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智能交通系統發展分析:中國智能交通系統發展框架構想
摘 要：八十年代以來，世界一些發達國家紛紛投入智能交通系統（ITS）的研究與開發，并已形成二十一世紀交通運輸系統的發展方向。我國是一個發展中國家，隨著經濟的高速發展，城市化、汽車化急速發展，導致交通擁擠、事故增多、環境污染等問題日益惡化。本文針對我國的實際情況，對發展ITS的必要性、緊迫性進行分析，并對發展我國ITS的框架提出了設想。
關鍵詞：ITS 信息管理通信 電子收費系統
一、中國發展ITS的必要性與緊迫性
1．ITS的概念及其意義
ITS（Intelligent Transportation System）是以信息通信技術將人、車、路三者緊密協調、和諧統一，而建立起的大范圍內、多方位發揮作用的實時、、高效的運輸管理系統。
ITS將有效地利用現有交通設施、減少交通負荷和環境污染、保障交通安全、提高運輸效率、促進社會經濟發展、提高人民生活質量，并以推動社會信息化及形成新產業受到各國的重視。目前已形成世界二十一世紀的發展方向。
2．發展中國ITS的必要性 1）中國是一個經濟持續發展的發展中國家，改革開放以來，城市化與汽車化發展十分迅猛。改革開放前，城市化水平不足19%，目前已經發展到超過30%，預測2010年將接近50%；機動車擁有量目前已達6000萬輛，并以每年10%以上的速度增長，預計2010年達到1.3億多輛；
2）中國城市交通的特點是混合交通，目前自行車擁有量超過1.8億輛，如果公共交通服務水平不提高，城市交通結構不改善，自行車擁有量將會有增無減；
3）改革開放以來，中國道路交通設施及管理設施雖然有較大改觀，但跟不上機動車增長速度?？傮w水平與發達國家有較大差距，特別是大多數城市路網結構不合理，道路功能不完善，道路系統不健全。
交通管理設施缺乏，管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是實現了監視功能，而遠沒有發揮控制功能的效應；
4）中國城市的大氣質量惡化，已逐步由無煙煤污染轉變為機動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術性能低等，致使在世界十大空氣污染最嚴重的城市中，我國就據之有七。同時，車輛狀況差也直接影響到城市交通，并已成為制約我國城市交通的重要因素。以車況較好的北京市為例，平均日故障次數達500次以上，給城市交通帶來巨大壓力。
二、中國發展ITS的主導思想
從上述必要性與緊迫性分析得到如下結論：
1．中國是一個發展中國家，與發達國家相比，我國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善，因此要結合中國的國情來研究制定我國發展ITS的戰略及發展框架；
2．中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復發達國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國ITS發展之路，以推動我國信息化進程及培育自己的ITS產業；
3．二十一世紀交通管理的發展趨勢必將是管理體制的集約化；管理設施現代化；管理手段網絡化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社會化。因此中國ITS的發展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發展。
三、中國發展ITS的目標及基本框架
綜上所述，中國ITS的發展框架應逐步實現以下三個階段目標：
（一）前期階段（5年）
1．目標
緩解交通需求矛盾，提高交通通行能力，減少中心區交通負荷。
2．措施
1）完善道路網系統功能，實施主干道（含快速路）的交通監控；
2）加強交通需求管理（TDM），實施中心主要道路的收費管理，緩解中心區交通壓力；
3）減少路口非機動車干擾，實施機動車—非機動車時空分離及對自行車實行IC卡管理；
4）路口渠化。實施信號燈優化配時及多相位信號控制；
5）提高公交服務水平。吸引一部分交通量，實施公交優先道路及優先信號；
6）公交線路網智能調度系統及信息服務系統。該系統運用GPS和計算機技術、信息網絡技術實施運行起訖點的調度，運行期間的控制、突發事件的處理，并向乘客提供實時的車輛運營情況，車輛間隔時間等服務信息；
7）建立城市機動車緊急救援系統。機動車突發故障是目前造成我國城市交通擁堵的重要原因，及時、有效地處理故障將大幅度減輕交通堵塞的發生。依靠成熟的GPS定位技術、通信技術、計算機網絡技術，并利用城市現有廠、站、救援車輛資源，再加以適當擴充，可以很快形成生產力；
8）嚴格執法，加強違章處理，實施電子抓拍和電視監視等科技手段；
9）開展動態交通分配理論方法研究，實施集中式交通控制系統軟件的開發。
3．目的
該階段的目的是充分利用現有條件，主要解決中心區交通擁堵，有目的地改進交通控制中心監控系統，改善交通結構，減少交通需求，為ITS創造必要的技術條件和交通環境。
4．階段任務
該階段同時要完成以下任務：
1）ITS標準化的制定；
2）ITS相關部門完成本行業ITS發展規劃及信息化建設目標；
