智能运输系统与交通安全.doc

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1、摘要： 随着交通运输的发展，道路交通安全问题日益严重。传统的解决道路交通的方法，如增加公路里程，扩建道路等，已经无法从根本上解决问题。本文分析了道路交通事故产生的原因，从智能运输系统（ITS）的角度，提出了一系列提高道路交通安全性的技术措施。这些技术措施的实施，将极大地提高道路交通安全性。关键词：智能运输系统（ITS） 道路交通安全 动态车辆限速系统ABSTRACT With the development of transportation, traffic safety has been a more and more serious problem. Traditional counte

2、rmeasures, as increase traffic mileage and road expansion, cant solve traffic safety problem radically. This paper firstly analyses the reasons of crash, then introduces the forms of Intelligent Transportation Systems(ITS), finally gives some technologies for increase traffic safety. Traffic safety

3、will be improved significantly with the implementation of the technologies and methods.Key Words: Intelligent Transportation Systems(ITS) Traffic Safety Dynamic Speed Limits目录第一章 绪论31.1 研究背景31.2 研究目的及意义31.3 本文主要内容4第二章：智能运输系统与中国道路交通安全现状简介52.1 智能运输系统的定义52.2 智能运输系统组成52.3 中国道路交通安全现状72.4 影响交通安全的因素8第三章：智能

4、运输系统中提高道路交通安全的措施93.1 现有的提高道路交通安全的ITS技术93.2 规划中提高道路交通安全的ITS技术20结 论：24参考文献：25第一章 绪论1.1 研究背景交通问题是指对社会或经济未能产生真正效益，交通本身的机能也未充分发挥的状态。世界各国经济快速发展，汽车数量急剧增加，导致已有的道路难以满足经济社会发展的需要，进而带来了负面影响，产生一系列的问题就是交通问题。其中交通安全问题受到了广泛关注。为提高交通安全，减少事故率，降低生命财产损失，各国专家学者不断研究相应的措施与技术，并取得了十分明显的效果。从交通事故发生原因入手，分析人车路（环境）对交通事故的影响，并从这三方面相

5、互影响入手，来提高交通安全。随着车辆数目的增加，无论是发达国家还是发展中国家，车和路的矛盾越来越突出，其表现就是塞车频繁，事故多，污染严重。这已经与社会经济的发展不相适应了，必须采取相应的措施来解决。传统的方法是大量修筑和扩建道路。但是根据世界几十年的统计，道路增长率总是低于汽车增长率，在发达国家，道路的增长已经接近停滞。在中国，道路里程数在不断上升，但是也会有一个限度。因此仅靠新建道路来解决交通问题是不可能从根本上来解决问题。在现有的道路条件下，我们仍然没有充分利用道路网络资源。如果能在电子信息技术，通信网络技术的应用下，充分了解并利用路网上的交通信息，无疑将提高交通效率与安全。于是信息技术

6、，网络技术等先进技术的带动下，智能运输系统应运而生。智能运输系统利用现代科学技术在道路，车辆和驾驶员（乘客）之间建立起智能的联系，优化和调整道路交通流量的时空分析，充分利用现有道路资源，实现人车路（环境）和谐统一。ITS在极大地提高运输效率，改善环境质量和提高能源利用率的同时，充分保障交通安全。1.2 研究目的及意义 通过对交通安全的研究，分析引起交通安全的原因，交通事故的过程，以及降低交通事故的方法；介绍智能运输系统的组成，框架，以及与交通安全有关的系统。通过这些系统的引入，以达到提高交通安全的目的。 传统的提高交通安全的方法：如控制道路车流量，增加公路里程等，已经无法满足现在道路交通安全的

7、要求。智能运输系统系统中的先进的交通管理系统，先进的车辆控制系统等能有效地提高交通安全。1.3 本文主要内容本文首先介绍了智能运输系统的定义，系统组成，框架结构，以及国内外发展现状；然后介绍了我国交通安全现状，影响交通安全的人车路（环境）系统，提出了改善交通安全的措施。接着详细介绍了智能运输系统中能显著提高交通安全的系统，如先进的交通管理系统，先进的车辆控制系统。最后对智能运输系统及交通安全的发展进行了展望。第二章：智能运输系统与中国道路交通安全现状简介 国外在二十世纪七十年代初，我国从二十世纪七十年代末就开始试验和应用电子技术来改善交通管理，发展到90年代初，已经可以在相当大的范围内利用电子

