上海智能交通系统发展框架研究报告

上海市智能交通系统发展框架研究报告编制单位：上海市交通信息中心同济大学智能交通系统研究中心二〇一〇年十一月目录目录 i第一章 国内外ITS发展综述 11.1. 综述目的 11.2. 综述内容 11.3. 美国ITS研究综述 11.3.1. 美国ITS发展概况 11.3.2. 美国ITS产业化应用成果 111.3.3. 美国ITS发展的组织与机构 141.4. 日本ITS研究综述 171.4.1. 日本ITS发展概况 171.4.2. 日本ITS产业化应用成果 281.4.3. 日本ITS发展机构 291.5. 欧洲ITS研究综述 311.5.1. 欧洲ITS的发展概况 311.5.2. 欧洲ITS产业化应用成果 411.5.3. 欧洲ITS发展的组织与机构 481.6. 国内ITS研究综述 511.6.1. 中国ITS的发展概况 511.6.2. 国家ITS产业化应用成果 581.6.3. 中国ITS的组织和管理部门 621.6.4. 国家ITS政策及产业导向 641.7. 国内外ITS发展的经验借鉴与发展趋势 651.7.1. 国内城市智能交通系统建设存在的问题 651.7.2. 中国ITS发展模式 661.7.3. ITS的国际发展趋势 661.7.4. ITS规划模式经验与借鉴 671.7.5. ITS运营模式经验及借鉴 681.7.6. ITS管理模式经验及借鉴 681.7.7. 国外ITS发展特色 69第二章 上海发展ITS的需求 712.1. 上海ITS发展现状 712.1.1. 上海ITS发展历程 712.1.2. 市内智能交通建设现状 742.2.1． 浦东新区智能交通建设现状（一总三子信息平台、控制、诱导） 822.1.3. 对外智能交通建设现状 822.1.4. 上海综合交通信息平台 902.1.5. 上海世博智能交通系统 932.2. 上海ITS发展与国外的比较 1032.2.1. 上海ITS发展的优势 1032.2.2. 上海ITS发展的差异 1082.3. 上海ITS发展需求及趋势 1112.3.1. 上海的区位 1112.3.2. 上海ITS发展的定位 1112.4. 上海ITS发展需求 1122.4.1. 交通与安全方面 1122.4.2. 环境与能源方面 1192.4.3. 经济与技术方面 1212.4.4. 产业与服务方面 1222.4.5. 上海ITS发展趋势 123第三章 上海ITS基本体系框架 1243.1. ITS系统用户需求分析 1243.1.1. ITS用户主体 1243.1.2. ITS用户服务 1263.2. 逻辑框架 1293.2.1. 顶层逻辑框架 1303.2.2. 系统内部逻辑框架 1323.3. 物理框架 1423.3.1. 顶层物理框架 1433.3.2. 系统内部物理框架 1433.4. 上海市ITS子系统 1483.4.1. 交通信息预报与综合服务子系统 1483.4.2. 道路交通运行管理子系统 1503.4.3. 物流运输管理子系统 1523.4.4. 突发事件与公共安全管理决策子系统 1533.4.5. 公共交通运营协调管理子系统 1553.4.6. 智能车路子系统 1593.4.7. 多式联运子系统 1603.4.8. 电子收费系统 1623.4.9. ITS数据管理系统 1633.4.10. 交通运输仿真子系统 1663.5. 主要信息平台（理由、必要性、可行性？宜有相应研究、分析与可实施的结论。比如平台行政配置及其与现有职能部门的关系？宜信息共享，适应职能布局的现状与发展需求。平台应能落地。） 1673.5.1. 上海共用信息平台 1673.5.2. 道路交通运行管理平台 1683.5.3. 基于枢纽的公共交通协调调度系统（1、同上。2、是“系统”还是“平台”？） 1713.5.4. 上海交通仿真及预报平台 1723.5.5. 上海公用物流信息平台 1743.5.6. 五大平台关系和用途 1783.6. 保障体系 1783.6.1. ITS关键标准保障 1793.6.2. 组织机构保障 1803.6.3. 相关政策保障 1813.6.4. 资金投入保障 1823.6.5. 人才培养保障 1823.6.6. 系统维护保障 182第四章 上海ITS发展战略与基本行动 1844.1. 面向城市与交通问题的战略与行动 1844.1.1. 智能城市内涵 1864.1.2. 改善阻塞的战略与行动 1864.1.3. 面向节能减排的战略与行动 1974.1.4. 面向交通安全的战略与行动 2064.1.5. 面向交通问题的技术经济评价 2224.2. 面向服务的战略与行动 2274.2.1. 第一阶段的战略与行动 2284.2.2. 第二阶段的战略与行动 2334.2.3. 第三阶段的战略与行动 2454.3. 面向决策的战略与行动 2544.3.1. 第一阶段的战略与行动 2544.3.2. 第二阶段的战略与行动 2614.3.3. 第三阶段的战略与行动 2664.4. 面向产业链的战略与行动 2744.4.1. 第一阶段的战略与行动 2744.4.2. 第二阶段的战略与行动 2804.4.3. 第三阶段的战略与行动 290国内外ITS发展综述综述目的旨在通过本综述，了解美、日、欧以及国内主要城市ITS的发展概况（现状与趋势）、产业化应用成果以及政府与民间的促进机构和措施，从而为上海ITS的发展提供借鉴和指导作用。综述内容主要从ITS的发展概况、产业化应用成果以及政府与民间的促进机构和措施等三方面进行综述，从中总结出世界主要国家和地区以及国内主要城市ITS的发展历程、发展特点、发展趋势等内容（见表1-1），最终得出对上海ITS发展的借鉴作用。表1-1综述主要研究内容综述项目综述扩展内容综述具体内容ITS的发展概况发展历程发展阶段，各阶段的发展需求、技术进步、发展特点等发展现状框架体系，代表性成果，保障机制，发展侧重点、发展前言及其产生的原因未来发展趋势未来需求的变化以及由此产生的所需ITS功能的变化ITS产业化应用成果美国各系统的基本情况、关键技术，优缺点，借鉴点日本欧盟及主要欧洲国家北京、广州、深圳政府与民间的促进机构和措施组织机构政府和民间发展ITS的组织机构以及他们之间的合作关系，在发展ITS的过程中提出的相关促进措施促进措施总结：对上海ITS发展的借鉴和指导作用美国ITS研究综述美国ITS发展概况美国ITS研究采用了自上而下的方式，通过America支持的项目提出全国统一的体系框架。政府推出一系列的法案明确ITS的重要性，如1991“陆上综合运输效率化法案”，1998年的“面向21世纪的运输平衡法案”等，使得ITS成为交通行业最重要的发展方向之一，并在城市公共安全方面发挥重要作用。它的发展模式可以总结为：顶层规划、市场引导、分步实施。另一方面，美国ITS的研究和发展，无论是在研究项目还是应用系统的开发上，都与汽车产业的发展紧密相关。在ITS建设方面，美国注重ITS安全系统设施的建设。在ITS管理方面，美国的一个重要目标是减少撞车交通事故。目前，美国根据本国的交通基础设施特点和实际需要，已建立起相对完善的车队管理、公交出行信息、电子收费和交通需求管理等四大系统及多个子系统和技术规范标准。美国ITS今后的建设趋势之一就是研究ITS在美国安全体系中维护地面交通安全的作用，重点将集中在安全防御、用户服务、系统性能和交通安全管理方面。发展历程美国在推进智能交通系统(ITS)时和日本的道路五年计划相似，是从1992～1997年的综合陆地运输效率法(IntermodalSurfaceTransportationEfficiencyAct——ISTEA)开始实施的。之后又顺延到1998～2003年的21世纪交通运输公平法(TransportationEquityActforthe21stcentury——TEA21)中实施，目前其研究开发工作已从研究开发为中心转入到业务配备的开展和综合化方向进展。