第33章路径诱导系统 1.介绍 直到不久前,路径诱导系统都是智能交通系统(ITS)市场的一个微不足道的 元素。这些系统主要运用于更复杂的小包裹递送服务,货运公司和出租车服务 随着互联网的膨胀和车载电子的日益普及,路径诱导系统正在经历爆炸式地增长。 目前的预测表明这些系统将在智能交通系统方面成为一个主要的经济力量。当它 们变得与路边的基础设施结合越来越紧密,路径诱导系统也将在运输管理方面有 个重要的影响。 1.1定义和路径诱导的替代形式 路径诱导通过向旅客提供信息来帮助他们选择一条从起始点(或当前位置), 到他们的目的地的路径。 有许多不同形式的路径诱导,包括 (1)车内路径诱导与车外路径诱导。当旅行者前往目的地时,车内路径诱导会提 供相应信息。车外路径诱导(在这一章特指自主系统)可能只要一纸地图,或 者它可能由网络提供路径包括行车指令。 (②)自主路径诱导系统与基础设施完全集成系统。自主路径诱导的执行是通过 个基于软件的系统,该系统使用静态地图数据库执行计算。它不考虑现行交 通和道路条件。完全集成的路经诱导是基于现行交通状况提供信息。后一种 形式的路径诱导被称为动态路径诱导 (3)基于运营商的路径诱导和自动化系统。许多汽车制造商提供基于运营商的路 径诱导。司机打电话给他们的车辆运营商希望得到路径信息。车辆的位置是 自动传送给运营商,然后运营商再为司机提供预测的方向。自动化系统不依 赖于运营商,而是使用电脑软件和地图数据库自动计算以及向司机提供方向。 如表1所示,不同的系统使用多种标准提供路径信息。目前,大多数的系统 依赖于最短路径标准提供路径信息,这种方法经常会导致不满意的结果。在表中 的“未来”分类中,很可能会增加额外的标准使这些系统变得更加成熟, 在一定程度上,对于用户来说,增加的许多可接受的选择以及可靠的路径信 息将是基于基础设施的可用路径诱导系统的一个精确数据函数。它不可能计算出 无信息替代路径的可靠的旅行时间或成本,这些信息包括车辆的速度、收费成本, 以及其他重要信息。使用路径诱导优化交通走廊将变得越来越重要,市场渗透(配 备车辆的百分比)增加
第 33 章 路径诱导系统 1.介绍 直到不久前，路径诱导系统都是智能交通系统(ITS)市场的一个微不足道的 元素。这些系统主要运用于更复杂的小包裹递送服务，货运公司和出租车服务。 随着互联网的膨胀和车载电子的日益普及，路径诱导系统正在经历爆炸式地增长。 目前的预测表明这些系统将在智能交通系统方面成为一个主要的经济力量。当它 们变得与路边的基础设施结合越来越紧密，路径诱导系统也将在运输管理方面有 一个重要的影响。 1.1 定义和路径诱导的替代形式 路径诱导通过向旅客提供信息来帮助他们选择一条从起始点(或当前位置)， 到他们的目的地的路径。 有许多不同形式的路径诱导，包括: (1)车内路径诱导与车外路径诱导。当旅行者前往目的地时，车内路径诱导会提 供相应信息。车外路径诱导(在这一章特指自主系统)可能只要一纸地图，或 者它可能由网络提供路径包括行车指令。 (2)自主路径诱导系统与基础设施完全集成系统。自主路径诱导的执行是通过一 个基于软件的系统，该系统使用静态地图数据库执行计算。它不考虑现行交 通和道路条件。完全集成的路经诱导是基于现行交通状况提供信息。后一种 形式的路径诱导被称为动态路径诱导。 (3)基于运营商的路径诱导和自动化系统。许多汽车制造商提供基于运营商的路 径诱导。司机打电话给他们的车辆运营商希望得到路径信息。车辆的位置是 自动传送给运营商，然后运营商再为司机提供预测的方向。自动化系统不依 赖于运营商，而是使用电脑软件和地图数据库自动计算以及向司机提供方向。 如表 1 所示，不同的系统使用多种标准提供路径信息。目前，大多数的系统 依赖于最短路径标准提供路径信息，这种方法经常会导致不满意的结果。在表中 的“未来”分类中，很可能会增加额外的标准使这些系统变得更加成熟。 在一定程度上，对于用户来说，增加的许多可接受的选择以及可靠的路径信 息将是基于基础设施的可用路径诱导系统的一个精确数据函数。它不可能计算出 无信息替代路径的可靠的旅行时间或成本，这些信息包括车辆的速度、收费成本， 以及其他重要信息。使用路径诱导优化交通走廊将变得越来越重要，市场渗透(配 备车辆的百分比)增加
