交通系統(tǒng)的平順運行直接影響著城市的經(jīng)濟活動和生產(chǎn)效率，也影響著人們的生活質(zhì)量和居住品質(zhì)。在過去，人類在交通方面已經(jīng)取得了不少顯著的進步，開發(fā)了新的交通方式和基礎(chǔ)設(shè)施，如高速公路、軌道交通、公交專用快速路等等，每一次進步都帶來了一個階段經(jīng)濟活動的提升。交通系統(tǒng)的提高創(chuàng)造了新的經(jīng)濟機會，減少了人員、貨物、服務(wù)的流動成本，促進了城市的持續(xù)發(fā)展。
近幾十年來，城市化的趨勢給全球各地的交通系統(tǒng)帶來了不小的壓力，很多城市的交通系統(tǒng)和相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施日趨緊張，擁堵的交通系統(tǒng)阻礙了經(jīng)濟活動的正常開展，也消耗了大量的能源并對環(huán)境造成了污染。可以預(yù)見在不久的將來，由于不斷增長的人口數(shù)量和越來越旺盛的移動需求，這些系統(tǒng)將更加不堪重負。智能的交通解決方案需要幫助當代城市交通實現(xiàn)四個明確的目標(如下圖)：
智能交通系統(tǒng)最普通的設(shè)備包括但不限于交通信號控制器、動態(tài)及各種公告板、環(huán)境傳感器、監(jiān)控攝像頭、紅外線傳感器、高速公路交通信號燈、視頻切換器、交通傳感器系統(tǒng)、交通信號現(xiàn)場總控制臺、交通信號優(yōu)先通行識別器、路燈和感應(yīng)線圈車輛檢測器等。這些裝置和設(shè)備共同組成一個統(tǒng)一的整體，通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)向交通控制中心傳送重要交通數(shù)據(jù)，再由交通控制中心加以綜合，轉(zhuǎn)化為實際可用的信息，然后通過各種方法向公眾公布。
以太網(wǎng)技術(shù)是智能交通系統(tǒng)各項裝置和設(shè)備相應(yīng)聯(lián)通的基礎(chǔ)。交通控制信號和信息轉(zhuǎn)化為IP數(shù)據(jù)包后，通過由以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器連接的光纜傳遞到交通管理中心，由交通管理中心對其進行分析。
智能交通是一個全面的、可擴展的交通管理平臺，它提供系統(tǒng)范圍的信息整合、洞察力和智能。它通過從跨區(qū)域的不同系統(tǒng)收集而來的數(shù)據(jù)，對道路交通和公交運營活動提供了一種集中式的管理。這種解決方案幫助城市管理者主動地管理整個交通網(wǎng)絡(luò)，提高旅客的旅行體驗。具體來說智能交通有如下作用：
1、減少道路交通擁堵
2、提高跨不同道路交通系統(tǒng)的事件可見性
3、提高道路交通流量及事件響應(yīng)速度
4、分析歷史數(shù)據(jù)從而獲得并理解道路交通流量及事件的固定模式
5、預(yù)測未來一小時之內(nèi)的道路交通流量狀況
6、增加公共交通車輛、服務(wù)及相關(guān)異常的可見度
7、預(yù)測公共交通車輛的到達時間
8、分析整個公交系統(tǒng)的性能狀況和瓶頸
智能交通系統(tǒng)構(gòu)成
交通感知：它為交通流量運營數(shù)據(jù)的可視化和分析提供了交通信息模型和基礎(chǔ)平臺。道路交通感知功能部件把從分布的道路和流量數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)通過業(yè)界流行的協(xié)議規(guī)范整合起來，集中地展現(xiàn)給用戶。
交通預(yù)測：這個功能部件為交通機構(gòu)提供了流量預(yù)測的能力，它利用在道路交通流量感知系統(tǒng)中獲取的歷史的和實時的數(shù)據(jù)來預(yù)測未來一個小時內(nèi)特定地理區(qū)域內(nèi)的道路交通流量情況。
車輛感知和預(yù)測：這個功能部件為公交運輸系統(tǒng)提供了車輛感知和到達時間預(yù)測的能力，它可以同時為公交運輸運營部門以及乘客提供整個公交網(wǎng)絡(luò)上車輛服務(wù)狀況的一個清晰的視圖。
交通狀態(tài)匯總：提供整個交通系統(tǒng)狀態(tài)匯總的視圖，以供城市交通高層管理者了解實時的交通運營總體狀態(tài)，及時掌握異常事件的具體情況。
安裝在道路交叉口的智能交通系統(tǒng)
智能交通系統(tǒng)既應(yīng)用于公路，也應(yīng)用于城市交通日常管理，但必須注意到二者之間的細微差異。應(yīng)用于一個城市或城鎮(zhèn)的智能交通系統(tǒng)比應(yīng)用于公路的智能交通系統(tǒng)復(fù)雜得多。城市的智能交通系統(tǒng)必須能控制本市數(shù)以千計的街道交叉口的交通信號燈，還必須與停車設(shè)施集成在一起，以便向駕駛?cè)送ㄖ＼嚨攸c和現(xiàn)有空閑車位。城市的智能交通系統(tǒng)應(yīng)用與當?shù)仄渌A(chǔ)設(shè)施集成在一起。城市內(nèi)往往有交通嚴管區(qū)，所謂交通嚴管區(qū)是指某些區(qū)域在某個時段不允許某些車輛通行，如有違反，智能交通系統(tǒng)將向交通控制中心報警，交通控制中心將根據(jù)情況采取必要的措施。
