五、智能交通的建设步骤
智能交通系统涉及面非常广,各城市应根据问题的主要症结来设计解决方案,应当遵循的指导思想是“如何科学、合理、有效的使用路面”。智能交通系统的建设一般要经过三个层面,交通信息资源的采集、发布,交通控制诱导,交通流量的自动控制。欧洲各城市完成第一个层面,正在进行第二个层面的建设。
第一个层面的建设是由不同的系统共同组成的,需要建立多种类型的检测系统和数据发布系统,这些系统的建立首先要考虑公用的数据接口,实现数据和设施的共享,检测设备得到的数据会被很多系统使用探测车、感应线圈、闭路电视监控系统等检测设备获得的数据都不一样,要制定统一的技术标准。建立统一的交通信息服务中心将这些数据集中起来进行数据评价、分析,筛选有效数据,向公众发布信息发布通过多种媒体发布方式(广播、互联网、手机短信等),让人们及时了解交通情况。在整个系统建设过程中要密切注意提供信息的准确性,对信息信任度的百分比上升困难下降容易。
第二个层面的建设目标是充分利用采集的数据,测算交通状况,实施交通诱导。停车诱导系统根据停车场的泊位情况提示车辆前往空闲的停车场。高速公路限速系统自动根据车流的密度在可变情报板上提示车道的限速,各条车道的限速可以不同。在事故发生后可以在不同的路段对车辆进行诱导,使车辆提前绕开事故地点。在紧急情况下使用信号灯强制实行交通分流,最简单就是通过红绿灯显示疏堵。堵车信息实现跨区域通知,可以绕开堵车地点的车辆就不会被堵。
第三个层面是对车辆进行直接控制。需要车辆制造商的配合,在车辆上加装各种设备,如:GPS、交通地图显示仪、测距雷达。需要开发先进的驾驶员支持系统,将各种信息及时发送到车辆上。在欧洲实现第三层除了技术和成本的原因外还存在较大的法律上的问题。
(二)欧洲智能交通对我国的启发:
1、规划和建设立体的交通网络。伦敦、巴黎每个城市都有250多万辆小车,他们很好地处理好了交通问题,保护了古城。关键是科学、合理地进行交通网络的规划,高速公路、城市道路、铁路、地铁、有轨电车、航空等组成了立体的交通网络,满足了不同层次、不同需求的出行需要。同时大力发展公共交通,推行公交优先,采取各种政策减少不必要的交通运输量,通过各种方式吸引人们进行集中乘坐或使用公共交通。这也是我国现在和今后所应该做的。
2、充分利用现有资源,极大限度地发挥高速公路的作用。伦敦的道路并不宽、巴黎道路的环岛特别多,凯旋门环岛有12条道路相交,但他们的交通处理得较好,关键是科学合理的交通组织管理,和市民的高素质。英国人的绅士风度(礼让)、德国人严谨(尊纪)、法国人的浪漫(互谅),使他们能适应这样大的交通流量。我们应该在提高市民的素质上下功夫。
3.公交优先必须在政策上给予扶持,并采取各种措施充分吸引公众乘坐公交。大力发展公共交通是解决城市交通的行之有效的方法。公交优先不仅仅体现在公交专用道,还应该在政策上的扶持,和对公众乘坐公交的优惠和吸引。提高公交网的覆盖面,确保公交的便捷、准时对公交车票实行政府补贴,让低廉的价格和优质的服务来吸引公众乘坐公交。甚至还可以在上、下班(上、放学)时间段免费乘坐公交车,促使人们在高峰时段首选公交而放弃私家车,自行车等个体交通工具,让出空间,减少交通量,方便交通。
4、政府应成立交通管理指挥中心。实行统一的交通管理,公安、交通、高速公路等相关部门有机统一,共同建设智能交通系统,各自采集的交通路况信息及时汇总到指挥中心,通过统一处理及时对外发布。
(三)、智能交通的组成技术
智能交通的组成技术可分为:检测技术、信息发布技术、信号灯控制技术和车辆控制技术。