8、计算机对路口信号灯进行协调控制，但这不是智能运输系统。智能运输系统的实现应该具有如下几个条件：第一，对道路上的交通信息以及与交通相关信息的采集应该是尽量完整和实时的；第二：交通参与者、交通管理者、交通工具、道路管理设备之间的信息交换可以做到实时高效；第三：交通管理中心、用户终端装备有功能强大的计算机系统，该计算机系统中的软件是按照智能化系统的思想研制开发的；第四：整个系统是按照智能化系统和面向知识信息处理而构成的。2.1 智能运输系统的定义智能运输系统（Intelligent Transportation Systems, 简称ITS）就是通过对关键基础理论模型的研究，从而将信息技术、通信技术

9、、电子控制技术和系统集成技术等有效地应用于交通运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的实时、准确、高效的交通运输管理系统。智能运输系统利用现代科学技术在道路、车辆和驾驶员之间建立起只能的联系。借助系统的智能，车辆可以在道路上安全、自由地行驶，靠智能化手段将车辆运行状态调整到最佳，保障人车路（环境）的和谐统一，在极大地提高运输效率的同时，充分保障交通安全、改善环境质量、提高能源利用率。由于智能运输系统可以使汽车与道路的功能智能化，所以目前它是国际公认的解决城市以及公路交通拥挤、改善行车安全、提高运行效率、减少空气污染等的最佳途径，也是全世界交通运输领域研究的前沿课题。2.2 智能运输系统组成 中国

10、的只能运输系统是在较完善的交通基础设施上综合运用先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术，建立起全方位、实时准确、高效的运输系统。根据国内外科学家的研究和开发，目前智能运输系统包括：先进的交通信息服务系统（ATIS）、先进的交通管理系统（ATMS）、先进的公共交通系统（APTS）、先进的车辆控制系统（AVCS）、货运管理系统、电子收费系统（TEC）、紧急事件管理与救援系统。2.2.1 先进的交通信息服务系统（ATIS）先进的交通信息服务系统是建立在完善的信息网络基础上的，交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，可以向交通信息中心提供各处的交

11、通信息；该系统得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步的是，当车上装备了自动定位与导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。随着信息网络技术的发展，科学家们已经提出了将ATIS建立在因特网上，采用多媒体技术，这将使ATIS的服务功能大大加强，汽车将成为移动的信息中心和办公室。2.2.2 先进的交通管理系统（ATMS） 这个系统有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS主要是给交通管理者使用，它将对道路系统中的交通状况、交通事

12、故、气象状况和交通环境进行时实时的监测，根据收集到的信息，对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。2.2.3 先进的公共交通系统（APTS） 这个系统的主要目的是改善公共交通的效率（包括：公共汽车、地铁、轻轨交通、城郊铁路和城市间的公共汽车），提供便捷、经济、运量大的公交系统。2.2.4 先进的车辆控制系统（AVCS）AVCS目前还处于研究试验阶段，从当前的发展行驶看，可分为两个层次：一是车辆辅助安全驾驶系统，该系统有以下几个部分：车载传感器、车载计算机和控制执行机构等，行驶中的车辆通过车载的传感器测出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离和其他情况，车载计算机进行处

13、理，对驾驶员提出警告，在紧急情况下，强制使车辆制动。二是自动驾驶系统，装备了这种系统的汽车也称智能汽车，它在行驶中可以做到自动导向、自动检测和回避障碍物，在自动公路上，能够在较高的速度下自动保持与前车的距离。智能汽车在自动公路上使用才能发挥出全部功能，如果在普通公路上使用，它仅仅是一辆装备了辅助安全驾驶系统的汽车。2.2.5 货运管理系统 这里的货运管理系统是指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。2.2.6 电子收费系统（ETC） 公路收取通行费，已成为中国公路建设资金回收的重要渠道之一。但是随着交通量的增加，收费站开始成为道路上新的瓶颈。现有的车道上

14、安装电子收费系统，可以使车道的通行能力提高35倍。2.2.5 紧急事件管理与救援系统紧急事件管理与救援系统是一个特殊的系统，它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构及设施，通过ATIS和ATMS将交通监控中心、交通警察、道路养护管理机构、职业的救援机构、灾害处治管理中心等联成有机的整体，为道路使用者提供现场紧急处治、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。2.3 中国道路交通安全现状道路交通安全，从本质上讲是指交通参与者在参与交通活动的过程中的人身及财产安全，通俗地讲是指交通参与者在参与交通活动的过程中确保自身和他人的生命及财产安全，也就是既不要向他人（包括自己）或他物施加伤害，也不要遭受到外

