内容摘要：本文概述了近年来北美和西欧国家智能365JT交通基础设施和智能车辆应用365JT技术的发展现状、动态及其对改善道路交通系统运行状况的正反面影响，侧重介绍了智能交通系统的一些试验和实用项目的投资成本及其社会经济效益。这些项目几乎涉及到智能交通系统在道路交通运输管理应用中的各个主要方面，包括主干道管理系统、高速公路管理系统、道路基础设施管理与维修、公共交通管理系统、事故管理系统、事故预防和安全、事故预警系统、事故勘验系统、紧急事件反应管理系统、电子收费系统、出行信息/信息管理、道路气候管理、商用货运车辆管理/货物联运、以及智能车辆如辅助驾驶系统等。此外，本文对上述各个方面智能交通系统的一般构成和基本功能也作了一些概念性的论述。本期继续刊出第四部分(完)。

　　10. 道路基础设施管理与维护（Roadway Operations & Maintenance）

　　道路系统的维护管理是很费钱的，应用智能交通系统技术，能以比较经济的方式来满足这方面的需要。智能交通系统在道路设施管理与维护方面的应用(见图6)，主要集中在对养路工队、专用车辆、危险路段处治、365JT施工路段交通组织和安全保障等事务的综合管理。

图6 道路维护与管理

　　10.1 信息传播

　　道路维护施工的信息大多可以通过设置在上游路段的移动式动态标识来告示出行者。这些信息包括：部分车道或路肩的关闭、匝道的封闭、可供绕行的路线等。这种可移动的动态信息标识每个约需2.5万美元。

　　10.2 资源与设施管理

　　美国印第安娜州交通厅现在是利用专用便携式计算机来对养路工队进行日常管理。这种每台价值500美元的便携式计算机可用电子笔来操作，方便了对养路维护车队的检测与维修管理。

　　10.3 施工区管理

　　美国新墨西哥州的阿尔布克尔克(Albuquerque)市，在一座大型立交桥的建设施工期间，成立了专门的临时交通管理中心和巡警队（包括2部巡逻车和1部抢险车）。这一措施使施工期间在附近发生的交通事故的清理时间减少了44%。

　　美国俄亥俄州交通厅在其70号高速公路管辖范围内，安装了一系列摄像机来协助道路维修工段的交通管理，也收到了显著效益。

　　11. 恶劣天气条件下的道路交通管理（Road Weather Management）

　　恶劣的天气条件通常为道路设施及其正常运行带来严重影响。美国联邦公路局非常重视道路天气系统(RWIS----Road Weather Information System)的开发，将其作为智能交通系统发展的一个非常重要的方面。恶劣天气条件下的道路交通管理主要是协调好以下各项相应措施的应用(参见图7)。

图7 恶劣天气条件下道路交通管理

　　11.1 天气监测

　　在美国华盛顿州，42%的道路交通事故和70%的冬季道路交通事故是由于恶劣天气下不良路面条件而引起的。为了解决这一问题，该州交通厅在靠近凡提吉(Vantage)附近的一段冬季事故频发的90号州际公路上，安装了一个路面自动除冰系统。这是一套包括一个化学液体存储罐、一个液压泵和一个带有喷嘴的调配系统的除冰装置。装置的操作由一个气候条件观测站、一个计算机控制系统和一个闭路电视监测系统进行远程控制。监测系统监测路面和天气条件，一旦发现路面结冰，除冰装置将自动开始喷洒除冰化学溶液。整过系统的初建费用为60万美元，年运营与管理费将近3.3万美元。系统启用后，交通事故减少了，生命财产损失降低了，清理事故的次数和时间减少了，冰冻对路面和排水结构的破坏程度也下降了。根据这些效益折算，该系统的效益成本率高达2.36，每年带来的净效益为117.9万美元。

　　1997年，美国德州交通厅投资4.2万美元在阿比伦(Abilene)市建成了一个道路天气信息系统，包括安装在路边路面上的大气感应仪、遥感数据处理单元和一个装有专门处理道路天气数据软件的中央处理单元。该系统年均运营和管理费用仅为0.5万美元，却为恶劣天气条件下的交通管理带来很大便利。

　　11.2 信息传播

　　美国爱达华州交通厅的一项研究发现，在大风或路面积雪等恶劣天气条件下，利用动态信息标识提示司机缓速行驶，能收到显著效果。数据分析表明，动态信息标识的使用使行车速度下降了35%。而不使用动态信息标识时，车速只降低了9%，各种车辆仍以每小时75公里的较高速度行驶，易于酿成交通事故。