3）加強宣傳、教育，發動有關企業開展ITS開發；
4）加強國際交流，了解國際ITS的動態，消化、吸收國際先進技術，研發我國ITS技術及產品；
5）進行ITS示范工程建設，推廣應用ITS技術；
（二）發展階段（10年）
1．目標
在綜合信息網絡平臺下，形成信息管理、信息通信、信息服務子系統，實現交通信息雙向 交互；實施交通指揮、控制，達到減少堵塞時間、降低交通事故、出行便捷及保護環境的目的。
2．措施
初步建設以下各系統：
1）城市信息管理系統
該系統按城市GIS數據庫、信息網絡、車輛管理信息等分步建設，不僅為ITS系統提供直接相關的動、靜態信息，同時也為未來城市發展提供各項信息服務。
2）道路交通信息通信系統
該系統由信息采集、信息處理及信息三部分組成。
信息采集：實時采集交通擁擠、事故發生、道路施工、氣候變化及停車泊位等信息。
信息處理、分析：采集的各項信息經交通信息中心進行處理和分析。
信息：將經過整理的實時信息及分析后的預測信息通過無線通信、有線廣播、電子顯示屏、net網，車載器向出行者及駕駛員。
3）微波接入網系統
該系統與交通管理監控系統及交通管理信息系統聯網，提供開放式聯網支持，通過車載單元（微波標識卡）和路邊單元（微波天線及其控制器）有效地采集交通數據，提供信息及交通控制。
4）網絡下的電子收費系統
該系統是車路間信息通信系統，通過微波通信技術實行不停車收費。該系統將在全區域內實現收費路網“一卡通”。
5）多式聯運管理服務系統
該系統采取計算機網絡技術將各交通方式的運費、管理、服務系統聯網，為客、貨運輸提供聯運服務，提高效率和管理水平。
3．目的
該階段的目的是信息通信網絡化，建立信息通信平臺，實行人、車、路之間相互傳遞實時、信息。
4．階段任務
該階段需要同時完成以下任務：
1）ITS相關部門在信息平臺建設中，要統一規劃，聯合攻關；
2）形成產、學、研一體化，推進信息產業的開發和產品研制；
3）加快智能車輛的研制生產，以適應ITS發展對汽車技術提出的要求；
4）有指導性地抓好示范工程；
5）國際間的>:請記住我站域名/
（三）成熟階段（10年）
1．目標
以ITS的發展推動信息化社會的進程，創立新產業，開拓新市場。
2．措施
1）完善交通基礎設施，并達到世界發達國家現有水平；
2）在城市綜合交通實現規劃、管理、運營智能化的基礎上，逐步實現全國各交通方式的綜合運輸規劃、管理運營智能化；
3）城市交通結構趨于合理，公交運量占較大比重；
4）完成車間通信系統；
5）成批生產電動汽車、環保車輛及智能車輛；
6）建立社會化信息服務系統；
7）形成ITS新產業。
3．目的
1）建立一種大范圍內、多方位發揮作用的實時、、高效的智能化運輸綜合管理系統；
2）實現科教興國和社會可持續發展的戰略目標；
3）推動人類邁進信息化社會。
四、結 語
本文從我國的實際情況出發，提出了我國ITS發展的框架設想，計劃用5個5年計劃的時間實現ITS的發展目標。設想必定會存在主觀臆想或脫離實際，僅作為拋磚引玉，引起大家討論。設想雖然對其中的技術關鍵沒有過多涉及，但技術問題也非常重要，是一只到達設想彼岸的船。因此，也望相關專業的同行一起討論，共謀大計。
我們一直認為在技術上，我們國家絕不比其他國家落后，雖然在發展ITS的基礎條件上遠不如發達國家，但只要堅持“兩彈一星”的創業精神，一定會實現工業化的宏偉藍圖。
智能交通系統發展分析:發展我國智能交通系統的思考
摘 要 智能交通系統是現在交通運輸發展的趨勢，就智能交通體系在國內外的發展狀況做了簡要的介紹，對中國如何發展智能交通系統提出了自己的看法和建議。
關鍵詞 智能交通 運輸系統
智能運輸系統(Intelligent Transport System)的主要思想是將傳統的交通系統看成是人、車、路的統一體,運用計算機、通信、人工智能、傳感器等領域的先進成果來徹底改變目前被動式的交通局面,使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況,而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機等設備隨時了解各個路段的交通情況,并隨時對各個交通路口的交通信號進行調整以及對外界進行信息,使整個交通系統的通行能力達到較大。
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費,加大了環境污染。我國大多數城市的平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由于車輛速度過慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經濟損失,據研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經濟損失約410億美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當于
1 000多億美元,歐洲每年因交通事故、交通擁擠和環境污染造成的經濟損失分別為500~5000和50～500億歐元。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸發面的壓力，盡量的利用現有的資源，使其發揮較大的作用，各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。