15、来伤害。交通事故是指车辆在道路上因过错或者意外，造成的人身伤亡或者财产损失的事件。建国初期，我国交通事故总量较少。改革开放以后，道路交通事故快速增长。至2002年达到最高峰，全年共发生道路交通事故773137起，共造成109381人死亡、562074人受伤（如图4所示）。2002年以后，我国道路交通事故回落迅速，出现了事故起数、死亡人数、受伤人数、万车死亡率、10万人口死亡率及直接经济损失“六下降”的可喜局面。如图1所示。图1 建国以来道路交通事故总体变化趋势 2002年以来，全国交通事故总量呈稳步下降趋势，但是交通安全现状依然令人堪忧。交通需求的日益增长与道路设施承受能力之间的矛盾，使得道路

16、交通的不安全因素继续存在。 近几年来，我国的道路交通安全管理水平得到了一定程度的提高。尽管如此，与工业发达国家相比，差距还很大。因此，如何进一步提高我国道路交通安全水平仍然是我国面临的一个巨大问题。2.4 影响交通安全的因素对交通安全的因素进行分析，首先要从整个交通系统来考虑。交通系统由人车路（环境）三大要素构成。交通事故是道路交通系统中，由于人、车、路（环境）诸要素配合失调偶然发生。分析交通事故按成因最重要的任务是分析人、车、路（环境）对交通事故形成的作用。交通事故原因的分类统计如表1所示。表1 交通事故原因的分类统计事故原因比例/%美国英国人汽车环境人+汽车人+环境人+汽车+环境汽车+环境

17、51.92.34.26.430.14.70.412.44.84.67.248.816.45.8合计人环境汽车10093.139.413.810084.875.634.22.4.1 人的因素在这个系统中，人是交通安全中最重要的因素。因为在人车路（环境）系统中，车辆是由人驾驶的；道路是由人来使用的。其中由驾驶员引起的交通事故又占绝大部分。驾驶员责任事故的发生主要在行驶过程中反应、判断、操作三个环节上出现失误。2.4.2 车辆因素车辆技术状况的好坏是影响道路交通安全的直接因素。车辆因素主要是指机动车因素。机动车性能不佳、机件失灵、或零部件损坏，均可能成为交通事故的直接因素。影响汽车安全性的主要因素有

18、转向、制动、行驶和电气四个部分。2.4.3 道路因素 道路是交通安全的基础，是驾驶人员驾驶环境的主要组成部分。据统计，有10%的交通事故是由于不安全的道路条件或道路环境所造成的（包括道路几何设计不良、视距不够、道路维护欠佳、气候条件恶劣、交通控制设备和管理技术落后等）。当然，由道路环境因素引起的交通事故，往往与人的失误与车辆故障相关联。不利的道路环境因素一旦加入人与车辆的不良因素，才会增加引起交通事故的概率。第三章：智能运输系统中提高道路交通安全的措施3.1 现有的提高道路交通安全的ITS技术美国的一个智能运输系统调查小组，为提高本国智能运输系统对提高道路交通安全的作用，对欧洲和日本的智能运输

19、系统在交通安全领域的应用进行了全面的调查。调查小组介绍了欧洲与日本ITS在交通安全领域的现有应用，并提出了一些提高道路交通安全的建议措施。3.1.1 实时交通信息板考察团观察到许多用于发布信息的固定和可变的信息提示牌。欧洲国家通过这些信息提示牌向车辆驾驶员提供交通状况信息，道路限制信息以及其他影响交通安全和交通效率的相关信息。在法国和德国以及其他欧洲国家，交通标志明显经过统一的设计。不过国家的驾驶员都可以突破语言的限制很容易理解这些与道路安全相关的交通标志。这两个国家都通过人机工程学的设计来简化信息，以使驾驶员驾车在道路上行驶遇到危险的时刻获得最重要的信息。在交通运输中，驾驶员会获得各类信息（

