中外智能交通系統發展模式比較(二)
4 ITS建設模式分析和借鑒
4.1 美國注重ITS安全設施的建設
目前，美國在ITS領域獨樹一幟，根據本國的交通基礎設施特點和實際需要，已建立起相對完善的車隊管理、公交出行信息、電子收費和交通需求管理等四大系統及多個子系統和技術規范標準。其中建設發展較快的分別是：車輛安全系統(占51%)、電子收費(占37%)、公路及車輛管理系統(占28%)、實時自動定位系統(占20%)、商業車輛管理系統(占14%)。“9·11”恐怖事件引發了美國政府和交通界人士的反思，認為ITS應該而且能夠有效預防恐怖襲擊，加強基礎設施和出行者的安全，并可以用于評價災難的程度和加快交通的恢復，實現快速疏散和隔離。因此，美國ITS今后的建設趨勢之一就是研究ITS在美國安全體系中維護地面交通安全的作用，重點將集中在安全防御、用戶服務、系統性能和交通安全管理方面。
4.2 日本注重ITS誘導設施的建設
在日本，建設省組織了以豐田公司為首25家公司聯合研究開發自動公路系統(AHS)。近幾年，日本還投入15億日元開發了全國公路電子地圖系統，打開了車輛電子導航市場，已經有近400萬套車內導航系統在市場上應用。比如，針對人多地少、城市道路狹窄、兩側高樓林立形成的城市峽谷對GPS信號的遮擋，日本采用了信標作為信息發布的重要手段，并開發雙向信標設備，這在世界上獨樹一幟，處于先進水平。目前，日本的ITS建設主要集中在交通信息提供、電子收費、公共交通、商業車輛管理以及緊急車輛優先等方面。
4.3 歐洲注重ITS基礎平臺的構建
歐洲在ITS建設方面的進展，介于日本和美國之間。日前正在進行Telematic的全面應用開發工作，計劃在全歐洲范圍內建立專門的交通(以道路交通為主)無線數據通信網，ITS的主要功能如交通管理、導航和電子收費等都圍繞Telematic和全歐無線數據通信網來實現。目前，在開發先進的旅行信息系統(ATIS)、車輛控制系統(AVCS)、商業車輛運行系統(ACVO)、電子收費系統等方面。
4.4 其它國家ITS注重示范工程的建設
韓國ITS示范工程選在光州市，預計耗資100億韓元，選取了交通感應信號系統、公交車乘客信息系統、動態線路引導系統、自動化管理系統、即時播報系統、電子收費系統、停車預報系統、動態測重系統、ITS中心等9項內容，并以此驗證ITS在韓國的適用性。目前比較普及的是車輛位置跟蹤系統(AVLS)、物流、宅送和貨運(CVO)管理信息系統，這些系統能夠通過電子地圖的控制中心和車輛通過數據通信掌握車輛的位置、貨物負荷情況、移動路徑等有關信息，提高車輛的運營效率和減少運營的費用。
馬來西亞ITS建設集中在以美國硅谷為藍本的多媒體超級走廊(MSC)，覆蓋區域狹長，從位于吉隆坡88層的國油雙峰塔開始，南伸至雪邦新國際機場，達750平方公里。MSC計劃目標是利用兆位光纖網絡，把多媒體咨訊城、國際機場、新聯邦首都等大型基礎設施聯系起來，提供世界一流的軟硬件設施。
新加坡ITS建設集中在先進的城市交通管理系統方面，該系統除了具有傳統功能，如信號控制、交通檢測、交通誘導外，還包括用電子計費卡控制車流量。在高峰時段和擁擠路段，還可以自動提高通行費，盡可能合理地控制道路的使用效率。
4.5 我國ITS建設應借鑒的方面
就我國而言，在《中國ITS體系框架研究》中涉及到8個服務領域，分別是交通管理與規劃、電子收費、出行者信息、車輛安全與輔助駕駛、緊急事件和安全、運營管理、綜合運輸和自動公路。“十五”中建設重點集中在國道主干線電子(收費)系統、現代運營體系和物流體系、高速公路緊急事件管理系統、城市間旅客快速運輸管理和信息服務系統、水運綜合信息系統、水上交通管制、事故處理與救援系統、先進的船舶控制系統、船舶自動識別系統。這些系統都借鑒了國外ITS建設的經驗，同時也考慮了我國的實際情況，但面對交通基礎設施建設、交通需求以及交通發展目標的變化，對這些建設重點勢必需要進行重新整合和梳理，從最急需建設的系統入手，制定ITS的建設內容和目標，滿足新時期我國交通發展目標的需要。
