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智能交通管理系统现状与发展趋势

摘要:智能交通管理系统是智能交通系统的重要组成部分。随着大数据、人工智能等新兴技术的发展,智能交通管理系统已经成为我国交通管理的重要手段。在分析国外智能交通管理系统现状、趋势的基础上,结合我国发展现状及存在的问题,提出我国智能交通管理系统的主要发展趋势。精简智能交通管理子系统建设,避免信息交叉重叠,进而达到信息共享化、集成化,重视发展合作型智能交通系统,大力发展自主创新技术产业。

关键词:智能交通系统;交通管理;合作型;集成化

智能交通管理系统(IntelligentTrafficManagementSystem,ITMS)属于智能交通系统的子领域,是智能交通系统在道路交通管理领域中的应用。[1]智能交通管理系统是利用先进的计算机、通信、控制检测、信息处理等技术,对交通信息进行采集、存储、传输、处理、分析及应用,进而实施科学、有效、标准化的控制和管理,实现交通管理从传统的静态方式向科学实时性的动态方式转变,达到高效解决道路交通四要素人、车、路、环境之间的问题,解决交通供给与需求之间存在的矛盾的目的。随着经济高速发展,交通拥堵、交通事故造成的环境污染、经济损失等问题日益突出。同时,随着计算机技术、控制技术等先进科技的迅猛发展,智能交通管理系统应运而生,并已成为国内外交通管理领域的重要手段。纵观国内外城市交通发展趋势,遵循从“建设为主”到“建管并举”再到“管理为主”的发展脉络。智能交通管理系统体现了以智能化、系统化为核心的管理体制,从“管理为主”的角度来解决城市交通问题,能够有效提升交通运行效率。目前,在国际智能交通管理系统研究领域,美国、欧盟及日本的科研水平处于领先地位。我国智能交通管理系统的研究起步较晚,相对于发达国家的研究水平还有一定的差距,我国在智能交通管理系统的标准化、集成化、体系化研究方面还存在问题,进一步研发智能交通管理系统关键技术,改进智能交通管理系统,因地制宜,确定我国智能交通管理系统发展方向从而有效应用其解决交通问题是我国交通管理面临的重大课题。

一、国外智能交通管理系统发展现状

(一)跨部门协作管理

美国于20世纪60年代末开始了交通系统智能化的研究工作。其对于智能交通系统的研究注重体系框架和相关标准的构建工作,在智能交通系统的开发和应用方面都居于国际前列。美国在《Mobility2000》中对交通管理系统的定义强调,监视、控制和管理交通。“监视”交通的关键是采集、存储和传输交通信息。随着科学技术的发展,采集、存储、传输交通信息的方法越来越智能化,智能交通管理系统应运而生。智能交通管理系统是利用先进的信号检测手段和相关交通控制模型,通过检测到的交通信息,制定有效的交通控制方案,并将成熟的方案通过多种方式传递给交通参与者和管理者,目标是提高交通管理和运输效率。近年来,美国高速公路智能交通管理系统呈现出的一个明显趋势是跨越地理区域、跨越行政区域、跨越多部门的开放互通管理。美国东部地区的I-95号州际高速公路形成了I-95通道联盟,通道联盟的目标是区域网络之间无障碍互通互联,形成更加安全、开放、友好的智能交通管理系统。实现这个目标主要通过跨管辖区域、跨交通模式的部署和管理来达到信息资源的无缝衔接。这体现了未来高速公路网络智能交通管理系统的发展趋势。

