前言
隨著國內各省市城市道路交通網及各種水陸交通系統(tǒng)的擴建完成,高速公路的興建,使城市及省際交通狀況變得更復雜及瞬息萬變,這就使得交通管理與控制的重要性浮出水面。以我國在亞洲鄰近的國家,如日本、新加坡及韓國為例,雖然國土面積比我國要小很多,但這些國家在交通安全監(jiān)控的投入及規(guī)劃,早已在交通建設初就已開始進行,并且在運用項目數量及成效上也都要優(yōu)于我國的技術及要求,尤其在智能化交通監(jiān)控這個部分,在高速公路、城市道路主干以及輔道這些道路,均會采用智能型運輸ITS為架構,以營造一個安全、快捷、舒適及重視環(huán)保的高效率道路交通系統(tǒng)。ITS的服務對象不僅僅是車輛而已,甚至包括國內特有的船舶智能動態(tài)及即時和分布的交通資訊資料。為了了解各類ITS智能交通系統(tǒng)的應用,本篇就以智能交通系統(tǒng)的種種應用為標題來一探其究竟。
ITS智能交通系統(tǒng)的起源?
整體而言;普通的交通控制系統(tǒng)目的在于增進交通安全與行駛的便利,提升整體人民生活品質,同時會衍生過多的交通事故,造成社會成本負擔,形成區(qū)域**通擁擠;因為道路建設空間及數量增長較慢,造成車輛行動受阻,導致能源消耗增加;車輛大量消耗能源,造成國家整體能源消耗偏高,緊接著造成環(huán)境污染嚴重;大量的廢氣排放,威脅著我們生存的環(huán)境空間。ITS智能交通就是世界各國及各大國際城市在面臨以上城市發(fā)展與交通發(fā)展不能同步前進的痛苦中誕生。為了能改善城鄉(xiāng)道路安全,減少交通事故,緩解城市交通擁堵情況,降低石油能源依賴與消耗,進一步減少環(huán)境污染,各個國家在交通建設方面進行更為有效的部署,以實現運輸效能增強和交通安全更為平安的策略規(guī)劃,這就是ITS的應用需求所在。
現階段的ITS智能交通系統(tǒng)有哪些?
ITS智能型交通運輸系統(tǒng),我們從文字定義上來說:“ITS是借助現代電子、電機、電腦的資料,通過傳輸與遠端感測等科技的鏈接,提供即時信息來溝通,改善人、車、路等交通系統(tǒng)之間的關系。通過提供即時信息而增進運輸系統(tǒng)之間的安全、效率與舒適,增強交通環(huán)境有限的交通運輸系統(tǒng)”。ITS智能交通運輸系統(tǒng),是利用新技術來解決傳統(tǒng)交通運輸問題,這些應用按ITS業(yè)內標準定義上來說,已經融入我們大部分的日常生活之中,例如使用電子儲值卡搭乘公交車及地鐵、使用ETC電子付費系統(tǒng)行駛在收費的高速公路、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)提供即時影像、CMS道路電子資訊廣告牌提供路況訊息,TTS旅行時間電子廣告牌提供預估行駛時間,公交車動態(tài)資訊廣告牌提供即時公交到站時間、停車場停車狀態(tài)資訊廣告牌、旅游巴士前方路況與氣象預告等及特定救災或急救護車車輛緊急通行資訊等等都是。以上例子充分說明了ITS的大概內容,但由于各地區(qū)及國家國情不同的情況,ITS可能會包含一些AVI車牌辨識、風、雨、霧和用戶引導措施、電子監(jiān)控及GIS定位監(jiān)控危險物品貨車等商業(yè)應用。
通過以上對ITS智能交通定義內容說明之后,我們可以再更一步的了解ITS智能交通的分類會有哪些,這些分類其實也跟上述一樣,不同國家的地區(qū)都會有不同的分類方式,我們接下來就以國內與國外的應用服務分類上差異來整體說明和比較。
ITS智能交通子系統(tǒng)服務分類應用
我們整合國內外的ITS智能交通子系統(tǒng)應用服務分類來看;ITS大概分類為以下七個子系統(tǒng):
ATIS:自動終端情報服務
ATIS自動終端情報服務系由現代電子通信訊息及網絡傳輸技術,提供用戶必要的聲音、文字、圖像視覺等信息,使用戶能在交通工具內、家中或辦公室、各類車站場所,快速方便的獲取所需要的交通信息,為用戶提供便捷的路線信息,以便順利到達目的地。