1 智能交通發展的現狀
對智能運輸系統的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力,并成為繼航空航天、軍事領域之后高新技術應用最集中的領域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。
在美國,對ITS的研究雖然起步最晚,但由于投入較多,目前已處于該領域的經驗豐富水平。1991年,美國開始對ITS研究進行投資,僅1994~1995年就確定了104項研究項目,并成立了專門組織,著手制定ITS的研究開發計劃,到1997年投資近7億美元;1998年6月9日美國總統克林頓簽署了“面向21世紀運輸權益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。該法案的確定為美國公路系統的繼續發展和重建帶來了創紀錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003),撥款總金額為2 178.9億美元,其中有相當一部分用于支持ITS的進一步研究與開發。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針,由政府、企業和個人三方面共同出資進行智能運輸系統的研究,著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通運輸界規模較大的合作研究計劃,共有12個國家的700多個單位參加,經費達5億歐元。日本從20世紀70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統的研究,并成立了全國性的ITS推進組織,是對ITS進行研究最早、實用化程度較高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務等綜合體系,并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作,有400萬臺汽車導航儀在使用,其中120萬臺可接收信息。
我國在ITS領域的研究起步較晚,但隨著全球范圍智能交通技術研究的興起,進入20世紀80年代,我國也加快了對智能交通技術研究的步伐。一方面,北京、上海、沈陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統;另一方面,國家加大了自主開發的步伐,如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS,上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等;1998年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設在交通智能運輸系統工程研究中心,代表中國參加國際智能運輸系統的標準化活動,現在正進行中國智能運輸系統標準體系框架的研究。此外,我國將從今年起在全國36個城市實施以實現城市交通智能控制為主要內容的“暢通工程”,并逐步推廣到全國100多個城市。
2 中國發展智能交通的必要性和緊迫性
中國是一個經濟持續發展的發展中國家,改革開放以來,城市化與汽車化發展十分迅猛。改革開放前,城市化水平不足19%,目前已經發展到超過30%,預測2010年將接近50%;機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到13億多輛。中國城市交通的特點是混合交通,目前自行車擁有量超過1.8億輛,如果公共交通服務水平不提高,城市交通結構不改善,自行車擁有量將會有增無減。
改革開放以來,中國道路交通設施及管理設施雖然有較大改觀,但跟不上機動車增長速度。總體水平與發達國家有較大差距,特別是大多數城市路網結構不合理,道路功能不完善,道路系統不健全。交通管理設施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是實現了監視功能,而遠沒有發揮控制功能的效應。
中國城市的大氣質量惡化,已逐步由煤煙型污染轉變為機動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術性能低等,致使中國處在世界十大空氣污染最嚴重的城市之中。同時,車輛狀況差也直接影響到城市交通,并已成為制約我國城市交通的重要因素。
3 中國發展ITS的主導思想
中國是一個發展中國家,與發達國家相比,我國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點,以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善,因此要結合中國的國情來研究制定我國發展ITS的戰略及發展框架。
中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重復發達國家走過的老路,一定要立足本國實際,走中國ITS發展之路,以推動我國信息化進程及培育自己的ITS產業。