(二)人车路协同管理

日本于20世纪70年代开始智能交通系统研发工作,于1993年提出UTMS(UniversalTrafficManagementSystem)计划。日本“21世纪交通管理系统”(UTMS’21)致力于实现“安全、舒适和环境友好的交通社会”。UTMS’21的核心是利用红外车辆检测、高清图像处理技术,实现车辆与控制中心之间的交互式双向通信。UTMS’21的目标是主动管理,即管理指挥中心主动地将实时交通流信息及时有效地传递给驾驶人,进而完成交通诱导工作,实现先进的交通信息管理。UTMS’21系统更加复杂化、智能化,是目前世界ITS领域最先进的智能交通管理系统之一。在交互式交通控制方面,德国柏林交通控制中心的建设目标是高度集成化。通过采集、融合、分析路网实时交通流及环境数据,预测所有路网的短期、中期、长期交通状况和环境污染情况,并将信息实时传递到区域管理部门。交通管理部门会结合未来15分钟至30分钟的交通状况预测数据来优化交通管控。同时,柏林的多模式动态路径规划服务系统,可以融合公共交通与私人驾驶等多种出行方式于一体进行路径规划,进一步提高交通参与者出行效率。

二、我国智能交通管理系统现状与发展趋势分析

(一)我国发展现状

同发达国家的发展情况相比,我国智能交通系统研发起步较晚、发展相对落后。随着我国经济的迅速发展,机动车数量呈井喷式增长,交通问题逐渐凸显,智能交通系统的重要性也日益增加。上世纪80年代,北京、上海等大城市开始建设交通指挥中心。1997年,公安部交通管理局下发《关于印发〈公安交通指挥中心建设与发展的若干意见〉》;2003年,公安部发布行业标准《公安交通指挥系统建设技术规范》,为交通指挥中心的建设提供了体系框架与标准支撑。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》《国务院安全生产“十一五规划》等文件中,将智能交通管理技术、交通安全技术的研究列为优先实施主题。科技部把智能交通管理系统相关的关键技术研究列为国家“863计划”和“十一五”支撑计划的研究项目。近年来,我国以北京为首的大中型城市开始大力发展城市智能交通管理系统。北京市自2004年起逐步建立起了以“一个中心、三个平台、八大系统”为核心的智能交通管理系统体系框架。北京市利用浮动车采集交通数据,相关信息用于交通控制、交通组织子系统。北京市浮动车涵盖出租车、公交车和社会型志愿者车辆。据统计,浮动车数据目前每天可达100G,已经达到发达国家城市水平。深圳市自2000年建立智能交通管理体系至今,智能交通管理系统已经进入第四代建设期。根据城市发展特点,建成了“一个中心,八大系统”。交通控制子系统的主体是实时视频交通监视系统。近年来,在视频监控应用中,深圳市创新性地建立了视频检测行人过街试点,利用视频检测到的行人过街信号关联信号控制机,减少行人等待时间。这体现了在视频检测技术下的人机界面友好互联。在新兴技术方面,如3S领域,国内有200多家企业从事相关技术领域的研发工作,相关研发成果也已投入市场并占据一席之地。