5 ITS運營模式分析和借鑒
5.1 ITS建設前期和后期運營目標不同
歐、美等國家和地區在ITS項目運營初期側重于技術和系統開發，隨著技術的成熟和系統的不斷完善，逐漸重視系統對用戶的優質服務和系統性能的優化，由基礎設施建設和車輛生產，逐步轉向通過交通設施和車輛性能的完善，來提高交通運輸系統的服務質量。交通行業的“產出”根據用戶的滿意程度，而不是產量和工程量來衡量。這種“產出”的轉變，將要求通過高效的運營來滿足系統的需要。
5.2 注重ITS整體化信息網絡的建設
美國ITS高效運營目標的實現，在很大程度上取決于全國性、整體化的交通運輸信息網絡。這個信息網絡需要收集的信息包括：交通基礎設施的自然狀態、使用與維護檔案、環境狀況、天氣條件等信息。這些信息的收集、使用和管理需要政府有關部門和私人企業，包括運輸公司、服務行業以及廣大出行者的全面協作和努力。
5.3 各種交通方式之間能夠全面協調運營
對于廣大出行者而言，為了出行更加方便、省時和經濟，各種交通方式之間的全面協調運營，將形成一個整體化的交通運輸系統。這樣，不同交通方式之間轉換、繞行和換乘引起的時間改變、不同地區之間的服務標準問題等都可得到合理的解決。交通信息網絡提供的服務還包括在線地圖、行駛向導、公路沿線可變信息標牌和信息亭、行程中的出行住宿預訂服務、出行計劃安排和行程中的實時出行計劃改變等。
對于貨運交通而言，無論是通過單一運輸方式還是在多種運輸方式之間，信息服務都有助于更有效地完成貨物運輸任務。信息收集、使用和管理可針對貨物運輸的特點，解決貨運過程中貨運方式轉換問題，以及在地區間如何更好地提供交接服務的問題。比如，在美國州際公路上，商業貨車進行跨州運輸作業時，需要在沿途每個州設置的稱重站停下來稱重、檢測貨物，并交納稅款等，通過及時地將貨物信息在沿途各州之間交流，則可免去很多繁復的手續和不必要的延誤。另一方面，貨運公司和貨主通常十分關注某些貨物在運送途中的狀況，這樣，實時的貨運信息收集與傳送就顯得很有必要了。
5.4 我國ITS運營應借鑒的方面
在我國，雖然ITS已經開始和主體工程同步規劃建設，但進行的主要是ITS的前期和基礎工作，前期工作主要是為ITS的實施做好通信資源的預留工作，基礎工作表現在交通工程機電設施的建設上，ITS運營還處在初級階段，只是作為整個主體設施運營的一部分。
另外，我國的交通基礎設施還處在大規模建設階段，以公路交通為例，雖然高速公路的總體規模不斷擴大，但除局部區域外，總體上還沒有形成網絡，即使在形成網絡的個別區域，由于投資主體和管理體制的不同，ITS(以交通工程機電系統為代表)的規模效率和網絡效率還很難發揮，比如ETC建設方面，雖然在個別路段的個別車道已經實施，但無論是物理基礎還是信息載體上都還沒有形成系統，從而在很大程度上影響了其效率的發揮。
6 ITS管理模式分析和借鑒
6.1 美國ITS管理注重安全應急和效率
美國在ITS管理方面的一個重要目標是減少撞車交通事故。事故自動定位信息系統能通過無線電話和其它通訊設施傳送信息; 交通事故應變路線軟件能夠用來搜尋最適宜的救援中心，并為其救護人員趕赴現場規劃最佳路線; 路線引導軟件功能包括最佳路線識別、優先調用平交口信號等，能有效地引導救護車輛快速地到達事故現場；在救護現場，聲像通訊設施能將搶救實況直接轉送到醫療中心，以便醫療中心在傷員到達之前作好搶救手術的準備工作。
美國的先進交通管理系統具備智能地、自適應地管理各種地面交通的能力，能實時地監視、探測區域性交通流運行狀況，快速地收集各種交通流數據，及時地分析其運行特征、預測其變化，制定最佳應變措施和方案。這方面的研究包括“車輛-道路自動化協作系統(CVHAS) ”和“設施-車輛運輸自動化系統 (IVTAS) ”等。同時，區域性交通網絡在超越地區界限和運輸方式的前提下，能夠“無間隙地”整合起來，實現一體化運行目標。交通控制中心和管理系統達到網絡化，交通管理中心的數據匯集有助于更有效地管理超區域性的交通系統運行。