美国ITS的研究早在10年前开始加紧进行。80年代后半期，美国从道路的建设时代逐步向维护管理、改造转换，同时也进入了必须认真对待交通堵塞、交通安全、环境问题对策的时代。作为交通建设规划ISTEA和TEA21就是其具体措施。在前者的规划中，用于ITS的研究开发费用是66亿美元。具体的工作有国家ITS计划的制定，系统结构的筹划制定；自动化道路系统(AutomatedHighwaySystem——AHS)的研究开发；大城市圈示范工程的实施。最大的一项关键工作是1996年完成了国家系统结构(NationalSystemArchitecture)，后来则根据此结构实施人力、财务的配备和标准化工作，并在评价STEA成果的基础上确立TEA21(1998～2003年)的如下6项工作：①实施人力、物力配备并综合化；②确保和交通有关者的知识；③作好地区间的协调与合作；④积极利用民间投资；⑤培养ITS领域的优秀人才；⑥到2003年，多数州引入CVISN(商用车辆信息系统网)。和ISTEA计划实施不同点在于：实施TEA21时，采用的是边开发、边配备事业费的办法，6年间研究开发费用约6亿美元。为实施ITS特别框架配备的事业费约6.8亿美元，合计约13亿美元。ITS的配备实施重点是高速道路。从20世纪60年代末期到70年代，美国致力于发展电子道路导航系统(EGRS)，运用道路与车辆间的双向通信来提供道路导航。1990年成立了美国车辆和道路协会(IVHSAmerica)，成员单位数百个，为政府出谋划策，并直接组织协调活动。1991年又制定了综合提高陆上交通效率化法(ISTEA)，把开发研究IVHS作为国策并给予充足的财力支持，从此美国的IVHS研究、开发进入了系统的全面的发展阶段。从1992年起大幅度提高投资额度，单其系统体系结构(SYSTEMARCHITECTURE)的研究就耗资达2000多万美元。1994年9月．美国交通部将IVHSAmerica更名为ITSAmerica(美国智能交通协会)、1995年3月美国制定了“国家智能交通系统项目规划”，明确规定了智能交通系统的7大领域和30个用户服务功能，并确定到2005年的年度开发计划。7大领域是出行和交通管理系统、出行需求管理系统、公交运营系统、商务车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统。为了加速ITS的发展，2001年4月，美国召开了一次由ITS行业260名专家和有关人员参加的全国高层讨论会。会后制定了新世纪头l0年ITS发展规划，勾勒了未来ITS的使命和发展目标，明确了今后为实现ITs的发展目标所必须采取的行动。计划规定，建立一个代表政府有关公共机构、私营企业和学术团体的协调委员会，就10年计划的实施进行组织和协调，制定一系列综合性发展政策，确定和启动一系列建设和研究项目，包括必要的机构转换，以促进ITS技术的应用，使未来的地面交通运输系统将通过ITS而逐步转换成一个管理高效和经济适用的先进系统，这个系统将被真正地赋予安全、有效和经济地输送人员和物资的基本功能，从而能在极大程度上满足用户的各种需求，并具有与自然环境的良好相容性。规划明确了具体的目标：①安全方面。减少交通伤亡事故和财产损失，到20l1年，减少交通事故15％。②经济效益。以可靠的信息和良好的基础设施管理保证出行时间的准确性，便于人们决定是否或何时以及通过哪种方式出行，有助于形成高效的、终端至终端的客货运输，包括快速的、无间隙的、多方式之间的货物转换，以达到每年节省200亿美元的目的。③环境保护和减少能耗。尽可能减少交通运输对大气质量的影响降低燃油耗费减轻噪音污染以及其它交通因素构成的对人们日常生活的安全和健康水准的危害程度。ITS的一个重要目标是大量地减少撞车交通事故。为此，规划特别强调新一代车载电子装置、车辆自动驾驶设备、驾驶员驾驶能力和精神状态自动检测仪表的研制与开发使用。在车载电子装置和“车辆-交通设施协作”系统开发方面，有4种产品将重点开发：车内信息处理设备、故障诊断／预警设备、辅助驾驶设备和一种能自动介入的安全设备。所有这些设备将与安装在沿线交通设施上的其它装置协同工作，以保证车辆的性能和驾驶员的驾驶能力维持在最佳状态。在驾驶资格自动检测方面，车载装置将不容许无驾照者、身体与精神状态不佳者进入车辆启动程序。同时，车载装置将实时检测驾车者是否处于警觉状态，实时检测其驾驶行为是否正常和负责任。规划强调，ITS的全面推广应用要求将ITS的发展与建设纳入各级政府的基本投资计划程序之中，同时也要创建新的投资机制。未来l0年将需要更多的资金投入，以便部署、开发和建设新系统，雇用和训练技术人员管理这些系统。ITS发展的大部分资金将通过如公路信用基金等传统的方式，由联邦、州和各级地方政府提供，同时新的投资机制和私营企业界也将发挥其应有的作用。美国交通部估计，智能交通系统的应用将消除大约每年l20万的交通事故，挽救上万人的生命，节省260亿美元因交通堵塞及交通事故所造成的损失。发展现状体系结构对智能运输系统的实现具有十分重要的意义。1992年，ITSAMERICA向美国运输部(USDOT)正式推荐了一套调动多家国有／私立学术机构联合攻关的ITS体系结构开发方法。1993年USDOT正式启动了ITS体系结构开发计划，其目的是开发一个经过详细规划的国家ITS体系结构。整个开发计划分为两个阶段：第一阶段，有4个开发小组参加。1994年10月4个小组都完成了体系结构初步方案，经过评审和比较，2个开发小组获准进第二阶段，他们分别由LoralFederalSystems公司和Rockwett公司领导。第二阶段从1995年2月到1996年7月，2个开发小组不再是竞争关系，而是合作开发统一的国家ITS体系结构。1997年1月，USDOT公布了美国国家ITS体系结构(第一版)，经过1年多的试用和维护。1998年9月，USDOT又公布了修订后的美国国家ITS体系结构(第二版)。用户服务：美国ITS体系框架的用户服务定义了8大领域，33项具体的用户服务，如表1-2所示。表1-2美国ITS用户服务内容服务内容开发领域设定服务内容的出发点主要利用者需求状况（1）出行前信息1.出行和交通管理系统驾驶员出行者获取各种实时，多模式的出行信息从出发地到目的地的移动（2）出行中驾驶员信息获得各种交通情况，事件，施工，公交时刻表，和其它模式选择信息。路径以及目的地选择；信息获取（3）路径诱导获得到达特定目的地的方向信息根据各种实时信息生成建议路径（4）出行者服务信息获得与出行相关的服务和设施信息提供一个商务名录或“黄页”（5）乘车匹配和预定运输企业出行者拥挤时刻快速便捷出行提供乘车匹配和预定信息（6）交通控制管理者提高交通的流动性，最小化交通阻塞提供快速路和普通道路系统的自适应控制和整合（7）事件管理提高事件管理效率和提升运输部门，公共安全部门，事件处理部门的响应能力通过传感器，数据处理和通信来第一时间获得事件信息（8）出行需求管理减少交通阻塞对环境和社会的影响生成一些管理和控制策略，以此来减少单独驾车出行者的数量，并且增加大容量车辆的使用（9）排放测试和缓解保护环境监测和执行一些策略，以此变更空气质量敏感区域交通流的行驶路径，或者控制进入该类区域的交通流。（10）高速铁路交叉点减少铁路和高速路上车辆在此类交叉点处的撞击利用ITS技术来提供改进的高速路和铁路控制（11）公共运输管理2.公共交通的支援管理者运输企业以便提升公交运营和维护功能自动生成公共交通系统的运营，规划和管理功能（12）出行中公交信息管理者驾驶员协助出行者做出合理的决定为选择公交运输的出行者提供途中信息（13）个性化的公交服务驾驶员管理者运输企业提高公交服务出行服务水平支持公交车辆灵活地选择路径（14）公交出行安全系统管理者驾驶员运输企业为公共运输乘客和操作者创建了一个安全的环境监控公交设施环境（15）电子付款服务3.电子付款驾驶员运输企业管理员方便快捷付费使用一个共用的电子付款媒介来为所有运输模式和功能付费（16）商务车辆电子通关4.