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美国加州交通情况v1.0

2021-04-14 来源:欧得旅游网
一、加州道路交通现状、 面临的主要问题及其对策 1、加州道路交通现状

⑴ 进入20世纪90年代,加州公路网已经形成,10年间,公路里程没有明显增长,公路投资以维护和更新为主。

⑵ 随着人口增长、机动车数量在不断增长、机动车里程也随着增长,但由于近年来公交客运的发展,在一定程度上缓和了私人小汽车增长的压力。 ⑶ 由于从60年代开始实施有效的公路交通安全计划,使交通伤亡事故率和死亡率呈持续下降态势。

2、当前加州道路交通管理面临的主要问题及其对策

随着人口的增长,道路条件的改善,机动车辆发展迅速,带来一系列社会问题:道路交通安全成为长期以来人们关注的话题,而空气污染也日渐严重,进入20世纪80年代,特别是伴随着卫星城镇的发展,大都市及周围地区交通堵塞问题变得十分突出。

⑴ 交通堵塞。过去20年中,加州人口增长超过50%,而公路网总长只增长7%。1987年至1995年,加州交通堵塞增加了70%,每天堵塞达到30万驾驶员小时,损失达2800万美元;而交通堵塞还在以每年10%的速度增加。为此,1990年,加州政府以全民公决方式通过了《交通堵塞缓解和支出限制法》,首次提出光靠增加道路里程已不足以解决交通堵塞问题,必须发展综合运输,并要求各城市化的县都要设立交通堵塞管理机构、制定相关计划。戴维斯州长继承了这一思想,于2000年制定了新的交通堵塞缓解法,计划用5年时间,筹集64亿美元,投资于158个交通项目,其中67%的资金用于轨道和巴士项目。

⑵ 污染防治。作为重要空气污染源之一的机动车尾气排放,过去在加州一直是个老大难问题。为此,加州于1990年在全美第一个实施汽车尾气排放限制标准,制定了低排放机动车计划并于1998年进行了修订和完善,要求到2003年各汽车生产商在加州销售的汽车必须有10%达到零排放标准,并采取了如下措施:一是加强对机动车尾气达标的执法;二是积极缓解除交通堵塞、减少汽油消耗;三是用经济手段,倡导使用电动汽车、天然气驱动汽车或混合动力汽车。最近州长戴维斯签署了“温室汽油法案”,要求汽车制造商进一步改进设计和制造,以减少汽车的燃油消耗和有害气体的排放,法案将于2006年生效。

⑶ 交通安全。尽管过去几十年来,由于道路条件的改善、新技术在汽车上的应用以及驾驶员素质的提高,美国道路交通死亡率在逐年下降,但交通安全仍是道路交通管理中的重要环节,交通事故死亡仍位居美国非自然死亡原因的前列。按照美国运输法的要求,加州政府于1967年制定并开始实施交通安全纲要。由交通安全办公室牵头,制定年度道路安全计划。每年安排专门资金(2003年为3000万美元),用于实施与计划相关的各种项目。 二、加州道路交通管理的特色 1、法律完善,机构健全

美国联邦和加州地方法律互为补充,构成了完整的道路交通管理法律体系。这些法律有粗有细,具有很强的可操作性。联邦法律多是政策性规定,但对于涉及联邦政府直接管辖的事务,都一一作了详细规定;加州的法律则非常详尽,与道路交通管理有关的所有问题,包括管理机构的设置、职能分工等都可以在法律中找到答案,使道路交通参与各方和政府各部门都有章可循。另一个鲜明的特点就是

法律修订及时。

加州的道路交通管理机构十分繁杂,但却非常完整,有明确的法律分工,加上强有力的法制和社会舆论监督,所以很少有因为职能不清或交叉而引发的部门争执。对于法律上没有规定的新问题,涉及部门争端的,则由他们共同的上级即商务、运输与房屋大臣协调解决。另外,州长设立的政府组织与效率委员会(小胡佛委员会),也负责调查和论证政府部门的组成和运作效率。笔者的体会是,在这种机制下,加州政府在道路交通管理上效率不一定很高,但效能很高。 2、以资金为纽带,项目为核心,建立各级政府间合作关系 美国政府的行政管理,早就形成了一套以政策为导向、法律作保障、资金为纽带、项目为核心的运作模式,在交通管理上尤为明显。联邦或州的政策和管理措施,不是简单地通过行政命令的方式,而是通过联邦或州的预算拨款,以项目的方式落实到州或地方政府执行。如联邦政府为了系统地掌握全国的道路使用情况,于1990年推出全国道路使用监控项目,每年在联邦预算中拨出专款用于运输部和各州的项目运作; 运输部和各州地方都设立专门的项目管理小组,负责项目的实施和资金的使用。州和地方负责向联邦报告项目进展和资金使用情况,联邦政府则负责安排资金并进行监督;除联邦资助项目外,州政府交通管理各部门并没有义务向联邦政府报告其工作。对联邦政府要求执行的事项,州政府没有执行或没有完全执行的,联邦政府将运用中止拨款等经济手段对其进行制裁。 3、注重道路交通管理信息系统的建设