　　11.3 交通控制

　　荷兰的一项研究表明，在浓雾条件下，利用可变车速限制系统(Variable Speed Limited System)能使平均行车速度下降8~10km/h。芬兰的一项相关调查揭示，90%的驾车者认为由天气条件控制的可变车速限制系统是有益的。

　　11.4 紧急事态反应和处理

　　2002年，美国密西根州利用车辆自动定位和全球定位系统技术来管理控制和操作一个拥有500台维修车辆的大型车队。这些车辆在冬季除装有GPS接收器外，还安装了专用感应仪，来探测道路积雪，路面除冰材料铺洒情况以及大气和路面的温度等。这些数据传送到控制中心后，经处理分析，可用来安排车队的扫雪除冰计划。这项名为SEMSIM(Southwest Michigan Snow and Ice Management)的工程总共花费了186万美元。

　　12. 智能车辆系统（Intelligent Vehicle Systems）

　　智能车辆系统利用安装在汽车上的感应器和通讯设施来辅助车辆的安全驾驶，从而减少交通事故的发生或减轻事故的严重性。目前正在发展测试和应用的智能车辆技术可以分为以下3类：

• 车辆相撞警示系统(Collision Warning Systems) 监测行使中车辆的周边情况，如有危险情况发生，能及时警示司机采取相应行动，以避免可能的交通事故。
• 辅助驾驶系统(Driver Assistance Systems) 提供行驶路线，帮助搜寻满足出行需求的目的地，具有导航的功能。同时，在某些情况下，能部分控制车辆的驾驶，以避免车辆相撞事故。
• 事故通报系统(Collision Notification Systems) 在事故发生后，自动发出紧急求救信号，能加速救护伤员的过程。

　　12.1 事故警示系统

　　事故警示系统包括：

• 平交口车辆防撞系统 自动探测并警示司机是否在以高速驶近道路平交口；
• 障碍物探测系统 自动探测并警示司机在行驶道路前方一定距离内出现的障碍物，诸如其它车辆、道路落石、动物等；
• 换道警示系统 这是一种已在公交巴士和大型商用卡车中得到应用，能防止车辆在换道时可能与相邻车道上的其它车辆相撞的警示系统；
• 偏离车道警示系统 自动探测并警示司机可能出现的车辆在行驶时偏离车道而引起事故的危险。当司机处在昏昏欲睡的状态时，常常出现车辆蛇行的驾驶现象，此时该系统能自动警示司机。
• 追尾相撞警示系统 运用微波雷达和机器视觉技术(Machine Vision Technology)来探测与前车的车头时距。当车头时距过小时，自动通过图形显示或音响设备来警示司机。如果司机没有或来不及减速，系统能自动地控制车辆的刹车，以防止追尾相撞事故。
• 被追尾警示系统 当尾随车辆跟得太近时，装在车尾的警示信号会自动开启，以警示后面的司机保持距离。

　　美国公路交通安全局的一项研究表明，车辆换道/并入警示系统有可能在37%的相撞事故中发挥作用；偏离车道警示系统可在24%的翻车、相撞或冲出车道等事故中发挥预防作用；而事故预警系统在51%的事故中能发挥作用。

　　加拿大魁北克省的圣尼科拉斯(St. Nicholas)市的一家运输公司为其所属车辆安装了雷达事故预警系统，包括一个探测前方车头时距和2个探测车辆两侧盲区的感应仪。一年使用下来，车队减少交通事故33.8%。

　　美国卡内基×美伦大学(Carnegie Mellon University)的机器人研究院于2001年开始进行了一项公交车辆事故预防系统的测试研究。他们在100辆公交巴士上安装了超声感应仪和计算机，以自动探测车辆两侧盲区的障碍物。测试结果表明，系统能有效地预防车辆擦边相撞等交通事故。在成本方面，每辆车的设备配置和安装费为2,600美元。

　　美国佛罗里达州的一家运输公司为其车队装配了前视和侧视感应仪，自适应车辆巡航控制系统，以减少和防止追尾、擦边等事故。每台前/侧视感应仪的平均价格为2,500美元，自适应车辆巡航控制系统为350~400美元。

