交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息探究城市交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案 推薦站內(nèi)最受推崇的科技類雜志：交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息 北大核心期刊目錄 是中國(guó)科協(xié)技術(shù)協(xié)會(huì)主管，中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)主辦、中國(guó)科學(xué)出版社出版的一級(jí)科技學(xué)術(shù)期刊，國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行，原為季刊，自2005年起變更為雙月刊。2004年被國(guó)家科技部評(píng)定為“中國(guó)科技核心期刊”。本刊是“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)”來(lái)源期刊，已被“《中文核心期刊要目總覽》(2011年版)(北京大學(xué)圖書館)”、“中國(guó)科技論文與引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSTPCD)”、“萬(wàn)方數(shù)據(jù)-數(shù)字化期刊群”全文、“中國(guó)核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫(kù)”、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊文摘(CSAC)》、“中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)(CNKI)”全文、“中國(guó)科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)”全文、“中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD)”、“SCOPUS文摘引文數(shù)據(jù)庫(kù)”收錄。

　　摘要：先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)(ATIS)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。本文的研究?jī)?nèi)容是ATIS在中國(guó)的結(jié)構(gòu)方案。該文首先分析了交通信息系統(tǒng)在中國(guó)的發(fā)展情況，闡述了城市交通信息系統(tǒng)的重要性。在總結(jié)了國(guó)外近年來(lái)有關(guān)交通信息系統(tǒng)的開發(fā)和研究成果后，結(jié)合中國(guó)在行政管理方面的實(shí)際情況，提出了城市交通信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案：一個(gè)核心即交通信息中心，交通管理、電子收費(fèi)、交通誘導(dǎo)、交通信息服務(wù)、地理信息、緊急救援、營(yíng)運(yùn)車輛管理、車輛安全輔助駕駛八個(gè)子系統(tǒng)以及道路交通管理和車輛管理兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，闡述了各子系統(tǒng)的功能。 最后，預(yù)測(cè)了交通信息系統(tǒng)在中國(guó)實(shí)施后將產(chǎn)生的積極影響。

　　關(guān)鍵詞：交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,智能交通系統(tǒng),城市,交通信息系統(tǒng),結(jié)構(gòu)方案

　　1.引言

　　隨著汽車交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，交通擁擠、道路阻塞和交通事故頻繁發(fā)生正越來(lái)越嚴(yán)重地困擾著世界上的各大城市。汽車工業(yè)發(fā)展引發(fā)的道路交通不能滿足需求的種種交通問題越來(lái)越突出。與此同時(shí)，除了修建必要的道路網(wǎng)以外，針對(duì)交通事故多發(fā)道路，需要緊急確保交通安全的道路，還建設(shè)了一系列的交通安全設(shè)施，如建設(shè)信號(hào)機(jī)、道路標(biāo)識(shí)、交通指揮中心等有助于交通安全的設(shè)施，以期改善道路的交通環(huán)境，提高交通的順暢性，這在一定程度上緩解了交通擁擠狀況。但是，交通需求不斷增長(zhǎng)、交通系統(tǒng)日益復(fù)雜，單獨(dú)從車輛方面或道路方面考慮，均很難有效地解決交通問題。于是，近年來(lái)把道路、車輛等，凡與交通有關(guān)的所有一切都?xì)w為一體，通過采用信息通信技術(shù)、電子技術(shù)以及其他的科學(xué)技術(shù)把它們聯(lián)系起來(lái)，致力于使之智能化的智能交通系統(tǒng)(ITS)的研究開發(fā)應(yīng)運(yùn)而生。

　　先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)(ATIS)是ITS的重要組成部分，也是發(fā)展ITS的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)，ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的，交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場(chǎng)上以及氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備，可以向交通信息中心提供各處的交通信息;中心得到這些信息并通過處理后，實(shí)時(shí)向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場(chǎng)信息以及與出行相關(guān)的其他信息;出行者根據(jù)這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。概括地說(shuō)，交通信息系統(tǒng)就是要收集相關(guān)交通信息，分析、傳遞、提供信息，為出行者在從起點(diǎn)到終點(diǎn)的出行過程中提供實(shí)時(shí)幫助，使整個(gè)出行過程舒適、方便、高效。