联邦运输部设有运输统计局,负责全国交通运输各类统计资料的分类汇总、提交各类分析报告,包括运输系统的通达范围及状况、运输安全、民众出行及货物流动情况,运输与经济增长,运输、能源与环境,运输与国家安全等。 主要的全国性及加州的统计及基础信息数据库有:全国道路使用监控系统(HPMS),国家驾驶员注册中心(NDR),联邦交通事故死亡分析报告系统(FARS),国家营运汽车分析报告系统(CVARS),国家公交数据库(NTD),国家营运汽车驾驶员信息系统(CDLIS),加州全州中央交通记录数据系统(SWITRS),加州自动管理信息系统(AMIS),加州交通事故监视分析系统(TASAS)等。这些系统构成了加州道路交通管理完整的基础信息系统。它们之所以能够建立起来,一是依法成立;二是有固定的经费来源;三是各部门、各级政府有明确的分工和法律责任。

4、将现代技术手段应用于道路交通管理 ⑴ 用智能运输系统改善交通服务。加州运输部已经制定了《先进运输系统计划》,未来ITS的应用重点将是:运输信息系统,提供旅客出行和货物跟踪信息;交通流管理系统,以交通管理中心(TMC)为依托,交通控制设备为手段,确保交通流畅通;先进的机动车安全系统,开发应用智能机动车避撞系统以及自动公路系统;先进的公共客运系统,包括路途公交信息查询、电子车票以及提供个性化的公交服务;汽车运营系统,包括电子办证、重型卡车电子车牌,实时安全监控和路边自动安全检测; 系统集成,南加州洛杉矶及周围地区被选定为美国4个集成ITS试点地区之一。

⑵ 通过电子政府的建立,更好地服务民众。随着加州政府“电子政府”计划的推广实施,包括加州公路巡警局、加州机动车管理局和加州运输部等在内的道路交通管理各部门已全面使用内部局域网实现办公自动化。同时,广大市民可以随时通过互联网查阅各部门政策法规、机构职能,还可以了解道路实时状况、交通事故相关统计资料及各种办证表格。相当一部分交通管理业务可以直接在网上办

理。

5、以人为本的道路交通管理

以人为本,首先体现在交通安全管理上。加州政府十分注重驾驶员安全意识的培养,驾驶员的违章记录系统也十分完善,一个驾驶员的违章记录进入电脑档案后,将陪伴其终生,直接影响他今后的就业和交纳保险的金额。以人为本,同时体现在交通法规上,强调行人优先权和方便残疾人士。在加州所有的公共场所,最方便的停车位都是留给残疾人士的。

以人为本,还体现在公交客运的发展上。在加州,尽管民众出行主要是通过私家小汽车实现的,但为了照顾老弱者和贫困阶层,加州所有各县都开通了巴士服务,相当一部分还通达到城市郊区和新的开发区。这些公交巴士都是由当地政府投资,委托私营运营公司经营,由于客流不足,几乎所有巴士公司都处于亏损经营状态。为此,州和地方政府每年都要拿出大笔资金补贴各公司,以维持其正常运作。 6、高效能的交通事故处理程序

加州机动车法规定,发生交通事故后,在没有人员伤亡且机动车可以安全移动的情况下,事故各方应迅速将机动车移至路边安全地点停放。轻微交通事故一般由双方互相记录有关资料和现场情况,然后通知各自保险公司处理。警察到场的事故,由警察根据客观证据于10~15天内出具事故报告并通知事故各方及其保险公司;当事人各方保险公司将根据警察报告就事故损失进行协商赔付。对涉及交通违章的当事人,警察将发出告票,通知其缴交罚款或到交通法庭接受调查或处罚。

