高速公路的信息化与智能化发展

高速公路的信息化与智能化发展

前言

随着城市化的进展和汽车的普及，交通拥挤加剧，交通事故频发，交通环境恶化，交通问题已成为国家困扰的社会问题。智能交通系统是解决以上交通问题的有效途径，其基本特征为信息化，其核心技术为智能化，两者之间存在密切的联系，交通信息化是智能化的基础，没有交通信息化就无法实现智能化；交通智能化是交通信息化的推进和延伸，交通智能化对信息化提出了更高的要求，从而促进交通信息化的发展。

1、高速公路信息化与智能化的概念

1.1 高速公路信息化

信息化是指信息技术产业化和信息资源开发利用产业化所组成的整个信息革命的发展过程，它反映一个国家或地区利用信息技术和信息资源的总体水平。信息化是一个整体的概念，包括六个基本要素：信息资源、信息技术应用、信息传输网络、信息技术和产业、信息化人才以及信息化政策法规和标准。

高速公路管理的信息化是交通信息化的主要内容之一，其含义可以理解为：在高速公路的规划、建设、养护、运营及交通管理方面运用信息技术，实现信息采集、处理及服务的系统化，并共享其资源，从而提高高速公路的管理和服务水平。

1.2 高速公路智能化

高速公路是一个涉及人、车、路、环境等多个要素的、复杂的、

动态的大系统，智能化的高速公路系统是智能交通系统的一个重要组成部分。

1.2.1 智能交通系统简述

（1 ）智能交通系统概念（Intelligent Transportation Systems）：是以先进的交通信息系统为基础，将信息采集技术、数据通信业务、电子控制技术及计算机处理技术等有效地运用于整个运输管理体系，使人、车、路密切的配合，和谐的统一，从而建立起一种在大范围内全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合运输管理系统。

（2）智能交通系统的服务领域：目前国际上公认的智能交通系统的服务领域为七个方面：①先进的交通信息服务系统；②先进的交通管理系统；③先进的公共交通系统；④先进的车辆控制系统；⑤货运管理系统；⑥电子收费系统；⑦紧急救援系统。

（3）智能交通系统主要内容：①交通管理与规划；②电子收费；

③出行者信息服务；④车辆安全与辅助驾驶；⑤紧急事件和安全；⑥运营管理；⑦综合运输

1.2.2 高速公路智能化的含义

高速公路智能化是指将先进的信息技术、数据通信技术、电子控制技术和系统集成技术等有效的应用于高速公路的建设与管理，从而加强车辆、道路、使用者三者之间的联系，从而形成一种安全、高效的运输系统。与传统的高速公路管理相比，智能化最大的区别就是充分体现以人为本的管理思想。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。

在高速公路交通运输的各个环节，如何为高速公路的建设者、管理者和出行者提供方便、快捷的服务是智能化所要解决的核心问题。

高速公路智能化的基本构成包括信息采集、信息的处理与综合、决策决定、决策的执行、决策的评价与改进五部分。

1.2.3 高速公路智能化的基本要素

高速公路智能化的基本要素主要包括信息化和综合化：①能完整、实时的采集和发布高速公路交通信息及其他相关信息；②交通参与者、交通管理者、交通工具、道路管理设施间能实时和高效的进行信息交换；③高速公路智能化是将原先分散的各个子系统有机的组成一个整体，大大提高了现有交通系统的管理水平、控制能力，并提高了交通网络的通行能力，减轻了交通对环境的负面影响，而且发展了交通运输行业的组织形式、管理水平，革新了交通运输观念。

1.2.4 高速公路智能化的主要功能

高速公路智能化系统是智能运输系统的一个子系统，因此智能化的高速公路系统的功能也必然与智能运输系统的功能相一致。智能交通系统的八个功能域为交通管理与规划、电子收费、出行者信息、紧急事件管理和安全、运营管理、综合运输、车辆安全辅助驾驶与自动公路等，这就决定了智能化高速公路系统的主要功能必然被这八个功能域所函盖，结合现有高速公路的业务管理机构设置情况，形成高速公路智能化六个主要功能：交通监控、紧急事件与安全管理、收费管理、出行者信息服务、先进的设施建设与维护管理及数据管理等。

1.2.5 高速公路智能化建设的主要内容及服务对象

鉴于以上高速公路智能化的主要功能，在智能化建设方面可归纳为以下几方面：高速公路通信平台；高速公路管理共用信息平台；高速公路综合管理系统；高速公路智能化收费系统；高速公路智能化养护管理系统；高速公路联动紧急救援系统；高速公路公众信息服务系统；高速公路智能化路政管理系统。

“高速公路管理共用信息平台”是高速公路智能化系统的信息纽带，它是沟通各高速公路综合管理系统与其他智能化系统以及外部系统间的桥梁；而高速公路综合管理系统是某条高速公路自身业务整合的智能化管理系统。

高速公路智能化涉及众多行业，其主要服务对象是道路使用者、设施建设与管理部门、交通管理部门、公共安全管理部门、运输管理部门及各类相关团体（如：消防部门、急救中心等），高速公路智能化的发展需要整个社会的共同参与，并在参与的不同行业间进行协调。

2、高速公路信息化与智能化发展状况

2.1 国外发展状况

美、欧、日是世界上经济发展水平最高的国家，也是世界上智能交通系统开发应用最好的国家。下面从交通信息化与智能化的实施条件以及规划、建设、运营、管理模式几方面介绍国外的发展状况。

2.1.1 发展的基础条件

智能交通系统应用主要集中在美国、欧盟、日本等发达国家和地区，这些国家和地区在实施智能交通系统前，交通基础设施比较完善，

但交通基础设施效率普遍比较低。为了解决新的交通需求和交通问题，继续强化交通基础设施的建设，无论从投资、环境和资源上都是不利的。在这种情况下，才考虑采用智能化手段提高现有交通基础设施的效率，以满足新的交通需求。

2.1.2规划模式

为发展交通信息化与智能化，许多国家非常重视先期的规划和标准制定工作，通过制定科学的发展规划，确定交通信息化与智能化的发展方向、内容和目标等。

美国集中了国内各种力量，成立了ITS领导和协调机构，于1991年拟订了20年发展计划；1995年3月，运输部正式出版了《国家ITS 项目规划》，明确规定了ITS的7大领域和29个用户服务功能。

日本组成了全国统一的ITS开发组织，1996年制定了“推进ITS 总体构想”，推出了为期长达20年的发展计划，包含了智能交通子系统部分应用、改善基础设施建设及系统和产品的研究开发。

欧盟19个成员国为共同推进ITS发展，于1985年成立欧洲道路运输信息技术实施组织，实施智能道路和车载设备的研究发展计划；1986年欧洲民间联合制定了欧洲高效安全交通系统计划，在政府介入下，1995年启动了该计划。

2.1.3建设模式

美、欧、日等发达国家的信息化与智能化的建设，依据各自国家基本国情的特点选择不同的建设重点。

美国注重安全设施的建设。目前，美国在智能化交通领域独树一