這些包含圖文資訊、速限要求等信息。道路交通電子信息顯示屏、天氣警示標志、多功能警示標志、匝道儀控及行車時間監(jiān)控系統(tǒng),共約六種電子顯示牌提供用戶預告或警告的信息服務。另外ATIS在ITS內還有相關服務,例如路況廣播、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理位置系統(tǒng)、顯示路線引導系統(tǒng)和無線電通信系統(tǒng)、即時路況報導等整體數位與非數位服務。這些ATIS服務信息則是來自于智能交通系統(tǒng)內的閉路電視監(jiān)視系統(tǒng),實時影像及交通信息收集系統(tǒng),這些系統(tǒng)也是通過車輛偵測器、風力、雨量及濃霧偵測器等這些子系統(tǒng)收集道路信息并計算所得。這個分類服務可以提供給用戶如道路指引、車輛服務信息、駕駛信息、行前規(guī)劃信息、車輛停車引導及購買車票、機票等智能交通的應用。
ATMS:交通管理控制系統(tǒng)
ATMS 為智能交通系統(tǒng)的基本核心,此ITS系統(tǒng)完全利用感知檢測、通信及遠端遙控等技術,將交通監(jiān)控系統(tǒng)檢測所得的信息或資料,通過網絡傳輸到交通控制中心,交通控制中心再收集其它次級交控中心或同級交控中心的信息,分析決定相關的交通控制方案,做為執(zhí)行交通管理的整體依據,并再通過ATIS將相關信息公布或傳輸給用戶和其它相關交通管理單位,以達到運輸安全管理的目標。這個ATMS主要的服務工作就是做好ITS下面所有的子系統(tǒng)之間的協(xié)調與即時控制功能。通過這個服務項目,ITS可以進行車流量管制、道路卡口及進出匝道管理、號志秒差及時制調整、交通事故通報發(fā)布及處理,還可以提供交通監(jiān)控人進行道路調撥或提供數據以規(guī)劃疏導措施及替代道路。這些AMTS服務資訊則是來自于智能交通ITS系統(tǒng)內的電腦號志控制、匝道儀控、事件偵測、動態(tài)交通分析預測、車輛流量速度、行進間距、車輛種類及ETC電子式自動收費處統(tǒng)計,和影像式車輛偵測器及自動車輛辨識等子系統(tǒng),通過傳回的影像、資料分析計算所得結果。這個分類服務則可以提供交通管理權,如交通控制、交通管理、號志控制、事件管理、天候/路況偵測與資料收集、車輛信息、疏導路線及廢氣排放監(jiān)測、危險路段路況監(jiān)控等智能交通的應用。
AVCSS:車輛安全控制系統(tǒng)
在智能交通內,AVCSS分類服務項目對于現階段道路路況來說,不能很好的做到符合實際應用,因為車流量過大、用戶習慣等都是車輛安全控制的系數,但 AVCSS從理論上確實是一個ITS的未理想化服務目標。AVCSS也是一種結合感知探測器、電腦通信與電子電機控制技術應用的子系統(tǒng)項目,這個車輛安全控制是可以在車輛及道路設施上進行設備架設,用來協(xié)助用戶在駕駛時提高行車安全,同時也可以自動化調節(jié)道路車流量數,避免車道過于擁塞,減少不必要交通事故發(fā)生。這個AVCSS主要利用感測器協(xié)助用戶視覺感官不足的地方,減少因判斷疏忽及駕駛行為不當所造成的危險。這些子系統(tǒng)服務應用部份包含:防撞警示系統(tǒng)、自動停剎車、車與車間縱向與橫向過于接近告警和車輛各種狀態(tài)自我偵測等,目前并未廣泛的被交通局等交通部門采用,僅出現于一些高端汽車配備中。這個分類服務可以提供車輛用戶防止路口碰撞預防、行車前安全檢查、車輛道路安全防護設施、道路危險警示等智能交通的應用。
APTS:公共運輸系統(tǒng)
在智能交通中目前被廣為應用的就是APTS公共運輸系統(tǒng)智能化,這個APTS公共運輸智能化是結合了ATMS、ATIS與AVCSS的技術和無線感測技術于一身的應用,這個服務項目對于公共運輸系統(tǒng)的應用是大幅改善公交車或地鐵及高鐵等公共交通運輸服務的時間服務品質,方便了乘客也增加了公共交通業(yè)的運營效率。