商务车辆运营管理者确保商务车辆安全选择非法的或潜在不安全车辆来做检查；（17）自动路侧安全检查驾驶员管理者确定符合安全驾驶要求允许更有选择性和快速的检测（18）车内安全和安全监控实现驾车安全监控以非入侵的方式监测驾驶员，载客车辆和货运车辆（19）商务车辆管理过程5.紧急管理驾驶员管理员实现车辆电子管理通过自动电子服务来收集和报告燃油与里程信息（20）危险物品安全和事件响应驾驶员对危险情况的快速反应提供当前关于危险物品类型和数量的信息（21）货运可达性运输企业货主提高货运效率为驾驶员，调度员与多模式运输提供者提供信息纽带（22）紧急通知和个人安全驾驶员管理者及时报警和请求援助提供了一个通知紧急反应人员在紧急或非紧急情况下协助请求的平台（23）紧急车辆管理管理者提高救援车效率增强救援车辆和调度中心的通信能力（24）灾害响应和清理管理者增强地面交通系统对灾难的响应能力提供灾难邻近区域运输系统的更全面准确的信息（25）纵向避撞系统6.先进车辆安全系统驾驶员避免纵向碰撞为车辆操作者提供车辆前端和后端纵向避撞的帮助（26）侧向避撞系统驾驶员避免侧向碰撞系统包括车道变换（盲点）情况展示碰撞警告和控制，同时还有车道（道路）驶离警告和控制（27）交叉口避撞系统驾驶员保障交叉口安全为车辆操作者提供交叉口避撞的协助（28）防撞视觉增强系统驾驶员在视觉条件不良情况下确保安全系统可以减少在可见性差的情况下，车辆撞击的数量（29）安全驾驶预警系统驾驶员保障行车安全，减少事故危害提供他们自己驾驶行为，车辆情况，道路情况的警告（30）碰撞预防系统驾驶员减少由车辆碰撞引起的伤亡数量和严重性预测潜在碰撞，在碰撞效应产生之前或在碰撞发生之后能及时地驱动乘客安全系统。（31）自动车辆驾驶系统（AVO）驾驶员管理者减少或消除驾驶负荷在不经操作者干预的情况下，提供一个完全自动的车路系统（32）数据仓库7.信息管理管理者利用相关的ITS数据实现ITS规划，安全，操作和研究的工作提供一个ITS历史数据仓库（33）维护和施工运营系统8.维护和施工管理管理者实现资源的最佳利用系统可以整合关键技术逻辑框架图1-1美国国家ITS逻辑框架2.物理框架图1-2美国国家ITS物理框架发展趋势“智慧地球”是IBM公司首席执行官彭明盛2008年首次提出的新概念。他认为，智能技术正应用到生活的各个方面，如智慧的医疗、智慧的交通、智慧的电力、智慧的食品、智慧的货币、智慧的零售业、智慧的基础设施甚至智慧的城市，这使地球变得越来越智能化。

奥巴马就任美国总统后，对IBM首席执行官彭明盛首次提出的“智慧地球”概念（建议政府投资新一代的智慧型基础设施）给予了积极的回应，并上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。日本、韩国等也分别提出“U-Japan”、“U-Korea”战略。该战略认为，IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”。近年来由于全球经济的持续发展，世界各国的机动车保有率呈不断上升的势头。而我们的交通基础设施和管理方法已无力很好地管理交通。以美国为例，每年因交通堵塞而浪费的时间达37亿小时，燃料损失为23亿加仑（足以装载58个超大型油轮），每年的损失高达780亿美元。这个交通系统一点都不智能，但我们可以让它变得智能化。都市交通的系统性质也是解决问题的关键。我们不应只见树木不见森林：建设新桥梁、拓宽道路，设立标志、建立通勤道、鼓励拼车，部署交通直升机，这些远远不够。我们需要考察整个系统内部的关系，以及所有其他相关的系统：供应链、环境、企业，还有人们生活和工作的方式。交通不仅仅是一排排的车辆，它还是互相连接的网络。虽然“智能交通”尚未彻底普及开来，但它已不再是遥远的幻想。IBM参与了很多城市的项目建设，以期尽快实现这一目标。在斯德哥尔摩，一个统计进出城市车流量的动态收费系统将交通量降低了20%，将等待时间减少了25%，将尾气排放降低了12%。在新加坡，监控人员通过传感器接收实时数据，进而模拟和预测交通状况，准确率高达90%。在京都，城市规划者通过模拟上百万车辆的大范围交通情形来分析其对城市的影响。这一切完全可能实现，因为城市可以将智能技术应用到整个运输系统－街道、桥梁、十字路口、标志、信号和通行费，可以将所有这些互相连接，使其更智能化。更智能的交通系统可以改善司机的通勤，为城市规划者提供更全面的信息，提高企业生产力，也能提高市民的生活质量。这样可以减少堵塞、减少燃料使用及降低二氧化碳排放量。地球城市化加快，人员和万物的流动也越来越频繁。在20世纪，这可能是指各省之间、各国家之间的高速公路。在21世纪，“智能”交通系统可谓是新的里程碑。●面向安全的车对车通信这部分主要研究一些关键问题，比如，基于车对车通信的车辆安全系统。●面向安全的车对基础设置的通信本部分研究了车对基础设施的通信，主要研究交通信号相位和配时间信息与车辆的信息传输。该部分研究的目的在于——通过车辆-基础设施通信的广泛实施，加速下一代交通安全系统的应用。●实时数据捕捉和管理本部分研究主要是评估如何从多数据源获取交通、公交和货运数据，并且把每个车辆当作“探测车”，对各种交通数据进行融合。该部分研究的目标在于——加速实现可以兼顾安全，效率和环境的运输管理系统。●动态可达性应用本部分研究主要研究可以帮助人和物轻松地从一种交通模式（小汽车、公共汽车、货车、火车等等）或路径通过最快和最环保的方法转移到另一种交通模式或路径。●道路天气管理本部分的研究主要考虑天气的因素（现在和将来的天气情况）对车辆交通的影响。根据这种影响，为出行者和运输部门提供决策支持。●面向环境的应用：实时信息综合（AERIS）本部分研究主要是阐述如何把未知的尾气排放数据与其它环境数据结合起来。该部分研究的目标在于——促进运输管理者在考虑环境影响的情况，有效管理运输网络。●人的因素过多的机动车技术会给驾驶员带来更多的负担，并且增加了安全隐患。本部分研究对车内装置可能给驾驶员带来的负担进行了研究，其研究目标是最小化或消除驾驶员的注意力分散隐患。●特殊模式的研究本部分研究包括了主动交通管理，国界的跨越，路侧设施，商用车辆，电子付费和水上运输。●探索性研究本部分研究包括了铁道安全研究，技术扫描和新研究内容的规划。●相关技术该部分包括了建筑，标准，专业人才能力建设，技术转移和评价。美国ITS产业化应用成果美国ITS的典型应用（1）车辆电子收费系统(ETC)的现状在美国约有70条收费道路引入了ETC系统，作为ITS实用化方面．ETC应是先行普及的项目。在美国的收费道路制度方面，由于大半是均费率制。相对于按距离收费引入自动收费系统较为容易，这是容易普及的重要因素。和ITS其他领域不同的是，到目前为止，联邦政府运输部都没有参与此项工作，多由各州的收费道路机构各行其是。为此在各州的互换性，全国的标准化以及规格化方面存在问题不少，且措施迟缓，包括车路间的窄带无线电通信的应用方面。因此正在研究新世纪自动收费系统的标准化和规格化问题。（2）车路协同系统（VII）以及IntelliDriveSM的发展现状美国从2007年开始实施车路协同项目计划（VehicleInfrastructureIntegration），指通过一系列先进的技术使道路车辆与周围辅助设施能够直接进行通信连接的一项研究及应用，最初（也是最主要的）目的是改善道路安全。这项技术涉及到很多学科，包括交通工程、通信和电子工程、汽车工程以及计算机技术。VII在道路车辆之间（通过车载设备，即OBE）和车辆与路边基础设施之间（通过路边设备，即RSE）提供通信连接装置，使运输系统更加安全、高效和便捷。这项技术基于广泛分布的专用短程通信（Dedicatedshort-rangecommunications-DSRC）连接和IEEE802.11p（IEEE802.11标准草案），用于在车载环境中加入无线连接通道。