表1 路径诱导标准 标准 解释 最短路径 最常见的路径诱导标准 最短时间 旅行时间对可靠路径必不可少 州际公路的最大使用 可用在多数系统 州际公路的最小使用 可用在多数系统 最小花费 考虑不实际的旅行花费。不可用于多数系统 旅游景点 利用这一特性,将给他们提供风景线路选择 或其他旅游功能 优化交通管理 未来一一当高市场渗透成熟时,这个特性将 是重要的系统管理器(不是司机) 最佳模式分离 未来一一当可以精确比较旅行时间和成本时, 这种形式的路径指导将变得更加有用。它将 提供信息替代模式以及替代路线 2.自主诱导系统 自主诱导系统包括任何诱导系统,而这些系统(理想情况下)在车辆运行过程 中没有被充分利用。自主系统往往是在旅行者离开之前被他们使用(旅行前的规 划)或派遣位于固定调度中心的运营商使用。首先,公众使用旅行前的规划,而 调度操作被用于商业服务,如运输公司、出租车服务,和交付服务。纸质地图是 最原始的独立路径诱导系统。精确的电子地图的出现和因特网的普及使得计算机 成为了纸质地图的替代品 2.1基于网络的诱导系统 许多网络路径诱导系统可用于 Mapquest, Yahoo,Maps和 Mapblast!最近的 一个搜索发现了超过一打这样的系统。大部分现有的系统使用最短路径(或距离) 为单一准则提供路径。大多数系统提供大量的补充信息,如酒店、餐厅、加油站 和髙尔夫球场。 Map blast甚至提供了沿着特定路线去往指定位置的速度监视器 图1提供了一个 Mapquest输出的示例。如图所示,给用户提供了两个街道地 图和行车方向。此外,用户可以请求返回路径,这可能特别存在于关键的单向街 道和复杂的高速公路斜坡。方向包含路径名称,到下一站的行程,和下一站的方 向。这种输出代表可用的网络路径诱导系统。 另一个类别的可用信息在互联网上是间接的与路径相关。这些信息包括车
表 1 路径诱导标准 标准 解释 最短路径 最常见的路径诱导标准 最短时间 旅行时间对可靠路径必不可少 州际公路的最大使用 可用在多数系统 州际公路的最小使用 可用在多数系统 最小花费 考虑不实际的旅行花费。不可用于多数系统 旅游景点 利用这一特性,将给他们提供风景线路选择 或其他旅游功能 优化交通管理 未来——当高市场渗透成熟时，这个特性将 是重要的系统管理器(不是司机) 最佳模式分离 未来——当可以精确比较旅行时间和成本时， 这种形式的路径指导将变得更加有用。它将 提供信息替代模式以及替代路线 2.自主诱导系统 自主诱导系统包括任何诱导系统，而这些系统(理想情况下)在车辆运行过程 中没有被充分利用。自主系统往往是在旅行者离开之前被他们使用(旅行前的规 划)或派遣位于固定调度中心的运营商使用。首先，公众使用旅行前的规划，而 调度操作被用于商业服务，如运输公司、出租车服务，和交付服务。纸质地图是 最原始的独立路径诱导系统。精确的电子地图的出现和因特网的普及使得计算机 成为了纸质地图的替代品。 2.1 基于网络的诱导系统 许多网络路径诱导系统可用于 Mapquest，Yahoo, Maps 和 MapBlast!最近的 一个搜索发现了超过一打这样的系统。大部分现有的系统使用最短路径(或距离) 为单一准则提供路径。大多数系统提供大量的补充信息，如酒店、餐厅、加油站 和高尔夫球场。MapBlast 甚至提供了沿着特定路线去往指定位置的速度监视器。 图 1 提供了一个 Mapquest 输出的示例。如图所示,给用户提供了两个街道地 图和行车方向。此外，用户可以请求返回路径，这可能特别存在于关键的单向街 道和复杂的高速公路斜坡。方向包含路径名称, 到下一站的行程，和下一站的方 向。这种输出代表可用的网络路径诱导系统。 另一个类别的可用信息在互联网上是间接的与路径相关。这些信息包括车
