智慧運輸系統(Intelligent Transport System)的主要思想是將傳統的交通系統看成是人、車、路的統一體,運用計算機、通訊、人工智慧、感測器等領域的先進成果來徹底改變目前被動式的交通局面,使人在駕駛過程中可以隨時透過GPS/GIS、廣播、資訊釋出板等手段瞭解目前的交通狀況,而交通管理部門則可透過道路上的車輛感測器、影片攝像機等裝置隨時瞭解各個路段的交通情況,並隨時對各個交通路口的交通訊號進行調整以及對外界進行資訊釋出,使整個交通系統的通行能力達到最大。 交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費,加大了環境汙染。中國大多數城市的平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由於車輛速度過慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經濟損失,據研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經濟損失約410億美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當於 1 000多億美元,歐洲每年因交通事故、交通擁擠和環境汙染造成的經濟損失分別為500~5000和50～500億歐元。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸發麵的壓力，儘量的利用現有的資源，使其發揮最大的作用，各國都加大了對智慧交通系統的研究和建設的力度。1 智慧交通發展的現狀 對智慧運輸系統的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力,併成為繼航空航天、軍事領域之後高新技術應用最集中的領域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。 在美國,對ITS的研究雖然起步最晚,但由於投入較多,目前已處於該領域的領先水平。1991年,美國開始對ITS研究進行投資,僅1994~1995年就確定了104項研究專案,併成立了專門組織,著手製定ITS的研究開發計劃,到1997年投資近7億美元;1998年6月9日美國總統克林頓簽署了“面向21世紀運輸權益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。該法案的確定為美國公路系統的繼續發展和重建帶來了創紀錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003),撥款總金額為2 178.9億美元,其中有相當一部分用於支援ITS的進一步研究與開發。歐洲在ITS的研究方面採取整個歐洲一體化的方針,由政府、企業和個人三方面共同出資進行智慧運輸系統的研究,著名的專案有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通運輸界規模最大的合作研究計劃,共有12個國家的700多個單位參加,經費達5億歐元。日本從20世紀70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統的研究,併成立了全國性的ITS推進組織,是對ITS進行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、資訊服務等綜合體系,並基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪製工作,有400萬臺汽車導航儀在使用,其中120萬臺可接收資訊。 中國在ITS領域的研究起步較晚,但隨著全球範圍智慧交通技術研究的興起,進入20世紀80年代,中國也加快了對智慧交通技術研究的步伐。一方面,北京、上海、瀋陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統;另一方面,國家加大了自主開發的步伐,如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS,上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設在交通智慧運輸系統工程研究中心,代表中國參加國際智慧運輸系統的標準化活動,現在正進行中國智慧運輸系統標準體系框架的研究。此外,中國將從今年起在全國36個城市實施以實現城市交通智慧控制為主要內容的“暢通工程”,並逐步推廣到全國100多個城市。2 中國發展智慧交通的必要性和緊迫性 中國是一個經濟持續發展的發展中國家,改革開放以來,城市化與汽車化發展十分迅猛。改革開放前,城市化水平不足19%,目前已經發展到超過30%,預測2010年將接近50%;機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到13億多輛。中國城市交通的特點是混合交通,目前腳踏車擁有量超過1.8億輛,如果公共交通服務水平不提高,城市交通結構不改善,腳踏車擁有量將會有增無減。 改革開放以來,中國道路交通設施及管理設施雖然有較大改觀,但跟不上機動車增長速度。