同时VII协会已经确定了统一的标准。这个协会包括了福特、通用、克莱斯勒、丰田、尼桑、日产、大众、宝马、IT供应商、美国交通部、专业协会。相关试验已经在美国的密西西比州和加利福尼亚州进行了。2007年，在底特律附近构建了一个52km2的VII环境，用来测试VII的20多项具体应用。一些汽车生产商也在进行着VII的研究和试验。IntelliDriveSM是美国发展多式联运的举措，旨在车辆之间和基础设施之间通过无线通信网络实现交通系统安全、高效、环保的运行。目前，IntelliDriveSM的研究正在交通运输（USDOT）、美国国防部和其他机构的主导下，向充分利用无线技术的潜在能力转变，目标是使地面运输更安全，更明智，更环保。近几年，USDOT陆续开展了和IntelliDriveSM相关技术的研究以及应用的测试，以确定其潜在的效益和代价。如果部署成功，IntelliDriveSM将最终提高安全性，流动性和所有美国人的生活质量，同时帮助降低地面运输对环境的影响。城市ITS建设1996年美国联邦政府运输部为了削减驾驶人员15％的通勤时间，发表了到2005年在75个大城市圈引入OperationTimeSabre计划。为了达到这个目标在以下四个大城市圈进行示范工程试验，四个城市是①西雅图，②圣安东尼奥，③菲尼克斯，④纽约／新泽西／康涅狄格州。大城市圈的ITS基础设施的主要构成要素有9个，如表1-3所示。在四个示范区中实现的项目数也列于表1-4内。利用互联网等最新的多媒体技术为道路交通提供信息以及为高速公路的管理等提供技术支持包含在上述的实施项目中。表1-3大城市圈ITS基础设施的9个要素9个构成要素实施内容4个示范区内的实验项目数为旅行者提供信息信息站，互联网，无线电，电视等22高速公路管理管理中心的建设，可变的显示板等4交通信号控制按交通需求可变信号等9公共交通管理公共汽车位置提供等4突发事故管理事故检查等(GIS等)3紧急事态管理派遣者位置信息，紧急状态巡逻系统等2铁道，道路道上警告监视系统，优先信号等1自动税费支付IC卡的应用等1自动税费收受ETC系统等0表1-4主要工程项目ITS项目内容1.城市ITS基础设施1996年美国联邦政府运输部发表了到2005年在75个大城市圈引入ITS的运行时间军刀计划(OperationTimeSabre)。根据该计划在①西雅图，②圣安东尼奥，③菲尼克斯，④纽约／新泽西／康涅狄格州四个大城市圈进行示范工程试验，除了上述的四个典型示范区外，其他各州和地方的工程、事故堵塞状况以及道路图象等道路交通信息在互联网提供等项目也在积极实施中。在联邦公路局的网页上可以浏览各地区信息提供的实施情况。2.地方的ITS设施1996年联邦运输部为了促进地方ITS应用的开发，曾制定了高效率地方道路系统(ARTS)计划。本计划中列出了以下6项重要的服务内容：①为提高行车安全性提供危险信息；②紧急状态时处理和服务；③为旅行者提供信息的服务；④向居民提供高质量的公共汽车等公共交通服务；⑤提高道路维护管理效率；⑥提高公共交通管理和雪地行车管理效率。3.商用车作为城市与城市之间营运的商用车信息系统示范工程的展开，其代表为CVISN(商用车信息网系统)。4.智能车辆创新在1992～1997年的ISTEA六年计划中，先组建了作为研究开发中心的AHS(自动化公路系统——AutomatedHighwaySystem)；在1998～2003年的TEA21六年计划中，则包括了智能车辆创新这项内容，并把以车辆为中心的研究开发列为重点。作为新出现的需求领域，正在研究提高步行者安全性的问题。具体讲有为防止车辆和行人碰撞的车内搭载技术．考虑行人和自行车的交通管理模型，行人感知型横断信号等都在研究之中。美国ITS发展的组织与机构组织机构ITS相关的政府活动由联邦政府运输部(DOT)负责实施。联邦运输部内则以联邦道路局(FHWA)为主。相关局有联邦道路交通安全局(NHTSH)和联邦公共交通局(FTA)等。1995年曾在运输部组建了“结点计划办公室”(jointprogramoffice—JPO)，已在汇集各种ITS项目，目前已集中了大约1400件ITS有关的研究报告可供计算机利用者查阅。运输部从1990年开始设立了公共咨询机构，以推进产业界、学校、官方和民间的联合开发研究，在财力人力配备、统筹协调方面进行工作。目前已有20多个各种技术委员会参与，每年都要召开几次大型的研讨会。在州一级，上述工作由州交通局承担。目前几乎所有的州都展开了ITS工程的研究开发，在示范工程和有关事业开展时联邦运输部给予一定的补助。主要措施智能交通系统的项目有二个目标：其一是完成结构建设，其二是推进智能汽车创新进程(IntelligentVehicleInitiative——IVI)。在ITS结构建设方面，按城市、地方、州及商用车为主；在IVI的推进方面，则把轿车、公共汽车、货车以及紧急车、特殊车分为所谓的车辆平台进行研究开发。当然二者是相互关联的并都把利用者的安全性放在首位。在上述主要项目实施中，也反映了美国的社会背景和制度。美国交通设施的建设和管理基本上都是由各州和地方自治体执行的。为此城市的ITS结构建设主要把各州、地方自治体分别搞的各种道路交通管理系统纳入到统一规划的系统中来。另外在商用车辆方面．由于各州的税制、安全证件都有差别．为提高营运效率，应将其差别逐步统一，就IVI的主要推进目标而言．就是降低事故率，在全美每年4万多人死于交通事故。就联邦政府而言，主要向州等政府提供示范工程补助以及为推进全国ITS的建设配备人力和财力，并在共同建设的规划、建设和方针方面给予指导，使全国的各项工作都在联邦政府的指导和标准化的条件下实施．并在研究开发的进展、人才培训和教育等方面给予支持和引导。政策措施以下是共同采用的政策推进措施。●人才的培养和教育为建设、运用和管理好智能交通系统，首先有必要有一批新型的道路交通专家。在实施州际道路建设计划时，既需要新的道路建筑技术，也需要ITS中复杂的系统技术、电子技术和通信技术。其次，在评价大城市圈示范工程的沃尔普国立交通系统中心时发现，建设配置美国ITS全体系时最大的障碍之一就是各个部门具有专业知识的职员明显不足。为此联邦运输部在规划、设计、配置、营运、维护管理和评价等领域制定了积极的教育培训计划，对政府行政人员及民间有关人员进行了约40次培训讲座。特别对规划、设计中的系统结构问题，在全美范围的许多场所都实施了为时三天的教育训练课程。在培训课上，究竟什么叫系统结构，可以用教具进行实际演习，结合讲义进行生动的讲解。另外在加利福尼亚大学、墨西哥大学、马萨诸塞大学等设立了有关科目集中实施ITS有关的教育课题。●系统结构ITS的系统结构要提出在美国的ITS设计和结构的总体框架。为联邦、州和地方政府及民间企业建设、配置统一互联的系统提供指导方针作为目的。联邦政府于1996年4月发表了系统结构的内容．系统共设6个领域和29个(现已增至31个)需求服务项目。①旅行交通管理；②公共交通管理；③自动费税支付；④商用车运行管理；⑤紧急事态管理；⑥高效车辆控制系统。系统结构的编制形成了5000页以上的文件。一般人不会看，即使州政府和企业也嫌太烦琐。为此联邦政府对州政府和民间企业进行有关的培训，教育和普及。为促进地方引入这种系统，联邦政府还给予补助。在培训中不但有系统结构编制成技术规格标准，而且把ITS计划制成教具进行灵活的教育。为支持地方的ITS建设，正在研究地方系统结构编制，把国家系统进一步落实到地方上。●标准化为了编制系统结构．必须制定出大约80项标准。为此在标准化五年计划中应确定优先顺序逐步推进。与系统结构一样，使用联邦预算的ITS项目中，其预算额也要以使用承认的标准为条件。这就意味着1999年7月议会上报告的17个重要规格具有重大意义，并定于2001年完成最终的规格标准。上述的17个重要规格标准几乎都和其他机构和系统有联系，因此规格标准必须统一。