智能交通系统：效益与成本.pdf

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开通的收费车道数。,美国明尼苏达州在明尼阿波利斯-圣?保罗大都市区开展了一项试验性研究,将该都市区范围内的匝道控制系统关闭了6个星期,以观测高速公路匝道控制系统的作用。研究发现,在匝道未启用的6个星期内,高速公路车辆碰撞事故陡增了21%,行车速度也下降了8%。另外,纽约市长岛的一项研究表明,匝道控制能使高速公路车速提高26%。这两项研究同时表明,匝道控制还能使高速公路行驶车辆的燃油耗费节省2~55%。根据2000年的资料,美国明尼苏达州高速公路匝道控制费用(运行和管理费用)为每年21万美元,包括雇佣专门人员监视与调试匝道控制装置、开展实地调查以了解公众与新闻媒介的反应。2001年,美国科罗拉多州建成了一项名为T-REX(TransportationExpansion)的高速公路匝道控制工程,在每一匝道安装控制信号灯等设备所耗的费用为5万美元。(Armstrong),车道管理与交通监测、速限变更和动态信息标识的共同使用,使高速公路的交通事故下降了23%。在英国,根据交通条件在高速公路上对不同车道车速限制的自动化管理,与交通执法自动化相配合,使高速公路进口匝道上的车辆追尾碰撞事故下降了25~30%,同时使高速公路的通行能力上升了5~10%。美国华盛顿州的一个出行辅助系统(TravelAid)能随天气条件来改变高速公路的行车速限。这一系统在冬季用来管理东西雅图地区一段约22公里长的90号州际公路的交通运行。系统包括雷达探测仪,6个气象站,9个动态信息标识牌,以及公路资讯电台和微波通讯传送设施。该系统于1997年安装使用,总成本为500万美元。?安多尼奥(SanAntonio)的一项研究表明,动态信息标识的使用,配合事故管理措施,使高速公路车辆相撞事故减少了28%。而密西根州在约翰?罗杰()高速公路上开展的一项模拟研究指出,公路资讯电台、动态信息标识的使用,同时结合匝道控制,能减少车辆延误达22%。英国的研究发现,30~90%的出行者在驾车时留意动态信息标识传送的信息。在苏格兰的格拉斯哥(Glasgow),调查显示40%的出行者对动态信息标识有积极反应,能按照标识的建议,改变行车路线。,在高速公路上可安装摄像监视设备。研究表明,这种摄像监视设备的运用能减少引起人员受伤的交通事故达26%。在美国华盛顿特区开展的一项调查表明,82%的公众支持使用摄像设备来监视在高速公路上的莽撞驾车行为,如超速行驶和追尾太近。芬兰的一项行车速度自动控制工程,在12个地点安装了摄像和自动探测仪,对一段50公里长的高速公路进行自动化车速监测。。(TransitManagementSystems)许多智能交通技术可以用来帮助公交公司增强公共交通安全,提供优质服务和实现高效运营。如图3所示,公交管理系统由安全与保障、需求管理、车队管理和信息传送几个方面组成。现代的先进软件和通讯技术使数据和声像信息在公交管理中心和公交车辆之间的传送变得非常容易,这十分有利于增强公共交通服务的安全性能,改善公交需求管理,提高公交车队的运营效率。现在,一些城市的公交管理中心可以通过车载和安装在终端车站的监测系统,来了解公交运营和服务情况,以提高公交服务质量,保障乘客和司乘人员的人身安全。公交需求管理则是通过灵活性的运行路线和行车时间来吸引更多的乘客。在车队管理方面,通过应用车辆自动定位系统和计算机辅助调度技术,能改善公交服务的可靠性,减少乘客的候车时间。安装在车内的故障自动诊断设备,能自动地向维修人员发出预警,告知可能发生的车辆故障。近年来,4:..易汉文智能交通系统:效益与成本公交信息的传播在总体上已得到很大改善。