總體水平與發達國家有較大差距,特別是大多數城市路網結構不合理,道路功能不完善,道路系統不健全。交通管理設施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多隻是實現了監視功能,而遠沒有發揮控制功能的效應。 中國城市的大氣質量惡化,已逐步由煤煙型汙染轉變為機動車尾氣汙染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術性能低等,致使中國處在世界十大空氣汙染最嚴重的城市之中。同時,車輛狀況差也直接影響到城市交通,並已成為制約中國城市交通的重要因素。3 中國發展ITS的主導思想 中國是一個發展中國家,與發達國家相比,中國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距，加上中國特有的混合交通特點,以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善,因此要結合中國的國情來研究制定中國發展ITS的戰略及發展框架。 中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重複發達國家走過的老路,一定要立足本國實際,走中國ITS發展之路,以推動中國資訊化程序及培育自己的ITS產業。 21世紀交通管理的發展趨勢必將是管理體制集約化;管理設施現代化;管理手段網路化、資訊化、智慧化;管理效率高效化;管理方式社會化。因此，中國ITS的發展將帶來一場交通管理體制與模式的變革,而這種變革將直接影響著ITS的發展。4 發展中國智慧運輸系統的對策 中國經過改革開放20多年來的建設,交通運輸的發展取得了有目共睹的成就。全社會各種運輸方式完成的客運量和旅客週轉量、貨運量和貨物週轉量有了較大幅度的提高,交通運輸技術裝備得到明顯的改善,使得中國交通運輸已從“限制型”向“適應型”過渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質”的需要過渡,已經從“賣方市場”向“買方市場”過渡，並且公路運輸發展成為交通運輸的主力軍。但與發達國家相比,仍存在著一些差距，如交通運輸基礎設施總量不足的矛盾依然存在;交通運輸設施在技術裝備、服務質量等方面還很不適應國民經濟持續發展的需要,與國際水平相比差距較大;部分地區、部分運輸方式和一些運輸方向上存在著運力過剩、低水平惡性競爭的現象等。 縱觀美國、日本等發達國家的交通運輸發展經驗,不同經濟發展時期,其交通運輸發展具有不同的特徵,儘管世界各國情況不同,條件也有相當的差異,但這種特徵卻有著一定程度的共性。和發達國家相比,雖然中國目前經濟發展水平尚有較大差距,但改革開放的政策使我們的發展速度較快,發達國家今天遇到的問題,我們已經或者今後必將會深刻地感受到,為使交通運輸業適應21世紀的要求,我們應採取積極的對策,根據國情發展中國的智慧運輸系統。4.1 打好ITS發展基礎,特別是應加強ITS基礎理論的研究工作 目前,國際上ITS理論仍不完善,還處於發展時期,我們應積極加強與ITS開展較先進國家的交流,在國際ITS現有發展水平上結合中國特點,深入細緻地進行理論研究,儘快接近或達到世界水平,以迎接21世紀ITS發展的挑戰。否則將成為別國的追隨者,成為他們不成熟技術的推廣試驗場。4.2 建立ITS協調組織機構 中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況,鐵路、公路、民航、公安、建設等部門分頭管理,現已出現了各自發展自身ITS的勢頭,這將造成中國資源上的巨大浪費。為此應儘快成立一個由國家統一領導的,有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織,類似於美國的ITS America,日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織,來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準,特別是制定有關ITS的技術規範和整體發展規劃,實現ITS技術和產品的通用性、相容性和互換性,加強政府的宏觀調控,以減少區域性利益的衝突和有限資金的浪費。4.3 注重人才的培養 隨著ITS的進一步發展,21世紀交通運輸將會發生重大變化,而與之相應的是對不同層次的專業人才需求情況與以往大不相同,為此應加強國內高校及科研單位交通運輸領域與國外ITS的交流合作,派出人員學習培訓,走出去、請進來,將最新的ITS技術溶入交通運輸專業的教學內容和科研之中,以高素質的ITS人才去迎接新世紀的挑戰。4.4 當前迫切需要解決的問題 作為資金不足的發展中國家,應根據中國現有條件,以ITS個別專案入手選擇恰當的切入點,諸如ITS技術及其產品的標準化;ITS中的城市交通管理系統;先進的公共交通營運系統;車輛控制和安全系統;先進的物流管理系統等。從全國範圍內看,由於中國生產力佈局、資源分佈、經濟發展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區域不平衡性,即某些地區的發展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智慧運輸的潛在市場需要。