加州每年发生的交通事故多达50万宗,但由于机构健全,法律程序清楚,尤其是机动车保险条款齐备、手续明了,在道路上很难看到事故各方当事人面红耳赤甚至大打出手的场面,警察也不用因经济赔偿裁定问题而被当事人纠缠不休。 7、社会团体十分活跃

加州涉及道路交通管理的社团不下50个,包括美国机动车协会(AAA)、加州道路交通安全联盟、加州卡车协会、加州巴士协会、加州公交协会等。美国机动车协会是其中最重要的社团之一,它在全美及加拿大有86个地区分会, 在加州有南、北2个分会,加州会员共有900万之众,主要是小汽车驾驶员,占加州注册驾驶员总数的40%。2个分会均成立于1900年,由几位企业家发起,不隶属于任何政府部门,为不以盈利为目的的民间组织,经费主要靠会费收入和提供服务的收入。它的主要业务包括:设立AAA交通安全基金,开展道路交通安全宣传活动;向政府提出政策建议;提供从机动车购买到使用全过程的服务,如24小时全天候路边机动车救援、机动车保险、旅行社服务、会员旅行计划服务、提供各地区道路通行信息、旅行地图及旅游资料、选择AAA机动车特约维修网点和AAA会员星级酒店评定。

三、对广东道路交通管理的思考

经过未来5~10年继续大规模的建设,广东省的骨干道路网络将基本形成,尤其是珠三角经济区道路通达度已相当高。由表2的对比可知,广东的道路交通管理有着不同于加州的特点,因此不能完全照搬加州的经验。广东省交通工作将面临由构建路网向完善路网与加强管理并重转轨,各级领导发展交通的意识已经不能够再继续停留在“要想富、先修路”的层面上,在努力完成“十五”道路建设任务、扩大通达性的同时,坚持走可持续发展之路,树立大交通和环境与资源意识、努力增强道路交通的机动性和安全性,提高道路交通管理水平应成为我们今后道路交通政策的出发点。

1、运输政策统揽道路交通全局

发达国家的实践证明,交通堵塞的问题不能光靠多修公路去解决。未来5到10年,将是广东省交通发展的转型期,对未来中长期的运输发展政策研究,已成为当务之急。建议参照加州政府在20世纪60年代交通转型期的做法,成立省政府的专门交通政策咨询机构,站在战略的高度,从可持续发展的角度,对交通发展与环境,道路建设与广东城镇化、私人小汽车发展以及公共交通发展等问题进行深入的专题研究,制定我省未来交通发展的政策框架。 2、积极探讨管理体制创新 美国的道路交通管理体制,经过不断的改革业已形成了一套比较成熟的管理体系。目前,美国和其它西方发达国家都采用了基本一致的交通运输行政管理体系框架(如图1所示),其特点一是职责分明;二是相互制衡,政策制定、行政管理、交通执法与交通司法分离;三是相互依存,相互配合,共同构成一个有机的整体。 广东省道路交通管理还处在不断完善的过程中,管理体制上还存在许多值得探讨的地方,道路交通管理各部门间、上级与下级政府间还存在不同程度的职责不清、权限不明、相互脱节的问题,公共资源得不到合理利用、政府效能不能有效发挥。建议省政府组织专门力量,对道路交通管理体制进行调研,提出改革方案,近期重点可放在部门职能的划分上,对道路交通控制设施管理、营运汽车安全管理、机动车辆检测以及交通执法等方面的管理职能进行科学、详细地划分,并通过地方立法的形式加以明确,以期从根本上促进道路交通管理。从发展的角度看,应考虑成立省机动车管理局,并在全省设立分支机构,实行垂直领导。 3、各方参与,共同营造道路交通管理的良好社会氛围

⑴ 省政府要有专门机构,负责制定并实施《广东省道路交通安全计划》,每年订立目标、落实项目。设立《广东省道路交通安全基金》,用于项目的实施,基金来源可包括交通基金、车船使用税以及社会各界资助等。

⑵ 树立全民交通安全意识。教育部门要编排专门的教材,在中小学生中开展道路交通安全教育,使他们从小树立交通安全意识,对驾驶员的安全驾车意识的考核,要放在驾驶员考核的首位。

