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  • 智能交通管理系统及其现状

    2012-09-04 14:48:37 来源: 作者:张雷元 评论:
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      摘要:提出了智能交通管理系统定义,给出了系统的内涵和外延,明确了系统与ITS的关系,并介绍了系统体系框架和建设应用的现状。


    一、概述

    电子技术、通信技术、计算机技术和自动控制技术等先进技术的发展,为解决交通拥堵、交通事故频发和交通污染严重等道路交通问题提供了新的思路,即不仅要修建更多的交通设施,而且更应该采用先进技术对道路交通进行有效的控制与管理,提高交通的畅通性、安全性和环保性,最大限度地发挥道路系统的运行效率。实践证明,利用各种先进技术构建的智能交通管理系统能实现以上目标,是解决当前道路交通问题的有效途径。

    1、智能交通管理系统定义

    智能交通管理系统(IntelligentTrafficManagementSystem,以下简称ITMS)是利用智能交通系统技术和方法,建立面向道路交通管理部门的先进的交通控制、交通管理和交通决策系统,实现对道路交通系统、高效、全面、科学的管理,保障交通安全、畅通、环保、节能。ITMS属于智能交通系统(IntelligentTransportationSystem,简称ITS)的一个研究领域,是ITS在道路交通管理领域中的应用。

    2、智能交通管理系统的内涵和外延

    ITMS的内涵是通过先进的交通信息采集技术、数据通信传输技术、电子控制技术和计算机处理技术等,把采集到的各种道路交通信息和各种道路交通相关的服务信息传输到交通指挥中心,交通指挥中心对来自交通信息采集系统的实时交通信息进行分析、处理,并利用交通控制与交通组织优化模型进行交通控制方案以及交通组织方案等的优化,经过分析、处理和优化后的综合道路交通管理方案和交通服务信息等内容,通过数据通信传输设备分别传输到各种交通控制设备和交通系统的各类用户,以实现对交通的全方位优化管理与控制,为各类用户提供全面的交通信息服务[1]。

    ITMS的外延是服务于道路交通管理业务的智能化系统。涵盖城市道路交通秩序管理、公路交通管理、道路交通安全管理、机动车/驾驶人管理等业务。通常包括交通信号控制系统、交通诱导系统、交通事件管理系统、交通违法取证系统、交通违法信息管理系统、视频监控系统、道路交通路况信息管理系统、交通需求信息管理系统、停车管理系统、公路车辆智能监控系统、应急管理系统、道路交通事故处理系统、110/122接处警系统、机动车/驾驶人信息管理系统、警务管理系统,以及其他支持系统(如气象检测、路面状况检测等)。

    二、智能交通管理系统与ITS的关系

    ITMS是ITS的一部分,是集有线无线通信、GIS/GPS、计算机网络、智能控制、信息采集、信息处理等先进技术于一体的高科技系统工程,是ITS得以实施的核心[2]。在国家ITS体系框架用户服务定义中,将ITMS的相关用户服务归入交通管理领域,包括交通动态信息监测、交通执法、交通控制、需求管理、交通事件管理、交通环境状况监测与控制、勤务管理、停车管理、非机动车及行人通行管理9个用户服务[3]。在国家ITS体系框架的逻辑框架中,将ITMS的相关功能归入交通管理和规划领域[4],如图1所示。在国家ITS体系框架的物理框架中,将ITMS相关物理系统归入交通管理部门领域[4],如图2所示。

    图1ITMS的功能在国家ITS体系框架逻辑框架中的位置

    图2ITMS在国家ITS体系框架物理框架中的位置

    三、智能交通管理系统发展现状

    1、体系框架现状

    多年来,ITMS体系框架一直作为ITS大框架的一个部分开展研究。国家ITS体系框架研究始于国家"九五"科技攻关项目"国家智能运输系统体系框架研究",在该项目研究中提出了"中国智能交通系统体系框架(第一版)",同时在该体系框架的逻辑框架中设立了交通管理和规划领域,将ITMS相关功能归入这一领域。为了进一步推进相关工作,2002年国家在"十五"科技攻关计划ITS项目中专门设立了"智能交通系统体系框架及支持系统开发"项目,对ITS体系框架进行修订和完善,形成"中国智能交通系统体系框架(第二版)",并根据用户需求将ITMS相关用户服务扩大为九大服务。

    在国家ITS体系框架的指导下,北京、江苏等地陆续开展了地方ITS体系框架的研究制订。北京市ITS体系框架重点突出为奥运服务、为国际大型会展活动交通服务的内容[5]。在用户服务方面,通过多轮调研确定了ITS用户服务40项,用户服务领域9个;在逻辑框架方面,未采用国家ITS体系框架的逻辑框架概念,而是使用"实施服务模块"的概念,将ITS用户服务与实施服务模块进行映射;在物理框架方面,设计了12个领域,分别是:城市道路交通管理、高速公路管理、电子收费、出行者信息、公共交通管理城市铁路系统、公共交通管理-常规公共交通系统、公共交通管理-地铁系统、公共交通管理-出租车系统、长途客货运运营管理、紧急事件与安全、交通基础设施管理、车辆安全与控制。江苏省交通厅立项开展了"江苏省ITS体系框架和规划"项目研究[6],提出了江苏省ITS体系框架。在用户服务方面,与国家ITS体系框架(第一版)的用户服务相比,增加了ITS数据管理服务领域、水路运输服务领域、交通基础设施管理服务领域、路政管理和运政管理用户服务,调整了交通运输规划用户服务;在逻辑框架方面,划分了交通管理、电子收费、交通信息服务、交通运输安全、客货运输管理、城市公共交通管理、智能公路与安全辅助驾驶、交通基础设施管理、ITS数据管理、水路交通管理等10个功能域;在物理框架方面,划分了11个物理系统,分别是:交通管理系统、电子收费系统、交通信息服务系统、智能公路与安全辅助驾驶系统、紧急事件救援管理系统、城市公共交通系统、货运系统、客运系统、交通基础设施管理系统、交通综合信息平台、水运系统。