智慧運輸系統(Intelligent Transport System)的主要思想是將傳統的交通系統看成是人、車、路的統一體,運用計算機、通訊、人工智慧、感測器等領域的先進成果來徹底改變目前被動式的交通局面,使人在駕駛過程中可以隨時透過GPS/GIS、廣播、資訊釋出板等手段瞭解目前的交通狀況,而交通管理部門則可透過道路上的車輛感測器、影片攝像機等裝置隨時瞭解各個路段的交通情況,並隨時對各個交通路口的交通訊號進行調整以及對外界進行資訊釋出,使整個交通系統的通行能力達到最大。 交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費,加大了環境汙染。中國大多數城市的平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由於車輛速度過慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經濟損失,據研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經濟損失約410億美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當於 1 000多億美元,歐洲每年因交通事故、交通擁擠和環境汙染造成的經濟損失分別為500~5000和50～500億歐元。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸發麵的壓力，儘量的利用現有的資源，使其發揮最大的作用，各國都加大了對智慧交通系統的研究和建設的力度。1 智慧交通發展的現狀 對智慧運輸系統的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力,併成為繼航空航天、軍事領域之後高新技術應用最集中的領域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。 在美國,對ITS的研究雖然起步最晚,但由於投入較多,目前已處於該領域的領先水平。1991年,美國開始對ITS研究進行投資,僅1994~1995年就確定了104項研究專案,併成立了專門組織,著手製定ITS的研究開發計劃,到1997年投資近7億美元;1998年6月9日美國總統克林頓簽署了“面向21世紀運輸權益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。該法案的確定為美國公路系統的繼續發展和重建帶來了創紀錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003),撥款總金額為2 178.9億美元,其中有相當一部分用於支援ITS的進一步研究與開發。歐洲在ITS的研究方面採取整個歐洲一體化的方針,由政府、企業和個人三方面共同出資進行智慧運輸系統的研究,著名的專案有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通運輸界規模最大的合作研究計劃,共有12個國家的700多個單位參加,經費達5億歐元。日本從20世紀70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統的研究,併成立了全國性的ITS推進組織,是對ITS進行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、資訊服務等綜合體系,並基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪製工作,有400萬臺汽車導航儀在使用,其中120萬臺可接收資訊。 中國在ITS領域的研究起步較晚,但隨著全球範圍智慧交通技術研究的興起,進入20世紀80年代,中國也加快了對智慧交通技術研究的步伐。一方面,北京、上海、瀋陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統;另一方面,國家加大了自主開發的步伐,如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS,上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設在交通智慧運輸系統工程研究中心,代表中國參加國際智慧運輸系統的標準化活動,現在正進行中國智慧運輸系統標準體系框架的研究。此外,中國將從今年起在全國36個城市實施以實現城市交通智慧控制為主要內容的“暢通工程”,並逐步推廣到全國100多個城市。2 中國發展智慧交通的必要性和緊迫性 中國是一個經濟持續發展的發展中國家,改革開放以來,城市化與汽車化發展十分迅猛。改革開放前,城市化水平不足19%,目前已經發展到超過30%,預測2010年將接近50%;機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到13億多輛。中國城市交通的特點是混合交通,目前腳踏車擁有量超過1.8億輛,如果公共交通服務水平不提高,城市交通結構不改善,腳踏車擁有量將會有增無減。 改革開放以來,中國道路交通設施及管理設施雖然有較大改觀,但跟不上機動車增長速度。