第三十一章智能交通系统 1.简介 交通运输技术正在发生巨大而快速的变化。我们现在熟悉的运输系统在未来 的十年或二十年将会变的很陌生。新技术一一统称为“智能交通系统”(ITS)或 先进的运输远程信息处理”一一正在从根本上改变交通运输系统的运作模式 并且从根本上改变了人们提供和使用交通基础设施和服务的方式。 ITS是什么?有许多的定义。其中一些如表1所示。他们在使用新技术对于 提高运输系统和实现经济和社会效益都有类似的过程。一些定义强调这些影响 而另外一些人则更关心识别相关技术。 总体来说,使用ITS的目的应该是改善基础设施,车辆,和用户之间的联系, 使各交通个体和运输系统作为一个整体,在更广泛的运输、城市和区域发展、经 济、和环境政策下更有效的工作。我们可以预测到以下应用ITS的潜在效益: (1)更好的利用基础设施; 2)改善交通流; (3)更好的公共交通服务 (4)提高安全性 (5)低成本货物运输 (6)降低对环境的影响 此外,技术正在改变工作性质,影响着家庭和工作场所的位置,影响着旅行的 模式(在区域网络方面,在潜在旅行者的信息需求方面,进而最终影响到旅行 需求本身)。旅行习惯的改变直接影响道路系统及其为了最好地服务于社区的 需要而进行的改进的方式( Taylor and D’Este,1997) 本章试图将新技术的影响同运输领域的政策和规划联系起来,如交通需求 管理(TDM、道路安全、环境的影响(特别是空气污染物排放)和道路定价。表2 列出了ITS的一些应用深刻的影响交通政策、规划和运行 TS的一些定义 澳大利亚和新西澳大利亚 ITS集现代计算机、电子、信息和通信技术的应用于一体,以提 兰交通局联合会 高运输及其相关方面的运作。其本质上是一个各种各样的复杂 的工具的集成应用,可以减少环境影响的交通,减少交通堵塞, 提高运输效率,安全和可持续性 欧洲能交通协欧洲 ITS是在承担旅客和货物运输的车辆和路网信息和通信技术的
第三十一章 智能交通系统 1.简介 交通运输技术正在发生巨大而快速的变化。我们现在熟悉的运输系统在未来 的十年或二十年将会变的很陌生。新技术——统称为“智能交通系统”（ITS）或 “先进的运输远程信息处理”——正在从根本上改变交通运输系统的运作模式， 并且从根本上改变了人们提供和使用交通基础设施和服务的方式。 ITS 是什么?有许多的定义。其中一些如表 1 所示。他们在使用新技术对于 提高运输系统和实现经济和社会效益都有类似的过程。一些定义强调这些影响, 而另外一些人则更关心识别相关技术。 总体来说,使用 ITS 的目的应该是改善基础设施，车辆，和用户之间的联系， 使各交通个体和运输系统作为一个整体，在更广泛的运输、城市和区域发展、经 济、和环境政策下更有效的工作。我们可以预测到以下应用 ITS 的潜在效益： (1) 更好的利用基础设施； (2) 改善交通流； (3) 更好的公共交通服务； (4) 提高安全性； (5) 低成本货物运输； (6) 降低对环境的影响。 此外,技术正在改变工作性质,影响着家庭和工作场所的位置,影响着旅行的 模式（在区域网络方面，在潜在旅行者的信息需求方面，进而最终影响到旅行 需求本身）。旅行习惯的改变直接影响道路系统及其为了最好地服务于社区的 需要而进行的改进的方式(Taylor and D’Este, 1997)。 本章试图将新技术的影响同运输领域的政策和规划联系起来，如交通需求 管理(TDM)、道路安全、环境的影响(特别是空气污染物排放)和道路定价。表2 列出了ITS的一些应用深刻的影响交通政策、规划和运行。 表 1 ITS 的一些定义 来源 地区 定义 澳大利亚和新西 兰交通局联合会 澳大利亚 ITS 集现代计算机、电子、信息和通信技术的应用于一体,以提 高运输及其相关方面的运作。其本质上是一个各种各样的复杂 的工具的集成应用,可以减少环境影响的交通,减少交通堵塞, 提高运输效率,安全和可持续性 智欧洲能交通协 欧洲 ITS 是在承担旅客和货物运输的车辆和路网信息和通信技术的
结合。“智能",因为他们为旅游者和经营者带来特定信息。在汽 车应用方面,ITS帮助司机导航,避免交通堵塞,避免冲突 火车和公共汽车应用方面,他们让管理者优化车队操作和提供 乘客自动售票和实时运行信息。在道路网络应用方面,他们为 司机协调交通信号,检测和管理事件,显示信息,指导和指令 美国智能交通协美国 ITS是多样化技术的广泛应用,用来解决许多交通问题。它包 含许多技术,包括信息处理、通信、控制和电子产品。在我们 的运输系统加入这些技术将拯救生命,节省时间,节省金钱 澳大利亚智能交澳大利亚 ITS"是一个涵盖性术语,指的是通信技术在交通系统中的 通协会 应用,以降低成本,提高安全,使现有基础设施的容量最大 化。“货运管理系统”是指在货物运输中,有利于操作者和管 理者的那些应用 加拿大智能交通加拿大 ITS,一个新兴的全球现象,是将广泛的多样化的技术应用在交 通中,用于拯救生命,节省金钱和时间。技术涉及的范围包括 微电子、通信和计算机信息学,其跨越学科,如交通运输工程 通信、计算机科学、融资、电子商务和汽车制造业。一年一度 的世界市场对ITS估计为截止到2001年240亿美元和到2011 年900亿美元,并且对 及相关技术领域来说进入这个市 场是至关重要的 美国运输部 美国 ITS集当前和新兴技术等领域如信息处理、通信和电子应用于 用于解决地面交通问题 交通车辆智能化日本 ITS提供了一个解决各种交通问题根本方法,其中包括交通事 促进会 故、交通拥堵,环境污染。ITS通过最先进的通信和控制技术处 理这些问题。它在人、道路和车辆间接收和发送信息 ITS的一些应用 ITS的应用 自动流量控制(ATC 使用实时自适应交通信号的协调来系统应用在加州的 FETSIM和 控制和促进交通和行人的运动。实时监测应用于世界各地 SCATS 道路情况用以提供交通流量和速度的信和 SCOOT交通控制系统 息。该系统可以提供运输和紧急车辆的优 自动车辆控制(AVC) 使用电脑,道路传感器、雷达和其他设备圣地亚哥附近的自动化 来控制车辆的转向和速度,在某些或所有高速公路车道,在混合