21世紀交通管理的發展趨勢必將是管理體制集約化;管理設施現代化;管理手段網絡化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社會化。因此，中國ITS的發展將帶來一場交通管理體制與模式的變革,而這種變革將直接影響著ITS的發展。
4 發展中國智能運輸系統的對策
中國經過改革開放20多年來的建設,交通運輸的發展取得了有目共睹的成就。全社會各種運輸方式完成的客運量和旅客周轉量、貨運量和貨物周轉量有了較大幅度的提高,交通運輸技術裝備得到明顯的改善,使得中國交通運輸已從“限制型”向“適應型”過渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質”的需要過渡,已經從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運輸發展成為交通運輸的主力軍。但與發達國家相比,仍存在著一些差距，如交通運輸基礎設施總量不足的矛盾依然存在;交通運輸設施在技術裝備、服務質量等方面還很不適應國民經濟持續發展的需要,與國際水平相比差距較大;部分地區、部分運輸方式和一些運輸方向上存在著運力過剩、低水平惡性競爭的現象等。
縱觀美國、日本等發達國家的交通運輸發展經驗,不同經濟發展時期,其交通運輸發展具有不同的特征,盡管世界各國情況不同,條件也有相當的差異,但這種特征卻有著一定程度的共性。和發達國家相比,雖然中國目前經濟發展水平尚有較大差距,但改革開放的政策使我們的發展速度較快,發達國家今天遇到的問題,我們已經或者今后必將會深刻地感受到,為使交通運輸業適應21世紀的要求,我們應采取積極的對策,根據國情發展中國的智能運輸系統。
4.1 打好ITS發展基礎,特別是應加強ITS基礎理論的研究工作
目前,國際上ITS理論仍不完善,還處于發展時期,我們應積極加強與ITS開展較先進國家的交流,在國際ITS現有發展水平上結合中國特點,深入細致地進行理論研究,盡快接近或達到世界水平,以迎接21世紀ITS發展的挑戰。否則將成為別國的追隨者,成為他們不成熟技術的推廣試驗場。
4.2 建立ITS協調組織機構
中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況,鐵路、公路、民航、公安、建設等部門分頭管理,現已出現了各自發展自身ITS的勢頭,這將造成中國資源上的巨大浪費。為此應盡快成立一個由國家統一領導的,有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織,類似于美國的ITS America,日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織,來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準,特別是制定有關ITS的技術規范和整體發展規劃,實現ITS技術和產品的通用性、兼容性和互換性,加強政府的宏觀調控,以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。
4.3 注重人才的培養
隨著ITS的進一步發展,21世紀交通運輸將會發生重大變化,而與之相應的是對不同層次的專業人才需求情況與以往大不相同,為此應加強國內高校及科研單位交通運輸領域與國外ITS的交流合作,派出人員學習培訓,走出去、請進來,將近期的ITS技術溶入交通運輸專業的教學內容和科研之中,以高素質的ITS人才去迎接新世紀的挑戰。
4.4 當前迫切需要解決的問題
作為資金不足的發展中國家,應根據中國現有條件,以ITS個別項目入手選擇恰當的切入點,諸如ITS技術及其產品的標準化;ITS中的城市交通管理系統;先進的公共交通營運系統;車輛控制和安全系統;先進的物流管理系統等。從全國范圍內看,由于中國生產力布局、資源分布、經濟發展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區域不平衡性,即某些地區的發展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智能運輸的潛在市場需要。
智能交通系統發展分析:智能交通系統在我國的應用與發展
【摘 要】ITS系統是一項起源于美國的新興技術，隨著社會經濟的不斷發展和交通運輸量的持續增長，利用智能交通系統（ITS）來提高道路的利用率、道路交通的安全程度和道路使用的舒適性，已成為未來交通運輸的發展方向。本文簡要地介紹了ITS系統的基本概念和作用、應用范圍及在我國的發展狀況等。
【關鍵詞】智能交通；應用；道路；發展
在我國，隨著城市化進程的加速和汽車的普及，交通擁擠、交通事故、交通環境惡化等問題日趨嚴重。而我國的城市交通基礎設施、管理技術相對落后，使城市交通體系承受著巨大的壓力。
在此情況下，國內外學者普遍認為只有通過建立智能化交通管理系統，有效利用各種交通設備，以及與此相關的各種交通信息，使路網上的交通流處于平穩的運輸狀態，從而使交通的安全性、通暢性得到很大程度的提高，能源消耗與環境污染得到有效的降低與改善，使車與車、 車與路、車與人達到協調。
一、概念