6.2 日本ITS管理注重信息采集和利用
日本交通信息采集多種手段相結合，數量和分布多而廣。例如，車輛檢測器基本遍布主要街道，實時采集控制地區的路面交通信息，并到交通控制中心進行處理。中心計算機對采集的信息自動處理，得出當前交通流量、速度、路段堵塞程度，估算通行時間，選擇一個預定交通信號控制方案，使整個道路系統達到最大通行能力。經過處理后的信息在交通控制中心顯示屏上實時顯示，包括關鍵路段、路口CCTV圖像、交通狀況統計、分析、評價的數據。
通過遍布在全市道路范圍內的顯示板，發布可視化文字或圖形的交通信息; 通過多個廣播電臺和路側廣播進行路況播報；通過裝有VICS的車載終端查詢文本、圖形或地圖形式的交通信息；通過可接入Internet的手機查詢實時交通信息。這些交通信息發布可以對交通進行誘導，在一定程度上大大提高了現有道路的通行能力，交通事故也明顯減少。
另外，日本在信息使用上具有大交通的理念，不同管理部門之間的信息共享程度比較高。盡管高速公路與城市道路分別由交通部門和警察部門管理，但信息可以實現互通和共享，如高速公路管理部門可為警察提供及時高速公路的交通情況和天氣情況。
6.3 我國ITS管理應借鑒的方面
我國在ITS管理方面開展了一系列研究和工程實施，在城市交通管理、高速公路監控系統、收費系統、安全保障系統等方面取得多項科研成果，并開發生產了車輛檢測器、可變情報板、可變限速標志、緊急電話、分車型檢測儀、監控地圖板等多種專用設備，制定了一系列標準和規范。無疑，這些工作是實現ITS高效管理的基礎。
然而，我國交通信息集成和應用程度還比較落后，現有的交通顯示屏基本上是靜態交通信息，社會交通參與者利用交通信息的程度比較低，尚未形成真正意義上的交通誘導。更為重要的是，我國的交通工程設施與其道路設施相比還比較落后，同時與交通管理部門的信息協調溝通、統一管理，尚缺乏機制的保障。
4.1 美國注重ITS安全設施的建設
目前，美國在ITS領域獨樹一幟，根據本國的交通基礎設施特點和實際需要，已建立起相對完善的車隊管理、公交出行信息、電子收費和交通需求管理等四大系統及多個子系統和技術規范標準。其中建設發展較快的分別是：車輛安全系統(占51%)、電子收費(占37%)、公路及車輛管理系統(占28%)、實時自動定位系統(占20%)、商業車輛管理系統(占14%)。“9·11”恐怖事件引發了美國政府和交通界人士的反思，認為ITS應該而且能夠有效預防恐怖襲擊，加強基礎設施和出行者的安全，并可以用于評價災難的程度和加快交通的恢復，實現快速疏散和隔離。因此，美國ITS今后的建設趨勢之一就是研究ITS在美國安全體系中維護地面交通安全的作用，重點將集中在安全防御、用戶服務、系統性能和交通安全管理方面。
4.2 日本注重ITS誘導設施的建設
在日本，建設省組織了以豐田公司為首25家公司聯合研究開發自動公路系統(AHS)。近幾年，日本還投入15億日元開發了全國公路電子地圖系統，打開了車輛電子導航市場，已經有近400萬套車內導航系統在市場上應用。比如，針對人多地少、城市道路狹窄、兩側高樓林立形成的城市峽谷對GPS信號的遮擋，日本采用了信標作為信息發布的重要手段，并開發雙向信標設備，這在世界上獨樹一幟，處于先進水平。目前，日本的ITS建設主要集中在交通信息提供、電子收費、公共交通、商業車輛管理以及緊急車輛優先等方面。
4.3 歐洲注重ITS基礎平臺的構建
歐洲在ITS建設方面的進展，介于日本和美國之間。日前正在進行Telematic的全面應用開發工作，計劃在全歐洲范圍內建立專門的交通(以道路交通為主)無線數據通信網，ITS的主要功能如交通管理、導航和電子收費等都圍繞Telematic和全歐無線數據通信網來實現。目前，在開發先進的旅行信息系統(ATIS)、車輛控制系統(AVCS)、商業車輛運行系統(ACVO)、電子收費系統等方面。
4.4 其它國家ITS注重示范工程的建設