会 结合。“智能”,因为他们为旅游者和经营者带来特定信息。在汽 车应用方面, ITS 帮助司机导航,避免交通堵塞,避免冲突。在 火车和公共汽车应用方面,他们让管理者优化车队操作和提供 乘客自动售票和实时运行信息。在道路网络应用方面,他们为 司机协调交通信号,检测和管理事件,显示信息,指导和指令 美国智能交通协 会 美国 ITS 是多样化技术的广泛应用，用来解决许多交通问题。它包 含许多技术,包括信息处理、通信、控制和电子产品。在我们 的运输系统加入这些技术将拯救生命,节省时间,节省金钱 澳大利亚智能交 通协会 澳大利亚 “ITS”是一个涵盖性术语，指的是通信技术在交通系统中的 应用，以降低成本,提高安全,使现有基础设施的容量最大 化。“货运管理系统”是指在货物运输中，有利于操作者和管 理者的那些应用 加拿大智能交通 协会 加拿大 ITS,一个新兴的全球现象,是将广泛的多样化的技术应用在交 通中，用于拯救生命,节省金钱和时间。技术涉及的范围包括 微电子、通信和计算机信息学,其跨越学科,如交通运输工程、 通信、计算机科学、融资、电子商务和汽车制造业。一年一度 的世界市场对 ITS 估计为截止到 2001 年 240 亿美元和到 2011 年 900 亿美元,并且对于运输及相关技术领域来说进入这个市 场是至关重要的 美国运输部 美国 ITS 集当前和新兴技术等领域如信息处理、通信和电子应用于 一体，用于解决地面交通问题 交通车辆智能化 促进会 日本 ITS 提供了一个解决各种交通问题根本方法,其中包括交通事 故、交通拥堵,环境污染。ITS 通过最先进的通信和控制技术处 理这些问题。它在人、道路和车辆间接收和发送信息 表 2 ITS的一些应用 ITS 的应用 说明 实例 自动流量控制（ATC） 使用实时自适应交通信号的协调来系统 控制和促进交通和行人的运动。实时监测 道路情况用以提供交通流量和速度的信 息。该系统可以提供运输和紧急车辆的优 先权 应用在加州的 FETSIM 和 应用于世界各地 SCATS 和 SCOOT 交通控制系统 自动车辆控制（AVC） 使用电脑,道路传感器、雷达和其他设备 来控制车辆的转向和速度,在某些或所有 圣地亚哥附近的自动化 高速公路车道, 在混合
的驾驶任务中不用人操作的系统 路径CA项目。瑞典的智 能速度适应试验 驾驶员信息系统 在道路网络提供司机交通条件和拥挤信圣安东尼奥(德州交通 息的系统。这些信息可能会在出发前或在部)的交通诱导系统 旅途中发出 环境/污染检测(EPM) 在一个区域或沿着一条路段多个传感器用在许多国家对雾和冰 监控和过程测量,广播警告和实现交通预警系统 控制策略,来应对环境污染水平变化的 电子收费(ETC) 在道路使用者通过收费公路或桥梁不需许多电子收费系统已经 要车辆减速而自动支付通行费的系统。一在许多国家高速公路安 般车辆都配备一个“智能卡或者是电子装使用。最显著的例子是 标记以便作为车辆通过一个收费点,费在新加坡电子道路收费 用就会自动从这张卡或一个账户扣除 货运管理系统(FMS) 通过车辆跟踪和识别,计算机调度和双向博思艾伦和汉密尔顿 通信更好的控制操作车队来提高货物运(198)描述的若干被美 输可靠性、服务质量和效率的系统 国货运公司使用的专有 事故管理系统(|NM) 寻求快速检测道路上事件(如事故、车辆美国和其他地方许多高 故障、或车道堵塞)进而提出快速反应计速公路都配备了事故管 划以便事件能被清理的系统 理系统,例如马里兰州的 图表系统 公共交通信息(PT) 这个系统为旅客提供公共交通服务可用目前在英国有许多PTI 性的信息,对于给定的旅程会推荐特定的系统在使用 服务。这一信息可以基于时间表或实时了 解车辆进程在出差之前或在旅途中发出 公共交通管理(PTM) 是提高公共交通工具效率和安全的系统,应用在出租车公司的电 如计算机制定时间表,调度,车辆监控,智脑化的车辆调度系统是 控制系统 个大家熟悉的例子 路径诱导系统(ROG 通过诸如如电子地图显示或合成声音指许多出租车公司现在在 令为司机提供导航和路径诱导信息和旅其出租汽车内提供车载 游计划信息的系统 导航系统 道路安全增强系统(RSE 帮助司机避免碰撞或在系统发生崩溃时防撞自动系统和自动紧 提供更好的保护和应急反应的系统 急援助系统