智能交通系統（Intelligent Transport System，ITS）的前身是智能車輛道路系統（Intelligent Vehicle highway system，IVHS），而ITS系統是將先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子傳感技術、電子控制技術以及計算機處理技術等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內、多方位發揮作用的，實時、、高效
二、ITS系統的應用
1.交通信息服務系統（ATIS）。建立在完善的信息網絡基礎上的。交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上以及氣象中心的傳感器和傳輸設備，向交通信息中心提供各地的實時交通信息；ATIS得到這些信息并通過處理后，實時向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場信息以及與出行相關的其他信息；出行者根據這些信息確定自己的出行方式、選擇路線；當車上裝備了自動定位和導航系統時，該系統可以幫助駕駛員自動選擇行駛路線。
2.交通管理系統（ATMS）。ATMS有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統，但是ATMS主要是給交通管理者使用的，該系統類似于機場的航空控制器，用于檢測控制和管理公路交通，在道路、車輛和駕駛員之間提供通訊聯系。它對道路系統中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環境進行實時的監視，依靠先進的車輛檢測技術和計算機信息處理技術，獲得有關交通狀況的信息，并根據收集到的信息對交通進行控制，如信號燈、誘導信息、道路管制、事故處理與救援等。
3.公共交通系統（APTS）。APTS的主要目的是采用各種智能技術促進公共運輸業的發展，使公交系統實現安全、便捷、經濟、運量大的目標。該系統通過車載電腦、管理中心計算機與全球定位系統衛星聯網，實現駕駛員與調度管理中心之間的雙向通訊，來提供商業車輛、公共汽車和出租汽車的運營效率。目前，法國巴黎大街上的20輛公共汽車和英國倫敦約2500輛出租汽車已經在接受衛星的指揮。
4.車輛控制系統（AVCS）。指輔助駕駛員駕駛汽車或替代駕駛員自動駕駛汽車的系統。該系統通過安裝在汽車前部和旁側的雷達或紅外探測儀，可以地判斷車與障礙物之間的距離，遇緊急情況，車載電腦能及時發出警報或自動剎車避讓，并根據路況自己調節行車速度，人稱“智能汽車”。目前，美國已有3000多家公司從事高智能汽車的研制，已推出自動恒速控制器、紅外智能導駛儀等高科技產品。
5.貨運管理系統。指以高速道路網和信息管理系統為基礎，利用物流理論進行管理的智能化物流管理系統。綜合利用衛星定位、地理信息系統、物流信息及網絡技術有效組織貨物運輸，提高貨運效率。
6.電子收費系統（ETC）。是目前世界上的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風玻璃上的車載器與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計算機聯網技術與銀行進行后臺結算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的，且所交納的費用經過后臺處理后清分給相關的收益業主。在現有的車道上安裝電子不停車收費系統，可以使車道的通行能力提高3～5倍，此系統已應用于我國的部分高速路口。
7.緊急救援系統（EMS）。是一個特殊的系統，它的基礎是ATIS、ATMS和有關的救援機構和設施，通過ATIS和ATMS將交通監控中心與職業的救援機構聯成有機的整體，為道路使用者提供車輛故障現場緊急處置、拖車、現場救護、排除事故車輛等服務。
三、ITS系統在我國的發展現狀
我國是一個發展中國家，交通運輸基礎設施短缺。在ITS領域的研究起步較晚，但隨著全球范圍ITS系統研究的興起，進入20世紀80年代，我國也加快了對ITS系統研究的步伐。一方面，北京、上海、沈陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統；另一方面，國家加大了自主開發的步伐，如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS，上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等。
四、中國交通運輸目前存在的問題
1.基礎設施短缺與其利用的低效率并存。
2.基礎設施建設速度落后于車輛增長速度，交通擁堵已成為大中城市交通中的普遍現象。
3.交通安全形勢嚴峻，造成的損失巨大。
4.機動車尾氣排放已成為城市大氣污染的主要來源。
5.運輸效率低，能源消耗不斷上升。
五、發展我國ITS系統的對策
1.打好ITS發展基礎，特別是應加強ITS基礎理論的研究工作
目前，國際上ITS理論仍不完善，還處于發展時期，我們應積極加強與ITS開展較先進國家的交流，在國際ITS現有發展水平上結合中國特點，深入細致地進行理論研究，盡快接近或達到世界水平，以迎接21世紀ITS發展的挑戰。
2.建立ITS協調組織機構