　　近年來(lái)，信息技術(shù)得到了較快發(fā)展，在中國(guó)的個(gè)別城市，實(shí)現(xiàn)了部分開發(fā)的城市地圖網(wǎng)上地理信息系統(tǒng)，如成都市，但是，目前在國(guó)內(nèi)的各大中城市，綜合運(yùn)用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)相對(duì)完善的城市交通信息系統(tǒng)還沒有一例。近來(lái)，在部分城市的交通管理規(guī)劃中對(duì)交通信息系統(tǒng)有所涉及。如果把城市比作人體，那么，交通信息系統(tǒng)就象一雙明亮的眼睛。在高度發(fā)達(dá)的信息社會(huì)，人類雖然有很多獲取信息的途徑，但是，若有一個(gè)完善的系統(tǒng)，能夠讓人們輕松地獲取更多、更方便、更有價(jià)值的信息將是非常重要的。作為居民，不管在哪里，他都知道用最短的時(shí)間，走最近的路，辦最快捷的事;作為一個(gè)交通管理者或物流業(yè)者，不管在何時(shí)，他都能耳聰目明，有的放矢，這一切都勢(shì)必會(huì)對(duì)交通產(chǎn)生積極的影響，如緩解城市交通壓力、減少環(huán)境污染、降低交通事故發(fā)生率、節(jié)約能源等。因此，研究與實(shí)施城市交通信息系統(tǒng)具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

　　2.國(guó)外交通信息系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

　　許多發(fā)達(dá)國(guó)家近年來(lái)投入了大量的人力、物力和財(cái)力對(duì)先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)進(jìn)行研究、試驗(yàn)和開發(fā)。下面就歐洲、美國(guó)及日本等一些國(guó)家有代表性的ATIS作一簡(jiǎn)要介紹。

　　2.1 歐洲的代表性系統(tǒng)

　　歐洲的代表性系統(tǒng)有：SOCRATES、EURO SCOUT、Trafficmaster。

　　SOCRATES是一種有效發(fā)揮傳統(tǒng)的蜂窩無(wú)線電話的基礎(chǔ)設(shè)施(地面站)的作用，使交通指揮中心與行駛中車輛進(jìn)行雙向通信的系統(tǒng)，它的下行線路可通過“廣播方式”向行駛在各種地面站的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的裝有SOCRATES車載裝置的車輛提供道路交通狀況的詳細(xì)數(shù)字信息。上行線路利用多頻存取協(xié)議經(jīng)過基地臺(tái)向交通指揮中心發(fā)送信息。

　　EURO SCOUT是以紅外線信標(biāo)為媒體的動(dòng)態(tài)路線引導(dǎo)系統(tǒng)。車輛和信標(biāo)間的紅外線通信是雙向進(jìn)行的，汽車就變?yōu)橐粋�(gè)探頭，將旅行時(shí)間、排隊(duì)等候時(shí)間及OD信息等交通信息數(shù)據(jù)傳輸給中央引導(dǎo)計(jì)算機(jī)。

　　Trafficmaster是以倫敦為中心的廣范圍高速公路使用的系統(tǒng)，采用傳呼機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供交通信息。收集高速公路交通狀況數(shù)據(jù)的傳感器向前后方向發(fā)出2條紅外線光束，并根據(jù)各光速在車上的反射波時(shí)間差檢測(cè)車輛的速度。

　　2.2 美國(guó)的代表性系統(tǒng)

　　美國(guó)的代表性系統(tǒng)有：TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC。

　　TRAVTEK以實(shí)時(shí)路線引導(dǎo)和服務(wù)信息系統(tǒng)實(shí)用化為目的，由交通管理中心、信息與服務(wù)中心、裝有導(dǎo)航裝置的車輛組成。交通管理中心進(jìn)行道路交通信息的收集、管理及提供，同時(shí)還進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行所必需的信息管理和提供;信息服務(wù)中心收集觀光設(shè)施、旅館、飯店等為對(duì)象的各種服務(wù)信息;車載導(dǎo)航裝置由車輛位置測(cè)定、路線選擇及接口3種功能構(gòu)成，可顯示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奧蘭多地區(qū)的地圖、按駕駛員需要進(jìn)行的路線引導(dǎo)及提供服務(wù)的文字信息等。