的驾驶任务中不用人操作的系统 路径 CA 项目。瑞典的智 能速度适应试验 驾驶员信息系统（DIS） 在道路网络提供司机交通条件和拥挤信 息的系统。这些信息可能会在出发前或在 旅途中发出 圣安东尼奥( 德州交通 部)的交通诱导系统 环境/污染检测（EPM） 在一个区域或沿着一条路段多个传感器 监控和过程测量，广播警告和实现交通 控制策略，来应对环境污染水平变化的 系统 用在许多国家对雾和冰 预警系统 电子收费（ETC） 在道路使用者通过收费公路或桥梁不需 要车辆减速而自动支付通行费的系统。一 般车辆都配备一个“智能卡”或者是电子 标记,以便作为车辆通过一个收费 点,费 用就会自动从这张卡或一个账户扣除 许多电子收费系统已经 在许多国家高速公路安 装使用。最显著的例子是 在新加坡电子道路收费 系统 货运管理系统（FMS） 通过车辆跟踪和识别,计算机调度和双向 通信更好的控制操作车队来提高货物运 输可靠性、服务质量和效率的系统 博 思 艾 伦 和 汉 密 尔 顿 (1998)描述的若干被美 国货运公司使用的专有 系统 事故管理系统（INM） 寻求快速检测道路上事件(如事故、车辆 故障、或车道堵塞)进而提出快速反应计 划以便事件能被清理的系统 美国和其他地方许多高 速公路都配备了事故管 理系统,例如马里兰州的 图表系统 公共交通信息（PTI） 这个系统为旅客提供公共交通服务可用 性的信息,对于给定的旅程会推荐特定的 服务。这一信息可以基于时间表或实时了 解车辆进程在出差之前或在旅途中发出 目前在英国有许多 PTI 系统在使用 公共交通管理（PTM） 是提高公共交通工具效率和安全的系统, 如计算机制定时间表,调度,车辆监控,智 能控制系统 应用在出租车公司的电 脑化的车辆调度系统是 一个大家熟悉的例子 路径诱导系统（ROG） 通过诸如如电子地图显示或合成声音指 令为司机提供导航和路径诱导信息和旅 游计划信息的系统 许多出租车公司现在在 其出租汽车内提供车载 导航系统 道路安全增强系统（RSE） 帮助司机避免碰撞或在系统发生崩溃时 提供更好的保护和应急反应的系统 防撞自动系统和自动紧 急援助系统
2.相互影响及其意义 很明显,有一系列复杂的技术能够应用到交通系统。它将如何影响我们使用 和管理交通系统的方式?这些新兴技术一个共同的特征是越来越依赖通信和信 息。将来最大的变化是道路系统各部分之间通信和信息流动的次数。目前交通 系统的各组成部分大部分都独立工作,但在未来它们之间将会有更多互动。可 以如下定义三个主要组成部分: (1)道跻和跟踪—一所有支持道路网络的固定基础设施和组织。包括道路 路面、铁路轨道、导沟、桥梁、地下通道、道路设备、标志、车辆检测器和建 立和管理一个运输网络的当局,和销售运输相关服务的任何商业企业。 (2)车辆一在公路上行驶的所有的机车、车厢、船舶、飞行器、汽车 摩托车、卡车、巴士和自行车 3)用户一所有那些使用道路系统的人,如司机,运营商,乘客、客户和 服务接受者。 2.1.道路-车辆交互 这些交互需要基础设施和车辆之间的信息流动,并且没有用户直接干预 然而,这是应用的一个基本要素,如车辆跟踪和识别系统(PTM,PT,FMS)、电子 收费(ETC)、先进的交通控制(ATC)和自动化高速公路(AVC)。 2.2.道路用户交互 涉及到道路基础设施和用户之间通信的技术将越来越重要和复杂。历史上, 对所有道路使用者来说,信息都是静态和定向的。咨询速度曲线上的迹象将会 是一个很好的例子。从现在起信息将越来越动态和个性化。例如,在制定速度曲 线时,不同的车辆(如大型卡车,客车,和摩托车)可能会给予不同的建议值。道 路和交通、公共交通,或环境条件当前状态的信息将被收集起来并综合分析然后 传递给系统用户 2.3.车辆—用户交互 通过车辆提供给用户的信息将迅速改变,尤其是对道路交通来说。目前我们 收到的车辆的信息与其性能(速度、发动机转速、发动机温度、燃料表等)。传 感器和计算机系统可以应用到车辆中,用来对司机提供路线指导信息,并提供安 全环境警告。 2.4.道路一车辆用户交互 从道路到车辆,然后再到用户的通信技术为路上的操作系统提供另一层。这 些技术包括车辆导航系统,包括实时信息,车辆调度系统,司机和安装在车辆公共 交通信息系统,这些技术通常在在公共汽车站,或控制台,或者可以通过计算机网
2.相互影响及其意义 很明显,有一系列复杂的技术能够应用到交通系统。它将如何影响我们使用 和管理交通系统的方式？这些新兴技术一个共同的特征是越来越依赖通信和信 息。将来最大的变化是道路系统各部分之间通信和信息流动的次数。目前交通 系统的各组成部分大部分都独立工作，但在未来它们之间将会有更多互动。可 以如下定义三个主要组成部分： (1)道路和跟踪——所有支持道路网络的固定基础设施和组织。包括道路 路面、铁路轨道、导沟、桥梁、地下通道、道路设备、标志、车辆检测器和建 立和管理一个运输网络的当局,和销售运输相关服务的任何商业企业。 （2）车辆——在公路上行驶的所有的机车、车厢、船舶、飞行器、汽车、 摩托车、卡车、巴士和自行车。 （3）用户——所有那些使用道路系统的人,如司机,运营商,乘客、客户和 服务接受者。 2.1.道路-车辆交互 这些交互需要基础设施和车辆之间的信息流动，并且没有用户直接干预。 然而,这是应用的一个基本要素,如车辆跟踪和识别系统(PTM, PTI, FMS)、电子 收费(ETC)、先进的交通控制(ATC)和自动化高速公路(AVC)。 2.2.道路-用户交互 涉及到道路基础设施和用户之间通信的技术将越来越重要和复杂。历史上, 对所有道路使用者来说，信息都是静态和定向的。咨询速度曲线上的迹象将会 是一个很好的例子。从现在起信息将越来越动态和个性化。例如,在制定速度曲 线时，不同的车辆(如大型卡车,客车,和摩托车)可能会给予不同的建议值。道 路和交通、公共交通,或环境条件当前状态的信息将被收集起来并综合分析然后 传递给系统用户。 2.3.车辆——用户交互 通过车辆提供给用户的信息将迅速改变,尤其是对道路交通来说。目前我们 收到的车辆的信息与其性能(速度、发动机转速、发动机温度、燃料表等)。传 感器和计算机系统可以应用到车辆中，用来对司机提供路线指导信息,并提供安 全环境警告。 2.4.道路-车辆-用户交互 从道路到车辆,然后再到用户的通信技术为路上的操作系统提供另一层。这 些技术包括车辆导航系统,包括实时信息,车辆调度系统,司机和安装在车辆公共 交通信息系统,这些技术通常在在公共汽车站,或控制台,或者可以通过计算机网