應盡快成立一個由國家統一領導的，有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITS America，日本的VERTIS及歐洲的ERTICO組織，來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準，特別是制定有關ITS的技術規范和整體發展規劃，實現ITS技術和產品的通用性，兼容性和互換性，加強政府的宏觀調控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。
3.注重人才的培養
隨著ITS的進一步發展，21世紀交通運輸將會發生重大變化，而與之相應的是對不同層次的專業人才需求情況與以往大不相同，為此應加強國內高校及科研單位交通運輸領域與國外ITS的交流合作，派出人員學習培訓，走出去、請進來，將近期的ITS技術溶入交通運輸專業的教學內容和科研之中，以高素質的ITS人才去迎接新世紀的挑戰。
六、結論
我們幅員遼闊，大中城市星羅棋布，需要大量的道路來有效連接。在目前，我國的城市交通事業蒸蒸日上，急需一個完善的管理系統進行有效管理，而從高起點出發的智能管理系統正適應這一需要。
然而，智能交通管理系統是一個龐大的系統工程，需要大量的人力和財力投入，同時也涉及到社會生活的各個方面。它的推廣應用不是單純的技術問題，而是需要政府各部門介入和取得廣大群眾的廣泛支持。
智能交通系統發展分析:淺析現代智能交通系統中車牌識別技術的發展
摘 要：隨著我國現代化經濟的迅速發展，城市交通網絡日益完善，機動車輛也越來越普遍化，公路交通事業迅速發展，傳統的人工管理方式已經越來越不能滿足實際工作的需要，車輛識別技術作為智能交通系統的一個重要方向逐漸受到人們的重視。車牌照識別系統是車輛檢測系統中的一個重要環節，它在交通管理中占有重要的地位，有著多種應用。車牌識別系統一般包括車牌的定位、車牌字符分割和車牌字符識別三個部分，是車牌識別技術研究的重點，本文主要對車牌識別技術的發展和現狀進行了簡要介紹。
關鍵詞 車牌識別；圖像處理；模式識別；人工智能
1車牌識別技術簡介
隨著我國科技的發展及交通管理系統的不斷完善，車牌字符識別技術的應用已經逐漸成為智能交通系統的重要組成部分，它可以從復雜的背景中地提取、識別汽車牌照、車輛類型等信息，在交通控制和監視中占有很重要的地位，具有廣泛的應用前景。 所以，汽車牌照的識別問題已經成為現代交通工程領域中研究的重點和熱點問題之一。
由于受環境、 待識別車輛的車型復雜和車牌位置不固定等的影響，給車牌定位方法的選擇帶來一定的困難。車牌本身的污染、缺損也會影響識別率。一些車輛由于天氣或是路況不好，使得車牌被灰塵、泥土沾染，另外還有一些車輛行駛時間較長，車牌上的字符已經部分缺損了，嚴重的時候，人眼也很難辨別車牌上的字符，這些情況都會影響系統的識別工作，導致誤識別。可見，要提高車牌定位系統和字符分割系統的正確率將碰到很多困難。無疑，如果車牌字符識別系統有較高的自適應性和魯棒性，即對有一定噪聲或變形的字符圖像仍能正確識別，則會極大的減輕車牌定位系統和字符分割系統的壓力。 因此，設計一個抗干擾性能良好的車牌字符識別系統對整個車牌自動識別系統都是有益的。 同時，字符在某種程度上反映了圖形的一般特點，是一類特別的圖形，其自動識別一直受到人們的極大關注，因為它的解決對于人們的生產和生活具有非?，F實的意義。
2車牌識別系統的構成
在智能化交通管理系統中，車輛牌照是能夠辨識機動車的標識符號，其作用是無可替代的。因此車輛牌照識別系統應具有很高的識別正確率，對環境光照條件、拍攝位置和車輛行駛速度等因素的影響應有較大的冗余，并且要求滿足實時性要求。
圖1牌照識別系統原理圖
車牌識別系統是計算機圖像處理與字符識別技術在智能化交通管理系統中的應用，它主要由牌照圖像的采集和預處理、牌照區域的定位和提取、牌照字符的分割和識別等幾個部分組成，如圖 1 所示。 其基本工作過程如下：（1）當行駛的車輛經過時，觸發埋設在固定位置的傳感器，系統被喚醒處于工作狀態； 一旦連接攝像頭光快門的光電傳感器被觸發，設置在車輛前方、后方和側面的相機同時拍攝下車輛圖像（目前已發展到視頻檢測）；（2） 由攝像機或 CCD 攝像頭拍攝的含有車輛牌照的圖像通視頻卡輸入計算機進行預處理，圖像預處理包括圖像轉換、圖像增強、濾波和水平較正等；（3）由檢索模塊進行牌照搜索與檢測 ，定位并分割出包含牌照字符號碼的矩形區域；（4）對牌照字符進行二值化并分割出單個字符 ，經歸一化后輸入字符識別系統進行識別。
3車牌識別系統的發展
車牌識別技術產生于上世紀末開始的智能交通革命，智能交通系統經過近十多年的推廣、試行和發展，目前已成功地應用于若干經濟發達及較為發達國家的都市及城市、高速公路系統中。而車牌識別系統正是在這種應用背景下研制出來的，能夠自動實時檢測車輛經過和識別汽車牌照的智能交通管理系統。
進入新世紀以來，隨著我國科學技術水平的不斷提高，車牌識別技術已經逐漸更新和完善，并開始在交通、公安、路政、停車場、安防、門禁、智能小區等許多領域得到了廣泛的應用。車牌識別系統簡單地說是一種以特定目標為對象的專用視覺系統，它能夠從一幅圖像中提取分割并識別出車輛牌照，運用先進的圖像處理、模式識別和人工智能技術，通過對圖像的采集和處理完成車輛牌照的自動識別，識別結果可按需求分別包括車牌的字符、數字、牌照圖像，以至牌照顏色、坐標、字體顏色等。目前，車牌識別系統己經最廣泛應用到包括智能交通違章監視管理（電子警察），高速公路不停車收費，車輛檢測，停車場監控與管理等應用中，一方面，車牌識別系統本身是一個全數字化的智能系統，在它上面只要做不多的擴充，就可以衍生出一些其他功能。另一方面，即使是世界上很多研究機構和公司專門從事這方面的研發工作， 高性，高性能和高識別率的車牌識別系統還待開發，LPR 系統發展迅速，出現了一些較為實用的產品。