简言之这些规格标准涉及到用于信息自由交换的协定(通信协定)，用于信息共享信息设置（信息表现形式)，数据字典(信息项目的定义、分类)等。还要编制组织机构间的道路交通信息，商用车管理信息交换的标准。另外在这些重要的规格标准中还包含了道路和车辆窄带无线电通信(DSRC59干兆赫)的标准化。在ITS中是把道路与车的对话(通信)作为一次大前提加以重视的。在这里DSRC是ITS中最重要的信息通信基础设施，特别在1999年1月联邦通信委员会专门为ITS确定了59千兆赫频带使用标准。●评价为了向国民表明ITS实施的利益和效果，对其进行评价是很重要的。在TEA21计划期间，当局规定出将ITS实施预算的2％，专门用于评价。联邦政府的“结点计划办公室”(JP0)已经制定了评价指南，在全国规模选定评价项目的同时，还要有独立的组织进行研究。例如在美国75个大城市中，正在对ITS的建设、效果的多年变化等实施连续的调查。并把有关数据和项目实施的目标相比较，从而对项目作正确的评价。日本ITS研究综述日本ITS发展概况日本政府在ITS领域内投入了大量的资金，制定了许多相关扶持政策，以形成ITS产业，推动日本发展。日本的ITS主要应用于交通信息提供、电费、公共交通、商业车辆管理以及紧急车辆优先面。2005年明确了ITS作为ITS国家战略的重点予以推进。日本实行官、民、学的协调体制，在以与交管的政府部门为主导，官民协力的基础上推动ITS发展。日本ITS的科研项目与工业紧密挂钩，所以大多数的ITS项目均由实力雄厚的汽车，电子业的大公司或由政府机构承担，ITS的研究成果直接面向市场。目前日本ITS研究与应用开发工作主要围绕三个方面进行：汽车信息和通讯系统VICS(VehicleInformationandCommunicationSystem)、不停车收费系统ETC(ElectronicTollCollection)、先进的道路系统(Smartway)。在ITS建设模式方面，日本注重ITS诱导设施的建设。在日本，建设省组织了以丰田公司为首25家公司联合研究开发自动公路系统（Smartway）。在ITS管理方面，日本ITS管理注重信息采集和利用日本交通信息采集多种手段相结合，数量和分布多而广。发展历程智能交通系统ITS（IntelligentTransportSystems）是由井口雅一先生于1990年提出，旨在将日本在该领域的有关人士组织起来。赵正毅先生提议把ITS<美国当时称为IVHS(智能车辆道路系统)，IntelligentVehicle-HighwaySystems，欧洲当时则称为RTI(道路交通信息，RoadTransportInformation)>作为统一术语，以至于在世界上得以广泛应用。早在60年代，日本一些有识之士就萌生了在汽车交通方面应用信息、通信技术，力求是道路和汽车更加协调、交通更加系统化，并有助于较少交通拥堵和减少交通公害，提高交通安全性的构想。例如，日本丰田汽车公司提出的MAC系统和机械试验所（现在的机械技术研究所）进行的自动驾驶实验等。以这种构想为基础，为实现以道路交通的信息化、智能化，日本在37年中持续进行了大量ITS项目实验研究，并将其投入应用。70年代——ITS的初始阶段在道路交通的智能化方面，日本最初正式投入的系统有汽车控制系统CACS（CoprehensiveAutomobileControlSystems）,该系统除了进行双向单点定位通信的路线引导外，还可通过单向单点定位通信提供行驶信息，通过单向声音通信提供紧急信息，通过可变信息板提供道路信息。从1973年起通产省投入80亿日元国家资金开始执行大型项目。其中在1977～1978年的6个月内，以京都中心西南部约90个交叉路口、高速公路出入口在内的公路网为对象，用装有路线引导装置的1330辆车进行了路线引导实验。该项目的规模和持续时间在世界ITS项目中都是前所未有的。通过CACS实验，日本积累了汽车在城市公路网的动态路线引导方法及相关技术方面的经验，但由于完成的时期过早，没有投入实际使用。80年代——ITS扎实推进阶段警察厅从70年代开始在全国设置和修建交通管制中心。以此为背景，为全面提高交通管理技术，成立了（财）日本交通管理技术协会（JTMTA），开展了汽车交通信息化系统ATICS，80年代后半期，推动了以建设省为主导的路车间通信系统RACS（Road/AutomobileCommunicationSystem：1984～1989）和以警察厅为主导的新汽车交通信息通信系统（AdvancedMobileTrafficInformationandCommunicationSystem：1987～1988）两个项目。90年代——组织成立专门研究机构及国际化阶段1991年日本政府组织了警察厅、通产省、运输省、邮政省和建设省，分别负责交通安全、电子、产业政策、汽车、通信和系统监督以及道路，集中RACS和AMTICS的成果，开发并投入运行了“车辆信息与通信系统”（VICS:VehicleInformation&CommunicationSystem）。同时，警察厅也于1991年，在AMTICS的基础上，独自开发了“新交通管理系统”（UTMS:UniversalTrafficManagementSystem），然后又升级为“21世纪交通管理系统”（UTMA21:NextGenerationUniversalTrafficManagementSystem）。1996年4月，“车辆信息与通信系统VICS”在东京都地区正式投入运营。1999年11月，日本组织了“自动公路系统”（AHS:AutomatedHighwaySystem）公开试验。进入90年代，日本为推进本国ITS的发展，分别设立了相应的推进机构。中央有由五省厅警察厅、通产省、运输省、邮政省、建设省（现为国土交通省）负责人参加的联络会议（五省厅联络会议），在地方有各地的ITS促进会，如北海道ITS促进会，爱知县ITS促进会等。1994年1月，日本设立了专门负责在5个省厅、大学和科研机构以及民间企业之间联络和ITS的促进机构--车辆、道路、交通智能化推进协会VERTIS（VEhicle,RoadTrafficIntelligenceSociety），后来于2001年改名为ITSJapan。日本在90年代积极参与了以美国为主导的国际化工作，参与了IVHS（IntelligentVehicle-HighwaySociety，智能车辆道路系统协会），目前为ITS（IntelligentTransportationSociety：智能交通系统协会），另外积极参加ITS领域的国际会议，与ITS研究领先国家广泛进行信息交流，1995年11月在横滨主办了第2次世界会议，成为国际ITS团体的重要成员。21世纪——快速发展和普及应用阶段进入21世纪，日本开始大举推进各项ITS项目的开发和应用，诸如ETC，VICS，Smartway等项目都取得了很大的进展。2004年，日本开始推行Smartway计划，并誉为ITS发展进入了第二个阶段；截至2008年7月，日本ETC车载单元装运量累计达到2300万台，利用率也高达73.8%；截至2009年，日本VICS系统装运量已经超过了2598台。在日本，ITS作为一项国家政策在不断努力推进，具体情况见下表1-5：表1-5日本ITS发展历程YearEvents197319841987198919911996CACSbegunRACSbegunAMTICSbegunARTSbegunASVbegunVICSbegun2001ComprehensiveplanforITSETCbegun2004Smartwayproposal“ITS,SecondStage”2005ITpolicypackage2006NewITReformStrategy2007Smartway20072008TrialsofsafetydrivingsupportsystemsthroughoutJapan2010Nationwidedeployment日本ITS发展脉络70年代初，日本的一些大城市已经车满为患，拥挤不堪。