络实现。 2.5.其他交互 这个新技术还将使每个系统组成部分收集和处理更多、更丰富的信息。通 过广泛使用传感器,利用高速通信和计算,道路管理者将获得更多关于当前交通 状况的信息。然后,这些信息被用来更快地应对事件并且调整交通信号灯,以纾 缓交通挤塞和减少污染。汽车将会变得“更智能”。传感器和车载计算机将监控 车辆的状况,道路和司机用以优化车辆性能并有助于保护司机。 3.益处 到目前为止本章考虑了新兴技术的功能及其应用,交通系统组成部分之间的 联系方式将会改变。但这些技术带来利益吗?在这里介绍这种新技术带来的六个 益处。这些益处将通过技术的组合实现,其最终目标使交通系统更好的服务社 会,无论是在城市和农村地区。改善的交通控制,交通条件和交通选项的更好的 信息,更好的汽车,和改善的公共交通将共同努力,交通网络的利用更容易,更 有效。ITS还将提髙现有基础设施的利用进而减少提供更多的道路和公路运输服 务。此外,通过使用更环保的汽车而使道路网络有效利用,从而降低对环境的影 响。 量化新技术将带来的个人利益仍处于初级阶段,虽然现在新兴起许多研究, 例如加勒特(1998)、博思艾伦和汉密尔顿(1998),鲍姆(199),和 Kulmala和 Pa junen- Muhonen(1999。在许多情况下整体收益很可能是特定的,不是通用的, 这取决于每个城市或地区的特点和运用中的技术的组合。此外,许多技术是互补 的,并且只有被合适利用,他们的全部好处才会全部实现。表3总结了每个技术 类别可能带来的利益。 表3 此新兴技术带来的潜在益处 技术 益处 更好的利用改善交更好的提高安降低|降低对环境 基础设施通流公共交全性货物的影响 通 运送 成本 先进的交通控 √ 制技术 交通诱导技术 出行者信息系
络实现。 2.5.其他交互 这个新技术还将使每个系统组成部分收集和处理更多、更丰富的信息。通 过广泛使用传感器,利用高速通信和计算，道路管理者将获得更多关于当前交通 状况的信息。然后,这些信息被用来更快地应对事件并且调整交通信号灯,以纾 缓交通挤塞和减少污染。汽车将会变得“更智能”。传感器和车载计算机将监控 车辆的状况,道路和司机用以优化车辆性能并有助于保护司机。 3.益处 到目前为止本章考虑了新兴技术的功能及其应用,交通系统组成部分之间的 联系方式将会改变。但这些技术带来利益吗?在这里介绍这种新技术带来的六个 益处。这些益处将通过技术的组合实现，其最终目标使交通系统更好的服务社 会,无论是在城市和农村地区。改善的交通控制,交通条件和交通选项的更好的 信息,更好的汽车,和改善的公共交通将共同努力, 交通网络的利用更容易，更 有效。ITS还将提高现有基础设施的利用进而减少提供更多的道路和公路运输服 务。此外,通过使用更环保的汽车而使道路网络有效利用，从而降低对环境的影 响。 量化新技术将带来的个人利益仍处于初级阶段,虽然现在新兴起许多研究, 例如加勒特(1998)、博思艾伦和汉密尔顿(1998), 鲍姆(1999),和Kulmala和 Pajunen-Muhonen(1999)。在许多情况下整体收益很可能是特定的,不是通用的, 这取决于每个城市或地区的特点和运用中的技术的组合。此外,许多技术是互补 的,并且只有被合适利用，他们的全部好处才会全部实现。表3总结了每个技术 类别可能带来的利益。 表 3 此新兴技术带来的潜在益处 技术 益处 更好的利用 基础设施 改善交 通流 更好的 公共交 通 提高安 全性 降低 货物 运送 成本 降低对环境 的影响 先进的交通控 制技术 √ √ √ √ √ √ 交通诱导技术 √ √ √ √ √ √ 出行者信息系 √ √ √ √ √ √
事故管理 √ √ 电子收费 √√√√√ 先进的车辆控 先进的公共交 通系统 先进的公共交 通管理系统 道路安全增强 系统 货物管理系统 环境保护 自动监控 加勒特(1998)引用欧洲研究表明以下到2017年在ITS技术系统实现方面可能 实现的交通系统性能的改善 (1)在道路交通事故中存活率增加15% (2)道路死亡人数减少50% (3)旅行时间减少25%; (4)通过公共交通优先政策的提高,每年为每个旅客节省40小时旅行时 间 (5)通过公共交通优先政策的提高,减少50%的延迟; (6)通过提高货运效率和船舶性能,减少25%的运费成本; (7)通过使用先进的交通管理系统,减少城市中心50%的污染 持续的独立检查级和扩展潜在的好处仍是必要的。例如,一个最近的德国研 究(鲍姆,1999年)表明,ITS的实施可能有其最佳水平,且低于对车队中全部车辆 实施的水平。鲍姆等人考虑到对高速公路上的长途货运,引入了车队体系的概 念,在车队中司机操作的一辆车实际上是紧随着其前面车辆而自动控制(即,司机 实际上是同时控制两辆车)。经济分析表明,对于使用的旅行数据,最好的结果 是,只有20%的汽车配备此系统 博思艾伦和汉密尔顿(1998)进行了第一个大规模尝试识别和量化ITS系统带 来的好处。本报告在评估这些好处时,侧重于四个关键点: (1)规范当前和未来性能指标的成本,例如道路交通事故、交通拥堵水平」 污染物排放和运输经济成本;