4車牌識別技術的研究現狀
自交通管理系統趨于現代化智能化以來，車牌識別技術的提出和研究使得交通管理更加便捷和輕松。其主要途徑就是對車牌的圖像進行分析，自動提取車牌信息，確定汽車牌號。這個階段的研究并沒有形成完整的系統體系，而是就車牌識別中的某一個具體問題進行討論，并且通常是采用簡單的圖像處理技術來解決。識別過程是使用工業電視攝像機拍下汽車的正前方圖像，然后交給計算機進行簡單處理，并且最終仍需要人工干預。進入 20 世紀 90 年代后， 隨著計算機視覺 （ComputerVisionTchnology）的發展和計算機性能的提高，開始出現車牌識別的系統化研究。中國、美國、日本、法國等國家相繼投入大量的人力、物力進行應用研究。 近幾年以來，計算機及其相關技術發達的一些國家開始探討用人工神經網絡技術和遺傳算法解決車牌的自動識別問題。 同時開始研究車牌識別的實時性要求，使得車牌識別系統進入實用化階段。
汽車牌照識別技術（Lieense Plate Recognition，LRP）在國外起步較早，一些實用的 LRP 系統也開始應用于車流監控，出入控制，電子收費等場合。 ARGUS 英國 Alphatech 公司的圖像部于 80 年代中期開始研制名為 RGUS 的車牌自動識別系統。 可處理黑白或彩色圖像，ARGUS 的車牌識別時約為 100 毫秒，通過 ARGUS 的車速可達每小時100 英里；新加坡的 Optasia 公司研制的 VLPRS 系統，適合于新加坡的車牌；香港的亞洲視覺公司的車牌識別產品 VECON 適用于香港制式的車牌。另外日本、加拿大、德國、意大利、英國等發達國家也都有適用本國車牌的車牌識別系統。 從識別原理上有模板匹配，支持向量機的分類器，基于特征的分類器，人工神經網絡分類器，粗糙集分類器，聚類分析等方法。國內不少學者也在進行車牌識別方面的研究，實驗室方面，西安交通大學的圖像處理和識別研究室、上海交通大學的計算機科學和工程系、清華大學人工智能國家重點實驗室、浙江大學的自動化系等在車牌識別方面有各自獨立的研究，并取得了一定的成績。 中國科學院自動化所的劉智勇等發表文章，他們在一個 3180 的樣本集中，車牌定位率為 99.4%，切分率為 94.5%。北航的胡愛明等利用模板匹配技術開發了一種應用于收費站的車牌識別系統，其識別正確率能達到 97%以上。 華南理工大學的駱雪超、劉桂雄等提出了一種基于車牌特征信息的二值化方法，該系統對效果較好的車牌的識別率能夠達到96 %。 清華大學的馮文毅等利用一種光電混合系統進行車牌識別，系統能夠通過硬件來完成車牌識別的全過程。黃志斌等將基于串行分類器的字符識別應用于車牌識別系統中，對車牌識別系統中的分類器進行了詳細的研究。
智能交通系統發展分析:談中國智能交通系統企業未來的發展對策
摘要：經過二十多年的建設和發展，中國的交通運輸行業和相關企業都取得了有目共睹的成就，智能交通技術水平有了顯著提高，正在逐漸成為交通運輸業發展的主力軍。但是，與發達國家相比，我們的智能交通行業和相關企業的力量還是十分的弱小，面對中國境內未來龐大的市場需求，我們國內的智能交通企業應該如何迅速發展，應對未來的機會和國際挑戰。
關鍵字：智能交通;現狀;趨勢;問題;對策
智能交通系統簡稱ITS，是一種先進的一體化交通綜合管理系統。是將先進的信息技術、電控技術、信息通傳技術、傳感技術、計算機處理技術集于一體，應用在整個交通運輸管理體系上的具有信息化、智能化、系統化的新型管理系統。從而形成所有交通設備的優化配置和充分利用，實現交通運輸服務的智能化和集約式發展。
二十一世紀是信息化的時代，也是公路智能化的時代，目前國際上公認智能化交通系統是解決當前交通運輸瓶頸的根本途徑。在這樣的大形勢下，我們有必要認識認清智能交通系統的現狀，了解其在全球的發展趨勢，從而制定智能交通系統企業未來的發展對策。
一、全球智能交通系統的現狀和發展趨勢
自上世紀80年代以來，很多國家都投入了大量人力，物力和財力，對ITS進行了多領域多角度的研究和實踐，并取得了顯著的成效。目前全球范圍內，已經形成了美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心，這些國家的VICS系統已經相當的完善和成熟，其中日本是智能交通系統應用最廣泛的國家，另外，歐美一些國家的智能交通系統也已普遍應用。當前，智能交通系統已經成為除了航空領域、軍事領域之外的另一高新技術集中應用領域。
最早開始對汽車交通綜合控制系統進行研究的國家是日本，從上個世紀七十年代，日本便成立了全國性的ITS組織，是最早對ITS進行研究，同時也是ITS實用化程度較高的國家。日本已經基本實現了電子地圖的全國覆蓋，支持了全國的400萬臺汽車導航儀，以及共120余萬臺同時接受信息。目前已經建成了一個十分完備的交通控制和信息服務的綜合體系。