道在不同的地理区域的状态,包括阻塞、平均速度、事件和建筑物。这些状态 信息是由负责运营高速公路的公共机构和私人公司如 Smart Routes等提供。公司 提供在商业电台的传统交通报道,如地铁交通和影子交通(两项现在已经合并), 也提供了基于互联网的流量报告,并计划主要扩展这一领域。 除了如区域性组织I-95走廊联盟提供的信息,这些信息往往是局限于城市 地区,对于长途旅行者来说是没有什么价值的。这些信息可能提供文本描述的 事件、改变颜色代表速度范围的地图,或闭路电视画面的形式如图2所示 在互联网上许多创新的方法正在被送往显示道路状态的过程中。两个有代表 性的例子包括 (1)英国皇家汽车俱乐部(RAC)允许用户输入他们的旅游偏好和其他细节的 个人旅行配置文件。然后应用户请求,提供给他们一个个性化的更新。其他服务 己经把这个概念从“拉”操作(用户从互联网提取信息)扩展到“推”操作,当 一个事件发生时系统会自动将信息推送给用户。 (2)地铁导航网站在世界的70多个城市中可以提供地铁最佳使用路线。这种 精心设计的网站用英语或法语提供相关信息。除了路径信息之外,它还提供了估 计旅行时间和对于每个系统的路径地图。 到目前为止,互联网提供商往往以静态信息为基础提供路径信息。这种方法 因为缺乏从公共机构而来的全面的交通流信息和在整个市区能收集这些数据的 高成本安装设备而被采取。显然,如果两种形式的信息(静态路径信息和道路实 时状况)被合并成一个单一的方案,那么基于互联网的路径诱导将会是最有价值 的。在这种形式中,路径诱导会考虑到当前的道路条件。这种综合能力的发展受 到以下两个因素的影响: (1)对于长途旅行而言,足够的道路可用状况信息和 (2)旅行者在他们的出发地点接收路径信息的时刻和他们离开去旅行的时刻 之间这段持续时间。 随着公共机构收集更广泛的交通流信息和从车辆访问互联网变得越来越普 遍,这种综合可能会发生。 2.2调度系统 当今的许多交通诱导软件是由卡车公司、小包裹邮递和出租车等服务系统发 展而来的。这些调度系统依靠由安装在调度中心的调度员路线诱导诱导软件提供 的信息来工作的。路线诱导软件不到能辅助不熟悉路况的驾驶员,还能对收集和 分配系统进行优化 这种类型的软件往往是非常专业的。显然,对于出租车公司对中途不停车的 载客服务要求和小包裹邮递服务的在一条单独路径上中间节点数的优化要求是
道在不同的地理区域的状态，包括阻塞、平均速度、事件和建筑物。这些状态 信息是由负责运营高速公路的公共机构和私人公司如SmartRoutes等提供。公司 提供在商业电台的传统交通报道，如地铁交通和影子交通(两项现在已经合并), 也提供了基于互联网的流量报告，并计划主要扩展这一领域。 除了如区域性组织I-95走廊联盟提供的信息，这些信息往往是局限于城市 地区，对于长途旅行者来说是没有什么价值的。这些信息可能提供文本描述的 事件、改变颜色代表速度范围的地图，或闭路电视画面的形式如图2所示。 在互联网上许多创新的方法正在被送往显示道路状态的过程中。两个有代表 性的例子包括: (1)英国皇家汽车俱乐部(RAC)允许用户输入他们的旅游偏好和其他细节的 个人旅行配置文件。然后应用户请求，提供给他们一个个性化的更新。其他服务 已经把这个概念从“拉”操作(用户从互联网提取信息) 扩展到“推”操作, 当 一个事件发生时系统会自动将信息推送给用户。 (2)地铁导航网站在世界的 70 多个城市中可以提供地铁最佳使用路线。这种 精心设计的网站用英语或法语提供相关信息。除了路径信息之外,它还提供了估 计旅行时间和对于每个系统的路径地图。 到目前为止,互联网提供商往往以静态信息为基础提供路径信息。这种方法 因为缺乏从公共机构而来的全面的交通流信息和在整个市区能收集这些数据的 高成本安装设备而被采取。显然，如果两种形式的信息(静态路径信息和道路实 时状况)被合并成一个单一的方案，那么基于互联网的路径诱导将会是最有价值 的。在这种形式中，路径诱导会考虑到当前的道路条件。