　　12.2 辅助驾驶系统

　　应用GPS技术的车载导航系统能够减少司机的失误，从而使他们在陌生地区行驶时作出更合理的判断，达到增强安全性能和节省时间的目的。公交巴士或其它商用卡车装配的集成式通讯系统能使司机和调度人员共同协作，决定是否中途改线行驶，这样可以节省时间和金钱，提高生产效率。司机视力强化设备，在夜间、路面照度不足、起雾、下雪等恶劣天气引起能见度不够的条件下，能增强司机的视觉能力。像智能巡航控制、车速控制、导航、弯道辅助驾驶、以及公交巴士和轻轨列车的编队（列）和队列解体等技术，也都有助于司机执行日常的运输作业任务。最近，在货运业务中，车载监测设备已经用来跟踪和实时报告所运货物的物理状况、司机的身心状态、车辆安全和机械性能。在发生交通事故时，车载“黑匣子”能记录车辆的各种运行数据，有利于事后对事故数据的处理。

　　意大利图灵(Turin)市的一项称为CLEOPATRA(City Laboratory Enabling Organization of Particularly Advanced Telematics Research and Assessment)的研究项目， 经过多年的测试。发现车载导航设备能使车辆的行程时间减少10%。荷兰的一项模拟研究测试了车辆的自动制动系统，结果表明，自动制动系统能使道路通行能力提高3.2%。美国公路交通安全局的实地测试数据表明，智能巡航控制技术能使车辆在频繁的加、减速行驶状态下，节省油耗3.6%。在瑞典南部365JT城市艾斯诺夫(Eslov)，有25辆私家车装备了速度控制仪，这种能自动控制车速的仪器由镶嵌在路面上的“猫眼”来激活。“猫眼”一般是镶嵌在市中心出入口或道路收费站等处的路面上。与控制车速的其它工程措施，如路面拱起、Z型弯道和小半径环岛等相比，这种车载速度控制仪更受欢迎。另外，一种电子拖挂系统能将2辆重型卡车“拖挂”起来行驶，而实际上在两车之间未使用任何实体牵引设备。这种电子拖挂系统能使两辆卡车自动地耦合起来，前后保持10m的距离，以80km/h的高速行驶。测试数据表明，该系统能使前后两车的油耗分别减少7%和21%。

　　在成本方面，美国德州圣×安多尼奥市1998年为其政府部门的590台车辆装备了车载导航设备，总投资达240万美元，其中每辆车约3,800美元。科罗拉多州的丹佛市最近投资1,000万美元，在公交巴士和调度中心之间安装了传输声音和其它数据的通讯系统。其中每台巴士上的GPS、逻辑和数据处理单元价值3,517美元。

　　12.3 事故自动报警

　　交通事故发生后，为了缩短紧急救援行动的反应时间，及时抢救伤员，车载事故自动报警系统已经用来探寻和报告事发地点和事故的严重性。这种既能由人工启动，又能自动激活的系统，通常运用车内的碰撞感应仪、GPS技术和无线通讯技术，向紧急救援中心报告事故地点、伤员伤情和伤员人数等信息。这些信息对救护人员在决定调用所需抢救设备、赶赴现场的交通方式（空中或地面）、寻找最近的抢救中心时有很大的帮助。

　　美国华盛顿州布吉湾(Puget Sound)地区的“救救我”(Help Me)求救信号系统能使出事的司机立即与抢救中心取得联系，并告知其出事地点的GPS坐标和救助要求。美国纽约州艾瑞厄(Erie)郡从1997年7月到2000年8月对事故报警系统的效用进行了实际调查，结果表明，事故报警系统能使报警的平均时间缩短到不足1分钟。相比之下，无报警系统的车辆，平均报警时间为12分钟。

　　结束语

　　可以看出，欧美国家在现代智能交通系统的开发中，均是按照各自的国情和实际需要，来选定研究方向和发展项目，做到了有目标、有计划、有重点。例如在西欧，对改善公共交通运行，提高公共交通服务质量等方面的应用项目得到了高度重视；而在北美，智能交通系统的发展则侧重于改善高速公路和城市主干道的交通运行，方便小汽车出行，减少交通事故，提高紧急救援的效率等方面。至于环境保护和节省能源，则是欧美国家发展智能交通系统的一个共同目标。

　　智能交通系统在中国的发展尚处在初始阶段。毫无疑问，中国道路交通管理也需要发展智能交通系统。但中国究竟需要什么？要发展什么？希望获取什么样的效益？能够投入多大的财力？这是摆在有关决策者和交通运输科研与管理人员面前的一些基本问题。要想根据中国的国情和实际需要来发展中国的智能交通系统，关键之一是要理智地思考和回答这些问题。希望本文对这些问题的探讨能提供一些参考性的信息。

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