物聯(lián)網(wǎng)在智能交通領(lǐng)域呈星火燎原之勢

        智能交通系統(tǒng)(ITS)，是指將先進的傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機處理技術(shù)等應(yīng)用于整個交通運輸管理體系從而形成的一種信息化、智能化、社會化的交通運輸綜合管理和控制系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)使交通基礎(chǔ)設(shè)施能發(fā)揮最大效能。該技術(shù)于上世紀80年代起源于美國，隨后各國都積極尋求在這一領(lǐng)域中的發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)、移運通信網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能交通已見雛形，在未來幾年將具有極強的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

　　一、智能交通系統(tǒng)

　　21世紀將是公路交通智能化的世紀，人們將要采用的智能交通系統(tǒng)，是一種先進的一體化交通綜合管理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，車輛靠自己的智能在道路上自由行駛，公路靠自身的智能將交通流量調(diào)整至最佳狀態(tài)，借助于這個系統(tǒng)，管理人員對道路、車輛的行蹤將掌握得一清二楚。傳統(tǒng)的城市交通管理基本是自發(fā)進行的，每個駕駛者根據(jù)自己的判斷選擇行車路線，交通信號標志僅僅起到靜態(tài)的、有限的指導(dǎo)作用。這導(dǎo)致城市道路資源未能得到最高效率的運用，由此產(chǎn)生不必要的交通擁堵甚至癱瘓。而智能交通系統(tǒng)可以將所有車輛和道路信息實時收集起來，并通過計算處理中心動態(tài)地計算出最優(yōu)的交通指揮方案和車行路線。

　　智能交通是一個綜合性體系，它包含的子系統(tǒng)大體可分為以下幾個方面：

　　1、車輛控制系統(tǒng)

　　指輔助駕駛員駕駛汽車或替代駕駛員自動駕駛汽車的系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過安裝在汽車前部和旁側(cè)的雷達或紅外探測儀，可以準確地判斷車與障礙物之間的距離，遇緊急情況，車載電腦能及時發(fā)出警報或自動剎車避讓，并根據(jù)路況自己調(diào)節(jié)行車速度，人稱"智能汽車"。目前，美國已有3000多家公司從事高智能汽車的研制，已推出自動恒速控制器、紅外智能導(dǎo)駛儀等高科技產(chǎn)品。

　　2、交通監(jiān)控系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)類似于機場的航空控制器，它將在道路、車輛和駕駛員之間建立快速通訊聯(lián)系。哪里發(fā)生了交通事故。哪里交通擁擠，哪條路最為暢通，該系統(tǒng)會以最快的速度提供給駕駛員和交通管理人員。

　　3、運營車輛高度管理系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)通過汽車的車載電腦、高度管理中心計算機與全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)駕駛員與調(diào)度管理中心之間的雙向通訊，來提供商業(yè)車輛、公共汽車和出租汽車的運營效率。該系統(tǒng)通訊能力極強，可以對全國乃至更大范圍內(nèi)的車輛實施控制。目前，行駛在法國巴黎大街上的20輛公共汽車和英國倫敦的約2500輛出租汽車已經(jīng)在接受衛(wèi)星的指揮。

　　4、旅行信息系統(tǒng)

　　是專為外出旅行人員及時提供各種交通信息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供信息的媒介是多種多樣的，如電腦、電視、電話、路標、無線電、車內(nèi)顯示屏等，任何一種方式都可以。無論你是在辦公室、大街上、家中、汽車上，只要采用其中任何一種方式，你都能從信息系統(tǒng)中獲得所需要的信息。有了該系統(tǒng)，外出旅行者就可以眼觀六路、耳聽八方了。

　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能交通系統(tǒng)也開始實現(xiàn)不停車收費、交通信號燈智能控制、智能抓拍違章車輛等功能。

　　目前我國的智能交通系統(tǒng)主要有三部分：

　　1）城市智能交通

　　為了緩解越來越大的城市交通壓力，智能交通系統(tǒng)在我國城市交通管理中得到了重視和應(yīng)用。城市智能交通系統(tǒng)是通過先進的交通信息采集技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)和計算機處理技術(shù)等，把采集到的各種道路交通信息和各種道路交通相關(guān)的服務(wù)信息傳輸?shù)匠鞘薪煌ㄖ笓]中心，交通指揮中心對來自交通信息采集系統(tǒng)的實時交通信息進行分析處理，并利用交通控制與交通組織優(yōu)化模型進行交通控制方案的優(yōu)化，經(jīng)過分析處理和優(yōu)化后的綜合交通管理方案和交通服務(wù)信息等內(nèi)容，通過數(shù)據(jù)通信傳輸設(shè)備分別傳輸?shù)礁鞣N交通控制設(shè)備和交通系統(tǒng)的各類用戶或通過發(fā)布設(shè)備為道路使用者服務(wù)，以實現(xiàn)對城市交通的全方位優(yōu)化管理與控制，為各類用戶提供全面的交通信息服務(wù)。