⑶ 突破地域和部门界限,促进机动车协会发展,使协会能够为社会提供交通信息、紧急救援、汽车咨询、交通安全宣传等各类服务。

⑷ 涉及群众利益的交通规划、公交发展规划以及交通税费政策,在出台前,应广泛听取公众意见,最后以立法的形式通过并实施。 4、以信息化的道路交通管理促智能化的道路交通系统 加强道路交通管理部门自身的信息化建设,将极大地提高办事效率和办事透明度,是一项“民心工程”。当前建设的重点一是内部办公自动化系统,二是为群众提供网上服务。在各部门自身信息化的过程中,能否统一数据标准,使交通管理各部门之间能实现数据交换、互通有无,是信息化系统能否真正满足未来需要的前提。

大力推进道路交通智能化,缓解交通堵塞、促进交通安全,这既是广东实现跨越式发展的需要,在技术上也是可行的。ITS赖以生存的信息技术和通信技术,在广东已得到广泛应用,无线通信、宽带光纤网在广东尤其是珠三角地区正得到普及,珠三角地区密集的人口和交通流,为ITS创造了极好的生存空间。因此,建议制定广东省的ITS发展计划,包括:筹措资金,从基础设施建设和科技发展基金中拔出专款,用于ITS项目的规划和研究开发;制定政策,鼓励国内外资金投入到ITS项目的建设与运营;确定重点,近期可先在珠三角地区建设示范工程,

如广州、深圳地区的公交ITS系统和珠江三角洲地区道路交通网络智能监控系统以及全省道路不停车收费系统等;统一标准,各地区、各部门在开发应用ITS项目时,都必须采用省统一制定的技术标准。 5、坚持公共交通优先,努力实现人便于行 从美国的实践我们可以看到,小汽车的发展带来的环境污染和交通拥挤已成为日益严重的社会问题。广东省人口密集,可耕地面积有限,土地资源十分宝贵,石油能源依赖从外地调入,汽车工业底子薄弱;因此,私人小汽车不宜成为解决群众出行的首选。建议从可持续发展的角度,综合考虑人口、资源、土地、环境因素,对私人小汽车发展问题作进一步深入的论证,并因势利导,根据形势的发展适时适度进行调整。

我们必须把发展公共交通放在首要的位置。应着重考虑:以大城市为依托,积极发展大容量快速轨道交通系统,当前应尽快开工建设珠江三角洲轻轨系统;打破地域界限,建立区域性公共交通客运网络,首批重点可放在广州及周边地区、深圳及周边地区以及潮汕地区;在资金筹措和运营管理方面,可根据广东省客流量大、群众收入相对较高的特点,通过发行公债、吸收民营资本和外资,按照谁投资谁受益的原则解决资金问题,同时根据大容量交通的要求,应避免经营过度分散,可采取专营权等方式,鼓励规模经营;各地政府要下大力气完善公共客运配套设施,提供公共客运停车场、设立港湾式停车区和公共客运优先车道等;鼓励发展小汽车租赁业务和城乡出租车,满足群众各类出行需求。 6、大力加强交通动态监控,保障道路安全畅通

有必要打破行政区域和部门界限,分区规划建设一批区域性的交通管理中心,通过采用现代化交通控制和通讯手段,交通各部门共同进场办公,实现三大功能:一是对区域交通流进行实时监控,根据交通流情况控制交通信号,确保畅通;二是交通信息功能,通过广播电视、专线电话和网络媒体,实时发布交通流信息,既有利于疏导交通、又方便群众出行;三是应急指挥功能,对交通事故、车辆故障、危险品泄漏和恶劣气候等情况以及其他自然灾害,做出迅速反应,及时通知并调遣有关职能部门迅速赶赴现场、进行应急处理。

加强对营运汽车的动态监控,是搞好道路交通管理的重要环节。建议设立主干线营运汽车检查站,视车流情况,对过往营运汽车进行逐一检查或抽样检查,要将先进的电子车牌识别技术和电子探测技术用于检查站,检查站应设置地磅和必要车辆检测设备,重点检查货车装载和客、货汽车安全性能、对违章超载要就地卸载转运,对存在影响车辆安全运行隐患的车辆要强制中止运行。 交通管理中心和营运汽车检查站的建设应纳入公路建设或改造计划,其维护费用,应纳入年度财政交通经费预算。

