1、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二一年十一月上海智能交通系统发展框架研究报告 目录i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.
2、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
3、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 691.7.7. 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） 842.1.3. 对外智能交通建设现状 .852.1.4. 上海综合交通信息平台 .932.1.5. 上海世博智能交通系统 .96上海智能交通系统发展框架研究报告 目录
4、ii2.2. 上海 ITS 发展与国外的比较 .1062.2.1. 上海 ITS 发展的优势 .1062.2.2. 上海 ITS 发展的差异 .1112.3. 上海 ITS 发展需求及趋势 .1142.3.1. 上海的区位 .1142.3.2. 上海 ITS 发展的定位 .1142.4. 上海 ITS 发展需求 1152.4.1. 交通与安全方面 .1152.4.2. 环境与能源方面 .1222.4.3. 经济与技术方面 .1242.4.4. 产业与服务方面 .1252.4.5. 上海 ITS 发展趋势 .126第三章 上海 ITS 基本体系框架 .1273.1. ITS 系统用户需求分析 1
5、273.1.1. ITS 用户主体 1273.1.2. ITS 用户服务 .1303.2. 逻辑框架 1343.2.1. 顶层逻辑框架 .1343.2.2. 系统内部逻辑框架 .1363.3. 物理框架 1473.3.1. 顶层物理框架 .1483.3.2. 系统内部物理框架 .1483.4. 上海市 ITS 子系统 1533.4.1. 交通信息预报与综合服务子系统 1533.4.2. 道路交通运行管理子系统 .1553.4.3. 物流运输管理子系统 .1573.4.4. 突发事件与公共安全管理决策子系统 1583.4.5. 公共交通运营协调管理子系统 .1603.4.6. 智能车路子系统 .
6、1643.4.7. 多式联运子系统 .1653.4.8. 电子收费系统 .1673.4.9. ITS 数据管理系统 1683.4.10. 交通运输仿真子系统 .1713.5. 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。 ） .1723.5.1. 上海共用信息平台 .1723.5.2. 道路交通运行管理平台 .1733.5.3. 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”？）1763.5.4. 上海交通仿真及预报平台 .177上海智能交通系统发展
7、框架研究报告 目录iii3.5.5. 上海公用物流信息平台 .1793.5.6. 五大平台关系和用途 .1833.6. 保障体系 1833.6.1. ITS 关键标准保障 1843.6.2. 组织机构保障 .1853.6.3. 相关政策保障 .1863.6.4. 资金投入保障 .1873.6.5. 人才培养保障 .1873.6.6. 系统维护保障 .188第四章 上海 ITS 发展战略与基本行动 1894.1. 面向城市与交通问题的战略与行动 .1894.1.1. 智能城市内涵 .1914.1.2. 改善阻塞的战略与行动 .1914.1.3. 面向节能减排的战略与行动 .2024.1.4. 面
8、向交通安全的战略与行动 .2114.1.5. 面向交通问题的技术经济评价 .2274.2. 面向服务的战略与行动 .2324.2.1. 第一阶段的战略与行动 .2334.2.2. 第二阶段的战略与行动 .2384.2.3. 第三阶段的战略与行动 .2504.3. 面向决策的战略与行动 .2594.3.1. 第一阶段的战略与行动 .2604.3.2. 第二阶段的战略与行动 .2674.3.3. 第三阶段的战略与行动 .2724.4. 面向产业链的战略与行动 2804.4.1. 第一阶段的战略与行动 .2804.4.2. 第二阶段的战略与行动 .2864.4.3. 第三阶段的战略与行动 .295上
9、海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述1第一章 国内外 ITS 发展综述1.1. 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。1.2. 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 综述具体内容发展历程 发
10、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ITS 的发展概况未来发展趋势 未来需求的变化以及由此产生的所需 ITS 功能的变化美国日本欧盟及主要欧洲国家ITS 产业化应用成果北京、广州、深圳各系统的基本情况、关键技术，优缺点，借鉴点组织机构政府与民间的促进机构和措施 促进措施政府和民间发展 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总结：对上海 ITS 发展的借鉴和指导作用1.3. 美国 ITS 研究综述1.3.1. 美国 ITS 发展概况美国ITS研究采用了自上而下的方式
11、，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成为交上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述2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
12、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。1.3.1.1. 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19921997年的综合陆地运输效率法(Intermodal Surface Transportation Efficiency ActISTEA)开始实施的。之后又顺延到19982003年的21世纪交通运输公平法(Transpor
13、tation Equity Act for the 21st centuryTEA21)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(Automated Highway SystemAHS)的研究开发；大城市圈示范工程
14、的实施。最大的一项关键工作是1996年完成了国家系统结构(National System Architecture)，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(19982003年)的如下 6项工作：实施人力、物力配备并综合化；确保和交通有关者的知识；作好地区间的协调与合作；积极利用民间投资；上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述3培养ITS领域的优秀人才；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
15、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(IVHS America)，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(SYSTEM ARCHITEC
16、TURE)的研究就耗资达2000多万美元。1994年9月美国交通部将IVHS America更名为ITS America(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
17、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：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1 上海智能交通系统发
18、展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述45 。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。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
19、“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
20、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。1.3.1.2. 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，ITS AMERICA 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US DOT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
21、家ITS体系结构。整个开发计划分上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述5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Loral Federal Systems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，US DOT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，US DOT又公布了修订后的美国国家ITS体系结构( 第二版)。
22、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用户服务内容设定服务内容的出发点服务内容 开发领 域 主要利用者 需求 状况（1）出行前信息获取各种实时，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）出行者服务信息驾驶员出行者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