1、检测技术:用于检测车辆、人、货物的具体位置。常用的有红外遥感测距技术,感应线圈技术、闭路电视监控系统,探测车和GPS定位技术等。
红外遥感测距技术用于测量车距,车辆分布和车速等情况。通过遥感技术可以记录每天的车辆流通情况,为建立车流量分析的数据模型提供依据。
感应线圈技术和红外遥感技术的功能相同,差别是线圈需要埋设在道路建设时安装,不影响景观。遥感技术安装在道路两边,适用于检测老的道路,影响景观。
闭路电视监控系统让控制中心的人能够直观地了解车流量,并在事故发生后能够直接观测到现场,实施科学的调度。
探测车对没有或无法安装硬件设施的道路进行抽查,通过探测车上的多种检测设备,开一次就能掌握道路上的各种情况。
GPS定位技术主要用于检测车辆位置和速度,同时还能采集车辆本身其他数据如:轮胎压力、油耗、开门次数、载重情况等。通过GPS可以监控并限制车辆的加速度,减少空气污染。目前这些技术已经成熟,但是必须通过立法才能执行。
2、信息发布技术:用于将道路上的情况发布出去常用的有:广播、手机短信提示、可变情报板、网站以及车辆上的智能终端。
广播是一种最方便实用的工具。在英国南汉普敦实施的智能交通试验项目ROMANSE汇总由各种检测技术为基础的系统提供的交通信息。通过市政府交通管理中心,实现三个地区统一进行交通管理,强制通过广播提供路况信息(车辆在进入高速公路后不管收听那个频道的广播节目,在定点时间都会强制收到道路情况的广播)。整个项目欧盟和英国政府共同投资、地区政府负责系统的维护。在交通控制中心里设有BBC广播公司的人员,高峰时每半小时发布一次道路情况,平时一个小时一次。
手机短信是一种增补方式,用于发布临时的交通信息情况,用户可以在出发时进行登记,在路上就可以及时收到各种交通信息。
可变情报板可以显示下雨、大雾等情况,提示车速限制,到达时间预测以及实施交通诱导。显示的信息有些是强制的、有些是可选择的,可变情报板距离一般不超过1.5-2公里。在英国智能交通的试验段上180公里的高速公路提供80个可变情报板,可提前告知路况,目前已使用4年。使用后:每年节省道路延迟带来的500万英镑的成本,每个事故可减少30万英镑的损失。40%的驾驶员会根据情况调整行驶线路。在巴黎的环城高速公路上可变情报板会提醒你到达下一出口的时间。经统计有8%的人阅读可变情报板,通过可变情报板道路的收益增加18-20%,促使12-13%的行车线路发生改变。
通过网站发布道路状况可以让即将出行的人在家中就能选择行驶线路从网站上收集到车辆行驶线路反馈又能用于估算道路状况可能发生的变化。
智能终端是指在车辆上安装的可以接受、查询信息的终端显示设备。结合GPS和GIS技术,在车上通过智能终端能够知道车辆所在的位置,前方道路情况,合理的行驶线路。但是受到价格和综合信息平台没有有效建立等因素的制约目前这类应用在欧洲也很少使用。
3、信号灯控制技术。信号灯可以引导或强制车辆分流。用红绿灯显示疏堵是最简单的,通过合理的设置信号灯可以控制入口的流量。基于SCOOT系统的交通控制中心,是由英国和欧盟政府共同支持,从九十年代初期开始建设整个ITS项目至今已有十几年历史。SCOOT的原理:根据上流车队情况预测到达下流的时间,优化信号灯的控制,让车队快速通过。在公交优先方面对延迟的公交车提供绿灯使其快速通过,然后调度垂直线路的绿灯时间,使道路恢复原来的状态。
4、车辆控制技术。它是智能交通未来的发展方向,车辆在进入高速公路后就由指挥中心控制运行,驾驶员被剥夺车辆的行驶权利。车辆能自动调整速度,按指定的路线行驶,出现事故时能自动刹车。目前各项技术都在研制阶段,在欧洲实施车辆控制技术还需要得到法律上的许可。