韓國ITS示范工程選在光州市，預計耗資100億韓元，選取了交通感應信號系統、公交車乘客信息系統、動態線路引導系統、自動化管理系統、即時播報系統、電子收費系統、停車預報系統、動態測重系統、ITS中心等9項內容，并以此驗證ITS在韓國的適用性。目前比較普及的是車輛位置跟蹤系統(AVLS)、物流、宅送和貨運(CVO)管理信息系統，這些系統能夠通過電子地圖的控制中心和車輛通過數據通信掌握車輛的位置、貨物負荷情況、移動路徑等有關信息，提高車輛的運營效率和減少運營的費用。
馬來西亞ITS建設集中在以美國硅谷為藍本的多媒體超級走廊(MSC)，覆蓋區域狹長，從位于吉隆坡88層的國油雙峰塔開始，南伸至雪邦新國際機場，達750平方公里。MSC計劃目標是利用兆位光纖網絡，把多媒體咨訊城、國際機場、新聯邦首都等大型基礎設施聯系起來，提供世界一流的軟硬件設施。
新加坡ITS建設集中在先進的城市交通管理系統方面，該系統除了具有傳統功能，如信號控制、交通檢測、交通誘導外，還包括用電子計費卡控制車流量。在高峰時段和擁擠路段，還可以自動提高通行費，盡可能合理地控制道路的使用效率。
4.5 我國ITS建設應借鑒的方面
就我國而言，在《中國ITS體系框架研究》中涉及到8個服務領域，分別是交通管理與規劃、電子收費、出行者信息、車輛安全與輔助駕駛、緊急事件和安全、運營管理、綜合運輸和自動公路。“十五”中建設重點集中在國道主干線電子(收費)系統、現代運營體系和物流體系、高速公路緊急事件管理系統、城市間旅客快速運輸管理和信息服務系統、水運綜合信息系統、水上交通管制、事故處理與救援系統、先進的船舶控制系統、船舶自動識別系統。這些系統都借鑒了國外ITS建設的經驗，同時也考慮了我國的實際情況，但面對交通基礎設施建設、交通需求以及交通發展目標的變化，對這些建設重點勢必需要進行重新整合和梳理，從最急需建設的系統入手，制定ITS的建設內容和目標，滿足新時期我國交通發展目標的需要。
5 ITS運營模式分析和借鑒
5.1 ITS建設前期和后期運營目標不同
歐、美等國家和地區在ITS項目運營初期側重于技術和系統開發，隨著技術的成熟和系統的不斷完善，逐漸重視系統對用戶的優質服務和系統性能的優化，由基礎設施建設和車輛生產，逐步轉向通過交通設施和車輛性能的完善，來提高交通運輸系統的服務質量。交通行業的“產出”根據用戶的滿意程度，而不是產量和工程量來衡量。這種“產出”的轉變，將要求通過高效的運營來滿足系統的需要。
5.2 注重ITS整體化信息網絡的建設
美國ITS高效運營目標的實現，在很大程度上取決于全國性、整體化的交通運輸信息網絡。這個信息網絡需要收集的信息包括：交通基礎設施的自然狀態、使用與維護檔案、環境狀況、天氣條件等信息。這些信息的收集、使用和管理需要政府有關部門和私人企業，包括運輸公司、服務行業以及廣大出行者的全面協作和努力。
5.3 各種交通方式之間能夠全面協調運營
對于廣大出行者而言，為了出行更加方便、省時和經濟，各種交通方式之間的全面協調運營，將形成一個整體化的交通運輸系統。這樣，不同交通方式之間轉換、繞行和換乘引起的時間改變、不同地區之間的服務標準問題等都可得到合理的解決。交通信息網絡提供的服務還包括在線地圖、行駛向導、公路沿線可變信息標牌和信息亭、行程中的出行住宿預訂服務、出行計劃安排和行程中的實時出行計劃改變等。
對于貨運交通而言，無論是通過單一運輸方式還是在多種運輸方式之間，信息服務都有助于更有效地完成貨物運輸任務。信息收集、使用和管理可針對貨物運輸的特點，解決貨運過程中貨運方式轉換問題，以及在地區間如何更好地提供交接服務的問題。比如，在美國州際公路上，商業貨車進行跨州運輸作業時，需要在沿途每個州設置的稱重站停下來稱重、檢測貨物，并交納稅款等，通過及時地將貨物信息在沿途各州之間交流，則可免去很多繁復的手續和不必要的延誤。另一方面，貨運公司和貨主通常十分關注某些貨物在運送途中的狀況，這樣，實時的貨運信息收集與傳送就顯得很有必要了。