23、和预定信息（6）交通控制提高交通的流动性，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1.出行和交通管理系统管理者 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上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述6（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
24、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2.公共交通的支援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
25、有运输模式和功能付费选择非法的或潜在不安全车辆来做检查；（16）商务车辆电子通关管理者 确保商务车辆安全（17）自动路侧安全检查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4.商务车辆运营 驾驶员管理者实现驾车安全监控 以非入侵的方式监测驾驶员，载客车辆和货运车辆上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述7（19）商务车辆管理过程驾驶员管理员 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
26、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5.紧急管理管理者 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
27、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6.先进车辆安全系统驾驶员 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，道路情况的警告上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述8（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（
28、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1. 逻辑框架电子付款服务驾驶者和旅行者服务紧急服务商用车运营车辆监控与控制公交车辆管理交通管理历史数据管理金融机构应急通信系统用户历史数据系统普通车辆商用车交通请求付款紧急辩认紧急通知付款路线请求公交调度请求公交调度路线信息交通信息交通信息请求车辆状态交通控制信息交通堵塞信息事故通知事故信息路线信息优化请求维护和建设管理图 1-1 美国国家 ITS 逻辑框架2.物理框架上海智
29、能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述9运程旅行者支持个人信息访问广域无线通信车间通信车辆公交车辆商用车紧急车辆旅行者子系统交通管理信息服务提供者救援管理有线通信规划中央子系统收费管理公共交通管理出行管理车队和货运管理短距离无线通信道路收费站停车管理商业车辆检查商业车辆管理车辆子系统道路子系统图 1-2 美国国家 ITS 物理框架1.3.1.3. 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
30、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
31、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 上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述1058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
32、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
33、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上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述11本部分研究主要是
34、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
35、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。1.3.2. 美国 ITS 产业化应用成果1.3.2.1. 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
36、路引入了ETC系统，作为ITS实用化方面ETC应是上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述12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200
37、7年开始实施车路协同项目计划（Vehicle Infrastructure Integration），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（Dedicated short-range communications -DSRC）连接和IEEE 802.1
38、1p（IEEE 802.11 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52km 2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，IntelliDrive SM的研究正在交通运输（ USDO
39、T）、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IntelliDrive SM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，同时帮助降上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述13低地面运输对环境的影响。1.3.2.2. 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Operation Time Sabre计划。
40、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，四个城市是西雅图，圣安东尼奥，菲尼克斯，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
41、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(Operation Time Sabre)。根据该计划在西雅图，圣安东尼奥，菲尼克斯，纽约新泽西康涅狄格州四个大城市圈进行示范工程试验，上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述14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
42、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：为提高行车安全性提供危险信息；紧急状态时处理和服务；为旅行者提供信息的服务；向居民提供高质量的公共汽车等公共交通服务；提高道路维护管理效率；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 19921997 年的
43、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Automated Highway System)；在 19982003 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。1.3.3. 美国 ITS 发展的组织与机构1.3.3.1. 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
44、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”(joint program officeJPO)，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。上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述15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
45、开展时联邦运输部给予一定的补助。1.3.3.2. 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(Intelligent Vehicle InitiativeIVI)。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
46、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。1.3.3.3. 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
47、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上海智能交通系统发展框架研究报告 第一章 国内外 ITS 发展综述16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
48、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。旅行交通管理；公共交通管理；自动费税支付；商用车运行管理；紧急事态管理；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