伴随着小汽车的迅速普及，交通死亡事故也频频发生。1970年，日本因交通事故而死亡的人数创下16，756人最高数字。在如何解决交通日益拥堵和提高交通安全的问题上，在这样的需求背景下日本政府开始促使道路交通向智能化方向发展。进入80年代，日本汽车保有量持续高速增长，道路交通拥挤状况日益恶化，与此同时由于电子、通信等技术的快速发展，促使交通管理和控制朝着信息化发展。在需求影响与技术保证下，日本ITS的发展进入了扎实推进阶段。继80年代后，日本在五省厅的主导下推动开展了VICS，UTMC，SSVS，ASV，ARTS等诸项目，美国和西欧等发达国家为了解决共同面临的交通问题，竞相发展智能交通系统，投入了大量的资金和人力进行道路功能和车辆智能化的研究，希望在未来的市场上占据有利的地位。为了保证ITS研究上的领先，日本在积极进行ITS自主研发的同时参加了大量的国际合作；由于技术的保证和国际的影响，日本ITS的发展进入第三阶段。进入21世纪，随着通信、控制等技术的快速发展，2001年1月以来，日本积极实施了e-Japan战略，迅速而有重点地推进高度信息化社会的建设，ITS作为其中的重要子项，获得了高度的关注，为了保持和继续扩大日本在ITS研究上的优势，从而在产业上获得领先，日本开始大举推进各项ITS项目的开发和应用；由于智能社会的建设需求和通信控制技术的保证，日本ITS的发展进入快速发展和普及应用阶段。发展现状1996年7月，由警察厅、通产省、运输省、邮政省、建设省联合制定、发表了“关于推进智能交通系统（ITS）的整体构想”，它成为了日本之后的ITS工作的主计划，并指定了20个服务内容和九个开发领域（详见下表1-6）。表1-6日本智能交通系统（ITS）的整体构想服务内容开发领域设定服务内容的出发点主要利用者需求状况（1）提供交通信息1.导航系统的智能化驾驶员利用导航系统获得行驶有关信息从出发地到目的地的移动（2）提供目的地信息目的地选择；信息获取（3）自动收费2.自动收费系统驾驶员运输企业管理员不许停车自动收取路费在收费所收取路费（4）提供行驶环境信息3.安全驾驶的支援驾驶员安全驾驶行驶环境的确认（5）危险报警危险情况的判断（6）辅助驾驶躲避危险情况的操作（7）自动驾驶驾驶自动化（8）交通流量最佳化4.交通管理的最佳化管理者驾驶员交通流量的最佳化交通管理（9）提供发生交通事故时的管制信息对交通事故的适当措施（10）道路管理业务的高效率5.道路管理的高效率管理者迅速且稳妥的道路管理道路管理（11）特殊车辆等管理管理者驾驶员运输企业迅速、准确地办理特殊车辆通行许可证（12）提供限制通行信息管理者驾驶员对自然灾害的最佳对策（13）提供公共交通利用信息6.公共交通的支援公共交通利用者交通工具的有效利用公共交通的利用（14）公共交通的运行；运行管理支援运输企业公共交通利用者提高利用公共交通工具的方便性、提高运输效率和运输的安全性运行管理的实施优先行驶的实施（15）商用车的运行管理支援7.提高商用车的利用效率运输企业提高集配效率提高运输安全性运行管理的实施（16）商用车的连续自动驾驶运输企业提高运输效率（17）路线引导8.帮助行人等行人等提高移动舒适性步行等的移动（18）防止危险提高移动安全性（19）紧急时自动报警9.紧急车辆的运行支援驾驶员迅速准确地请求支援请求救援（20）紧急车辆路线引导，支援救援活动驾驶员迅速、准确地引导到事故现场恢复、救援工作日本的ITS体系结构主要由四部分组成，即用户服务，逻辑结构，物理结构，标准和协议。用户服务：图1-3日本用户服务定义总体结构图逻辑结构：针对ITS的各级各类用户服务，定义出提供这些用户服务所需要的功能模块，以及在这些功能模块之间传递的信息流。逻辑功能模块与信息流基本上与各个用户服务相对应。通过面向对象方法建立起来的日本ITS逻辑结构主要包括信息模型（见图1-4）和控制模型（见图1-5）两部分。ITS所处理的信息通过分层结构组织为七大类：地点，路线，道路，移动物，方案，运行机构，外部机构。这七个信息集处于逻辑结构的最高层。图1-4列出了它们之间的关系。图1-4核心信息集模型示意图图1-5管理模型示意图物理结构：指从实际实施和系统集成的角度出发，将逻辑体系结构中所定义的各级各类功能模块及信息流进行整合，定义出能实现ITS应用需求的各级各类功能实体，以及这些实体之间进行交互的信息流及其接口。日本ITS的物理结构如下图1-6所示：图1-6日本ITS物理框架标准和协议：在ITS系统中存在着众多的子系统和信息流，要实现这些子系统之间的协同作用，必须定义一套各子系统之间交互功能的标准接口；同时这些接口之间传递的信息流及相应的通信协议也必须标准化。接口，信息以及通讯协议的标准化，将会降低企业进行ITS产品和服务开发的风险，保护使用ITS产品和服务的机构的投资，从而有效地推动ITS产品和服务的研究、开发、建设和使用。日本ITS主要标准化领域如下图1-7（灰框）所示：图1-7日本ITS主要标准化领域总的概括起来，日本ITS体系结构的特征主要有两点：确保体系结构的灵活性以紧跟社会需求和技术的发展；确保体系结构有很好的兼容性和互联性以适应未来信息社会的发展。发展趋势随着智能交通技术的发展和智能交通理念的提升，目前国际智能交通发展集中在节能减排、交通安全、交通信息服务、智能化车辆等热点方向。同样，日本的ITS也不例外。1．提升公众交通信息服务能级是智能交通领域的发展重点服务理念在智能交通发展日益被重视，提升交通信息服务系统能级，使广大用户能享受到更动态、智能的交通信息，成为许多发达国家智能交通发展重点。日本是国际交通信息服务发展的典型。日本动态交通信息服务用户接近4000万，其中VICS“交通信息通信系统”用户接近3000万。该系统通过GPS导航设备，无线数据传输，FM广播系统，将实时路况信息和交通诱导信息即时传达给交通出行者，使交通更为高效便捷。此外，面对庞大的用户群体，日本于2006年启动了下一代“智能道路计划(Smartway)”，由政府和企业共同参与，并将Smartway作为国家政策予以实施，其核心是通过先进的通信技术，将道路与车辆连接成为一个整体，车辆既是信息的应用者，也是信息的提供者。2007年，Smartway开始测试，2009年3月，完成大规模测试后，开始在3个都市区部署应用，如果该系统能够投入大规模应用，将对汽车、通信设备等行业产生较大影响。

2．发展智能化车辆是智能交通多角度发展的重要体现

发达国家的智能交通不只注重交通管理的智能化，还注重交通运行主体车辆的研发，注重从多个角度寻求突破。从上世纪末发达国家就一直在进行车辆的开发和实验，逐步改善安全辅助驾驶，设计不依赖道路设施的智能化汽车，最近又加入节能和新能源使用的理念。3．提高道路交通安全是智能交通技术的重要内容之一随着“人本位”理念在智能交通领域的渗透，发达国家愈加重视通过智能交通技术提高交通安全。日本的Smartway即是明证。4．节能减排成为智能交通众多技术发展遵循的原则随着全球生态绿色城市建设呼声的不断提高，与节能减排相关的智能交通技术成为近期各发达国家关注的焦点。城市交通管理、速度管理与控制、智能化信号控制、车道分配等领域都已经开始减少交通污染方面的研究。专家与管理部门希望在保证城市交通运行的平稳和节约能源之间找到平衡点。5.智慧城市赋予智能交通更广阔的发展前景随着智慧地球和智慧城市理念在全球的传播和完善，智能交通发展前景更加广阔，发展层次不断提升，逐步向更加智慧的交通发展。到2010年，预计将有59座城市人口突破500万的大城市，比2001年的数量多了50%，而且大部分的城市居民都会有私家车，可以预想，交通拥堵将更加严重。因此智慧的交通将成为各大城市构建智慧城市的重要内容。