5.4 我國ITS運營應借鑒的方面
在我國，雖然ITS已經開始和主體工程同步規劃建設，但進行的主要是ITS的前期和基礎工作，前期工作主要是為ITS的實施做好通信資源的預留工作，基礎工作表現在交通工程機電設施的建設上，ITS運營還處在初級階段，只是作為整個主體設施運營的一部分。
另外，我國的交通基礎設施還處在大規模建設階段，以公路交通為例，雖然高速公路的總體規模不斷擴大，但除局部區域外，總體上還沒有形成網絡，即使在形成網絡的個別區域，由于投資主體和管理體制的不同，ITS(以交通工程機電系統為代表)的規模效率和網絡效率還很難發揮，比如ETC建設方面，雖然在個別路段的個別車道已經實施，但無論是物理基礎還是信息載體上都還沒有形成系統，從而在很大程度上影響了其效率的發揮。
6 ITS管理模式分析和借鑒
6.1 美國ITS管理注重安全應急和效率
美國在ITS管理方面的一個重要目標是減少撞車交通事故。事故自動定位信息系統能通過無線電話和其它通訊設施傳送信息; 交通事故應變路線軟件能夠用來搜尋最適宜的救援中心，并為其救護人員趕赴現場規劃最佳路線; 路線引導軟件功能包括最佳路線識別、優先調用平交口信號等，能有效地引導救護車輛快速地到達事故現場；在救護現場，聲像通訊設施能將搶救實況直接轉送到醫療中心，以便醫療中心在傷員到達之前作好搶救手術的準備工作。
美國的先進交通管理系統具備智能地、自適應地管理各種地面交通的能力，能實時地監視、探測區域性交通流運行狀況，快速地收集各種交通流數據，及時地分析其運行特征、預測其變化，制定最佳應變措施和方案。這方面的研究包括“車輛-道路自動化協作系統(CVHAS) ”和“設施-車輛運輸自動化系統 (IVTAS) ”等。同時，區域性交通網絡在超越地區界限和運輸方式的前提下，能夠“無間隙地”整合起來，實現一體化運行目標。交通控制中心和管理系統達到網絡化，交通管理中心的數據匯集有助于更有效地管理超區域性的交通系統運行。
6.2 日本ITS管理注重信息采集和利用
日本交通信息采集多種手段相結合，數量和分布多而廣。例如，車輛檢測器基本遍布主要街道，實時采集控制地區的路面交通信息，并到交通控制中心進行處理。中心計算機對采集的信息自動處理，得出當前交通流量、速度、路段堵塞程度，估算通行時間，選擇一個預定交通信號控制方案，使整個道路系統達到最大通行能力。經過處理后的信息在交通控制中心顯示屏上實時顯示，包括關鍵路段、路口CCTV圖像、交通狀況統計、分析、評價的數據。
通過遍布在全市道路范圍內的顯示板，發布可視化文字或圖形的交通信息; 通過多個廣播電臺和路側廣播進行路況播報；通過裝有VICS的車載終端查詢文本、圖形或地圖形式的交通信息；通過可接入Internet的手機查詢實時交通信息。這些交通信息發布可以對交通進行誘導，在一定程度上大大提高了現有道路的通行能力，交通事故也明顯減少。
另外，日本在信息使用上具有大交通的理念，不同管理部門之間的信息共享程度比較高。盡管高速公路與城市道路分別由交通部門和警察部門管理，但信息可以實現互通和共享，如高速公路管理部門可為警察提供及時高速公路的交通情況和天氣情況。
6.3 我國ITS管理應借鑒的方面
我國在ITS管理方面開展了一系列研究和工程實施，在城市交通管理、高速公路監控系統、收費系統、安全保障系統等方面取得多項科研成果，并開發生產了車輛檢測器、可變情報板、可變限速標志、緊急電話、分車型檢測儀、監控地圖板等多種專用設備，制定了一系列標準和規范。無疑，這些工作是實現ITS高效管理的基礎。
然而，我國交通信息集成和應用程度還比較落后，現有的交通顯示屏基本上是靜態交通信息，社會交通參與者利用交通信息的程度比較低，尚未形成真正意義上的交通誘導。更為重要的是，我國的交通工程設施與其道路設施相比還比較落后，同時與交通管理部門的信息協調溝通、統一管理，尚缺乏機制的保障。
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