7、更多地以经济、法律手段代替行政手段,完善道路交通事故处理办法

⑴ 区分道路交通事故民事、刑事和行政责任,在人民法院设立交通法庭,负责交通事故责任认定与违章处罚。

⑵ 健全机动车保险法律法规,完善机动车保险机制。交通事故的经济赔偿认定由执法部门转移到保险企业,提高政府行政效率。

美国上世纪中期进行开发的智能车路系统(IVHS)是美国ITS的重要起步项目,美国国会1992年的“综合地面运输效率法案”(即ISTEA)要求政府应在2007年前实现一个以车路交互和车车通信为基础的智能公路试验段,相应的要开发具有自动驾驶、车道保持和车间距离保持的智能型车辆,在这样的试验段

上全面检验智能化道路和智能化车辆的性能和可用性。美国政府组织企业(包括欧洲和日本企业)、大学和政府的研究机构共同参加,于2007年在美国加州圣迭哥的高速公路上建成了一个10km的试验路,并成功组织了验证试验,这其中就包括单个车和车队的自动行驶、智能车道变换、障碍物智能避让以及复杂状况的自动驾驶等。在这些验证试验中就大量使用了车车通信和车路信息交互。类似,日本建设省(即现在的国土交通省)22000年在筑波试验场进行了名为DEMO2000的演示试验,包括自动驾驶、车路合作以及基于车车通信的交叉口的安全系统等,本人有幸参加了日本的这次活动,亲自体验了许多技术演示。

美国加州似乎总是挑战最新的事物。日前,当地的参议院就通过了一项电子车牌测试的提案。一旦州长同意在这份文件上签字,那么该州将有0.5%的人很快就能在自己的车上安置这种电子车牌。

届时,人们可能在开着车的时候忽然看到前面的那辆车子的车牌上显示“过期(EXPIRED)\"、被偷(STOLEN)、无聊(TASTELESS)等字眼。虽然这种电子车牌听起来的确很新奇、很有趣,但它也存在着一定的弊端——电子车牌运营商将能获取驾驶者的所有定位信息。Smart Plate Mobile则是这一电子车牌的幕后运营者。电子前沿基金会的律师LeeTien表示,车管所肯定不乐意把汽车的定位信息交付给运营商。然而,在这个时代背景下,但凡涉及到数码这一块的,就很难逃脱被收集的命运。

美国加利福尼亚州公共政策研究所的专家们14日发表一份研究报告,呼吁增加对加州交通基础设施建设的投资,将加州建成美国的进出口物流中心。 报告说,目前美国国际贸易中有20%的货物是通过加州的机场和港口进行的。今后16年内,通过加州出口和进口的货物的重量还将增加2倍。因此,必须增加对贸易基础设施的投入和对现有基础设施进行更有效的管理。在谈到加州是否值得成为美国的进出口物流中心时,报告认为,成为这样一个中心可以增加加州的居民就业、企业盈利和政府税收。当然,这也会带来更严重的交通堵塞、污染和对现有基础设施的损耗。 报告希望加州政府决策者能认真权衡成为美国全国进出口物流中心的利弊,并就如何筹集资金和进一步改善交通运输基础设施提出了一系列建议。(完) 9月17日,当地时间周二,加州车辆管理中心

(California Department of Motor Vehicles)此前发布的有关允许自动驾驶汽车上路测试的政策正式生效。这一政策出台将从法律上解决无人驾驶汽车能否在公共道路上行驶的争议。

根据计划,这些执照每个只需150美元,最多可供10辆无人驾驶汽车和20名测试司机使用。

事实上,有关这一驾驶许可的申请早在今年5月就已经开始。目前,包括奥迪、大众、奔驰和谷歌(微博)这些公司的总计29辆车辆已经成功通过了这一申请,而这一数量仅占全加州3200万汽车保有量中的很小一部分。

负责制定加州交通规章的高级官员伯纳德-索里亚诺(Bernard Soriano)表示:“目前有许多大型汽车厂商都在填写这一自动驾驶汽车申请,而加州车辆管理中心也计划为这些厂商颁发更多上路许可证。”

索里亚诺还透露,如果有公司希望增加上路测试的自动驾驶车辆的话,他们同样需要首先通知加州车辆管理中心。

不过,申请这一许可的要求非常严格,其中规定只有特定无人驾驶汽车厂商的指定员工可以申请、无人驾驶汽车需要获得至少500万美元保险以应对人伤、死亡和财产损失事故、测试司机获得驾照必须满3年,没有发生过导致人伤的事故。同时,这一自动车辆上路许可的有效时间为一年,厂商必须在许可证到期后向加州车辆管理中心重新申请。