20、包括特有的信息、广告信息以及通讯服务等），通过代替文字的交通标志可以把驾驶员从复杂的信息负担中解脱出来。在欧洲的交通系统中，可变的信息提示牌有很多种形式。一些信息提示牌有标准且可变的图例，可根据需要，更新文字和关键信息及数据，如图2和图3所示。图4和图5所示的交通引导地图以及其所示的交通拥堵状况在德国也很常见。图2 可变交通信息提示板图3 实时交通信息提示板图4 交通拥堵实时信息提示板图5环山公路上的交通拥堵实时交通信息提示板 其他信息提示牌包括标准信息和国际标准交通标志，为驾驶员提供了标准的道路状况、车速限制和警告等。 进一步讲，交通参与者通过交通信息牌获取附加的预定信息以将少交通拥堵降低交

21、通事故。通过交通信息牌提供的信息，驾驶员可通过评估驾驶时间的不同选择不同的线路。同时，这也控制了交通流的大小。 固定信息提示牌也经过精心设计，通过简洁明了的形式向驾驶员提供最大化的信息，如图6所示。调研小组发现，欧洲沿路的交通标志比美国使用更加广泛。这些交通标志显示了道路的变化与特征，为驾驶员在道路上行驶提供了必要的信息，使驾驶员更好地了解道路状况，从而提高交通安全性。图6 固定信息提示板3.1.2 无线危险警告系统(WILLWARN):一种预防措施WILLWARN(Wireless Local Danger Waring)系统，是另一个创新的PReVENT系统。该系统为驾驶员做出安全驾驶决定

22、提供必不可少的信息。这一系统车辆车辆通信为核心，使附近车辆的重要信息互相交换。图7描述了WILLWARN系统及其他PReVENT系统如何从临近车辆中采集信息并传送给运行车辆，以营造一个“电子信息”安全环境。图7 PReVENT体统展望WILLWARN能够是驾驶员在行车过程中获取一下信息：（1）车辆危险信息（2）车辆警告管理（3）通过短波对警告信号的发布与通信 WILLWARN系统的应用十分广泛。这一系统的实施将极大提高农村区域、恶劣条件下一及其他困难行车条件下的行车安全性。WILLWARN系统将会对驾驶员重点提示农村和城市中行驶时遇到的潜在障碍物与危险，以便使驾驶员避开这些危险。在低能见度区域

23、，该系统提供的关于前方道路状况的关键信息可以使驾驶员安全行驶。最后，在建筑工地，该系统提供的信息有力地保障了驾驶员与建筑工人的安全。 WILLWARN从不同的地方获取信息，然后处理收集到的信息，最后以一定的标准格式将信息传送给驾驶员。因为信息格式是标准的，驾驶员阅读信息时不会影响对车辆的安全驾驶。3.1.3 驾驶员辅助系统调查小组观察了许多其它由欧盟公共和私人机构研究的最近成果。这些研究的目标都是辅助驾驶员处理各种任务与进行各种操作。公共与私人在这些系统研究中的合作在INVENT中起到了作用。这是以驾驶员辅助和提高安全性为目的工程的集合。INVENT中的项目可分为如下5部分：（1）驾驶员行为与

24、人机工程学（2）驾驶环境的信息获取与分析（3）安全性预测技术研发（4）交通拥堵辅助（5）交通的影响、法律问题及认可驾驶员环境信息的获取与分析可提高通过各个传感器获取的信息。更重要的是这使得由传感器获得的数据加以融合，有用的数据由多种方法和设备或者以混合的形式获得。这种组合的信息获取方式发挥了协同优势，为驾驶员提供了更加丰富的交通环境信息。这一方式的一个目标就是尽早探测移动物体，使驾驶员有更充裕的时间去做重要的操作准备。在主动安全性预测部分，根据不同的提高道路安全性的研究计划来分配力量。其内在系统包括交通事故预防和交通环境改善，同时保护所有交通参与者。辅助驾驶员安全保持目前车道或者安全变更车道的

25、技术，以及保持车辆和道路设施及其他交通参与者的相关传感器都在不停地发展。这一部分最重要的就是“预测”这一词语，因为相关技术都是用来评估和实施对高速公路上车辆周围状况现在和将来的“智能”预测。交通拥堵辅助系统对由于在高速公路上堵车造成驾驶员疲劳提供辅助。该系统的优点包括如下四部分：（1）与前车保持固定距离（2）使车辆维持在一条车道上（3）自动制动，包括完全停车状态（4）从静止状态以驾驶员习惯自动起步加速终上所述，这些系统的应用将极大地减轻驾驶员工作量，让驾驶员有更多的精力集中到重要驾驶决策上来。驾驶员辅助系统有许多实现形式。在一些情况下，驾驶员完全意识到辅助系统存在以及由各种渠道获取的信息的相互