这种综合能力的发展受 到以下两个因素的影响： (1)对于长途旅行而言，足够的道路可用状况信息和 (2)旅行者在他们的出发地点接收路径信息的时刻和他们离开去旅行的时刻 之间这段持续时间。 随着公共机构收集更广泛的交通流信息和从车辆访问互联网变得越来越普 遍，这种综合可能会发生。 2.2 调度系统 当今的许多交通诱导软件是由卡车公司、小包裹邮递和出租车等服务系统发 展而来的。这些调度系统依靠由安装在调度中心的调度员路线诱导诱导软件提供 的信息来工作的。路线诱导软件不到能辅助不熟悉路况的驾驶员，还能对收集和 分配系统进行优化。 这种类型的软件往往是非常专业的。显然，对于出租车公司对中途不停车的 载客服务要求和小包裹邮递服务的在一条单独路径上中间节点数的优化要求是
很不一样的。此类软件还向公交调度、校车、邮递提供服务。再次强调,这些服 务对搜寻和分配的要求是有很大不同的。 有许多公司都在提供商业的路线诱导软件,如 GIRO Enterprises主要服务于 公共交通、邮政递送和校车,此外还有 Lightstone Group, MicroAnalytic, Roadnet Technologies和 Route Smart Technologies等。这些服务的相关信息可以在各自公 司的网站上找到 主要提供的服务包括: 1.为人员和运输设备提供的路线优化和安排; 2.规划工具; 3.追踪各个设备效率的调度和信息管理工具 4.交货服务进行时可对路线进行动态添加新站点,回应呼叫服务 5.为客户提供接收时间、地点和交付计划等信息 这些路线诱导系统已经大规模运用于提高交货服务的效率。例如, Lighsto Groupe( Samuel,l998)声称,由于 Dearborn地区临床实验室在 Detroit运用了他们 的系统进行优化配置,他们的 van fleet从22降到了19,司机减少了5人,每 年节省了25万美元。 大多数这些服务和他们的互联网同行一样,受益于最新的可用性,准确性。 在商业领域时间就是金钱,对意想不到拥堵的提前准备将极大提高他们的效率。 3.车载系统 汽车工业正在经历一场无声的革命。通过低成本计算机的普及和精细显示计 算的提高,世界范围内的汽车制造业车载电子设备得到了快速的增长。路线诱导 系统则是这些应用系统的核心部分。 现在出现了两种主要的路线诱导形式。对于这些形式,由于没有统一的可接 受的设计方案,在本文的讨论中将他们分为辅助驾驶路线诱导和独立式路线诱导。 3.1辅助驾驶路线诱导 在美国,有通用汽车公司的On-Star和福特公司的 Rescu系统能提供辅助 路线诱导服务。欧洲和日本的汽车制造商也有类似的系统。辅助路线诱导系统的 框架图如图表3所示。 接线员辅助路线诱导系统需要使用者每年向汽车制造商或者第三方支付平 台支付使用费。接线员可以为使用者提高人性化的服务和信息。这些系统除了将 路线信息作为核心服务外,还可以提供广泛的辅助服务。除了路线诱导信息外, 还包括: 1.附近的餐馆、旅店和景点; 2.被盗车辆追踪
很不一样的。此类软件还向公交调度、校车、邮递提供服务。再次强调，这些服 务对搜寻和分配的要求是有很大不同的。 有许多公司都在提供商业的路线诱导软件，如 GIRO Enterprises 主要服务于 公共交通、邮政递送和校车，此外还有 Lightstone Group, MicroAnalytics, Roadnet Technologies 和 RouteSmart Technologies 等。这些服务的相关信息可以在各自公 司的网站上找到。 主要提供的服务包括： 1. 为人员和运输设备提供的路线优化和安排； 2. 规划工具； 3. 追踪各个设备效率的调度和信息管理工具； 4. 交货服务进行时可对路线进行动态添加新站点，回应呼叫服务； 5. 为客户提供接收时间、地点和交付计划等信息 这些路线诱导系统已经大规模运用于提高交货服务的效率。