据悉,参加这一自动驾驶车辆测试的操作员还必须获得由颁发的加州车辆管理中心颁发的“AVT项目车辆测试操作员许可证”

(Autonomous Vehicle Testing Program Test Vehicle Operator Permit),而且得一直坐在驾驶座上以准备随时接管汽车。而且,获得这个许可证也并不容易,操作员必须接受指定汽车生产商所组织的一系列培训,培训内容包括“防御性驾驶培训”(defensive driver training)、紧急情况驾驶以及对这套系统的熟练操作等训练。

然而,考虑到自动驾驶汽车的巨大市场前景,许多汽车厂商都非常乐意花费时间和金钱满足加州车辆管理中心的种种要求。权威市场调研公司IHS Automotive早在今年1月就预计,自动驾驶汽车的数量将在2025年达到23万部,并在2035年达到1180万部。

美国从1976年到1997年,每年的车辆公里数以77%的速度上升,可是同期道路建设里程的增长数却仅为2%,在交通高峰时期,54%的车处于拥挤状态。在这种情况下,80年代后美国较早地开展了智能交通系统的研究和规划。1991年美国国会通过了“综合地面运输效率方案”,旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率。1995年美国交通正式出版了“国家智能交通系统项目规划”,明确规定了智能交通系统的7大领域,每一领域均包含相应的用户服务功能。

2001年美国运输部和美国智能交通协会(ITS America)联合编制的《美

国国家智能交通系统10年发展规划》明确了区域间作为一个整体系统的发展建设主题。在已有的规划下,美国的ITS建设正在不段完善,从而缓解了日益恶化的交通拥挤和无力继续扩展交通基础设施形成的突出矛盾。目前,美国已经建立了较完善的ITS体系结构,其由多个系统构成,主要包括:(1)出行及交通管理。这一系统主要是收集和处理道路交通系统的信息,并对各种控制设备发出命令,向公路使用者提供各种与出行有关的信息,疏导人们的出行需求。(2)公共交通运营。这一系统服务能够提供公共交通运营的自动化程度、改善计划和管理功能,给旅客提供实时的交通信息。(3)商务车辆运营。商务车辆运营的服务是为了满足提高汽车货运行业安全性和其生产率的要求,通过车辆定位和优化运输路线来管理车队。(4)电子付费服务。这一系统能够收取通行税、通行费、停车费,能够支持磁卡支付方式或者别的技术等。(5)事故应急管理。这项服务专门用来通过求救信息系统来帮助驾驶员或者他们的车辆,把事故的发生和危险状态立即通知交通警察或者别的部门,从而改善交通安全状况。(6)先进的车辆制和安全系统。这项服务主要是通过

避免车辆撞击和预警系统而改善车辆的安全状况。

从应用上来看,目前ITS在美国的应用已达80%以上,而且相关的产品也较先进。据了解,美国ITS应用在车辆安全系统占51%,应用投入占了重头戏,这和国外智能交通信息产业的发展方向相符。近年来,不少国外机构重点开展交通安全技术的研究,在交通管理方面,大量采用先进的监控管理技术,通过道路监控中心和路边的可变标志板、自动测速器和称重装置等传感系统,一方面为驾驶者提供时实的路况信息,另一方面为道路管理者提供和监控违章车辆的运行状况,及时发现问题,消除车辆违章。 美国在这方面的应用已经很普及。

在智能交通资金投资上,美国联邦政府从1990年到1997年用于ITS研究开发的年度预算总计为12亿美元,随后发展规划投资预算约为400亿美元。美国政府要求将ITS的发展与建设纳入各级政府的基本投资计划之中,大部分资金由联邦、州和各级地方政府提供,也注重调动私营企业的投资积极性。总体来来看,美国是应用ITS较为成功的国家之一,美国在采用智能交通系统后,取得了比较明显的效果,在基础投资成本、运输效益等方面都有很大的提高。

美国的交通科技发展

美国从1976年到1997年,每年的车辆公里数以77%的速度上升,可是同期道路建设里程的增加数却仅为2%,在城市交通的高峰时期,54%的时间内处于拥挤状态。面对已经相当庞大的公路网,要想再占用大量土地,投入大量资金大规模进行道路建设已经不可能,因此上世纪80年代后,美国便寻求建设智能交通系统(ITS)这样一种“在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统”来较大程度地改善交通运行。