2008年底IBM在智慧地球中提到的智慧的交通理念，是智能交通发展的更高愿景：一环保，碳排放量、能源消耗和各种污染物排放大幅降低；二便捷，通过移动通信提供最佳路线信息和一次性支付各种方式的交通费用；三安全，检测危险并及时通知相关部门；四高效，实施进行跨网络交通数据分析和检测，可避免不必要的浪费，而且还可最大化交通流量；五可视，将所有公共交通车辆和私家车整合在一个数据库，提供单个网络状态视图；六可预测，持续进行数据分析和建模，改善交通流量和基础设施规划。总体来看，以人为本，公交优先，高度信息化、集成化、绿色化、安全化将是未来智慧交通的理想状态。它将智能技术应用到城市整个大的运输系统-街道、桥梁、十字路口、标志、信号和通行费等，可以将所有的设施、车辆与驾驶者、行人联结起来，使其更智能化和人性化。将来，更智能的交通系统可以改善司机的通勤，为城市规划者提供更全面的信息，促进人员和万物的流动；减少堵塞、降低燃料使用及二氧化碳排放量，提高市民的生活质量；推动通讯、电子、计算机等高新技术的发展和应用，促进国家产业经济的发展。21世纪，更加智慧的交通系统将是ITS发展进程中一个新的里程碑，它的发展将加快智慧城市的建设步伐。日本ITS产业化应用成果日本在其ITS整体构想的指导下，准备用15到20年的时间让日本的道路更加智能化，实现人、车、路三者的和谐互动。构想的具体内容有9项：高性能车载导航仪、自动收费系统、安全行车支援系统、交通管理智能化、道路管理效率化、公共交通支持系统、商用车效率化、步行者支持系统和紧急车辆运行支持系统。围绕着高级公路辅助导航系统（advancedcruise-assisthighwaysystems，简称AHS）和高级安全车辆（advancedsafetyvehicles，简称ASV）所进行的研发活动促成了智能导航系统（SmartCruiseSystem）的发展。智能导航系统的出现主要是为了提高驾驶的安全性，它提供了一系列与驾驶员安全有关的功能，在发生突发事件时帮助驾驶人员做出及时有效的反应以避免交通意外的发生。VICS、ETC以及AHS/ASV研究的顶点就是日本下一代的被称为“智能公路”（Smartway）的出现，这一成果综合了所有的ITS设备，并将在2003年正式出现在日本的一条新建高速公路上，被称为进入了ITS发展的第二个阶段。日本各ITS子系统具体发展情况见下表1-7：表1-7第二阶段日本ITS子系统发展情况ITS子系统内容车辆信息通信系统（VICS）和高性能车载导航仪VICS是一个数字化的数据通讯系统，它经由车辆导航系统向驾驶员提供实时有用的交通信息。该系统于1986年诞生于日本，截至2009年，VICS系统装运量已经达到2958万台。ETC和ITS车载装置日本的ETC计划于2000年4月开始正式实施，该系统于2001年3月投入使用后。截至2008年7月，ETC车载单元装运量已经累计超过了2300万台。现在日本收费道路的通过车辆中，超过73.8%的车辆是安装了电子收费系统的车辆。安全行车支持系统根据“ITS手册”，日本的智能导航系统（theSmartCruiseSystems）由运输省和建设省联合开发。运输省积极促进了ASV的研发工作，而建设省则促进了AHS的研发，目前，这些系统的研究都取的了不错的进展。其他各子系统除了上述内容以外，ITS的其他子系统，比如交通管理智能化、道路管理效率化、公共交通支持系统、商用车效率化、步行者支持系统和紧急车辆运行支持系统，也都取得了相当大的进展。例如，正在试验研究状态的步行支持系统，该系统利用“泛在”理念，将IC芯片嵌入各种信息对象，步行者只要手持阅读器就可以了解比如道路、盲道、楼层、交通等信息。日本ITS发展机构日本ITS发展的组织与机构日本在推进ITS的时候，设立了相应的组织。民间企业、团体的相应组织有道路、交通、车辆智能化推进协会（VERTIS），政府相应组织由五省厅警察厅、通产省、运输省、邮政省、建设省（现为国土交通省）负责人参加的联络会议（五省厅联络会议），另外在地方有各地的ITS促进会，如北海道ITS促进会，爱知县ITS促进会等。1994年1月，日本设立了专门负责在5个省厅、大学和科研机构以及民间企业之间联络和ITS的促进机构——车辆、道路、交通智能化推进协会VERTIS（VEhicle,RoadTrafficIntelligenceSociety），并于2001年改名为ITSJapan。政府的举措政府制定了统一的方针政策1995年2月，政府的高度信息通信社会推进本部制定了“推进高度信息社会的基本方针”，其中认为ITS有望成为“推进日本整个社会信息化的引爆剂”，ITS被置于公共领域信息化的一个分支领域“道路、交通、车辆的信息化”的位置上。获得了很高的评价。紧接着在1995年8月，以建设省（现在为国土交通省），为主的5省厅制定了“道路、交通、车辆领域信息化实施方针”，其中明确了9大开发领域，还确定了11项推进措施；1996年7月，五省厅又制定了“关于推进ITS的整体构想”，以今后20年为长期视点归纳了ITS的目标功能、开发、推广的基本思路。其中在给20项ITS使用者服务下定义的同时，按ITS的开发领域，分别设定了产官学在研究开发、推广上的努力目标。此外，VERTIS（VEhicle,RoadTrafficIntelligenceSociety）以及后来的ITSJapan，积极参加ITS亚太地区的研讨会、ITS世界会议，以及国际上的项目合作，加强与世界的联系和交流。保障ITS高额的相关预算为了积极推进ITS，5省厅非常重视落实实施ITS的经费预算，在1997年度预算中，导航系统、自动收费系统、交通管理最佳化的实用化和基础设施建设的事业费690亿日元，安全驾驶的支援，行人等的支援等ITS的研究开发费约为87亿日元，合计为777亿日元。建设省（现为国土交通省）的举措在政府1995年度有关ITS统一方针和规划下，建设省在1997年度的ITS相关预算大幅度增长，达483亿日元，积极地推进VICS建设和ETC实用化以及AHS（自动驾驶道路系统：AutomatedHighwaySystem）为中心的研究开发的同时，也积极参与国际会议和国际标准化工作。警察厅的举措警察厅也于1991年，在AMTICS的基础上，独自开发了“新交通管理系统”（UTMS:UniversalTrafficManagementSystem），然后又升级为“21世纪交通管理系统”（UTMA21:NextGenerationUniversalTrafficManagementSystem）。此外，道路交通信息系统VICS也是由交通警察厅、邮政省及建设省共同管理的（财）道路交通信息通信系统（VICS）中心执掌的事业，同时也是UTMS构想的实现系统之一，警察厅及督道府县警察积极帮助提供信息的光信标，实施道路交通信息的收集。欧洲ITS研究综述欧洲ITS的发展模式可以说是先统一标准，再进行系统整合。由于欧盟作为一个包括多个国家的组织所具有的特殊性，它的ITS发展重点则落在标准的制定，促进标准化和一体化发展上。欧洲ITS研究的特点是：(1)在广泛的ITS交通领域都进行着研究与开发；(2)EC发起组织的ITS研究着重技术的部署与评价，具有高度的研究连贯性，但是与实际的应用部署上存在差距；(3)欧洲在公路上广泛部署了车辆专用电台，可以向用户提供声音或编码信息（有多种语言广播，可接受事实交通状况报告）；(4)将公共交通视为重要的研究内容，公交优先和公交乘客信息系统已投入使用。欧洲ITS的发展概况欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针，由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究。于1988年启动的DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划，共有12个国家的700多个单位参加，经费达5亿欧元，旨在完善道路设施，提高服务质量，现在已经进入第二阶段的研究开发。目前欧洲各国正在进行TELEMATICS的全面应用开发工作，计划在全欧洲范围内建立专门的交通无线数据通信网。