　　ADVANCE通過電波的雙向通信直接將車載導(dǎo)航裝置和交通管制中心連通，導(dǎo)航裝置由接觸式屏幕、顯示器及導(dǎo)航計(jì)算機(jī)構(gòu)成。一輸入最終目的地便可利用最新交通信息計(jì)算最佳路線。路線引導(dǎo)是采用聲音合成及用顯示器上的符號(hào)指示的形式。

　　FASTTRAC是把先進(jìn)交通管理系統(tǒng)(ATMS)和先進(jìn)交通信息系統(tǒng)(ATIS)技術(shù)組合在一起的ITS項(xiàng)目，它計(jì)劃進(jìn)行使實(shí)驗(yàn)車輛與信息控制方式統(tǒng)一的試驗(yàn)，亦即根據(jù)車輛測(cè)量的等候時(shí)間等使信號(hào)控制和綠色信號(hào)實(shí)現(xiàn)最佳化。

　　2.3 日本的代表性系統(tǒng)

　　日本的代表性系統(tǒng)有VICS和ATIS。

　　VICS中心通過日本道路交通通信中心匯總交通管理者和道路管理者雙方的交通信息。由VICS提供的信息有：交通堵塞信息、所需時(shí)間信息、交通障礙信息、交通管制信息和停車場(chǎng)信息5種。

　　ATIS是先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)，它的通信媒體是電話線路(無(wú)線、有線)。交通信息利用者通過車上裝載的導(dǎo)航裝置或自己家及辦公室的微機(jī)，可按需要接收多媒體的地圖信息和文字信息。

　　3.交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案

　　信息系統(tǒng)的本質(zhì)是通過高新技術(shù)的有效應(yīng)用，使得對(duì)各種決策(包括交通戰(zhàn)略決策、交通管理決策、交通方式及交通路線選擇決策等)起到支持作用的信息和知識(shí)在系統(tǒng)中有效流通，提高決策的科學(xué)性，引導(dǎo)合理的交通行為，達(dá)到最大限度地發(fā)揮已有交通設(shè)施潛力的目的。

　　為了實(shí)現(xiàn)智能化控制交通的要求，收集相關(guān)的實(shí)時(shí)可靠的交通信息是交通信息系統(tǒng)的前提和基礎(chǔ)，然后根據(jù)不同交通管理與控制的目的和要求，進(jìn)一步分析、傳遞、提供信息。信息流程見圖1。

　　圖1 信息流程圖

　　出行者所關(guān)注的信息大致包括3個(gè)方面：對(duì)“出發(fā)前”移動(dòng)計(jì)劃有效的信息、對(duì)“駕駛中”在道路上移動(dòng)過程中有益的信息以及對(duì)“換乘”火車、客車、民航或輪船等提供乘車方便的信息。

　　依據(jù)出行者的信息需求以及交通管理者和物流業(yè)者在經(jīng)營(yíng)管理方面的需求，結(jié)合中國(guó)在行政管理方面的實(shí)際情況，確定了交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。

　　城市交通信息系統(tǒng)包括一個(gè)中心即交通信息中心，交通管理、電子收費(fèi)、交通誘導(dǎo)、交通信息服務(wù)、地理信息、緊急救援、營(yíng)運(yùn)車輛管理、車輛安全輔助駕駛八個(gè)子系統(tǒng)以及道路交通管理和車輛管理兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。交通信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)見圖3。

　　圖2 交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　圖3 交通信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