统 事故管理 √ √ √ √ √ √ 电子收费 √ √ √ ? ? 先进的车辆控 制系统 √ √ √ √ √ 先进的公共交 通系统 √ √ 先进的公共交 通管理系统 √ √ 道路安全增强 系统 √ 货物管理系统 √ 环境保护 √ 自动监控 加勒特(1998)引用欧洲研究表明以下到2017年在ITS技术系统实现方面可能 实现的交通系统性能的改善: (1)在道路交通事故中存活率增加15%； (2)道路死亡人数减少50%； (3)旅行时间减少25% ； (4) 通过公共交通优先政策的提高，每年为每个旅客节省40小时旅行时 间； (5) 通过公共交通优先政策的提高，减少50%的延迟； (6)通过提高货运效率和船舶性能，减少25%的运费成本； (7) 通过使用先进的交通管理系统，减少城市中心50%的污染。 持续的独立检查级和扩展潜在的好处仍是必要的。例如,一个最近的德国研 究(鲍姆,1999年)表明, ITS的实施可能有其最佳水平，且低于对车队中全部车辆 实施的水平。鲍姆等人考虑到对高速公路上的长途货运，引入了车队体系的概 念,在车队中司机操作的一辆车实际上是紧随着其前面车辆而自动控制(即,司机 实际上是同时控制两辆车)。经济分析表明,对于使用的旅行数据,最好的结果 是,只有20%的汽车配备此系统。 博思艾伦和汉密尔顿(1998)进行了第一个大规模尝试识别和量化ITS系统带 来的好处。本报告在评估这些好处时，侧重于四个关键点： (1)规范当前和未来性能指标的成本,例如道路交通事故、交通拥堵水平、 污染物排放和运输经济成本；
(2)ITS的应用使管理者得到充分信息用来量化安全,交通拥堵,出行时间,排 放,和车队效率效益; (3)考虑在全国范围ITS利用的潜在水平 (4)评估在给定时间段内(1997-2012),ITS在使用程度上当前和预计的增 博思艾伦和汉密尔顿审查国际经验,这个经验指出了一个与ITS的应用相关 的广泛的收益成本比,从1.4(在美国堪萨斯城的髙速公路管理系统)到62(德克 萨斯州的州际交通信号协调程序)。比较典型的比率在1.5到3.5之间。按这个 比率计算,澳大利亚在1997-2012年期间净现值的净收益可能在16.1亿美元和美 国之间61.9亿美元。 4.世界各地的发展状况 欧盟,美国和日本有大规模的研发项目,旨在开发和试用ITS应用。目前这 些项目每年的总预算约为6亿美元。在很大程度上,这是对伴随着公路建设的环 境问题和阻力而产生的慢性交通拥堵的响应。这些国际性研发项目涉及了上述所 有领域的应用课题。这个全球性研发项目的实力以及智能交通技术在全球范围的 迅速实施表明了许多显著的经济、社会和社区影响,这些影响能够检测我们现有 系统的成熟度。 智能交通技术在给道路使用者及管理者提供巨大便利方面拥有很大的潜力 然而这项技术以及它的便利不能在更广泛的社会背景下单独考虑。任何重大的技 术变革中必然会一系列的社会,法律,法规和制度上的问题。根据智能交通系统 的影响,这些问题包括:隐私;信息所有权;法律责任;公平;统一标准;以及 法律法规。 这些问题目前还不能被全部发现和解决,但是现在有机会提供一种环境,在 这种环境下这些问题的出现能够让我们了解它们从整体上是怎样影响个人和社 会的,并能够提出一些社会应当解决的重要问题。许多社会问题尤其是那些影响 个人的社会问题之所以会出现是由于智能交通系统允许道路系统当中的各组件 以新的方式互相作用,并允许信息在一定程度上以迄今为止不可能实现的方式在 各组件之间传递。 当今的交通技术主要是非个人的,并且是在平均量和总量基础上运行的。每 辆车,每个驾驶员,每个过境乘客都一视同仁,整个系统的存在和响应方式对每 个用户来说都是相同的。从今以后这种情况可能会改变了。智能交通系统将会使 道路和车辆识别个体,并做出相应个性化的交流和响应。在某些情况下,这种互 动将自动发生。也将会有能力收集、整合和传播一些在更广泛的地区收集到的信 息从而为战略决策提供了一个概述。社会上一些人士所注意到的新兴技术的影响
(2)ITS的应用使管理者得到充分信息用来量化安全,交通拥堵,出行时间,排 放,和车队效率效益； (3)考虑在全国范围ITS利用的潜在水平； (4)评估在给定时间段内(1997-2012)，ITS在使用程度上当前和预计的增 加。 博思艾伦和汉密尔顿审查国际经验，这个经验指出了一个与ITS的应用相关 的广泛的收益成本比,从1.4(在美国堪萨斯城的高速公路管理系统)到62（德克 萨斯州的州际交通信号协调程序）。比较典型的比率在1.5到3.5之间。按这个 比率计算，澳大利亚在1997-2012年期间净现值的净收益可能在16.1亿美元和美 国之间61.9亿美元。 4.世界各地的发展状况 欧盟，美国和日本有大规模的研发项目，旨在开发和试用 ITS 应用。目前这 些项目每年的总预算约为 6 亿美元。在很大程度上，这是对伴随着公路建设的环 境问题和阻力而产生的慢性交通拥堵的响应。