例如，Lighstone Groupe(Samuel,1998)声称，由于 Dearborn 地区临床实验室在 Detroit 运用了他们 的系统进行优化配置，他们的 van fleet 从 22 降到了 19，司机减少了 5 人，每 年节省了 25 万美元。 大多数这些服务和他们的互联网同行一样，受益于最新的可用性，准确性。 在商业领域时间就是金钱，对意想不到拥堵的提前准备将极大提高他们的效率。 3.车载系统 汽车工业正在经历一场无声的革命。通过低成本计算机的普及和精细显示计 算的提高，世界范围内的汽车制造业车载电子设备得到了快速的增长。路线诱导 系统则是这些应用系统的核心部分。 现在出现了两种主要的路线诱导形式。对于这些形式，由于没有统一的可接 受的设计方案，在本文的讨论中将他们分为辅助驾驶路线诱导和独立式路线诱导。 3.1 辅助驾驶路线诱导 在美国，有通用汽车公司的 On-Star 和福特公司的 Rescu 系统能提供辅助 路线诱导服务。欧洲和日本的汽车制造商也有类似的系统。辅助路线诱导系统的 框架图如图表 3 所示。 接线员辅助路线诱导系统需要使用者每年向汽车制造商或者第三方支付平 台支付使用费。接线员可以为使用者提高人性化的服务和信息。这些系统除了将 路线信息作为核心服务外，还可以提供广泛的辅助服务。除了路线诱导信息外， 还包括： 1. 附近的餐馆、旅店和景点； 2. 被盗车辆追踪；
3.在气囊打开而驾驶员没有回应的情况下,自动启动紧急报警和调度服 务 4!.行驶中车辆出现故障时,调遣维修车辆提供路边维修服务 5.按下劫持警报按钮时,自动报警; 6.提供餐馆或剧院门票的预定等娱乐服务。 使用者和接线员间的沟通都是通过语音,使用移动电话进行的。简单的电话 沟通是这种系统的一个特点。 到目前为止,在美国的接线员辅助驾驶系统普及率要比独立的车载系统髙。 导航技术协会主席 Russel shield(1988)指出,摩托罗拉和福特公司一直致力于这 技术的推动,摩托罗拉是一家热衷于通信产品业务的公司。Etk公司的销售和 市场部副总裁 Craig lyman(1998)提供了另外一个观点,他认为与在欧洲和日本 样,这一系统吸引顾客是因为他的安全系统。同时他也认为这与美国导航系统 市场增长缓慢有关。而消费电子制造商协会提供的数据显示,越来越多的车载导 航系统被出售,说明顾客正在逐渐发现这种导航系统的价值。 3.2自主路线诱导系统 自主路线诱导系统通过将设备安装在车内,可提供全部所需的路线诱导和所 支持的所有功能,而不需要与远程接线员建立联系。特定区域的地理信息将包含 在用户购买的CD磁盘内。如美国48个州的地理信息九包含在5张CD磁盘内。 驾驶员可以向在欧洲/美国和日本的汽车制造商购买这样的服务 车载路线诱导系统包括一个GPS单元,一个处理器,一个CD播放器和一 个显示器。GPS单元不间断地向计算机提供车辆的位置信息,同时将GPS数据 与CD上包含的地图信息进行比较以追踪车辆的位置。当需要进行路线诱导时, 处理器计算出从车辆现在的位置到所输入的目的地间的最佳路线。大多数系统还 提供多样的选项,包括最短路径、全为洲际公路或不是洲际公路。被选中的路线 以声音和图像的形式一步一步向驾驶员做出提示。 由于车载系统不依靠与接线员联系的移动电话,它也就不需要为这些服务支 付费用了。然而这些系统当然也不能提供一系列辅助驾驶可提供的特色服务,如 召唤执法和应急维修服务。另外,辅助驾驶系统更可能提供最新的信息。一些汽 车制造商提供的服务包括一个车载导航,加上“五月天紧急服务。 在美国销售的车载系统已经超越销售在欧洲和日本的。在2005年又有了显 著的增长。这些销售项目的增长将依赖于供应商提升服务的能力,包括功能,降 低产品价格。 3.3动态路线诱导系统 许多在世界各地正在进行的研究引入了动态路线诱导这一概念。动态路线诱