　　交通管理子系統(tǒng)主要由交通指揮中心提供通過采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組織而成的信息。營(yíng)運(yùn)車輛管理子系統(tǒng)包括公交和物流管理，公交管理涵蓋出租車和公交車輛的管理，物流管理包含貨運(yùn)和租賃車管理。緊急救援子系統(tǒng)包括一般性的事故報(bào)警以及特殊情況的災(zāi)害救助。誘導(dǎo)系統(tǒng)含有路徑誘導(dǎo)和停車誘導(dǎo)。部分子系統(tǒng)采集的信息將提供給整個(gè)系統(tǒng)共享，通過提供歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)可供預(yù)測(cè)的信息，用以支持出行決策的制定，系統(tǒng)實(shí)時(shí)地通過網(wǎng)絡(luò)查詢對(duì)公眾發(fā)布交通信息，向各種媒體發(fā)布誘導(dǎo)信息。

　　系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為分布與集中相結(jié)合，各子系統(tǒng)分布相對(duì)平等，交通信息中心擁有信息整合的共用信息平臺(tái)。各子系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、局部運(yùn)行管理、共享信息整合等項(xiàng)任務(wù)。

　　城市交通信息系統(tǒng)的建設(shè)可分階段進(jìn)行，條件相對(duì)成熟的部門可優(yōu)先發(fā)展，建成示范工程，推動(dòng)其它部門發(fā)展。同時(shí)，交通信息系統(tǒng)的實(shí)用化進(jìn)程需要各子系統(tǒng)所涉及的各個(gè)部門之間通力合作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化建設(shè)與運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)計(jì)不但要重視系統(tǒng)核心的研究開發(fā)，而且要重視與各子系統(tǒng)之間的相互銜接關(guān)系，資源共享是交通信息系統(tǒng)的命脈。人類的生活離不開交通，在以人為本的交通規(guī)劃、管理與設(shè)計(jì)中，綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息與通訊技術(shù)等手段提高交通運(yùn)輸?shù)男�率是必由之路。交通信息系統(tǒng)在確定了基本結(jié)構(gòu)之后，需要通過進(jìn)一步的系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，加以實(shí)施。

　　4.交通信息系統(tǒng)的主要媒體和特點(diǎn)

　　城市交通信息系統(tǒng)中可傳遞信息的媒體主要特點(diǎn)見表1。

　　表1 交通信息系統(tǒng)利用的主要媒體和特點(diǎn)

　　5.結(jié)論

　　城市交通信息系統(tǒng)必將在今后真正的高度信息通信社會(huì)中占有一席之地，交通信息系統(tǒng)也必將在實(shí)現(xiàn)高效舒適的交通社會(huì)中發(fā)揮重要作用。城市交通信息系統(tǒng)未來(lái)的實(shí)施，必將在居民出行、事故和災(zāi)害救援以及貨物流通等方面帶來(lái)更大的便利，同時(shí)，在交通管理方面更加有的放矢、標(biāo)本兼治，在減少交通出行、降低交通量、減少阻塞、減輕污染、提高服務(wù)水平等增加社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益方面也將起到巨大的作用。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1.黃衛(wèi)，陳里德.智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)概論.北京：人民交通出版社，1999

　　2.[日]社團(tuán)法人 交通工學(xué)研究會(huì).智能交通系統(tǒng). 北京：人民交通出版社，2000

　　3.史其信.21世紀(jì)智能交通系統(tǒng)(ITS)展望.哈爾濱：交通工程通訊，2001

　　4.ITS通訊.交通信息服務(wù)系統(tǒng).北京：清華大學(xué)交通研究所，2000

　　5.William A.Perez,Gary A.Golembiewski,Deborah Dennard.Professed Willingness to Pay for Travtek Features.IEEE-IEE Vehicle Navigation & Information Systems Conference.1993

　　6.Jan Hellaker, AB Volvo,Christer Palmgren,Seppo Turunen.Real-time Traveller Information in everyone￠s pocket?!a pilot test using hand-portable GSM terminals. IEEE-IEE Vehicle Navigation & Information Systems Conference.1993

　　7.Suvrajeet Sen,Rekha Pillai,Shirish Joshi,Ajay K.Rathi.A Mean-Variance Model for Route Guidance in Advanceed Traveler Information Systems. Transportation Science.2001,35(1)

　　8.Hani S.Mahmassani,Yu-Hsin Liu. Dynamics of commuting decision behaviour under advanced traveler information systems. Transportation Research Part C. 1999,7C(7)