这些国际性研发项目涉及了上述所 有领域的应用课题。这个全球性研发项目的实力以及智能交通技术在全球范围的 迅速实施表明了许多显著的经济、社会和社区影响，这些影响能够检测我们现有 系统的成熟度。 智能交通技术在给道路使用者及管理者提供巨大便利方面拥有很大的潜力。 然而这项技术以及它的便利不能在更广泛的社会背景下单独考虑。任何重大的技 术变革中必然会一系列的社会，法律，法规和制度上的问题。根据智能交通系统 的影响，这些问题包括：隐私；信息所有权；法律责任；公平；统一标准；以及 法律法规。 这些问题目前还不能被全部发现和解决，但是现在有机会提供一种环境，在 这种环境下这些问题的出现能够让我们了解它们从整体上是怎样影响个人和社 会的，并能够提出一些社会应当解决的重要问题。许多社会问题尤其是那些影响 个人的社会问题之所以会出现是由于智能交通系统允许道路系统当中的各组件 以新的方式互相作用，并允许信息在一定程度上以迄今为止不可能实现的方式在 各组件之间传递。 当今的交通技术主要是非个人的，并且是在平均量和总量基础上运行的。每 辆车，每个驾驶员，每个过境乘客都一视同仁，整个系统的存在和响应方式对每 个用户来说都是相同的。从今以后这种情况可能会改变了。智能交通系统将会使 道路和车辆识别个体，并做出相应个性化的交流和响应。在某些情况下,这种互 动将自动发生。也将会有能力收集、整合和传播一些在更广泛的地区收集到的信 息从而为战略决策提供了一个概述。社会上一些人士所注意到的新兴技术的影响
将会在如下方面改变他们的观念: {客观、手动、局部〓→◆个性化、自动、大范围} 目前大多数的道路系统技术是客观的和手动的,在一定程度上说就是用户和道路 系统之间的互动主要是由用户的意识控制的。目前的技术主要在局部区域上运行 (单一的车辆或单个交叉路口),即便这种观念可能是不正确的。例如,一个红 色相位被认为适用于某特定的交叉路口,而不管此路口是否是一个大范围流量协 调控制区域的一部分。新兴技术则允许道路,车辆,和用户之间进行互动,这种 互动因特定用户而异,并且有可能是不用用户直接输入而自动发生。 4.1隐私和信息问题 第一组社会问题的出现,是因为智能交通系统可以将道路系统做个性化处理 从而使道路系统能够自动识别和捕捉有关特定道路使用者活动的相关信息。例如 车辆自动识别系统能够识别和跟踪个人车辆。如果这种技术应用于公共交通(如 公交车、救护车、警车)或者商用车辆上,那么在控制和运营方面监控就会变得 合法化。很有可能社会的支持就是这些技术得以应用的保证。另外在自愿基础上, 跟美国一些城市的高速公路行程时间监控系统一样,车辆自动识别系统也很有可 能得到广泛的接受。然而当私家车被识别和跟踪时,马上就会有隐私问题和信息 所有权问题的出现。西方社会目前更关注公民的活动带给其相关人的影响,而不 是担忧国家或政府是否对本国公民从事间谍活动,即使这些担忧不应该被忽视。 这个问题包括 (1)谁拥有信息 (2)谁有权访问信息? (3)这些信息可以被用于什么用途? (4)道路使用者可以匿名吗? 4.2法律问题 由于新技术的实施需要对交通行为特别是对道路网络的责任分配进行大规 模变动,所以除了隐私问题外,还有其他一些法律和立法问题需要认真考虑的。 这种自动识别个体的能力也可以用作执行规定的一种途径。例如,请注意,目前 在欧洲智能自适应车速限制装置受到广泛的关注,借此车辆将能够由路边设备提 示当时的车速限制。届时各种不同的备选方法可以应用到限制车辆所能够行驶的 速度上,或者应用到提醒驾驶员车速限制上。这种车速限制系统运营的影响和应 用效果已经被讨论过了。 更进一步讲,识别特定个体功能以及减少司机对车辆的部分操作这些功能性 的改变又立即引起法律责任的问题。识别车辆和识别司机是两种完全不同的进程 大多数技术都是与车辆有关,而车辆可以有许多不同的司机。根据现行的法律制
将会在如下方面改变他们的观念： {客观、手动、局部 个性化、自动、大范围} 目前大多数的道路系统技术是客观的和手动的，在一定程度上说就是用户和道路 系统之间的互动主要是由用户的意识控制的。目前的技术主要在局部区域上运行 （单一的车辆或单个交叉路口），即便这种观念可能是不正确的。例如，一个红 色相位被认为适用于某特定的交叉路口，而不管此路口是否是一个大范围流量协 调控制区域的一部分。新兴技术则允许道路，车辆，和用户之间进行互动，这种 互动因特定用户而异，并且有可能是不用用户直接输入而自动发生。 4.1 隐私和信息问题 第一组社会问题的出现，是因为智能交通系统可以将道路系统做个性化处理 从而使道路系统能够自动识别和捕捉有关特定道路使用者活动的相关信息。例如， 车辆自动识别系统能够识别和跟踪个人车辆。如果这种技术应用于公共交通（如 公交车、救护车、警车）或者商用车辆上，那么在控制和运营方面监控就会变得 合法化。很有可能社会的支持就是这些技术得以应用的保证。另外在自愿基础上， 跟美国一些城市的高速公路行程时间监控系统一样，车辆自动识别系统也很有可 能得到广泛的接受。然而当私家车被识别和跟踪时，马上就会有隐私问题和信息 所有权问题的出现。西方社会目前更关注公民的活动带给其相关人的影响，而不 是担忧国家或政府是否对本国公民从事间谍活动，即使这些担忧不应该被忽视。 这个问题包括： （1）谁拥有信息？ （2）谁有权访问信息？ （3）这些信息可以被用于什么用途？ （4）道路使用者可以匿名吗？ 4.2 法律问题 由于新技术的实施需要对交通行为特别是对道路网络的责任分配进行大规 模变动，所以除了隐私问题外，还有其他一些法律和立法问题需要认真考虑的。 这种自动识别个体的能力也可以用作执行规定的一种途径。例如，请注意，目前 在欧洲智能自适应车速限制装置受到广泛的关注，借此车辆将能够由路边设备提 示当时的车速限制。届时各种不同的备选方法可以应用到限制车辆所能够行驶的 速度上，或者应用到提醒驾驶员车速限制上。这种车速限制系统运营的影响和应 用效果已经被讨论过了。 更进一步讲，识别特定个体功能以及减少司机对车辆的部分操作这些功能性 的改变又立即引起法律责任的问题。识别车辆和识别司机是两种完全不同的进程。 大多数技术都是与车辆有关，而车辆可以有许多不同的司机。根据现行的法律制
度,车主通常要对车辆负责和并对车辆任何违法行为都要承担后果。车主的责任 就是要确认驾驶员。随着车辆自动识别技术变得更加广泛,车辆与驾驶员的匹配 度问题将变得越来越重要 信息在道路与驾驶员之间或者是在道路与车辆之间传递的过程中又会出现 职责和法律责任的问题。DIS和AVC就是实例。在驾驶员信息提示系统的指引在 路上出现的事故或问题应该由谁负责呢?目前的原则是驾驶员在控制车辆因而 不能推卸任何责任。这将需要复查。一些智能交通系统的部署者设计这种系统可 能只是为了规避预期风险,例如在没有替代路线的情况下提示拥挤路况的出现只 是为了避免可能出现的责任问题。然而,这一战略本身可能削弱提供的信息的价 值,从而减轻其在道路使用者中的影响力和公信力 4.3平等和机会 人们同样注意到智能交通系统在社会中有不同的影响,不是所有的社会成员 都有平等机会获得此项技术或资讯及它可以提供的相关服务。获得最大益处的人 会不会是那些在社会上有最大支付能力的人呢?同样,不是所有社会成员都能轻 松使用信息技术。和所有新技术一样,不同的人对于这项技术的接受和运用能力 会有所不同。这意味着智能交通系统应该以一种易于被大众接受和运用的方式产 生,同时负有让政府接受由此而带来的大规模的改变的义务,如同在新加坡采用 给电子道路定价的情况下,政府为所有共和国( Menon and Keong,1998)注册 的车辆中必需的计算机硬件(车载单元)的改进付款。在其他情况下可能需要类 似的系统,比如在一些类似系统中准备一些沿路的变量信息的引导标示,在车载 式ROG和DIS系统旁边,以便所有的司机都能在一定程度上知道前方的交通状 况 智能交通系统还可能给到达性,交通行为,交通流模式带来变化。例如,驾 驶员信息系统可能促使驾驶员改变他们的驾车路线和模式。这会影响城市里经济 活动的分布。这对一些地区有益,同样也会对别的一些地区不利。这个问题将在 系列的交通建模的书册中后面的智能交通系统章节中探索。( Bonsal1,2000) 世界上已有许多运用智能交通系统的例子,并且解决道路系统问题的技术方 案中采用的速度已被加快。然而,大多数先进交通技术的运用是针对一些道路系 统使用率高的区域,在交通拥挤、公共交通被大量使用以及有很多货车方面。这 意味着这些技术可能在大城市里被最先和最广泛地感受到,这些城市的道路系统 问题最为严重。但是也有一些益处,至少在社会和政治方面,在一些受影响不很 严重的小城市里最初采用智能交通系统比如电子道路收费系统的时候。挪威的收 费环就是这种模式的好例子。( Solheim and assun,1998) 5标准和机构
度，车主通常要对车辆负责和并对车辆任何违法行为都要承担后果。车主的责任 就是要确认驾驶员。随着车辆自动识别技术变得更加广泛，车辆与驾驶员的匹配 度问题将变得越来越重要。 信息在道路与驾驶员之间或者是在道路与车辆之间传递的过程中又会出现 职责和法律责任的问题。DIS 和 AVC 就是实例。在驾驶员信息提示系统的指引在 路上出现的事故或问题应该由谁负责呢？目前的原则是驾驶员在控制车辆因而 不能推卸任何责任。这将需要复查。一些智能交通系统的部署者设计这种系统可 能只是为了规避预期风险，例如在没有替代路线的情况下提示拥挤路况的出现只 是为了避免可能出现的责任问题。然而，这一战略本身可能削弱提供的信息的价 值，从而减轻其在道路使用者中的影响力和公信力。 4.3 平等和机会 人们同样注意到智能交通系统在社会中有不同的影响，不是所有的社会成员 都有平等机会获得此项技术或资讯及它可以提供的相关服务。获得最大益处的人 会不会是那些在社会上有最大支付能力的人呢？同样，不是所有社会成员都能轻 松使用信息技术。和所有新技术一样，不同的人对于这项技术的接受和运用能力 会有所不同。这意味着智能交通系统应该以一种易于被大众接受和运用的方式产 生，同时负有让政府接受由此而带来的大规模的改变的义务，如同在新加坡采用 给电子道路定价的情况下，政府为所有共和国（Menonn and Keong, 1998）注册 的车辆中必需的计算机硬件（车载单元）的改进付款。在其他情况下可能需要类 似的系统，比如在一些类似系统中准备一些沿路的变量信息的引导标示，在车载 式 ROG 和 DIS 系统旁边，以便所有的司机都能在一定程度上知道前方的交通状 况。 智能交通系统还可能给到达性，交通行为，交通流模式带来变化。例如，驾 驶员信息系统可能促使驾驶员改变他们的驾车路线和模式。这会影响城市里经济 活动的分布。这对一些地区有益，同样也会对别的一些地区不利。这个问题将在 一系列的交通建模的书册中后面的智能交通系统章节中探索。(Bonsall, 2000) 世界上已有许多运用智能交通系统的例子，并且解决道路系统问题的技术方 案中采用的速度已被加快。然而，大多数先进交通技术的运用是针对一些道路系 统使用率高的区域，在交通拥挤、公共交通被大量使用以及有很多货车方面。这 意味着这些技术可能在大城市里被最先和最广泛地感受到，这些城市的道路系统 问题最为严重。但是也有一些益处，至少在社会和政治方面，在一些受影响不很 严重的小城市里最初采用智能交通系统比如电子道路收费系统的时候。挪威的收 费环就是这种模式的好例子。(Solheim and Assum, 1998) 5.标准和机构
