美国ITS重大项目实施情况

1、美国ITS重大项目实施情况为什么提出智能交通系统当今世界各国的大城市无不存在着交通拥挤问题。以美国为例，自1976到1997年 期间，年车辆公里数以77%的速度上升，可是同期道路建设里程的增长数却仅为2%, 在城市交通中的高峰时期，54%的车处于拥挤状态。由于交通拥挤，人们每天消耗在上 下班的时间比平时平均多了 1. 5h。同时导致商业车辆在交通运输中延误，增加了运输 成本。然而有限的土地和经济制约等使得道路建设不可能达到相对满意的里程数，所以 就需要在不扩张路网规模的前提下，提高交通路网的通行能力。这就需要综合运用现代 信息与通讯技术等手段来提高交通运输的效率。美国ITS的研究、应用介绍美国

2、为了解决共同所面临的交通问题，投入大量资金和人力，开始大规模地进行道 路交通运输智能化的研究试验。美国联邦政府从1990年到1997年用于ITS研究开发的 年度预算总计为12.935亿美元；欧盟从1984年到1998年仅用于ITS共同研究开发项 目的预算就达280亿欧洲货币单位；日本政府仅1996年和1997年用于ITS研究开发的 预算为161亿日元，用于ITS实用化和基础设施建设的预算为1,285亿日元。在美国，ITS应用发展较快的几个方面分别是，车辆安全系统（占51%），电子收 费（占37%），公路及车辆管理系统（占28%），实时自动定位系统（占20%），商业车 辆管理系统（占14%）。美

3、国的国家ITS体系结构美国的国家ITS体系结构的研究起始于1992年，该项目是ITSAmerica作为美国 联邦运输部的咨询机构向运输部提出的第一个正式建议。运输部采纳了该建议，并将此 项目分成两个阶段。1993年开始启动第一阶段的研究工作。1996年7月完成了第二阶 段的工作。总计包括16个报告，共5500页。该体系结构最后建立了个基于用户需 求与目标的框架结构，确定了系统包括的子系统，定义了各个子系统的功能及各于系统 间的数据流。更重要的是，系统体系结构为各个了系统之间的通信标难与协议的发展提供了基础。整个系统体系结构为ns莫定了一个良好的基础。但它并不是具体的系统设 计。美国ITs体系结

4、构的目标是支持多达30个用户服务(如表3. 1所示)。前29个是 美国运输部与ITS America于1995年表3. 1美国国家ITS系统体系结构的用户服务表3. 1美国国家ITS系统体系结构的用户服务分组名称用户服务1 .出行及交通管理在途驾驶员信息路径诱导旅行者服务消息交通控制突发事件管理排放测试与缓解(7 )公、铁路交叉道口管理2.出行及交通需求管理出行前的旅游信息搭乘及预约需求管理及运营3 .公共交通运营电子付费服务公共运输管理在途公交信息个性化公共交通公共运输安全4.电子付费服务(15)电子付费服务5.商用车辆运营商用车辆电子通关自动路测安全检测商用车行政管理车载安全监视危险品应急

5、反应商用车队管理6.应急管理紧急事件通告与人员安全应急车辆管理7.先进的车辆控制与安全系统纵向防撞横向防撞交叉口防撞防撞视野强化碰撞前乘客安全防护危险预警自动公路系统联合调研所定，第7项是1997年1月增加的，这30项用户服务功能又被分为7 个大组。这些用户服务并不是固定不变的，随着ITS与社会的发展，越来越多的 用户服务将会被增加到里而左。该系统体系结构按照逻辑体系结构与物理体系 结构以及它们之间的关系来描述，如图32所示。图3-2笑国ITS违辑体系结构,顶层在图32的逻辑体系结构简图中，方框代表体系结构之外的实体，椭阅代表功 能快（功能块可再一层一层地细分），线段代表数据与信息流。图33为

6、美国国家ITS的物理体系结构（顶层）。物理体系结构是根据逻辑体系 结构发展而来的，它分为四个子系统：出行者子系统、中心子系统、车辆子系统 及道路子系统。各子系统之间使用四种通信方式：广域无线通信、有线通信、车 辆与车辆间的通信及短程无线通信。America于1996年正式批准了该系统体系结构。目前，美国的ITS研究与发展， 是以该体系结构为基础而展开的。美国部分ITS研究动向一、先进交通管理系统（ATMS） 1、软件的测试软件测试是用来评价最新改进的应用FHWAFederal Highway Administration软件的完整性与适应性，以使它更好地满足用户需求，从而达到减少交通工程软件