一、美国的智能交通发展概况

美国智能交通管理水平曾落后于欧洲和日本,由于美国土地资源相对比较丰富,相当一段时间内是靠修路来解决交通拥堵问题。目前,美国的ITS研究已经达到世界一流水准,制定了指导全国ITS快速、健康、规范化发展的纲领性文件,如美国ITS框架体系、NTCIP协议及ITS中长期发展规划。

为了加强ITS研究,美国联邦政府公路局在全美建立了3个ITS研究中心,中心的经费由联邦政府和地方政府共同提供。为了调动企业和私人投资公路建设的积极性,美国大力开展了电子收费系统和不停车收费系统的实验研究,目前美国已有12个运输管理机构在进行这方面的工作。

二、美国的智能交通应用情况

美国大部分城市已经建成了集交通信号控制系统、交通流信息采集系统、公交优先通行系统、交通电视监控系统、交通事故报警系统(911系统)、交通信息综合处理系统、交通信息服务系统(511系统)于一体的智能化交通管理系统,并制订了公路交通通行能力手册和NEMA标准体系来指导和规范全国道路交通管理的规划、工程设计、设备制造与技术应用、交通信息共享和公众服务工作。

在美国明尼阿波利斯市,由于交通管理设施实行联网,“交通量自动调节系统”可以根据前方道路上的交通负荷情况,通过高速道路引道上的信号灯,自动调节进入高速道路上的车流量。仅这项措施就把高速道路上的车速提高了35%,事故率减少25%。

在圣安东尼奥市的高速公路上,每隔0.5英里装有一台检测器,上面配有摄像机。这些设备随时收集路况信息,一旦发生事故,摄像机当即抓拍现场,检测器在15秒内把情况传送给管理中枢,救援人员马上行动处理。这就是“交通事故监控系统”,有了这种设施,该市清理交通事故的速度是过去的1.5倍。

纽约的大奔基桥原来设有8个人工收费亭,过桥的车辆在通过收费亭前常常排成长队,缓缓而行,拥堵不堪。现在这8个收费点已经撤消,改用5条“自动收费车道”,大大加快了车辆的通行速度,达到每小时25英里,同过去爬行一般的车队形成鲜明对照。

美国在交通控制中心的技术支撑具有较高的投入:

一是科技人才的引进。仅华盛顿特区交通管理控制中心,就设立了30个工作站,按每个工作站设1人计算,就需30人,他们的主要任务就是做技术分析和设备维护工作,提高设备的运行效率。

二是管理的社会化。纽约长岛交通控制中心是由政府提供经费,隶属于交通厅管辖,但控制中心的日常管理维护都承包给一家技术含量较高的私人公司负责。

三是具有良好的服务社会、服务大众的观念。檀香山市交通管理控制中心担负向市民公示道路监控图像,通过语音设备连接市广播电台对市民进行路况通报。加州湾区的交通控制中心,在1400英里的高速公路上设立了50个电台差转站,以保证市民行驶在任何路段都能听到交通台的播音。纽约长岛交通控制中心在所有干道上都安装了交通诱导板,平均每天要发布近3000条信息,同时采用视频检测手段监控道路交通情况,并制作相关提示通过交通诱导板发布,供市民出行参考,非常实用。

三、美国的交通信息化建设

交通信息化建设是实施智能化交通管理的基础。 1、交通信息采集

一般由交通控制中心通过线圈检测、视频检测、交通监控、巡逻车、巡逻直升飞机、无线报告等多种手段采集交通信息。

2、交通信息发布

美国对于交通管理信息的共享非常重视,其交通控制中心通过各种媒体(广播、电视等)或交通管理设施(可变情报板等)能够及时将交通管理信息转换成公共信息,从而可以及时与交通参与者进行信息沟通,实现双方的互动,最大限

度地发挥和体现交通管理设施的效益。

美国政府还设立了免费出行交通信息网站,出行者要知道到达目的地的行车路线,只需上网查询,输入起终点的具体地名,就可得到行驶路径,包括转弯的路口,这样既便民,又避免不必要的绕行,减少交通总量,减轻交通压力。