标准和制度变革涉及到一种环境的建立,这种环境中可以在对社会产生最小负面 影响的同时使技术提供最大的利益。对标准的需求已得到公认,因为没有标准的 话,将不相容的技术随机混合就有一定的危险。这就社会的使用和成本的缓解方 面有直接的影响。不同系统之间的交换,并有超过一台设备做同样的工作,这是 不方便和昂贵的。同样重要的是,法律、法规和体制结构要跟上技术的变化。标 准化并不需要采纳一个消耗其他替代品的单一的技术,但可以通过使用“开放式 架构”,让其他系统一起工作。 同时也存在关于公众接受和实施的重要问题。许多提出的技术方案涉及道路 使用者和道路环境的相互影响方式的重大变化。这些和其他一些技术的成功绝大 多数依赖于公众接受并愿意运用它们的水平。也存在一种危险,即有潜在益处的 技术不被采纳,因为它们跟比如执法和侵犯隐私等负面结果相关。技术解决方案 的实施也同样存在相关的问题。对许多既有的系统来说,只有大部分的车队安装 上必要的一起或者多数道路安装上先进的仪器和标牌,系统的全部的优势才能表 现出来。所以,最开始的优势可能很小,除非优势被全部表现出来,否则关于过 渡期的实施问题还将存在很大的挑战。 很显然,智能交通系统对社区和社区结构有直接的影响。然而,对于何时和如何 把这项技术推广还有不同选择。这表明社会影响分析和社区咨询应该成为把新技 术引进交通系统过程中不可分割的一部分 6.结论 智能交通系统正在引起世界交通系统的变革。更好地运用既有的道路交通基 础设施和提高道路运用率和轨道交通运作率的迫切要求意味着先进技术将要在 规划、经营和管理国家交通系统中越来越多地被运用。通过提供一个环境来促进 智能交通系统技术的应用可以得到更好地实践: (1)提高商业效率; (2)提高燃料利用率并减少和监测噪声和排放量; (3)提高道路安全性; (4)增加辅助功能 (5)加强交通数据采集和监控系统。 此外,要多加注意运用智能交通系统获得的裨益的形式化、规范和(任何可 能的地方)量化。 智能交通系统的发展创造了令人兴奋的机会,但是因为我们用运动来利用这 些机会,所以我们不能忽视这些机会对社会的影响以及更广泛的法律和体制问题, 其中一些已在这节中介绍过。进一步的,在更广泛的程度上,这有一个必要来采 用一种综合方法从而确保统一标准和和法规能被制定和通过
标准和制度变革涉及到一种环境的建立，这种环境中可以在对社会产生最小负面 影响的同时使技术提供最大的利益。对标准的需求已得到公认，因为没有标准的 话，将不相容的技术随机混合就有一定的危险。这就社会的使用和成本的缓解方 面有直接的影响。不同系统之间的交换，并有超过一台设备做同样的工作，这是 不方便和昂贵的。同样重要的是，法律、法规和体制结构要跟上技术的变化。标 准化并不需要采纳一个消耗其他替代品的单一的技术，但可以通过使用“开放式 架构”，让其他系统一起工作。 同时也存在关于公众接受和实施的重要问题。许多提出的技术方案涉及道路 使用者和道路环境的相互影响方式的重大变化。这些和其他一些技术的成功绝大 多数依赖于公众接受并愿意运用它们的水平。也存在一种危险，即有潜在益处的 技术不被采纳，因为它们跟比如执法和侵犯隐私等负面结果相关。技术解决方案 的实施也同样存在相关的问题。对许多既有的系统来说，只有大部分的车队安装 上必要的一起或者多数道路安装上先进的仪器和标牌，系统的全部的优势才能表 现出来。所以，最开始的优势可能很小，除非优势被全部表现出来，否则关于过 渡期的实施问题还将存在很大的挑战。 很显然，智能交通系统对社区和社区结构有直接的影响。然而，对于何时和如何 把这项技术推广还有不同选择。这表明社会影响分析和社区咨询应该成为把新技 术引进交通系统过程中不可分割的一部分。 6.结论 智能交通系统正在引起世界交通系统的变革。更好地运用既有的道路交通基 础设施和提高道路运用率和轨道交通运作率的迫切要求意味着先进技术将要在 规划、经营和管理国家交通系统中越来越多地被运用。通过提供一个环境来促进 智能交通系统技术的应用可以得到更好地实践： （1） 提高商业效率； （2） 提高燃料利用率并减少和监测噪声和排放量； （3） 提高道路安全性； （4） 增加辅助功能； （5） 加强交通数据采集和监控系统。 此外，要多加注意运用智能交通系统获得的裨益的形式化、规范和（任何可 能的地方）量化。 智能交通系统的发展创造了令人兴奋的机会，但是因为我们用运动来利用这 些机会，所以我们不能忽视这些机会对社会的影响以及更广泛的法律和体制问题， 其中一些已在这节中介绍过。进一步的，在更广泛的程度上，这有一个必要来采 用一种综合方法从而确保统一标准和和法规能被制定和通过