3. 在气囊打开而驾驶员没有回应的情况下，自动启动紧急报警和调度服 务； 4. 行驶中车辆出现故障时，调遣维修车辆提供路边维修服务； 5. 按下劫持警报按钮时，自动报警； 6. 提供餐馆或剧院门票的预定等娱乐服务。 使用者和接线员间的沟通都是通过语音，使用移动电话进行的。简单的电话 沟通是这种系统的一个特点。 到目前为止，在美国的接线员辅助驾驶系统普及率要比独立的车载系统高。 导航技术协会主席 Russel Shield(1988)指出，摩托罗拉和福特公司一直致力于这 一技术的推动，摩托罗拉是一家热衷于通信产品业务的公司。Etsk 公司的销售和 市场部副总裁 Craig Lyman(1998)提供了另外一个观点，他认为与在欧洲和日本 一样，这一系统吸引顾客是因为他的安全系统。同时他也认为这与美国导航系统 市场增长缓慢有关。而消费电子制造商协会提供的数据显示，越来越多的车载导 航系统被出售，说明顾客正在逐渐发现这种导航系统的价值。 3.2 自主路线诱导系统 自主路线诱导系统通过将设备安装在车内，可提供全部所需的路线诱导和所 支持的所有功能，而不需要与远程接线员建立联系。特定区域的地理信息将包含 在用户购买的 CD 磁盘内。如美国 48 个州的地理信息九包含在 5 张 CD 磁盘内。 驾驶员可以向在欧洲/美国和日本的汽车制造商购买这样的服务。 车载路线诱导系统包括一个 GPS 单元，一个处理器，一个 CD 播放器和一 个显示器。GPS 单元不间断地向计算机提供车辆的位置信息，同时将 GPS 数据 与 CD 上包含的地图信息进行比较以追踪车辆的位置。当需要进行路线诱导时， 处理器计算出从车辆现在的位置到所输入的目的地间的最佳路线。大多数系统还 提供多样的选项，包括最短路径、全为洲际公路或不是洲际公路。被选中的路线 以声音和图像的形式一步一步向驾驶员做出提示。 由于车载系统不依靠与接线员联系的移动电话，它也就不需要为这些服务支 付费用了。然而这些系统当然也不能提供一系列辅助驾驶可提供的特色服务，如 召唤执法和应急维修服务。另外，辅助驾驶系统更可能提供最新的信息。一些汽 车制造商提供的服务包括一个车载导航，加上“五月天'紧急服务。 在美国销售的车载系统已经超越销售在欧洲和日本的。在 2005 年又有了显 著的增长。这些销售项目的增长将依赖于供应商提升服务的能力，包括功能，降 低产品价格。 3.3 动态路线诱导系统 许多在世界各地正在进行的研究引入了动态路线诱导这一概念。动态路线诱
导是指随着交通和道路条件的变化而自动调整并发布路线诱导指令。这项技术将 是ITS的重要组成部分,它将促进缓解由于交通事故造成的交通拥堵。这些项目 包括英国利兹大学的 CLEOPATRA项目,美国联邦高速公路管理局的动态交通 分配项目。 动态交通分配要求对驾驶员将走过的路线上的交通条件有准确的预判。这要 求了解整个区域内在非通常和不可预测的交通事故条件下的交通状况。由于交通 事故有许多发生形式,如高速公路事故危险泄漏,或极端天气条件下的特殊事 件,动态交通分配是个困难的尝试 由于具有动态路径分配特征设备使用率的持续增长,预测交通状况变得更为 复杂,因为需要估计被分配到统一路线上的多种多样车辆的影响。由于后者的原 因,公平问题成了研究的议题,因为为了保证在所提供的所有路线内保持交通量 的平衡必然会将一些车辆分配到其并不情愿的路线上 动态路线诱导系统对于单个驾驶员和整个交通系统都有潜在的巨大影响力。 理论上,当这一系统正在工作时,每个驾驶员都会适当的时候收到路线引导信息 虽然这一结果非常诱人,但为了实现这一能力需要一个高度整合的系统,包括各 种各样的路线诱导设备以设备间实现互补,也需要媒体和基础显示设备如动态信 息信号和交通电台,还需要发展新的分析工具用于预测交通状况 由于美国和欧洲还不能提供所需的车辆监控能力,日本成为首先将此项技术 应用于实际状况的国家。警察厅下属的车辆信息与通信中心已经在东京地区安装 了一个综合性的通信网络和监视设施,发展了一些运行系统。正计划将这一服务 向0saka和其他主要城市区域推广。 3.4车载系统的效益 在1990年代,由联邦高速公路管理局支持的 Tray Tek项目对路线诱导系统 的优势进行了最为综合的评价。该项目在佛罗里达州奥兰多市的城区内,运用 20辆安装了路线诱导设备的车辆进行试验,以评估具体的系统架构和路线诱导 系统为公共交通带来的潜在效益。