　　2）城際智能交通

　　在城際交通方面，伴隨著中國高速公路投資規(guī)模的不斷擴大，建設(shè)里程的不斷增加，高速公路管理所需交通工程設(shè)施，特別是高速公路的通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng)需求量將不斷擴大。高速公路智能交通系統(tǒng)是以信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計算機技術(shù)和交通工程等技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性、集成化大系統(tǒng)，主要由監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和收費系統(tǒng)三大部分組成。近20年來，隨著中國高速公路投資規(guī)模的不斷擴大，建設(shè)里程的不斷增加，如何提高高速公路使用效率、安全和舒適程度和管理水平，降低能源消耗，減少環(huán)境污染成為迫切需要解決的問題。建設(shè)和利用高速公路智能交通系統(tǒng)成為解決這一難題的主要手段。

　　3）城軌智能交通

　　城市軌道交通已經(jīng)成為城市公共交通系統(tǒng)的一個重要組成部分。國外城市軌道交通起步較早，世界主要大城市大多有成熟的軌道交通系統(tǒng)。倫敦、東京、舊金山、紐約線網(wǎng)密度（線網(wǎng)公里／平方公里），分別是0.74、0.79、1.28和0.76公里，北京、上海、廣州的線網(wǎng)密度分別為0.09、0.09、0.07公里，與國際大城市差距明顯；倫敦、東京、舊金山、紐約每萬人擁有軌道線網(wǎng)長度為1.64、0.61、1.96、0.77公里，北京、上海、廣州分別為0.13、0.07、0.05公里，與國外相比差距較大。根據(jù)國外的經(jīng)驗，加大軌道線網(wǎng)密度不僅能夠促進城市公共交通的發(fā)展，還可以提高土地集約利用程度，形成良好的城市空間結(jié)構(gòu)與用地布局。

　　城市軌道交通智能化系統(tǒng)市場規(guī)模快速增長。截至2009年6月30日，全國48個人口超百萬大城市，其中25個城市開展軌道交通建設(shè)前期工作，總規(guī)劃里程超過5000公里，總投資估算超過8,000億元。隨著我國城市化率的提高，在可預(yù)見的未來20年內(nèi)，軌道交通將始終處于高速發(fā)展時期。根據(jù)漢鼎咨詢市場研究估計，2008年我國城市軌道交通智能化系統(tǒng)市場規(guī)模為31億元，較2007年增長12.73%，預(yù)計2012年市場規(guī)模將達62.5億元。2006年到2012年我國城市軌道交通智能化系統(tǒng)市場規(guī)模年均增長率超過10%。

　　智能交通系統(tǒng)不僅是當前國際交通運輸研究領(lǐng)域的熱點和前沿，更是我國發(fā)展低碳經(jīng)濟、提高產(chǎn)業(yè)競爭力、合理規(guī)劃城市發(fā)展，和解決民生交通問題的一個主要途徑。

　　二、智能交通迅猛發(fā)展的背景

　    1、汽車發(fā)展的社會化

　　工業(yè)化國家在市場經(jīng)濟的指導(dǎo)下，大都經(jīng)歷了經(jīng)濟的發(fā)展促進汽車的發(fā)展，而汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又刺激經(jīng)濟發(fā)展的過程，從而這些國家盡早實現(xiàn)了汽車化的時代。目前北京的汽車保有量已經(jīng)超過400萬輛。汽車化社會帶來的諸如交通阻塞、交通事故、能源消費和環(huán)境污染等社會問題日趨惡化，交通阻塞造成的經(jīng)濟損失巨大，使道路設(shè)施十分發(fā)達的美國、日本等也不得不從以往只靠供給來滿足需求的思維模式轉(zhuǎn)向采取供、需兩方面共同管理的技術(shù)和方法來改善日益尖銳的交通問題，這些建立在汽車輪子上的工業(yè)國家在探索既維護汽車化社會，又要緩解交通擁擠問題的辦法中，旨在借助現(xiàn)代化科技改善交通狀況達到"保障安全，提高效率、改善環(huán)境、節(jié)約能源"目的的智能交通系統(tǒng)（ITS）概念便逐步形成。

　    2、不斷加快的城鎮(zhèn)化進程

　　城鎮(zhèn)化進程將帶動智能交通系統(tǒng)迅猛發(fā)展：

　　1）城市化進程對城際之間的交通基礎(chǔ)設(shè)施的需求大大增強

        目前我國高速公路僅覆蓋了省會城市和城鎮(zhèn)人口超過了50萬的大城市，在城鎮(zhèn)人口超過20萬的中等城市中，只有60%有高速公路連接。根據(jù)《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》，國家高速公路網(wǎng)將連接全國所有的省會級城市、目前城鎮(zhèn)人口超過50萬的大城市以及城鎮(zhèn)人口超過20萬的中等城市，覆蓋全國10多億人口。伴隨著高速公路投資規(guī)模的擴大，智能交通系統(tǒng)的需求量也將不斷擴大。