在ITS這個服務項目內所應用到的子系統(tǒng)包含如:公交車輛動態(tài)監(jiān)視、公交車輛衛(wèi)星定位及無線電通信、公交車輛自動付費、路線導引、公交車排班、公交車電腦調度、公交車內信息及媒體顯示播放系統(tǒng)等,通過這些系統(tǒng)的信息匯集協(xié)助才得以達成智能化的公共運輸系統(tǒng)。這個分類服務則可以服務于廣大民眾,如車站車班到離站運輸信息、公共運輸營運管理、公共運輸安全監(jiān)控、公共車上媒體播放及3G個人化大公共運輸資訊等應用。
CVO:商業(yè)用車輛運營管理系統(tǒng)
在ITS智能交通分類中CVO也是利用前幾項智能交通管理與控制分類中的ATMS、ATIS等技術應用于商業(yè)運輸車輛,透過使用RFID等有線及無線傳感系統(tǒng),以提升商業(yè)運輸能力及安全管理,降低人力成本。這個服務應用范圍在國內的大型貨柜和貨卡車,也包括如救護車及商務用小巴在內的車輛,另外以國情而論,在國內這個服務子系統(tǒng)還可以擴及內陸水上運輸的船舶部份。這個CVO所應用的子系統(tǒng)為:影像車輛監(jiān)視、GIS車輛定位、ETC電子式自動收費及AVI 車輛辨識、雙向無線電、電腦調度、RFID貨物辨識。通過這些子系統(tǒng)服務應用來達成如車輛安全檢查、行車記錄數位化、衛(wèi)星定位追蹤系統(tǒng)、貨運危險物品監(jiān)控、緊急救援派遣及貨運物流追蹤,還有國內研發(fā)的港埠通關及倉儲管理系統(tǒng)。
EMS:緊急事故處理系統(tǒng)
在ITS應用服務項目的理想構思上;道路交通事故是一個無法避免的事件,但這種事件是可以在ITS智能交通控制系統(tǒng)的調整下減少并降低的,但對于會在什么時間、什么地點發(fā)生則是無法掌握,所以只能由智能交通系統(tǒng)內的緊急事故路線規(guī)劃及引導,再加上遠程事故的事件偵測機制來輔助,借助事故偵測后的雙向定位系統(tǒng)及無線電通訊,快速找出事故點,同時應用CVO的服務,盡快派遣救護車等救助車輛來降低交通事故造成的損失。有關于EMS這個部份的應用技術有GIS 車輛定位系統(tǒng)、ET道路緊急通報電話、事件偵測、緊急路線引導、無線電雙向通訊等。通過這些服務應用,可以達成如道路求救、緊急事故通告、公共求救系統(tǒng)和緊急救護車輛調度管理及派遣管理等智能交通應用。
EPS:電子(收)付費系統(tǒng)
EPS也稱為ETC,是一個相對成熟的ITS服務應用,在高速公路、公交車、遠程巴士、地鐵、動車及高鐵還有渡輪這些需要收費通行或使用的交通工具上使用較多,EPS是一種應用了多重無線感測與識別的技術的成果,通過使用EPS或ETC可以節(jié)省行車或卡口通行的時間,也可以節(jié)約車輛載具的輪胎磨損和能源消耗,達到環(huán)保的要求。在智能交通上也許是最小的一種硬件設備應用,但卻可以是使用量和使用次數最多的一個子系統(tǒng)。通過這項服務應用,可以達到高速公路電子收費系統(tǒng)、公交地鐵一卡通收費系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)等智能交通的應用。
ITS智能交通的應用的目標與效益
最后我們談到ITS智能交通系統(tǒng)的應用目標,其實非常清楚也非常簡單,雖然應用過程中用了包含閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)提供的實時影像、CMS道路電子資訊廣告牌提供的路況信息,TTS旅行時間電子廣告牌提供的預估行車時間,公交車動態(tài)信息廣告牌提供的即時公交到離站時間、停車場停車狀態(tài)信息廣告牌、旅游旅客巴士前方路況與氣象預告等及特定救災或救護車車輛緊急通行信息等設備,但無非都是只為了實現以下四個目標與效益:增進交通安全、降低環(huán)境污染、改善運輸效率和促進產業(yè)升級,在四個目標下所能帶來的效益則分別為增進交通安全產生、減少交通事故、提升行車安全的效益,降低環(huán)境污染則帶來減少空氣、噪音污染及提高能源使用效率的實質效益,改善運輸效率則會帶來減少交通擁擠及提高運輸機動性效益,最后促進產業(yè)升級則將帶來促進相關產業(yè)發(fā)展增加就業(yè)機會,如此看來,ITS智能交通控制將會是一個交通安全長遠走下去的必要應用機制。