国外智能交通信息产业研究方向

      现代公路交通始于二战之后，以高速公路的兴建为标志。高速公路具有技术等级高、管理设施先进、通行能力大、快速安全、舒适经济等优势，随着高速公路在西方国家的延伸，为人们的出行和工作提供了极大的便利，人们的生活范围不断扩大。与此同时，现代公路货运系统不断完善，物流技术迅猛发展，商品流通速度的加快，使企业节省了仓储和流通的开支，生产运营成本大幅度降低。高速公路的发展有力地推动了西方国家经济的发展。高速公路已成为衡量一个国家经济发展的尺度之一。

　　进入20世纪80年代后期，公路交通进入了新的发展阶段。一方面，交通科技迅速发展，通过电子技术改造道路管理，大大地提高了道路的安全通行能力，收到了事半功倍的效果，为满足公众运输需求和降低国民经济成本提供了新的机遇；另一方面，经过四、五十年的建设，发达国家高等级公路交通网络基本完成，但依然难以满足社会需求，特别是在临近城区的地带，道路堵塞情况仍十分严重，影响了出行效率，也污染了环境。于是，以智能运输系统的研究和开发为标志，现代公路交通步入了智能化时代。

　　经济发展和运输需求的变化推动公路进入智能化时代

　　公路交通发展的根本目的是以最小的资源消耗为社会提供最全面的运输服务，最大限度地满足社会经济发展和人类生活所产生的运输需求。社会运输需求是交通发展的根本动力，由于社会运输需求处于不断变化中，公路交通也在呈现不同的变化。当今社会正在逐步进入知识经济时代，就像资本和劳动力一样，知识成为生产力发展的基本要素，创新和科技成果的产业化成为推动经济发展的巨大动力。各国经济结构在进入新的调整时期后，信息的传递和交流更加活跃，全球开始了信息化的浪潮。在这样的背景下，交通需求有了新的特点。

　　更关注人的需求，强调以人为本

　　在信息化时代，通过信息网络的传递和处理，有效地降低了出行的时间，使人们从繁忙的劳作中解脱出来，拥有更多的休闲时光。通过网络和各种信息手段提供实时的出行信息和导航服务，并提供智能化的车辆和先进的交通监管救助服务等，这些高科技的广泛应用使人们出行更加安全、便捷、舒适。

　　更注重运输的效率和可靠性

　　现代社会由资金、货物和信息等生产要素的流动而推动。人们把这三种生产要素的流动称之为资金流、物流和信息流。人们通过资金的流动调整资源的配置，借助信息的流动优化资源的配置，最后借助物流实现资源的配置。货运作为商品生产和流通的重要一环，其运营效率和可靠程度直接关系企业的作业方式和效益。所谓“零库存”的作业管理模式就是以运输的高效可靠为前提的。

　　力争国民经济成本最低

　　建设公路等运输基础设施必须占用大量宝贵的土地资源，建设和使用过程中的养护将消耗大量的建筑材料，运输将产生大量的废气，这是运输所必须付出的代价，是国民经济健康运行所必须支付的成本。如何在满足运输需求的同时，将这些消耗降到最低，是当前各国运输战略首先要解决的问题。

　　上述这些运输需求正是公路交通发展的内在动力，只有利用高新科技实现交通运输的智能化，才能满足交通运输的需求，达到交通运输的根本目的。

　　智能运输系统是公路交通进入智能化时代的标志。新技术的引入大大提高了公路交通的服务水平，使其更能满足信息化社会的需求。

　　国外公路智能化的发展动向

　　由于经济发展水平和社会需求不断变化，在不同的发展时期，交通科技的发展方向和重点也不相同。当前公路科技发展的方向是：为了提高道路通行能力和保护环境，研究开发智能运输系统，重点开展交通安全技术研究。

　　提高公路通行能力，推动ITS的研究发展

　　据美国的一项研究估算，2005年前，美国因为交通延误而导致的经济损失每年达到500亿美元。因此，借助高新科技发展智能交通运输系统，提高现有路网的通行能力成为研究开发智能运输系统的最初动因。

　　进入新世纪以后，人类逐步认识到长期以来对环境破坏所带来的灾难，提出了可持续发展的战略。人与环境之间也由“人定胜天”开始走向“天人合一”，这是人类对自身与环境关系认识的升华，也是人类理智的选择。

　　公路交通对环境的破坏主要由占用土地造成的水土流失、自然景观的破坏、行车造成的噪音污染和电磁污染以及大气污染构成。土地是不可再生的资源，建设公路需要占用大量的土地资源，因此，如何充分发挥已有公路的通行潜力意义重大。通过利用高新技术实现公路交通的智能化可以大大地提高现有公路的通行能力，在节省土地资源的同时，可提供良好的运输服务，减少车辆拥堵，改善环境。