在ITS領域內，美國的研究起步雖然比較晚，但是美國的智能交通企業借助其國內強大的科技水平、人才優勢已經雄厚的經濟基礎，目前其技術已處于該領域的經驗豐富水平。1991年，美國開始對ITS企業的相關研究進行投資，僅1994~1995年就確定了104項研究項目，并成立了專門組織，著手制定ITS的研究開發計劃，到1997年對智能交通企業投資近7億美元；不僅如此，在1998年，當時的美國總統克林頓還簽署了“面向21世紀運輸權益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”該法案跨度六個財政年，共計撥款2178.9億美元，用來支持ITS企業的進一步研究與開發，為美國公路系統的持續發展奠定了強有力的經濟基礎和后盾。
同時，歐洲的ITS企業的系統研究則根據歐洲一體化的政策，執行一個由政府、企業和個人三方共同出資的研究模式，其中當前世界上規模較大的交通運輸界合作研究計劃DRIVE工程便是其中之一的項目。DRIVE工程共有12個國家的700多個單位參加，經費達5億歐元。另外比較著名的項目還有PROMETHEUS等。
二、中國智能交通系統的現狀和問題
我國ITS的研究與開發起步比較晚，但是由于我國人口眾多、道路交通壓力巨大的基本國情，因此我國發展ITS的需求十分的迫切，對ITS的重要意義和現實作用認識的也更加的清楚，在我國國民經濟發展地十五個五年計劃綱要中指出“建立健全綜合的現代運輸體系，以信息化，網絡化為基礎，加快智能型交通的發展?！弊龅綄Φ缆方煌髁康臅r空分布進行合理有效的優化和調整，對現有資源進行充分利用和整合，實現人車路的和諧統一，改善環境質量和能源的有效利用。因此，我國目前正在著力發展ITS相關的研發和企業的發展，從而滿足我國未來交通運輸行業巨大的需求。
目前我國的智能交通行業的總體發展情況較好，但是還存在著一些顯著的問題，制約著我國智能交通企業的發展：
（一）對智能交通系統并沒有統一的整體的規劃。無論是政府行為還是企業行為，目前我國還沒有出現一套比較完整的對只能交通系統的整體規劃，各部門各企業目前都各自為政，自己關起門來搞研發，各自擁有各自的一套系統，操作平臺各自不一，各平臺之間的數據無法相互交換、設備不能相互聯結、操作手法也差異極大。因此沒有一套具有系統性和可操作性的整體規劃方案，ITS的發展瓶頸就無法突破。
（二）缺乏有效的投資機制。目前國內雖然已經有一部分從事ITS技術研究和產品開發的企業，但受到資金的限制，大都規模較小、產品較單一，尚不能形成ITS產業鏈條和產業集群，遠遠無法滿足我國交通運輸行業對智能交通系統龐大的需求。
（三）企業缺乏與政府的有效溝通機制。從發達國家的實踐經驗來看，企業或者行業之間一般都會有一個專門的組織與政府進行溝通，如企業協會等。但是由于目前我國的智能交通行業發展還遠未達到規模，而且企業實力較弱，因此當前還未出現一個能上承政府、下接民間的溝通機構，因此智能交通系統領域的資源優勢無法得到合理有效的優化配置，政府也無法整合資源優勢，有效地引導智能交通產業發展重點，調整和優化產業結構。
三、中國智能交通系統企業未來的發展方向和對策
經過二十多年的建設和發展，中國的交通運輸行業和相關企業都取得了有目共睹的成就，智能交通技術水平有了顯著提高，正在逐漸成為交通運輸業發展的主力軍。但是，與發達國家相比，我們的智能交通行業和相關企業的力量還是十分的弱小，面對中國境內未來龐大的市場需求，我們國內的智能交通企業應該如何迅速發展，應對未來的機會和國際挑戰。
（一）建立獨立機構，組織與政府和行業內部進行積極有效的溝通。欲先善其工、必先利其器，目前我們各自為政的發展勢頭，已經造成了中國資源上的巨大浪費，想要迅速的突破智能交通行業的發展瓶頸，必須借助政府的力量制定相關的技術規范和整體發展規劃，加強政府行為的宏觀調控，實現技術和產品的相互兼容和通用性，從而減少利益的沖突和資源的浪費。
（二）在技術引進的同時，加強企業自主創新能力。ＩＴＳ行業作為一個高新技術密集行業，產品的競爭力較大的必然來自產品的自主知識產權，我國的ＩＴＳ企業如果只注重引進國外技術進行簡單的生產安裝，那勢必永遠無法與國外企業進行競爭。反之我國的ＩＴＳ企業只顧自己悶起頭的搞研發，不顧當前國際先進技術的發展情況，那也只是白白浪費人力物力。因此，我國的ＩＴＳ企業必須在消化吸收國外先進技術的基礎上，根據我國實際國情，加快適合我國特色的新技術的開發和生產，提升企業的自主創新能力，從而在國際市場上占領一席之地。
（三）利用政府政策，募集企業發展資金。目前我國智能交通企業實力普遍較弱，在面對大的市場機遇時，有時會受到資金的限制，如果能通過與政府的有效溝通，獲取到政府在資金等方面的保護和支持，那便能為企業解決一部分燃眉之急。目前政府已將智能交通系統作為中國未來交通發展的重要方向，借助這一政策優勢，企業可以借助政府力量拓寬一部分的投資渠道和融資方法，把握住機會迅速發展。
（四）注重企業人才的培養。隨著智能交通行業的進一步發展，企業對不同層次的專業人才需求的質量將會越來越高，數量也會越來越多，為此應加強企業與國內高校及科研單位域與國外ITS企業的交流合作，派出人員學習培訓，走出去、請進來，將近期的ITS技術溶入本企業的科研和管理之中，培養更多的高素質的人才去迎接新世紀的挑戰。
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