26、融合。在另外一些情况下，驾驶员辅助系统在后台进行工作，驾驶员并未意识到辅助系统的参与。其中一个例子就是装在最新车辆上的Electronic Stabilization Control(ESC)系统。当在公路上行驶的车辆遇到某些特定的工作状况时，ESC系统参与并辅助驾驶员进行调整。当ESC系统工作的时候，它会辅助驾驶员转向和机动，以保持车辆在道路上安全行车避免过度转向等意外发生。ESC系统对车辆安全性的优势如图8所示。图8 1998-2003年德国交通事故统计在这个例子中，数据来自一个品牌的车辆，但是对所有装备ESC系统的车辆也有同样的成果。3.1.4 车速管理与控制 调查小组对欧洲一些具有代表

27、性的车速管理与控制系统进行了考查。特别是在法国，从以前的交通事故伤亡统计，就可以看出超速与交通事故有着很直接的联系。调查小组考查了一个由ASF运营管理的A7高速公路试验性车速控制系统。ASF官方关注A7高速公路上日益严重交通拥堵，特别是Valence Sud 和Montlimar Nord之间这一段。A7高速公路上的实验性车速控制系统的目标是对道路上车速进行管理，特别是创造一个连续车流的环境。车速控制只是ASF实施的试验性车速控制系统中的一个措施。ASF的方法是对运行在A7高速公路上的车辆提供车速信息。道路上方的横梁既可以测定车速又可以为驾驶员提供车速限制等信息。在10公里路段两端的摄像机分别

28、对车辆照相。根据计算出来的车速，来判断车辆是否超速。图9是一典型的用于限速的摄像机与可变信息提示板的安置方法。许多如图9所示的安置的设备，为ASF管理车辆在道路上的车速提供了充足的信息。图9 A7高速公路上测速摄像机和限速标志刚开始，显示在可变信息提示板上的信息是普通信息。然而，在车速控制系统实施的第二阶段，专家将把公众对车速限制的反应因素加入到信息板上提示的信息，以给驾驶员提供更全面的限速信息。这两种方式都值得使用。不管用什么方法，信息提示板的目的就是控制和鼓励驾驶员在限速范围内行驶。该实验性车速控制系统的前期成果是值得肯定的。ASF发现该试验该系统的A7高速公路的车流量增加了3%。进一步研

29、究发现，车速限制为110km/h路段的车速遵守率为80%，车速限制为90km/h路段的车速遵守率只有50%。一般认为，把驾驶员觉得舒适的车速作为限速，会得到很好的遵守。然而事实表明，把限速定在低于驾驶员觉得合适的车速，得不到较高的遵守比例。该试验的成果还包括检测到的高速车辆的减少。ASF另外发现，驾驶员对新设置的车速限制的反应时间大约是5分钟。ASF关于车速控制系统的一个格言是：减速中争取时间。将通过更进一步的措施来提高A7高速公路上驾驶舒适性与交通安全性，以使这一格言得以实现。最后的强制性的车速控制与管理由法国交通运输部实施，该措施使用强制措施来减少交通事故及事故伤亡。为明确该强制性政策，交

30、通运输部提出了三个目标：（1）遵守相关法律法规，把约束作为一种教育（2）提高实施效率（3）对法律和技术方面因素进行试验 为实施这些技术创新，第一步是建立健全的法律体系。该系统的成果需要非法律实施人员，从主导转换到进行官方鼓励。拥有这主导地位的即检察官，在高速公路摄像系统里得到了一定证据情况下，有权传讯相关车辆驾驶员。一旦相关法律体系被确定，技术的组成部分固定设备和移动设备将都被安装。开始，70部固定摄像机将被安装在规定地点（如图10所示），保证道路上车辆至少每月两次受到限速检测。该部门计划在2005年到位1000部固定和移动摄像机。在车速检测路段，设置了一些特殊的交通提示牌以提醒驾驶员前方有测

31、速摄像机（如图11所示）。从网上也可以查询出车速检测位置。图12描述了从违反交通规则到法律措施的全过程。图10 固定式测速雷达 图11 强制限速标志图12 自动限速系统强制实施步骤交通运输部实施强制性车速限制的关键是得到了政府领导人的明确支持。政府领导人对车速限制措施的明确支持，给大众传达了重视高速公路上行车安全性至关重要这一信息。交通运输部实施的这一措施收到了显著成效。如图13所示，安装限速摄像机的路段车辆超速率只有3%，而未安装路段超速率却有7%。图13 车速限制系统实施的成果更重要的是，这些安置限速检测装置的路段在十个月的调查期间，交通事故急剧减少了85%。专家还发现，同一高速公路网上的