安裝在公路的智能交通系統(tǒng)
與安裝在道路交叉口的智能交通系統(tǒng)不同，安裝在公路的智能交通系統(tǒng)主要集中于收費站和交通事故多發(fā)路段。智能視頻監(jiān)控設(shè)備可用于識別違反交通法規(guī)的車輛的車牌，并將其通知交通控制中心。這里所說的違反交通法規(guī)是指超速和跨道行駛等行為。安裝在公路和隧道的智能交通系統(tǒng)應(yīng)與應(yīng)急服務(wù)集成在一起，以便交通事故發(fā)生后立即通知應(yīng)急服務(wù)機構(gòu)。橋梁和隧道尤其應(yīng)該安裝智能交通系統(tǒng)，以便密切監(jiān)控通行車輛的數(shù)量和類型，如車輛的數(shù)量和重量超過設(shè)計承載量，將對基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴重危險和危害。
集成和其他方面的問題與挑戰(zhàn)
對于像智能交通系統(tǒng)這樣的復(fù)雜系統(tǒng)來說，集成是面臨的最大挑戰(zhàn)之一。但是，集成是智能交通系統(tǒng)最重要的特征之一，它不僅需要和傳統(tǒng)系統(tǒng)集成，還需要和交通管理系統(tǒng)擴展后涉及的專門系統(tǒng)集成。
意大利5T公司智能交通系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)經(jīng)理FabrizioArneodo說：“集成主要是指我們即將購買的新的智能交通系統(tǒng)必須能夠和我們現(xiàn)有的系統(tǒng)成功地結(jié)合在一起，因為我們需要管理若干智能交通系統(tǒng)，如交通信號燈、動態(tài)公告板等。我們還必須確保新的智能交通系統(tǒng)與交通控制中心成功地結(jié)合在一起。”FabrizioArneodo還說：“我們考慮過產(chǎn)品生命周期初始階段的集成問題。我們撰寫招標書或技術(shù)要求書時，會在上面說明集成方面的要求，也就是說，該系統(tǒng)必須能連接到我們現(xiàn)有的接口，這涉及到軟件問題、硬件問題和遵守意大利的法律法規(guī)問題，例如設(shè)備安裝等情形下的切換安全問題。”
當?shù)馗鞑幌嗤臉藴屎蛧H標準也是當事人面臨的棘手問題。德國交通和物流軟件提供商PTV集團PTVOptima公司產(chǎn)品經(jīng)理ThomasOtterst?tter說：“盡管我們希望有這些標準但一個較大的智能交通系統(tǒng)項目往往涉及到的若干參與者，他們分別適用不同的標準，這就需要對設(shè)備間的接口進行繁復(fù)的微調(diào)，以保證所有相關(guān)部件的正常運行，這是我們在實施項目時面臨的重大挑戰(zhàn)。這涉及到歐洲適用的標準和國際標準，具體情況因您所在的國家和您的合作伙伴而異。”德國Basler公司智能交通系統(tǒng)產(chǎn)品線經(jīng)理EnzioSchneider說：“由于智能交通系統(tǒng)涉及到眾多參與者，但缺乏統(tǒng)一的標準，因此該系統(tǒng)各設(shè)備間的相互操作性和同步性是非常有限的。”
再者，智能交通系統(tǒng)可與當?shù)貓?zhí)法機構(gòu)或應(yīng)急服務(wù)機構(gòu)使用的設(shè)備集成在一起，集成程度取決于所在城市、城鎮(zhèn)或所在州的法律法國。FabrizioArneodo說：“我們參與了管理階段的工作。我們建立了交通控制中心并負責該中心的日常操作，包括提供服務(wù)，核查各設(shè)備和裝置對交通問題的分析和判斷情況這些工作與警察局和市政府及其下屬行政機關(guān)有密切聯(lián)系。總之，所有工作都涉及到對各智能交通系統(tǒng)的管理以及在此基礎(chǔ)上提供的服務(wù)。”
布設(shè)智能交通系統(tǒng)時還面臨著其他方面的挑戰(zhàn)，如需要監(jiān)控的公路里程，由于公路往往延伸很長，這就要求安裝在公路上的智能交通系統(tǒng)，必須能夠穩(wěn)定可靠地實時傳輸大量的高清視頻文件和其他數(shù)據(jù)。
MitchYang說：“在許多情況下，對智能交通系統(tǒng)設(shè)備的基本要求是能夠持續(xù)運行5-10年，日常維護和檢修每六個月進行一次。”卡塔爾等地往往要求智能交通系統(tǒng)設(shè)備持續(xù)運行的時間較長，有的甚至長達15年，政府部門對此提出了嚴格要求，當事人必須遵守。
綜上所述，智能交通系統(tǒng)的發(fā)展面臨著區(qū)域性和機構(gòu)性因素的挑戰(zhàn)，另外，智能交通系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的開放性標準，且當?shù)亟煌ú块T缺乏相應(yīng)的專業(yè)技能也妨礙著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。智能交通系統(tǒng)目前面臨的重大挑戰(zhàn)是在不同部門和機構(gòu)間集成程度較低，從而妨礙了智能交通系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛性和效率。
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