    从国家和各地方ITS体系框架研究情况来看,目前仍然没有针对ITMS体系框架的具体研究,也没有制订全国统一的ITMS体系框架规范,因此很多地方ITMS建设只能借鉴国家ITS框架。然而,国家ITS框架是一个面向交通运输服务的大系统,包含面太广,框架定义太宽泛,实际指导作用不强。道路交通管理领域作为国内ITS的最大应用领域,其业务涉及的范围非常广,需要提供的用户服务多,框架包含的系统量大,国家ITS框架显然已经无法满足ITMS建设的指导需求,因此急需围绕道路交通管理各项业务和技术研究制订一个体系框架。

    2、应用现状

    我国ITMS应用和发展主要沿着两条主线进行。第一条是信息化路线,以机动车、驾驶人、事故、违法四大交通管理信息系统建设为主题,推动城市道路、公路交通管理信息化建设,逐步形成综合的交通管理信息平台;第二条是指挥中心路线,以"畅通工程"建设为载体,围绕公安交通指挥中心建设,开展一系列的公安交通管理指挥系统研究和应用,不断丰富系统技术和功能,逐步形成完整的公安交通指挥系统体系。ITMS建设水平程度较高、具有一定代表性的城市有北京、上海、广州等。北京在2008奥运会前建设了奥运智能交通管理系统[7],其包括一个数据资源中心,指挥调度、业务应用、信息服务三个平台,以及交通信号控制、交通综合监控、交通诱导、应急指挥调度、数字执法管理、综合信息服务、快速路交通控制、交通组织优化仿真等八大应用系统。上海市于2002年开展了"上海市智能交通系统应用试点示范工程"项目,从系统、技术、管理和运行等多个方面进行了深入研究和全面规划[8]。上海市智能交通管理系统包括交通信号控制自适应系统(SCATS)、城市道路监控系统、停车诱导系统、交通违章监测系统、应急处理与实时监测系统、公交"一卡通"电子付费系统、高速路交通信息采集与监控系统、智能收费系统、公路货运信息系统、交通综合信息平台等子系统。广州市智能交通管理指挥系统[9](简称GZ-ITMS)于2003年5月立项,2006年底完成主体工程建设。GZ-ITMS由交通信号控制系统(SCATS)、闭路电视监控系统(CCTV)、电子警察系统、交通流采集系统、交通诱导系统、集成指挥调度系统、交通地理信息系统(GIS-T)、交通管理信息网站、移动查询系统、警车警员定位系统、警务管理系统、交通设施管理系统、运行维护管理系统、交通管理辅助决策系统、统一用户管理系统等15个子系统组成。

    从各地应用情况来看,通过ITMS建设,各城市在指挥调度能力、快速反应能力、服务市民能力、违法取证能力等方面均取得了良好的效果。但是,由于ITMS建设工作多由各地公安交通管理部门自行开展,缺乏统一指导和技术标准,存在建设水平参差不齐、盲目发展和重复投资等问题。为此,急需明确ITMS的内涵、作用及技术实现途径,并在此基础上形成国家层面的体系框架、指导意见和技术标准,规范各地ITMS建设,推动ITMS进一步应用,形成规模化和产业化。

    参考文献

    [1]杨钧,李江平,王京.道路交通科学管理概论[M].北京:中国人民公安大学出版社,2008

    [2]樊月珍,王泽河,余智德,毛恩荣.城市智能交通管理指挥系统分析与设计[J].计算机工程与设计,2005,26(4):1113-1115

    [3]张可,齐彤岩,刘冬梅等.中国智能交通系统(ITS)体系框架研究进展[J].交通运输系统工程与信息,2005,5(5):6-11

    [4]王笑京.智能运输系统体系框架研究[J].交通与计算机,2001,第19卷第4期:4-7

    [5]陈旭梅,于雷,耿彦斌,高永.区域ITS框架开发方法与实例研究[J].中国公路学报,2006,19(1):85-88

    [6]张可,齐彤岩,金凌等.江苏省地方智能交通系统(ITS)体系框架研究[J].交通运输系统工程与信息,2007,7(2):141-146

    [7]隋亚刚.北京智能交通管理系统研究与应用[J].道路交通与安全,2007,7(6):1-7

    [8]蔡五三.上海面向世博会的ITS建设及成效[J].城市交通,2008,6(2):40-42

    [9]余智德.智能交通管理指挥系统应用探究[J].警察技术,2007,02:50-52

    张雷元:公安部交通管理科学研究所

  • 关键字: 智能交通管理系统;ITMS;体系框架;现状
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