　　2）城市化和汽車普及進程的加快不斷加劇了各大城市的交通擁堵情況，通過智能交通可有效緩解交通供需矛盾

        我國絕大多數(shù)大城市布局形態(tài)都是從集中型布置的單中心發(fā)展起來，形成中心區(qū)布局緊湊，人口密度高，活動高度密集的特點。根據(jù)建設(shè)部的統(tǒng)計顯示，我國城市人均道路面積僅為10.6平方米，遠遠低于國外城市人均道路面積15-20平方米，同時城市的機動車保有量正以15%的高速率增長、而城市道路的增長率則僅為3%左右。這一矛盾讓包括上海、北京、廣州、重慶等大中城市都面臨著交通不暢與不安全的問題。在大城市用于道路建設(shè)土地資源有限、土地價格高昂的情況下，進行大規(guī)模道路拓寬改造并不可行，只有通過交通智能化和信息化的建設(shè)，才能有效緩解交通供需矛盾。

　　3）城市交通管理系統(tǒng)未來的市場需求持續(xù)增長

        未來幾年將是中國智能交通發(fā)展的上升時期，將對提高城市交通設(shè)施利用效率、提升交通系統(tǒng)服務(wù)水平、促進節(jié)約型城市交通系統(tǒng)產(chǎn)生積極影響。從各省市發(fā)展規(guī)劃來看，中國大多數(shù)城市正在大規(guī)模增設(shè)公交道，建設(shè)新的軌道交通，以構(gòu)建大公交網(wǎng)絡(luò)。國家和地方政府將投入大量資金采購應(yīng)用于公交、地鐵、輕軌和出租車的各種智能交通解決方案和產(chǎn)品。同時，由于城鎮(zhèn)化進程加快，城市交通的城鄉(xiāng)一體化趨勢日益明顯，交通信息化的范圍逐步向城鎮(zhèn)郊區(qū)擴展。在未來三年中，全國城市交通智能化的水平將有顯著提高。隨著國家40000億擴大內(nèi)需的投入，行業(yè)的發(fā)展將迎來前所未有的機遇。預(yù)計我國智能交通投資在2010年將達到190.4億元。

　　3、人類環(huán)境的可持續(xù)

　　工業(yè)化國家在工業(yè)化、城市化發(fā)展的進程中面臨著日益嚴重的資源短缺與環(huán)境惡化問題，這一問題在發(fā)展中國家同樣存在，20世紀50年代以來，生存與發(fā)展問題成為人類社會面臨的最緊迫的任務(wù)，1972年聯(lián)合國人類環(huán)境會議上通過了《人類環(huán)境宣言》。按世界經(jīng)濟發(fā)展的規(guī)律，城市化水平達到30%以上，將出現(xiàn)經(jīng)濟的飛速發(fā)展階段，美國、日本、英國等發(fā)達國家，在1990年城市化水平達到了75%、77%、89%，這些國家針對交通發(fā)展對資源和環(huán)境的影響，逐步調(diào)整交通運輸體系與結(jié)構(gòu)。這些國家都經(jīng)歷了為滿足車輛發(fā)展的需求，而大力開發(fā)建設(shè)交通基礎(chǔ)設(shè)施（如美國1944年規(guī)劃的7萬km高速公路規(guī)劃，經(jīng)過50年一基本完成，但仍產(chǎn)生擁擠和阻塞），在大量土地、燃油等資源占用和消耗的同時，不但交通需求沒有完全滿足，而且還造成汽車尾氣由于道路擁擠排放量劇增，不僅經(jīng)濟造成巨大損失，而且給環(huán)境帶來惡劣影響。60、70年代以來，由于石油危機及環(huán)境惡化，工業(yè)化國家開始采取以提高效益和節(jié)約能源為目的的交通系統(tǒng)管理（TSM）和交通需求管理（TDM）同時大力發(fā)展大運量軌道及實施工交優(yōu)先政策，在社會可持續(xù)化發(fā)展的目標下調(diào)整運輸結(jié)構(gòu)，建立對能源均衡利用和環(huán)境保護最優(yōu)化的交通運輸體系。ITS作為綜合解決交通問題，保護社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和與環(huán)境相協(xié)調(diào)的新一代交通運輸系統(tǒng)，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展在發(fā)達國家孕育發(fā)展，90年代以后，成為世界范圍內(nèi)的重要發(fā)展趨勢。

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