32、其它路段尽管没有安置类似限速摄像机，但是超速现象也普遍减少。公众对限速摄像机的反应也较积极。86%的驾驶员承认他们减低行驶车速是因为限速摄像机的检测。77%的驾驶员车速限制系统的实施有利于提高道路交通安全。另一项控制车速的措施叫做LAVIA，它致力于智能车速控制，该政府控制的系统可自动将车速限制在行驶路段所允许的限速范围内。该系统在下文提到的三个状况下控制车辆最高车速。在这一系统下，如果车辆以超过限速行驶，其加速踏板将不再去作用。然而基于安全考虑，该系统包含了一项功能，即允许驾驶员在紧急情况下减小油门以避免交通事故。LAVIA系统目前处于前期试验阶段，为交通研究者提供了有价值的信息。在测试中，

33、LAVIA系统对比了三个运行模式：（1）警告模式：车辆如果超速，将会在该车仪表盘上显示警告信息。（2）自愿运行模式：驾驶员可以选择打开LAVIA系统，允许系统根据规定的限速标准控制车速。（3）强制运行模式：LAVIA系统随时开启。LAVIA系统的顺利运行，需要与精密的数字地图系统配合使用，使路网上的限速信息详细地显示出来。车载GPS导航系统与电子地图相配合。LAVIA系统将数字地图信息和GPS数据以及车速信息相匹配，以控制车辆速度。从数据上看，调查的规模不足以对LAVIA系统的安全做出令人信服的评价。然而，研究专家直观地认为控制车速能够提高道路交通安全。调查结果显示，31%公众表示接受该系统，

34、而23.5%的人反对自己失去对车辆速度的控制。更重要的是，调查结果指出，需要设定一个准确而适当的车速限制，来获得驾驶员对LAVIA系统控制车辆在该限速范围内行驶的认可。3.1.5 TPA车速视距传感器的另一个作用是将车速信息传送给驾驶员。欧盟把车速控制与管理看做提高高速公路交通安全的一项主要措施。TPA车速视距方案（如图14所示）是INVENT系统的一部分。车速视距即：通过车载传感器，车辆间通信系统以及车速计算模型等技术得出的前方车辆速度大致情况。这是下面几项的关键技术。图14 TPA车速视距系统（1）提前判断驾驶（2）交通适应驾驶（3）车辆停-使-停波的衰减（4）交通拥堵时的车流引导（5）交

35、通拥堵的快速消除运用车辆之间的通信技术，同时车载电脑处理得出前方运行车辆的行车速度，并显示给驾驶员。这使得驾驶员根据前方车辆车速情况做出相应的判断与反应。如图20所示的车速概况为驾驶员提供了前方道路状况信息。例如，在遇到交通拥堵的时候，该系统显示邻近车道前方0.5km有一个出口，如图15右边所示，驾驶员可在到达这个出口位置前根据需要来改变车速和车道。图15 车速视距示意图车辆在道路上行驶时，驾驶员如果知道其它车辆的车速将有助于驾驶员做出正确的安全的决定。调查小组访问的所有私人和公共机构都认为提前的信息提示是驾驶员做出准确及时决定的主要的提高交通安全的措施。在德国，联邦高速公路的研究机构BASt

36、，已经对只能车速管理系统进行了研究。并将该计划与安全地图计划相融合。将车辆转速与融入数字地图的车载导航系统相结合的安全优势是明显的。BASt面临的挑战存在于很多方面，其中包括与车载系统的实时信息交流；GPS定位精度以及与数字地图的匹配；相关数据与信息的采集以使该系统工作更加高效。尽管BASt的研究还在较早的阶段，研究者已经得出了许多有助于引导他们研究方向的结论：（1）德国和法国将评价法律限速 警告，弯道车速警告以及交通事故黑点警告在车辆上的应用。（2）需要对系统进行一些改进，因为在德国和法国成果的评价依赖于一些假设（如实行率，接受率等）。这些假设需要进一步的分析。毫无疑问，通过德国对车速管理的