總體水平與發達國家有較大差距,特別是大多數城市路網結構不合理,道路功能不完善,道路系統不健全。交通管理設施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多隻是實現了監視功能,而遠沒有發揮控制功能的效應。 中國城市的大氣質量惡化,已逐步由煤煙型汙染轉變為機動車尾氣汙染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術性能低等,致使中國處在世界十大空氣汙染最嚴重的城市之中。同時,車輛狀況差也直接影響到城市交通,並已成為制約中國城市交通的重要因素。3 中國發展ITS的主導思想 中國是一個發展中國家,與發達國家相比,中國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距，加上中國特有的混合交通特點,以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善,因此要結合中國的國情來研究制定中國發展ITS的戰略及發展框架。 中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重複發達國家走過的老路,一定要立足本國實際,走中國ITS發展之路,以推動中國資訊化程序及培育自己的ITS產業。 21世紀交通管理的發展趨勢必將是管理體制集約化;管理設施現代化;管理手段網路化、資訊化、智慧化;管理效率高效化;管理方式社會化。因此，中國ITS的發展將帶來一場交通管理體制與模式的變革,而這種變革將直接影響著ITS的發展。4 發展中國智慧運輸系統的對策 中國經過改革開放20多年來的建設,交通運輸的發展取得了有目共睹的成就。全社會各種運輸方式完成的客運量和旅客週轉量、貨運量和貨物週轉量有了較大幅度的提高,交通運輸技術裝備得到明顯的改善,使得中國交通運輸已從“限制型”向“適應型”過渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質”的需要過渡,已經從“賣方市場”向“買方市場”過渡，並且公路運輸發展成為交通運輸的主力軍。但與發達國家相比,仍存在著一些差距，如交通運輸基礎設施總量不足的矛盾依然存在;交通運輸設施在技術裝備、服務質量等方面還很不適應國民經濟持續發展的需要,與國際水平相比差距較大;部分地區、部分運輸方式和一些運輸方向上存在著運力過剩、低水平惡性競爭的現象等。 縱觀美國、日本等發達國家的交通運輸發展經驗,不同經濟發展時期,其交通運輸發展具有不同的特徵,儘管世界各國情況不同,條件也有相當的差異,但這種特徵卻有著一定程度的共性。和發達國家相比,雖然中國目前經濟發展水平尚有較大差距,但改革開放的政策使我們的發展速度較快,發達國家今天遇到的問題,我們已經或者今後必將會深刻地感受到,為使交通運輸業適應21世紀的要求,我們應採取積極的對策,根據國情發展中國的智慧運輸系統。4.1 打好ITS發展基礎,特別是應加強ITS基礎理論的研究工作 目前,國際上ITS理論仍不完善,還處於發展時期,我們應積極加強與ITS開展較先進國家的交流,在國際ITS現有發展水平上結合中國特點,深入細緻地進行理論研究,儘快接近或達到世界水平,以迎接21世紀ITS發展的挑戰。否則將成為別國的追隨者,成為他們不成熟技術的推廣試驗場。4.2 建立ITS協調組織機構 中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況,鐵路、公路、民航、公安、建設等部門分頭管理,現已出現了各自發展自身ITS的勢頭,這將造成中國資源上的巨大浪費。為此應儘快成立一個由國家統一領導的,有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織,類似於美國的ITS America,日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織,來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準,特別是制定有關ITS的技術規範和整體發展規劃,實現ITS技術和產品的通用性、相容性和互換性,加強政府的宏觀調控,以減少區域性利益的衝突和有限資金的浪費。4.3 注重人才的培養 隨著ITS的進一步發展,21世紀交通運輸將會發生重大變化,而與之相應的是對不同層次的專業人才需求情況與以往大不相同,為此應加強國內高校及科研單位交通運輸領域與國外ITS的交流合作,派出人員學習培訓,走出去、請進來,將最新的ITS技術溶入交通運輸專業的教學內容和科研之中,以高素質的ITS人才去迎接新世紀的挑戰。4.4 當前迫切需要解決的問題 作為資金不足的發展中國家,應根據中國現有條件,以ITS個別專案入手選擇恰當的切入點,諸如ITS技術及其產品的標準化;ITS中的城市交通管理系統;先進的公共交通營運系統;車輛控制和安全系統;先進的物流管理系統等。從全國範圍內看,由於中國生產力佈局、資源分佈、經濟發展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區域不平衡性,即某些地區的發展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智慧運輸的潛在市場需要。