(二)存在问题与发展趋势分析

1.子系统建设精简化是系统发展的趋势。智能交通管理系统由不同服务领域的子系统构成。近年来,智能交通管理系统在我国蓬勃发展,深圳、上海等一线城市交通管理部门将大量人力物力财力投入到智能交通管理系统的建设中。同时,随着“大数据+”“互联网+”等观念的提出,我国大中型城市呈现出争相建立子系统的态势,这是智能交通管理系统发展的必经阶段。各交通管理部门将子系统建设项目外包给IT企业,促进了信息产业高速发展。同时,也伴随着一些问题:纵观近年来智能交通管理子系统的构建,笔者认为,智能交通管理子系统的建设存在一定的盲目性和冗杂性;子系统命名多样化,内容交叉化,不利于系统管理。以深圳为例,深圳作为ITS领域全国领先型、创新型、示范型城市,在智能交通管理系统的发展方面起到了模范带头作用。深圳市建立“执法记录仪管理系统”,用于管理民警是否按规定使用执法记录仪问题,与此配合使用的是“电子证据采集系统”,专门用于传输、处理执法记录仪收集的电子证据。笔者认为,这两个系统可以融合一起,统一命名,精简管理系统,精简民警操作流程,利于智能交通管理系统的集成化管理。深圳市建立了深圳交警督察系统,其中的业务监管模块,内容包含交通勤务管理项目,该项目中包括无记录仪执法情况统计内容,这与“执法记录仪管理系统”中部分内容交叉重复。笔者认为,各个子系统应该严格划分界限,避免因内容重复导致资源浪费现象。不可否认,在我国大力发展智能交通管理系统的时期,大量建设子系统,是必然要求,是智能交通管理系统发展的必然阶段。但是如果缺乏系统性、条理性,凡是业务工作都对应一个管理子系统,这势必导致子系统冗杂的问题,随着智能交通管理系统集成化发展,子系统精简化、集成化将是大势所趋。2.信息共享是系统发展的趋势。通过信息共享打破资源孤岛僵局,同时通过跨管辖区域、跨交通模式的部署和管理达到信息资源的无缝衔接,这是智能交通管理系统发展的必然趋势。我国智能交通管理系统建设主体较多,涉及公安管理部门、交通管理部门、城建部门等多个职能部门。目前,各个部门之间缺乏有效及时的信息沟通,造成机构设置冗余、信息重叠或脱节、系统之间相互独立等一系列资源分散问题。此外,对于同一智能交通管理系统存在分批建设、单独建库、单独应用的问题,应用系统之间达不到深度集成与信息共融。面对我国大规模建立的城市交通指挥中心,如何使各个指挥中心更加高效、经济、集成,协调运作,实现高效的指挥调度和资源共享,以建成一个全国性、实战性的交通指挥系统,是我国即将面临的一个重大问题。借鉴日本、美国等发达国家的经验,政府全局谋划,主导和支撑智能交通管理系统的发展,在一定程度上可以解决信息孤岛问题。3.合作型智能交通是系统发展的新热点。城市交通是由人、车、路和环境四要素集合而成的系统。从系统的角度而言,各个要素之间协同发展,各个系统界面之间友好互通是系统有效运作的关键。美国和日本等发达国家2009年便提出了“合作系统(CooperativeSystemintheFieldofITS)”的观点,并开始了合作型智能交通的开发工作。我国提出的“车联网”概念也是合作型智能交通理念的体现。纵观国内外智能交通管理系统发展现状,将新一代信息技术应用于人、车、路和环境的系统界面互联中,实现更加智能化、安全化、高效化、经济化以及绿色的合作型交通管理系统是未来发展的新热点。4.技术创新是系统发展的动力。长远来看,随着大数据、云计算、3S、自动驾驶、人工智能等新兴技术的快速发展与其在城市智能交通管理中的应用,我国必须重点发展本土创新技术。当前,我国智能交通管理系统的发展仍在依赖于国际成熟系统,如智能交通控制系统,我国主要应用英国SCOOT系统和澳大利亚SCAT系统。在发展创新技术中,不仅要重视软件系统的开发,也要重视基础设备的开发和创新性应用。选准突破口进行产业化,形成自己的技术创新力量,才能保持我国智能交通产业的健康可持续发展。

三、结论

智能交通管理系统作为城市交通现代化管理的支撑,是我国交通管理的重要组成部分。在深刻理解国际前沿发展现状的同时,借鉴发达国家智能交通管理系统发展的优点,把握国际智能交通管理系统发展热点和趋势,并结合我国经济发展、政策管理情况,把控我国智能交通系统发展方向。精简子系统建设,节约资源;注重信息共享,优化跨部门沟通协作机制;注重合作型智能交通的发展,将人、车、路、环境协调发展的理念贯穿于系统研发和建设中;注重科技创新,实现我国智能交通管理系统的可持续发展。

参考文献:

[1]王长君,邱红桐等.智能交通管理系统理论与实践[M].北京:中国人民公安大学出版社,2015.

[2]邱保国.智能交通系统中先进交通管理系统的研究与设计[J].电子测试,2013,(9).

[3]郭启煌.基于ITS的智能公共交通管理系统设计与实现[J].计算机光盘软件与应用,2012,(4).

作者:魏春璐 单位:吉林警察学院

 

  发布时间:2019/1/10 16:15:43  阅读人次