37、研究以及其研究成果在联邦高速公路上实施，将大大提高道路交通安全性。3.2 规划中提高道路交通安全的ITS技术作为其责任的一部分，调查团队组成了一支称为实施团队，负责为报告中的建议做一个一个执行计划。本节包含了最初的计划的要点,将改进团队的一些建议。这些举措在未来成熟后，其他国家也将会采纳。3.2.1 自动限速系统3.2.1.1背景有充分的证据表明,速度是一个导致严重的伤害和致命事故的主要因素。开车的速度超过标示的速度限制或者常规的速度限制是一个在农村和城市环境中日益增加的问题。与速度密切相关的就是增加了闯红灯事件的发生。两者的问题可显著影响在为了实现其改进机动车辆安全性方面的目标上司法能力。对

38、于其他方式的交通方式,如自行车和人行道,同样有影响。大多数美国街道设计的初衷并不是为司机意义明了的提供指导和监督管理信息，而是一切以街道和高速路上的标志线来引导和监督管理的标志以提供交通管制设备来为司机安全导航。虽然某些交通控制装置是调节的,当驾驶员选择忽略他们的时候，认为这些装置是建议性的。而当忽略了这些装备的时候，,潜在的严重撞车事件即许多涉及无辜的二次碰撞的可能性显著提高。当评估速度相关的问题时，人的因素是主要的考虑因素。很多人为的潜意识因素可能导致超速驾驶。例如,我们都知道现在汽车的动力和悬架以及豪华汽车很容易使驾驶的速度超过那些标示的速度限制。平稳驾驶结合现代高速公路提供的道路安全几

39、何和断面特征，成为驾驶速度超过目标安全驾驶速度的舒适因素。另一个导致超速和闯红灯的因素是变化中的美国文化。人们总是匆匆于从一处到另一处。考虑到这一趋势，需要法律在药品，犯罪和国土安全问题的范围内的预算限制内的加强。随着道路执法力度的降低，也降低了司机察觉到的超速驾驶的冒险行为。在法国和德国，调查团队注意到速度限制管理高度的优先权。数据得到高层官员和决策者以及一系列常规部署的支持。虽然政治和社会的认同程度影响部署的技术水平和时间表,技术看起来可以成熟的帮助美国的司法解决与车辆超速相关的问题和悲剧。3.2.1.2.建议:许多智能运输系统技术的例子已经证明了在减少交通拥堵和提高公众出行安全性方面是有

40、益的。现在在欧洲广泛采取的一种技术就是使用摄像和照相雷达技术自动执行系统前瞻性的处理超速和闯红灯问题。这一措施将获得执法和闯红灯两方面的数据。3.2.1.3.目标:（1）阐述并教育和告知美国的公众和政治团体这些问题的严重，强调这些工具在协助地区和国家和地方机构改善安全和减少交通事故以及其带来的死亡率。（2）探讨了公众和政治对这些技术的支持程度。作为管理超速和闯红灯的一种全方位的改变，从意识到交通事故的产生。（3）为法官使用这些技术开发标准和指导性文件。3.2.1.4.任务:(1)收集这两种技术已经部署在美国个案研究地点(2)研究和调查大城市的规划组织，在全国创建一个的法律和法规的要求的数据库以

41、及采用这些技术的限制。(3)开发一个司法部门可以用来衡量公共对这些问题的认识和使用这些技术的认可度调查工具。(4)制作部署文件。文件包括可利用的装置或设备的信息、成本数据,相关的标准和使用这些技术最好的实践。包括克服阻力的方法和指导开发和管理的下一代自动执行的程序。(5)培养一种教育竞选策略,可以用来提醒公众和选举官员超速驾驶和闯红灯问题的严重性。强调实施这种类型的技术好处。这种好处在最近美联邦公路局Turner-Fairbank高速公路研究中心关于闯红灯和其他的研究报告中已经证明。(6)探讨了在问题高发区建立示范区的可能性。一方面可以衡量先进设备的有效性，另外可以证明实现的安全益处。看完一个

42、调查组的演示，美国奥勒冈州交通部感兴趣的自动化的速度显示系统类似于法国所使用的系统。在美国波特兰的安全状况，通过使用超速驾驶的车辆牌照的自动张贴系统，接近曲线的可以帮助减少整体的速度和碰撞。3.2.1.5.成果交付:(1)这两种技术在美国详细部署的清单以及有文件证明的调查研究，采用。(2)描述成果和工具的文字性的教育和竞选策略需要进一步发展。(3)研究出可以用来调查和评估水平的公众对这样的政策和努力的接受程度的仪器。(4)关于国家法律、地方性法规有关这项技术的文件性的目录已经形成。(5)建立了可提供美国的案例研究和相关技术信息交换的网站。(6)可用于州或地方政府对自动执行系统感兴趣的推广使用的