现在,乘客能够使用各种通讯设备来获取和证实公交服务时刻等信息的准确性,以便能更好地安排换乘,缩短候车时间。,美国密西根州安全与保障需求管理车队管理信息传送安?阿波尔(AnnArbor)市在公交车?车内监测?共乘?车辆自动管理/?车内信息辆上安装了摄像监?设施监测?线路变更/动态计算机辅助调度?终点/路边信息控系统。这种系统?顾客信誉时刻表?维修?因特网/无线通使乘客在晚上乘车?远程控制系统?服务协调?计划讯/电话时感到更加安全。在2001年,?桑考斯特(PinellasSuncost)公交当局在该市16辆公交车上安装了安全监控设备。为每辆公交车配备了5台摄像机和一个麦克风,用以摄录车内的影像和声音信息。其中每辆车的花费为9,700美元。该公交公司计划再利用110万美元的资助来装备另外100辆公交车辆。但是,对于安全监控摄像也有负面的反应,如有些乘客认为他们的个人隐私受到侵犯。在美国密西根的安?阿波尔市展开的一项调查显示,乘客对乘警的护乘感到最安全,其次认为改善道路照明有利于保障夜间出行安全。而对摄像监控和紧急报警电话等措施的安全保障作用看得比较低。?行使线路/时间的动态调度(DynamicRouting/Scheduling)在荷兰的艾因哈文(Eindhoven),公交车辆上的车载计算机记录下日常的运营服务数据。这些信息可以用来安排公交车辆的调度计划,增强公交车辆行驶线路和运营时刻的灵活性。?辅助公交(Paratransit)在美国加州的圣?和塞(SanJose)市,在公交定时/定线服务范围之外,公交部门还在40辆辅助公交小汽车上安装了车辆自动定位系统(AutomaticVehicleLocation---AVL)。自动调度系统(包括线路和时刻表的自动编排)使这种辅助公交小汽车的共乘乘客量从38%上升到55%,使车队规模从200辆减少到130辆。自动调度系统由于提高了服务的可靠度和准点率,使过去司机与乘客因晚点而引起的不愉快争执得以避免,赢得了更多乘客的信赖。欧洲的城市出行调度中心运用公交服务协作系统,使辅助公交的运营费用下降了2~3%。以往,辅助公交服务的费用每年约增长15%。?公交运营软件和计算机辅助调度系统基于出行需求的公交运营软件和计算机辅助调度系统的费用取决于不同的公交方式、具体应用范围和系统的功能。一般每个系统所需投资为1~5万美元。一般系统(Low-endsystems)的功能包括公交运行时刻表的编排、账目处理、出行数据的记录等;高级系统(High-endSystems)具有更多先进的需求服务管理功能,包括乘客自动登记、实时编制出行时刻表、并能够与地理信息系统和车辆自动定位系统建立界面联系、与数字移动信息系统建立起通讯联系。?车辆自动定位/计算机辅助调度在对公交乘客出行时间进行比较深入的分析之后,美国密苏里州堪萨斯州城(KansasCity)运用一个车辆自动定位/计算机辅助调度系统来管理公交车队,在保持原服务水平和质量不变的情况下,使某些线路所需的公交车辆数减少了10%。美国科罗拉多州丹佛市的一个基于GPS的车辆定位系统受到公交调度人员的高度评价。它使公交车辆驾驶人员和调度人员之间的通讯联系变得更快更有效率,并使车辆的晚点率下降了21%。该系统管理着一个有1,355辆公交车的庞大车队;总投资为1,040万美元(包括系统软件、调度中心和车载硬件、沿线通讯设备、初期人员培训以及系统规划与实施等项费用),1997年的运营与管理费用为190万美元。5:..易汉文智能交通系统:效益与成本?维修西班牙维伦峡(Valencia)市的一个示范工程对公交车辆远程监测和动态调度系统进行了测试。系统使检测和排除车辆故障的时间减少了20~30%,从而缩短了车辆的维修时间。?