这些车辆可以获得动态的路线信息。这一项目 把事故和非正常事件也进行考察。这一项目的评估包括对专业系统的评估,运用 仿真手段对不同市场普及率的条件下路网范围内的系统效能进行评估。这一研究 最重要的发现是对在 Tray Tek特征下的驾驶行为的模拟。这些效益如图表3所 示,除了安全外,其余项目均得到改善。与现状的高速公路是鼓励相比,装备了 TravTek诱导系统的车辆,在现状街道环境条件下仿真时的事故率有所降低。 4.未来的路径诱导 很明显,路径诱导是一项新兴技术,仍处于起步阶段。然而,它提供了巨大 的潜力来减少驾驶者的障碍和提髙高速公路系统的效率
导是指随着交通和道路条件的变化而自动调整并发布路线诱导指令。这项技术将 是 ITS 的重要组成部分，它将促进缓解由于交通事故造成的交通拥堵。这些项目 包括英国利兹大学的 CLEOPATRA 项目，美国联邦高速公路管理局的动态交通 分配项目。 动态交通分配要求对驾驶员将走过的路线上的交通条件有准确的预判。这要 求了解整个区域内在非通常和不可预测的交通事故条件下的交通状况。由于交通 事故有许多发生形式，如高速公路事故,危险泄漏，或极端天气条件下的特殊事 件，动态交通分配是个困难的尝试。 由于具有动态路径分配特征设备使用率的持续增长，预测交通状况变得更为 复杂，因为需要估计被分配到统一路线上的多种多样车辆的影响。由于后者的原 因，公平问题成了研究的议题，因为为了保证在所提供的所有路线内保持交通量 的平衡必然会将一些车辆分配到其并不情愿的路线上。 动态路线诱导系统对于单个驾驶员和整个交通系统都有潜在的巨大影响力。 理论上，当这一系统正在工作时，每个驾驶员都会适当的时候收到路线引导信息。 虽然这一结果非常诱人，但为了实现这一能力需要一个高度整合的系统，包括各 种各样的路线诱导设备以设备间实现互补，也需要媒体和基础显示设备如动态信 息信号和交通电台，还需要发展新的分析工具用于预测交通状况。 由于美国和欧洲还不能提供所需的车辆监控能力，日本成为首先将此项技术 应用于实际状况的国家。警察厅下属的车辆信息与通信中心已经在东京地区安装 了一个综合性的通信网络和监视设施，发展了一些运行系统。正计划将这一服务 向 Osaka 和其他主要城市区域推广。 3.4 车载系统的效益 在 1990 年代，由联邦高速公路管理局支持的 TravTek 项目对路线诱导系统 的优势进行了最为综合的评价。该项目在佛罗里达州奥兰多市的城区内，运用 200 辆安装了路线诱导设备的车辆进行试验，以评估具体的系统架构和路线诱导 系统为公共交通带来的潜在效益。这些车辆可以获得动态的路线信息。这一项目 把事故和非正常事件也进行考察。这一项目的评估包括对专业系统的评估，运 用 仿真手段对不同市场普及率的条件下路网范围内的系统效能进行评估。这一研究 最重要的发现是对在 TravTek 特征下的驾驶行为的模拟。这些效益如图表 3 所 示，除了安全外，其余项目均得到改善。与现状的高速公路是鼓励相比，装备了 TravTek 诱导系统的车辆，在现状街道环境条件下仿真时的事故率有所降低。 4.未来的路径诱导 很明显，路径诱导是一项新兴技术，仍处于起步阶段。然而，它提供了巨大 的潜力来减少驾驶者的障碍和提高高速公路系统的效率
4.1未来的挑战 还有很多工作需要做。必须解决的问题包括: (1)改进地图精度。高地图精度高对路径诱导系统来说是一个基本的要求 据估计,有200万到1000万之间的道路部分仅为美国所有。每个部分有大约150 个数据元素紧密相联。因此,我们有必要继续保持十亿以上数据库元素。这些元 素是不断变化的。对于这些数据库元素而言,持续的重点必须放在维护一个非常 高水平的准确性。 (②)显示器。许多可替代的显示器目前用于路径诱导系统。这些包括CRT显 下器、音频显示器,图像投影在车辆挡风玻璃前面的平视显示器。这些显示器没 有一个是完全满意的。工作必须继续发展改良显示器技术,这样可以让驾驶者快 速理解以及减少潜在的司机分心 (3)动态交通分配。