ITS的交通管理、车辆行驶和电子收费等都围绕TELEMATICS和全欧洲无线数据通信网展开。欧洲民间也联合搞了一个叫PROMETHEUS的计划，即欧洲高效安全交通系统计划。欧洲由于地域广大、国家众多，且各国运输环境不同，早期多是各国分散进行有关智能运输系统（IntelligentTransportSystems，ITS）之研究。不同于美、日两国采取由上而下的计划架构，欧洲早期ITS发展规划不一致，各国无法形成综效，以致发展进度较为缓慢。直至1991年，欧洲各国政府单位、交通运输产业、电信与金融产业组成了“欧洲智能运输系统协会”（EuropeanRoadTransportTelematicsImplementationCoordinationOrganization，简称ERTICO，别称又作ITSEurope），成为欧洲区主要推动ITS的主要组织。此外在1993年欧盟成立后，ITS也列入欧盟执行委员会（EuropeanCommission）讨论，使得欧洲ITS有了较完整的筹备单位，也让欧洲ITS有了共通的合作平台。发展历程欧洲ITS的发展大致经历四个阶段：ALI、DRIVEI(DedicatedRoadInfrastructureforVehicleSafetyinEurope，欧洲汽车安全专用道路设施)、DRIVEII、TELEMATICS，另外还有由民间组织提出的PROMETHEUS(ProgramforaEuropeanTrafficwithHighestEfficiencyandUnprecedentedSafety，欧洲高效安全道路交通计划)和PRONOTE计划。阶段性发展概况本部分主要阐述各发展阶段的主要项目、时间以及要达到的阶段性目标等内容。表1-8欧洲ITS阶段性发展概况阶段代表性的项目时间目标ALI（德国）COST3020世纪70年代DRIVE1TARDIS20世纪80年代末DRIVE2SATIN1994-01-31提出相关的方法论，为交通远程通信框架构建做准备；提出能包含所有交通远程通信服务的道路ITE框架体系QUARTETQUARTEX20世纪90年代提出框架评价的方法；开发用于分析框架的软件工具GERDIENTELEMATICSCONVERGE-SA20世纪90年代中期提出系统框架的发展和评价的指导原则；开发系统框架开发工具TheKAREN(KeystoneArchitectureRequiredforEuropeanNetworks)20世纪90年代构建先进的交通远程通信框架体系TEMPO（Trans-EuropeanIntelligentTransportSystemsProjects）Esafety2001年-2006年2002年-2004年建立连结跨国道路网络的基础设施EasyWay2007年-2013年在TEMPO的基础上更加注重应用服务的发展随着多式联运交通模式的发展和无线通信的技术的逐步成熟，欧洲ITS的发展由原来的DRIVE阶段发展到TELEMATICS阶段，在TELEMATICS阶段出现了CONVERGE-SA和KAREN等计划，并已构建出了基于无线通信技术的欧洲ITS框架体系。欧洲ITS的发展脉络总的来说，欧洲ITS的发展主要是技术的驱动作用。第一阶段出于开发高性能汽车的考虑，1985年德国进行了利用红外线引导的情报提供系统ALL-SCOUT研究计划；1986年以奔驰汽车公司为主的欧洲14家汽车公司进行了民间主导的PROMETHCUS(ProgrammeforEuropeanTraficwithHighestEffieieneyandUnprecedentedsafety)研究计划。在第一阶段的研究成果基础上，欧洲各国逐步认识到，如果不同步进行道路交通基础设施的高度智能化，那么即使在汽车方面投入最先进的技术，也很难实现高性能汽车的商品化。因此，1994年结束PROMETHEUS计划后，1995年接着进行了PROMOTE(programmeformobityintransportationinEurope)研究计划，该研究计划重点研究的是车辆的交通管理系统和安全系统，具体是路。车间通讯、防止碰撞，自动收费系统等。欧洲各国意识到如果没有政府行为的道路交通设施建设和改造，要实现汽车和道路的智能化是根本不可能的。所以在PROMETHEUS研究计划进行的同时，1989年起还实施了有欧洲共同休各车政府主导的以开发智能交通基础设施为目的的DRIVE(dedicatedroadinfrastruetureforvehielesafetyinEurope)研究计划，其目标为通过对道路交通环境的充实提高道路交通的安全性和运输效率。在20世纪90年代中后期，由于无线通信技术在欧洲的快速发展，加上欧洲各国对统一标准化协议的需求，TELEMATICS计划被提出，使欧洲ITS发展进入新的新阶段。该计划使ITS的交通管理、车辆行驶和电子收费等都围绕TELEMATICS和全欧洲无线数据通信网展开，旨在全欧洲范围内建立专门的交通无线数据通信网。发展现状欧盟ITS发展框架体系1．逻辑框架图1-8欧盟ITS逻辑框架2．物理框架欧盟ITS的物理框架不像美国有一个总体的架构，每个子系统在逻辑框架的基础上都分别构建了各自的物理框架，图1-9、图1-10、图1-11给出欧盟ITS的三个子系统的物理框架图：图1-9出行者信息服务子系统物理框架图1-10交通管理子系统物理框架图1-11电子收费系统物理框架欧洲主要国家ITS框架构建情况对比表1-9欧洲主要国家ITS框架构建情况国家芬兰法国意大利荷兰瑞士项目名称TelemArkACTIFARTISTAKoepelarchitectuurOPTIS范围各种交通方式的远程乘客交通信息处理各种交通方式内陆交通方式各种交通方式道路交通方式目标、方法采用一种从下而上的方法改善出行者的交流，阐述未来远景，作为一种工具表达ITS结构问题方法：案例研究开发一个国际ITS架构作为一个参考平台为实施国内范围的真正的联合运输，涉及到一个全国范围内的联合运输论证证明全国范围内ITS元素的一致性，欧洲FA的一致性，作为一个将来结构发展的基础，作为将来ITS实施达成一致的一种方法集中在服务和传送动态交通信息成本（欧元）0.6m(1998-2000)2m(1999-2001)3m(2000-2001)0.2mforKoepelarchitectuur(1999-2000)plus2mforsubarchitectures0.1m欧洲ITS发展与美国ITS发展的比较从用户需求和系统功能两方面比较欧洲和美国ITS的发展情况，如下表1-10和表1-11所示：表1-10ITS在美国用户需求和欧洲用户需求对照表美国用户需求欧洲KAREN用户需求交通出行和交通管理一般需求公共交通管理管理活动电子支付政策/执行商业车辆运营资金流通紧急事件管理紧急服务先进的车辆安全系统出行信息信息管理交通管理车载系统货运和车队运营公共交通结论：欧洲与美国相比，在ITS系统服务中体现资金流通、政策执行是其特色。表1-11美国和欧洲ITS功能对照表美国功能结构欧洲功能结构交通管理提供电子支付设施商业车辆管理提供安全紧急设施提供车辆监视和控制交通管理运输管理公共交通运营管理紧急事件管理提供先进的驾驶辅助系统提供驾驶员和出行者服务提供出行者出行辅助提供电子支付服务执法机构执法数据归档管理货物和车队运营管理结论：欧洲ITS公共交通运营管理、执法机构执法是其发展特色发展趋势Easyway计划概述Easyway计划旨在建立一个能覆盖全欧洲范围的高效、安全、环保的ITS应用服务系统。考虑到现有较为可行、成熟的技术，计划中也筛选较具潜力的项目。目前EasyWay锁定的核心服务，主要可区分为三个类别、八个项目，其相关的内涵整理于下表。其中TravelerInformationServices应用项目较多元，Real-timeeventandwarninginformation、Traveltim