7、进入市场的时间。2、交通模型与操作测试评估的数据库这项研究，定义交通模型所需的数据，包括从国家不同地理位置交通数据的采集与 存储，以及数据库的维护。同时讨论有关存储类型(集中还是分散)、硬件与软件 操作平台、用户接口界面。3、动态交通分配与综合起点与重点矩阵这项研究在于开发一种(OD矩阵)动态交通分配(DTADynamic TrafficAssignment)模型。这种模型于1990年已在先进旅行者信息系统所需的交通模型课 题中设计出来的。交通模型需要输入动态交通OD数据，因此需要开发算法来建立合 成OD数据，需要在原来模型基础上开发三种不同的变体，以说明ITS交通分配的不 同层次。这些交通分

8、配层次需要考虑交通监控和事故检测系统的类型与覆盖面、交 通信号控制系统的类型与能力、街道与免费公路合成控制的范围等等。这项研究也 做DTA与不同条件下的交通模拟模型的敏感度分析，从而评估在此之前开发的线路 与分散策略的效果；由于拥挤而造成模拟模型输出使用补充能力的效果，验证从监 测系统收集数据的效果；DTA与质量关系的效果；DTA模拟系统操作需要相对于运行 速度的效果。4、北西雅图(North Seattle)ATMS这个计划将为各种相邻交通信号系统开发共享环检测器与操作数据，从而对各相邻 系统之间和跨分界线的操作进行改进。对于一些经常妨碍合作的所谓管理权限问题 也将在本计划中说明。试验数据将

9、从北西雅图I-15公路中的几个信号系统中获得， 它们是通过一个单片计算机与街道或中心控制器相连得到的，这些主控制器分属于 不同的I-15公路上不同的管理权限部门，微机将编辑内容、占有率和操作数据传给 各参与系统，每个系统则利用这些数据改进交通管理能力。二、先进旅行者信息系统（ATIS）1、先进司机与车辆咨询导航感念（ADVANCE,Advanced Driver and Vehicle Advisory Navigation Concept）ADVANCE是一项合作计划，目的是评价美国大范围动态路由选择系统的性能。起初 在Chicago西北郊区大约有3000辆私人、商业和公共车辆计划装备、车载

10、导航与线路 引导系统。到1995年财政年度早期，各合伙人都变得关注出现的一些问题，其中包括 系统的改进发展，以及全部车载导航与动态路程指引系统市场的状况问题。各种问题进 一步精炼与量化，于是提出几种选择评估，并在1995年二月底的会议上指交给指导委 员会，所有合伙人都一致同意和建议采取目标化的行动选择，最初计划目标的一部分将 通过目标化的行动来实现。这种选择将考虑到在很少的预算下，车载导航与动态路线指 导系统在一个可控的环境下进行特殊的试验。基于修订的计划目标，行动阶段将会用30 辆汽车来完成试验并进行评估。一个基于目标化行动的评估计划已被提出、修改和实施， 作为监测器服务的车辆向交通信息中心

11、提出实时交通信息，这些信息将被处理，并传递 给装备有ADVANCE系统的车辆，并形成最优线路。指导委员会同时也指导ADVANCE相关 内容的进一步发展，主要是交通信息中心、信息走廊。2、亚特兰大交通信息计划（ATLANTA ATIS-KIOSK计划）亚特兰大交通信息计划致力于在奥运会及其以后的在全州范围内向旅行者提供信 息，计划将提供的各种不同场所信息，诸如休息场所、欢迎中心、商店、工作场所以及 住宿中心、也包括奥运会中心。KIOSK将通过Georgia网来操作，而Georgia州当局负 责分发各种类型的信息，对这个计划的评估有Oak Ridge国家实验室、Georgia技术学 院、Clack

12、-Atlanta大学和一些协调合伙人共同领导。3、 铁路交叉口长岛这项计划将支持对在铁路/公路交叉口使用的警报系统统一开发出一种系统原型。三、先进公共交通系统（APTS）APTS技术研究计划中，各种新技术将被评估。因为对这些技术研究的潜在利益是用 来支持与促进新技术公共交通系统中的应用。将实施的研究用来确定系统结构需求、人 为因素问题、频率需求和分配、各种形式收费、交费智能卡。自动车辆检测和管理系统 实施、地图与空间数据库需求。这种技术支持将包括研究和技术辅助，从而可传递权威 实施的APTS技术。四、高速公路自动系统（AHSAutomated Highway Systems）1、 国家高速公路自动系统联盟（NAHSCNational Automated Highway System consortiurm）高速公路自动系统（AHS）是一个广泛的国家联盟。以便为U.S.车辆/公路系统主要 性能升级提供基础，长期目标就是使国家路面交通系统的安全与效率获取重大进步MHS 计划分为三个阶段：（1）分析阶段；（2）系统定义阶段；（3）运行评估阶段。系统定义 阶段的目标是开发和测试一种AHS原型。高速公路自动系统联盟（NAHSC）是在美国交 通部的合作下创建的。它由一些全美有关车辆与道路行业的参与者组成。这种广泛参与 的目的是获得国家对AHS未来发展的同意。NAHSC已经和DO