　　重点开展交通安全技术的研究

　　从各国公路事故死亡率的统计数据来看，近10年来公路交通事故呈缓慢下降态势，说明公路安全研究已取得了阶段性成果，但还需要更大的突破。

　　从智能交通运输的角度来说，提高公路交通的安全系数，在国外主要在以下方面：在交通管理方面，采用先进的监控管理技术，通过道路监控中心和路边的可变标志板、自动测速器和称重装置等传感系统，一方面为驾驶者提供时实的路况信息，另一方面为道路管理者提供和监控违章车辆的运行状况，及时发现问题，消除车辆违章。

　　传统的公路交通安全解决方案往往是人、车、路分别研究，这种研究方法存在的缺陷是显而易见的。当前国外的研究已经逐步采用人、车、路综合考虑，将运输系统与紧急救助系统融合起来，通过先进的信息技术提供系统的解决方案。公路科技的发展方向发生了变化，产生了许多科研热点。这些科研热点技术不仅科技水平高，而且科技成果对公路交通的发展产生重大影响，直接推动了公路交通智能化的进程。

　　国外公路交通技术热点

　　全球定位系统（GPS）的广泛应用

　　全球定位系统是以人造卫星为基础的无线电导航定位系统，它是利用天空中均匀分布的GPS卫星轨道参数以及载波相位信号，通过地面接收设备接收其发射的信号实时测定地面接收载体的三维位置。GPS同样具有全球性、全天候、连续的精密三维导航定位能力，并具有良好的抗干扰和保密性。相对于传统的测量方式，它具有观测点之间无须通视、定位精度高、观测时间短、提供三维坐标、操作简便、全天候作业等主要特点。由于其高度自动化，将逐步实现公路设计所必须的原始地形数据采集工作的自动化。

　　GPS能够提供连续精确的三维导航能力，这一特征与道路管理监控系统紧密结合，能广泛应用于车辆定位和服务中，结合电子地图为车辆驾驶人员提供导航服务，同时也可用于重要货物的追踪，使货主即时了解货物的准确位置。

　　地理信息系统（GIS）方兴未艾

　　地理信息系统是收集、管理、操作、分析和显示空间数据的计算机软硬件系统。GIS的发展始于上世纪60年代，是计算机同步发展的结果。今天的地理信息系统集成了计算机数据库技术和计算机图形辅助设计软件。在图象处理上比上述两类软件更加全面，即地理信息系统所处理的事物对象既具有空间地理特征，也具有统计信息特征。可以说，地理信息系统将空间信息数字化，并使这些信息可视化，通过功

　　能强大的软件，使空间分析直观简明，数据管理便捷高效。

　　通过地理信息系统的普及和应用，其强大的功能将成为交通信息管理的必备工具，成为科学管理和决策的依据。基于公路数据库基础上的交通地理信息系统GIS-T的研究是公路建设管理现代化的基础。它不仅能够适应各种层次管理部门随时了解已有公路现状的需求，同时还能够通过强大的空间分析能力和丰富的图表显示，实现公路养护管理的电子化。

　　智能运输系统（ITS）的蓬勃发展

　　智能运输系统是指利用先进的信息通讯技术，形成人、车、路三位一体，从而大大提高道路交通的安全性、行车的舒适性以及运输效率的提高和有利于环境保护的道路交通系统。

　　上世纪80年代以后，公路信息化进程逐渐加快，从网络的普及到计算机软硬件系统的应用，从各种数据库的建设到管理系统的完善，从先进的道路管理系统的开发到出行信息服务系统的建立，公路已不再是简单的基础设施，而是通过信息技术与车辆和驾乘人员连成一体。ITS的总体目标是使交通管理智能化，使道路用户出行更便捷安全，道路设施更大限度地发挥功能，使多种运输方式连接更加紧密。

　　由于各国国情不同，各国发展ITS的框架也不一致，但其基本功能主要都包括出行的信息服务：如向道路出行人员提供有关交通信息，到达目的地的信息，导航服务，提供公共交通运行状况，为行人提供路线指南等；紧急救助服务：当车辆发生事故提供自动报警，为救助车辆提供路线引导等；车辆安全服务：为驾驶员提供安全行车环境信息，提供辅助驾驶和自动驾驶，提供危险警告等；收费服务：实行自动收费；交通管理自动化：提供交通管制信息，控制最合理交通量及运输车辆效益化等。在当今的美国，ITS的相关技术已经产生了显著的效益，如电子收费系统（ETC），大大提高了道路的使用效率，同时这项技术的不断扩展，和电子业务相连接，将发展为电子付款。部分技术正由设想变为现实，如自动公路系统，它通过车路的配合，实现安全舒适的自动行驶的道路系统，目前国外已经在研究领域实现了重大的突破。

　　智能运输系统在美国、日本和欧洲发展的最快，各国政府都高度重视，由于其市场前景广阔，各国的民间科研开发机构相继投入巨资，这也从一个侧面反映了未来交通运输的发展方向。