车载系统2000年,美国纽约州的石岗(Rockland)运输公司在其公交车队的3辆公交巴士上安装了广播喇叭和荧屏显示器,用来及时地向乘客通告沿线站点和游览景点等有关信息。每辆车平均费用为7,000美元。?终端/路边系统芬兰赫尔辛基的一项调查显示,95%的乘客对在公交巴士终端安装的实时公交信息显示设备表示欢迎。其中最受欢迎的信息是,下一趟车的到达时刻和所等候车次的到达驶离时刻。1998年,美国华盛顿州西雅图市花费72万美元,在该市的两个公交换乘中心安装启用了一个称为TransitWatch的信息传播系统。通过一个车辆自动识别子系统,TransitWatch将公交车辆的实时运行信息显示在换乘中心的电视荧屏上。这样,乘客能够了解所有线路公交车辆的实时位置、到达/离去时刻和候车地点。1998年系统的运营和管理费用接近18万美元。?因特网/无线通讯/电话英国伦敦的伦敦运输公司开发了一个名为ROUTES(Rail,Ominibus,Underground,TravelEnquirySystem)的出行信息查询系统,为乘客提供包括铁路、公共汽车和地铁等公共交通服务的信息。在ROUTES的用户中,有13%的人改用公交方式出行,这使得公交巴士、地铁和铁路公司每年分别增加赢利约200万美元,190万美元和160万美元。BusView是华盛顿州金(King)郡公交网站MetroOnline的一个网页组件,它显示公交线路的电子地图和公交车辆在地图上的实时位置。该组件于1998年建成启用,总投资达33万美元,。美国科罗拉多州丹佛市运输部门在2001年投资40万美元兴建了一个名为Talk-n-Ride的声音识别电话系统,免费提供公交巴士和铁路列车的服务信息。乘客可以通过该电话系统查询他们所关注的车次是否正点,并可了解随后3趟车次的到站时刻。(CollisionManagementSystems)事故管理系统(图4)通过缩短事故探测、紧急救援和恢复正常交通等的时间,来减轻交通事故所引起的交通拥塞的影响。目前,有许多监控和探测技术可用来快速地探明事故发生地点、人员伤亡、财产损失和有害物质泄漏等情况,包括感应式线圈或路边声音探测器、以及具有连续拍摄系列静态图片或现场实况录像功能的摄影/像系统等。无线电话、求救信号、事故自动报警系统以及路边电话箱等通讯手段也有助于事故处理人员迅速确定事故发生地点。紧急救援、车辆自动定位、计算机辅助调度和救援路线优化等系统,能使紧急救护人员和车辆以及其它救援设备顺利快速地赶赴现场。公路巡逻由于能显著地缩短事故(尤其是小型事故)的清理时间,现在也普遍地用作事故管理的一种有效措施。事故管理系统中的其它几个组成部分则是用于帮助其他出行者在事故发生后如何安全地通过或避开事发现场,或用于帮助迅速清理事故现场,重新开放交通等。在某些有条件的地点,事故管理人员还可通过动态信息标识、公路资讯电台等信息传播手段,将事故信息直接地传送给广大出行者。也有一些技术可用来加速事故现场的勘查,协助填写、摄录事故信息以便事后分析。交通事故发生后的临时交通控制措施则有助于紧急救援车辆安全迅速地赶赴现场,有利于组织交通顺利通过或绕开事发现场。应当指出,事故管理系统应与主干道管理系统、高速公路管理系统相互配合、协同运作。现在,特别是在事故管理方面做得比较好的城市和地区,将主干道管理系统包括在事故管理系统之内的做法正在变得越来越普遍。,美国乔治亚州交通厅于1999年在一段66公里长的185号州际高速公路沿线安装了事故通报电话系统。这项工程包括147个电话箱,一个电话接收中心(3台计算机)和一个维护中心(一台计算机);。平均每个电话箱的费用(含建设费用)为5,590美元。。系统启用后,交通事故的平均通报时间缩短到5分钟之内。,美国德州圣?安多尼奥市开发了一个高速公路/事故管理综合系6:..