43、手册。(7)建立了基于最初的工作机构，俄勒冈州交通部的关于自动发布超速车辆的车牌消息的示范工程。3.2.2 动态车辆限速系统：提高交通安全性与灵活性3.2.2.1 背景:ITS技术的不断应用给交通管理与控制提供了极大的帮助，其中包括对交通安全性与机动性的提高。越来越多的交通参与者意识到，交通机动性的提高除提高交通安全性外，还能减少交通拥堵降低交通对环境的影响。交通拥堵与交通事故很有可能引起二次事故，而有些二次事故往往比原发事故更加严重。由于早期交通控制设备显示的固定车辆限速并不受到关注。驾驶员往往在高于限速5到10mile/h的速度下行驶，因为这个速度在法规允许范围内。于是在一条限速75mil

44、e/h同时未进行有效管理的道路上，车辆之间的速度差很容易达到50mile/h。驾驶员一般想要超速并维持超速行驶。调查小组在法国巴黎，听取了管理A7高速公路的专家Paul Maarek对动态车速控制试验的介绍。由ASFA组织的私人研究计划制定了减少交通拥堵与提高交通服务质量的双重目标。A7高速公路上的交通量每年以3%的速度增加。这条收费高速公路是通往西班牙和Riviera的主要通道。A7高速公路郊外路段平均日交通量为75000ADT，在夏天假期几个月达到最高峰，为117000ADT。这使得ASFA更加难以A7高速公路的交通。ASFA开发出了预测未来30到45分钟道路交通状况的算法。ASFA使用该

45、算法对A7告诉公路上一个19km长的路段（单方向）进行了车速评估，时间为2005年7月31日到9月15日。使用不同季节不同时间段的交通信息数据，计算出最佳行车速度并将该最佳车速显示在主要信息板与收费站入口。不按照建议车速行驶的驾驶员证件号码将会在可变信息提示板上显示。这一试验性项目仍在对车速限制带来的成果以及公众的反馈进行评价。车道上方的电子信息提示板上安装有电子标签阅读器，能对每一车道车辆上的电子标签进行阅读。在推荐车速为110km/h时，车辆按该车速行驶的比例为80%；当推荐车速为90km/h时，车辆按该车速行驶的比例为50%。所以最佳车速应该在90-105km/h。该试验性动态车辆限速系

46、统有着很好的发展前景，它既能减低交通拥堵又能极大地提高交通安全性。统计数据表明，通过试验性车辆限速技术的应用，交通拥堵减少了16%，由于交通拥堵耽误的时间减少了2个小时。该系统通过减少交通拥堵每年节省时间30000小时，节约费用18千万美元，同时减少交通事故48%。调查表明，87%的公众知道有该动态车辆限速系统；98%的驾驶员能记得至少见过5次在动态信息提示板上看到车速信息；61%的被调查驾驶员支持该系统。3.2.2.2 目标:（1）评估美国类似的试验性动态车辆限速系统提高交通安全与机动性的潜在作用。（2）评估类似系统在美国的接受程度。3.2.2.3 工作:（1）研究动态车辆限速系统的基本理论

47、与相关技术。（2）研究在不同交通状况下得出最佳车速的方法与算法。（3）使用建模软件对推荐车速进行评估。（4）测试与评估动态车辆限速系统及其对高速公路拥堵路段交通安全的影响。3.2.2.4 成果交付:（1）相关技术（2）算法选择（3）评估报告（4）计划实施与评估结 论：（1）从人车路（环境）系统分析了影响道路交通安全的原因，得出了人车路（环境）系统各要素之间的信息传递的准确性实时性对道路交通安全有着极其重要的影响。（2）智能运输系统（ITS）是未来交通运输技术发展方向，是解决交通问题，特别是道路交通安全问题的根本方法。（3）从智能运输系统（ITS）的角度，列举了现有的提高道路交通安全性的技术措施，同时提出了几个未来将要发展的措施。（4）对国外提高交通安全性的技术进行描述与分析，从中可以学到一些知识与理念，从而更好地研究类似技术来提高中国道路交通安全性。