对于司机和整体运输系统而言,将交通和道路条件考虑 进去时,路径诱导的真正好处就会显现出来。这就需要建立一个公共和私营部门 的亲密伙伴关系。改进的预测和优化算法也必须被开发。 如果这些问题都能解决,路径诱导系统将广泛被接受和实现显著的市场渗透。 4.2展望未来 无线网越来越受欢迎。许多手持和车载产品可以方便地访问无线网这个强大 的媒介。随着互联网进入车辆,驾驶者的服务范围(包括路径诱导)将会更加广泛, 实时接口的车载设备,如GPS单元、警报、安全气囊应用互联网已经是可行的。 这种类型的接口,在本章中所介绍的替代品将会消失。它将有可能从雅虎和 Mapquest网站获得车辆基于互联网的路径信息。这些网站将能够自动感知车辆 的位置和提供中途指导。他们已经能够在这些网站上得到酒店、餐厅和预订服务 这些补充信息。此外,司机将可以访问互联网上可用的所有其他信息 拥有了这些可用的扩展服务,路径诱导作为大量的信息服务之一的流行将会 是爆炸性的。但是,同样有可能,从信息技术产业中得到的基于互联网的可用设 备将会取代目前由车辆制造商提供的专业路径诱导设备。如果这些预测是正确的, 在未来该行业可能会看到显著的技术和结构变化。 参考文献 莱曼,C.(1998)“轮流”,国际化智能交通系统,17:61-62 麦克马纳斯,美国(1998年)“定位市场”,国际化智能交通系统,17:58-59. 塞缪尔,P(1998)“路径领袖的开端”,国际化智能交通系统,15:65-66. 希尔兹,R(1998)“希尔兹的愿景”,国际化智能交通系统,15:67-69
4.1 未来的挑战 还有很多工作需要做。必须解决的问题包括： (1)改进地图精度。高地图精度高对路径诱导系统来说是一个基本的要求。 据估计，有 200 万到 1000 万之间的道路部分仅为美国所有。每个部分有大约 150 个数据元素紧密相联。因此，我们有必要继续保持十亿以上数据库元素。这些元 素是不断变化的。对于这些数据库元素而言，持续的重点必须放在维护一个非常 高水平的准确性。 (2)显示器。许多可替代的显示器目前用于路径诱导系统。这些包括 CRT 显 示器、音频显示器，图像投影在车辆挡风玻璃前面的平视显示器。这些显示器没 有一个是完全满意的。工作必须继续发展改良显示器技术，这样可以让驾驶者快 速理解以及减少潜在的司机分心。 (3)动态交通分配。对于司机和整体运输系统而言，将交通和道路条件考虑 进去时，路径诱导的真正好处就会显现出来。这就需要建立一个公共和私营部门 的亲密伙伴关系。改进的预测和优化算法也必须被开发。 如果这些问题都能解决，路径诱导系统将广泛被接受和实现显著的市场渗透。 4.2 展望未来 无线网越来越受欢迎。许多手持和车载产品可以方便地访问无线网这个强大 的媒介。随着互联网进入车辆，驾驶者的服务范围(包括路径诱导)将会更加广泛。 实时接口的车载设备，如 GPS 单元、警报、安全气囊应用互联网已经是可行的。 这种类型的接口，在本章中所介绍的替代品将会消失。它将有可能从雅虎和 Mapquest 网站获得车辆基于互联网的路径信息。这些网站将能够自动感知车辆 的位置和提供中途指导。他们已经能够在这些网站上得到酒店、餐厅和预订服务 这些补充信息。此外，司机将可以访问互联网上可用的所有其他信息。 拥有了这些可用的扩展服务，路径诱导作为大量的信息服务之一的流行将会 是爆炸性的。但是，同样有可能，从信息技术产业中得到的基于互联网的可用设 备将会取代目前由车辆制造商提供的专业路径诱导设备。如果这些预测是正确的， 在未来该行业可能会看到显著的技术和结构变化。 参考文献 莱曼，C.(1998)“轮流”,国际化智能交通系统，17：61-62. 麦克马纳斯,美国(1998 年)“定位市场”, 国际化智能交通系统，17：58-59. 塞缪尔,P(1998)“路径领袖的开端”, 国际化智能交通系统，15：65-66. 希尔兹,R(1998)“希尔兹的愿景”, 国际化智能交通系统，15：67-69
