从智能交通迈向智慧交通
中国智能交通系统有限公司 研究发展部 吕卫卫
ITS的发展背景
上个世纪六、七十年代,美国、欧洲、日本开始了智能交通的研究。
- 工业化与城市化
- 汽车发展社会化
- 人类环境可持续化
- 信息技术智能化
- 城市面临严峻的交通问题
- 交通安全需求
智能交通系统-ITS(Intelligent Transportation System)
将计算机、控制、通信、传感、网络等先进技术有效地综合运用于整个交通运输体系和交通管理,实现在大范围、全方位发挥作用的、实时、准确、高效、安全的运输体系和管理系统。
- 先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术及计算机处理技术等综合运用于整个交通运输管理体系;
- 通过对交通信息的实时采集、传输和处理,借助各种科技手段和设备,对各种交通情况进行协调和处理。
ITS发展的要旨
从系统观点出发,把车辆和道路综合起来考虑,着眼于充分利用现有的道路交通设施,在不大量兴建新的道路设施的前提下,着重提高运行效率,以节约大量的建设资金和时间, 运用各种高新技术系统解决交通问题。
国际发展:美国 上个世纪九十年代发布ITS体系结构
- 先进的交通管理系统(ATMS,Advanced Traffic Management Systems)
- 先进的旅行者信息系统(ATIS,Advanced Traveler Information Systems)
- 先进的公共交通系统(APTS,Advanced Public Transportation Systems)
- 商用车辆运营(CVO,Commercial Vehicle Operation)
- 先进的车辆控制和安全系统(AVCSS,Advanced Vehicle Control and Safety Systems)
- 自动公路系统(AHS,Automated Highway Systems)
- 先进的乡村运输系统(ARTS,Advanced Rural Transportation Systems)
- “由国家统一规划、投入充足、发展迅速”是美国ITS发展的特点。
- 从本世纪开始,美国的ITS在战略上有所调整,从“全面开展研究”转向“重大专项研究”,
- 重点关注车辆安全和车路协同技术,并从综合运输体系的角度研究综合运输的协同、车辆安全等,更加注重实效和产业的发展。
- 从VII到Intelrdrive,目标到2030减少90%与交通事故有关的死亡人数和经济损失。
日本对ITS有比较明确的分类,包括了九大领域
日本导航、自动收费和先进车辆的技术被作为重点并取得突破,导航系统和自动收费系统得到了广泛应用,是日本ITS的标志性成果。
- 先进的导航系统
- 自动收费系统
- 安全辅助驾驶
- 交通管理优化
- 道路管理效率化
- 公共交通支援、商用车辆效率化
- 行人辅助
- 紧急车辆运行辅助
众多政府部门参与,重视技术、产品开发和场地试验,是日本ITS发展的主要特点。本世纪初开始,日本的ITS研究重点转移到道路交通安全性的提高、交通顺畅化及环境负荷的减轻、个人便利性与舒适性提高、地方积极性发挥和公共平台建设以及国际标准化促进等,更加注重系统集成与人性化交通服务。启动了SMARTWAY计划。
独具特色的VICS系统,ETC技术应用广泛。近期又积极推进 Smartway,多功能一体化集成车载单元和人车路协同是其核心技术内容。
车路协调技术
欧盟European Union
1995年,改善欧洲运输机动性的PROMOTE计划(Program for Mobility in Transportation in Europe) 。
强调国际(主要是洲际)合作和标准化、强调综合运输系统智能化、重视通信和车载设备等,是欧盟ITS的发展特点。从本世纪初,欧盟ITS发展也把重点转移到安全问题,更加重视体系框架和标准、交通通信标准化、综合运输协同等,并积极推动智能交通和安全技术的实用化。
- 加拿大的高速公路管理系统
- 新加坡的电视监控系统、公共汽车服务信息系统和自由流交通拥堵收费系统
- 澳大利亚的城市交通控制系统SCATS
- 韩国了U-T项目,即泛交通系统(U-T,Ubiquitous Transportation System )
- 中国香港和台湾地区ITS也有很大发展
我国ITS发展历程
- 1996 – 2000 理念认识 基本框架
- 2001 – 2005 科技引导 应用示范关联产业
- 2006 –2010 标 准 化集成应用基础研究重大活动示范
- 2011 – 2015 关键技术 创新发展 产业提升 规模应用 核心竞争力 综合优势
我国智能交通发展总体状况
目前依然面临严峻挑战
智慧交通的今生
- 智能交通是智慧交通的基础,从智能到智慧首先是交通理念的提升
- 低碳、高效、安全、可持续,以人为本
- 智慧交通绝不仅仅是智能交通的另外一个说法,或者说是信息技术的智能化应用,还包括人、车的智慧参与、以人为本、可持续发展等内涵
- 从智能到智慧的转变赋予了交通更多的人性化内涵,更加关注个人体验
技术进步赋予了交通智慧的大脑
- 移动互联网、车联网(物联网)使人、车由交通管理的客体变为交通管理的主体之一
- 人、车由被动被管理者转变为主动的参与者
- 使人、车、路、交通管理的相互协同和形成闭环成为可能
- 移动互联网、车联网(物联网)提升了对交通管理、人、车对交通的感知能力,交通感知由“中观感知”拓展到“微观感知”
- 移动互联网使个体的人成为感知源,感知范围覆盖参与交通的事前、事中和事后
- 车联网使个体的车成为感知源
- 智慧城市的协调发展为交通感知提供了更丰富的途径
- 云计算、大数据为广泛的交通感知提供了强力的技术支撑
- 传统交通感知本身数据量就很大,技术上就是一个难题
- 更加广泛的交通感知对数据存储、处理提出更为严苛的挑战
大数据、机器学习、流式实时计算等技术为数据分析提供的技术基础
- 大数据的数据完备性使我们更容易识别交通的状态和本质
- 基于大数据的机器学习算法相比传统的交通分析算法更加直观、有效和多维化
- 基于大数据和机器学习的流式实时计算技术可以满足交通数据分析的实时性要求
基于云化技术构建信息共享的综合运输服务支撑平台
- 多种交通运输方式协同与无缝衔接,降低社会综合交通成本,提高综合交通系统效率和服务水平
- 作为智慧城市的有机组成部分,紧密融入智慧城市系统,实现城市管理、应急指挥调度处理的高效协同