智能运输系统的内涵

智能运输系统ITS是将先进的信息技术、数据通信技术、计算机技术、自动控制理论、传感器技术、电子控制技术、人工智能、运筹学等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强了使用者、车辆、道路三者之间的联系及配合协同，从而形成和谐统一的，在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合运输系统，极大地提高交通运输效率、保障交通安全、改善环境质量和提高能源利用率。简言之，ITS是对通信、控制和信息处理技术在运输系统中集成应用的通称，这种集成应用产生的综合效益主要体现在挽救生命，节省时间和金钱，降低能耗以及改善环境。ITS是灵活的，并且可以用广义和狭义的方式进行解释，在欧洲支撑ITS的技术群被定义为运输的远程信息处理（Transport Telematics）。

从ITS的内涵可以看出，ITS的核心是利用新技术和新手段，确定新思路，实现新目标。所用新技术是高新技术基础，包括电子、通信、计算机等信息技术，自动化、传感器、人工智能等控制技术，运筹学、管理学等系统工程技术；新手段体现在用信息技术将驾驶者、车辆、道路基础设施有机集成；确定的新思路是采用先进技术对交通进行有效的控制与管理，而不是单纯依靠修建道路基础设施；新目标是最大限度地发挥现有道路系统的交通效率。

智能运输系统是“智能系统”和“运输系统”的结合。“智能系统”是智能运输系统区别于传统的运输系统的最重要的特征。“智能的”是“有推理能力的”“有理解力的”的意思。具体地说，“智能”具有以下特征：

（1）从人工智能学的角度来说，其原理上应是基于知识的系统。

（2）智能运输系统的最终目的是要通过模拟人的智能，使运输系统变得更加有效率，更加人性化，即它要模拟出人的一些重要能力，如记忆与思维能力、感知能力、自适应能力和表达与决策能力等，所以其功能上应具有感知、判断、推理和学习能力。

（3）结构上应具有智能核，其中输人为来自过程的各种有用信息，输出为提供给决策、评价等的知识。

智能运输系统就是使交通运输系统整体模拟人类智能，具有上述各种能力，能思维、能感知、会学习、会推理判断和自行解决问题。它能感觉出周围环境的变化和自身状态的变化，能针对这些变化主动采取相应对策。

在智能运输系统中，车辆靠智能在道路上安全、自由地行驶，道路靠智能将交通流调整至最佳状态，驾驶员靠系统的智能对道路交通情况了如指掌，交通运输管理人员靠系统的智能对道路上的车辆行驶情况和交通状态一清二楚，这使传统的被动式交通管理转变为主动的交通管理，这种相互作用就是以人、车、路间通信为主的人-车-路（环境）系统相互作用关系，如图1-1所示。ITS的最大特点是信息化、数字化、智能化，信息不仅包括车辆的信息，还包括交通与交通出行者有关的时间、空间、心理、生理、气候、地理、图像、语言等信息，并对这些信息进行检测和识别，成为数字化信息，从而实施智能化管理；另外ITS还有系统化、集成化、一体化的特点，它采用人工智能方法和系统工程方法，对构成ITS的各个系统本身以及系统之间进行技术和方案的集成，并实施各种交通方式之间以及整个运行系统的集成，从而实施信息共享及一体化的综合交通运输管理。

图1-1　人-车-路（环境）系统相互作用关系

ITS的成功已经对我们的生活起着不可估量的重要作用，其发展已经影响世界上的每一个人。ITS是一个开放的复杂巨系统，是新兴的交叉学科研究领域。ITS将先进的信息处理技术、数据通信技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地综合运用于整个运输管理体系，从而建立起大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。形象地说，ITS使车辆有“头脑”，使道路“聪明”起来，将驾驶者、车辆、交通基础设施（港口、道路、机场）集合成为综合系统，结合成一个整体，起协同作用，最终形成一个快速、安全、方便、舒适、准时的大交通运输体系。

ITS研究框架比较认同的是如下六个方面的系统：

（1）先进的交通信息系统（Advanced Travelers Information Systems，ATIS）；

（2）先进的交通管理系统（Advanced Trafic Management Systems，ATMS）；

（3）先进的车辆控制系统（Advanced Vehicle Control Systems，AVCS）；

（4）先进的公共交通系统（Advanced Public Transportation Systems，APTS）；

（5）商用车辆运营系统（Commercial Vehicle Operation Systems，CVOS）；

（6）先进的乡村交通系统（Advanced Rural Transportation Systems，ARTS）。

对于ITS这样的复杂巨系统，必须通过标准化实现，发达国家在智能交通的建设中，普遍重视对行业规范与标准的制定。1992年9月通过ISO理事会批准的ISO/TC204（Transport Information and Control Systems，TICS）工作组正式成立，国际标准化组织于1993年成立了ISO/TC204技术委员会，负责制定交通信息与控制系统标准，ISO/TC204已有18个工作组，详见第4章。