易汉文智能交通系统:效益与成本统,管理范围包括圣?安多尼奥市北部地区50公里长的10号、410号州际高速公路和281号公路(US281),是当地高速公路扩建项目的一个组成部分。系统总成本约为2,660万美元,主要包括探测、监视和信息传播设备等费用,。系统采用了诸如声音感应仪、磁感应线圈、数字感应器等探测技术,同时也采用了闭路电视、动态信息传播、车道控制系统等措施,还建设了光纤通信基础设施。在系统建设初期,维持交通正常通行的费用达2百万美元。系统建成后,交通事故减少了28%,同时也减少了与事故有关的交通延误,降低了燃油耗费和汽车尾气的排放。一项对美国马里兰州CHART(CoordinatedHighwayActionResponseTeam)系统的研究发现,有关部门在交通事故紧急救援过程中的相互协作能使事故的处理时间缩短55%(1999年)到57%(2000年)。美国明尼苏达州和印第安纳州的研究表明,高效的紧急救援系统监控和探测能显著地缩短交通延误,由此产生的经济效益每年达?探测器120~180万美元。?图片影像?无线通讯/?求救信号/事故自动报警当事故发生后,及时将事故信息传播给出行者,?路边紧急电话箱使他们在有绕行路线的情况下,避开事发地点,以缓?事故目击者报告系统和事故引起的交通拥塞的影响。从1980年代以来,美国底特律大都市区在高速公路和城市主干路网上已维持交通通行和紧急救援反应经安装了65个动态信息标识。这个总投资为4,900万美元,年均运营和管理费为6~7万美元的工程,大?车辆自动定位/计算机辅助调度?救援路线大地方便了道路交通事故和其它信息的及时传播,在?公路巡逻缓解交通拥塞、合理组织交通、交通事故紧急救援等方面均收到了显著效益。?动态信息标识1998年,美国亚利桑那州凤凰城花费约15万美?公路资讯电台元购买了一套计算机辅助交通事故调查设备,用以加快交通事故清理速度,提高事故调查质量。初期费用包括硬软件购置和人员培训。年运营和管理费用为事故现场清理和恢复交通4,305美元。?现场勘查美国明尼苏达州交通厅和州巡警队共同建立了一?录像个交通事故自动报告实验系统。该系统使交通执法人?临时交通控制员通过车载计算机来记录和自动报告交通事故信息。~。(EmergencyManagementSystems)紧急救援管理系统(参见图5)的效益主要来自于快速的事故报警、救援人员和车辆的合理调度、以及引导救援车辆迅速地赶赴事发现场。这些效益有时在很大程度上取决于事故管理系统是否能够检测到紧急救援的要求。智能交通系统在紧急救援管理中的应用包括有害物质的处理、医疗救护系统的部署以及紧急救援反应和人员疏散。这些应用能在紧急情况如龙转风等天气灾害情有害物质处理况下,通过缩短反应时间,提高救护人员的工作效率,来保障广大出行者的生命财产安全。?事故自动报警紧急医护救治?远程医疗救护当交通事故发生时,或在其它需要紧急救援的事件发生期间,先进的事故自动报警和远程医疗技术能加速事故通?人员疏散紧急救援反应和恢复交通?紧急反应管理报和紧急反应的时间,方便对伤员的救护。在乡村地区,紧急救护的反应时间比城市地区要长,如果反应不迅速,:..易汉文智能交通系统:效益与成本能肇发严重的后果。先进的事故自动报警系统能为紧急救护人员及时通报与事故有关的重要信息,包括事发地点、事故特征、受伤人员的医疗病史等资料。远程医疗救助系统能在现场医疗救护人员与紧急救护中心之间建立起通讯联系,使在中心的医生们能给现场救护人员在抢救和护送伤员过程中提出及时的建议。紧急事态下的人员疏散通常需要有关部门的协同合作,需要制定各种应急方案。紧急事件反应管理则可应用车辆自动定位技术,在紧急救援车辆和调度人员之间建立起双向通讯联系(Two-municatio