进公共交通智能化,构建“科技立交桥”。目前,北京公交部门已初步在运营调度指挥、实时运营服务信息和车辆救援等方面构建起了智能化系统,北京的公交“科技立交桥”已具雏形。
  北京目前已初步建成多个公交智能化系统,包括全市公交智能调度指挥中心;180辆运营车和抢修车安装GPS卫星定位装置,在60辆车上安装无线通讯设备,通过调度指挥中心对这些车辆实施动态监控;开通公交“李素丽服务热线”和“公交网站”,使乘客可以实时查阅相关公交信息。
  此外,北京公交车上的电子显示系统、公交枢纽站和站台上的电子站牌、触摸式公交查询系统、车票IC卡系统等一系列公交智能化系统开发试验也陆续完成,有的已开始投入应用。
  
  初步建成12个智能交通管理系统
  北京已初步建成了交通控制中心、指挥调度系统、交通监控系统、交通信号控制系统、交通诱导系统、交通警用车辆卫星定位系统(GPS)、“122”交通事故接报警系统、交通违章自动监测系统、交通信息采集与处理系统、交通管理计算机网络系统、数字化执法系统、信息管理系统等12个智能系统。

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