3、交通安全管理信息系统

交通安全管理信息系统在美国已经全国联网,各州均设有安全管理信息系统,它包括:事故统计信息、违章信息、驾驶员信息、车辆信息、道路及相关设施信息、紧急救援信息等子系统。各州和大都市还建立了交通管理指挥信息系统,现代科学技术成果被大量采用,如电视监视,卫星定位以及救援、医疗、消防联动系统等。

随着发达国家交通发展重点从交通系统建设向交通系统管理的转移,对ITS的研究和应用进度有越来越快的趋势。从本质上说,ITS代表了一种最高层次的交通系统管理技术,旨在以较低的造价和较短的时间来提高交通系统效率,降低交通拥挤,减轻空气污染和节省能源。当然,ITS仍然不能代替重大交通工程项目,而只能从管理上来提高交通系统效率。下面我们就ITS的主要技术特征和在美国南加州的应用情况给大家一个介绍。 美国ITS的发展

ITS从技术层面上来讲是运用以计算机,通讯和控制技术,即3-C技术(Computer,Communication和Control)为代表的现代科技对交通系统进行控制和管理。ITS涉及的技术领域很广,包括影像处理,土木工程,电子工程,机械工程,工业工程,交通工程,计算机科学,运筹学,以及车辆控制等领域。系统工程原理是ITS项目的灵魂,而信息流则是ITS研究的重点。在洛山矶的交通规划中,交通系统管理技术包括4个层次:

--第一层次:交通信号同步化,信号机更新,以及简单的交通工程项目; --第二层次:公共汽车优先项目;

--第三层次:计算机化交通信号控制和通讯联网;

--第四层次:聪明走廊和智能交通系统,包括中央交通控制中心。 根据美国ITS系统项目规划,美国ITS的研究,开发和应用主要在4条ITS优先走廊(南加州走廊,东北走廊,中西部走廊,和休士顿走廊)内进行。从现在起到2011年,美国政府和私人公司将投资2,000亿美元建造全国ITS系统,包括智能交通基础结构和智能车辆系统,其中80%将由私人公司以各种方式提供。同时ITS规划正在逐步地融入交通规划的主流,许多交通规划都将ITS技术因素考虑在内。一个ITS时代正在到来,并将成为21世纪美国交通的希望之光。 ITS主要用户服务功能

ITS的用户服务功能经常在变化中。如表一所示,目前的ITS用户服务功能包括了7大领域(基本系统),和32个详细用户服务功能(子系统)。 表一ITS主要用户服务功能 ITS基本系统: ITS子系统: 出行中交通信息 出行和交通管理 交通需求管理 公共交通运行 电子付款服务 商用车辆运行 出行前交通信息 汽车共乘和预约服务 需求管理和运行 公共交通管理 出行中公共交通管理 随需求而定的公共交通管理 公共交通安全 电子付款服务 商用车辆电子通行 自动路边安全检查 车上安全监视 商用车辆行政过程 危险物品事故处理 商用车辆管理 紧急通知和个人安全 紧急车辆管理 纵向碰撞避免 横向碰撞避免 道路交叉口碰撞避免 碰撞避免中的视力提高 安全准备 碰撞前的紧急安排 自动公路系统 交通需求管理 公共交通运行 电子付款服务 商用车辆运行 紧急处理 自动车辆控制和安全系统 为实现以上的用户服务功能,ITS必须提供相应的系统结构,标准,和技术。 为实现以上的用户服务功能,ITS必须提供相应的系统结构,标准,和技术。 美国ITS系统结构

为了便于在研究,开发和应用ITS技术时使用相同的技术语言,必须设计出为各方所接受的ITS系统结构。ITS系统结构旨在确定ITS子系统的边界以及子系统组成部分,定义各子系统功能以及相互关系,为ITS的规划,设计和整合提供了一个合理的框架和未来发展的蓝图。由美国交通部ITS办公室牵头,美国ITS协会和许多公家和私人机构参与了全国ITS系统结构的研究和确定。

ITS系统结构包括2个部分:

--逻辑结构:需要什么ITS用户服务功能和信息流?

--物理结构:在什么地点和如何实现ITS用户服务功能和需要什么样的设备?

物理结构包括3个层面:

第一层面:通讯层面(交通子系统之间的信息流和接口设备);

第二层面:交通层面(交通子系统,包括出行者,车辆,管理中心,和路边交通设备4个部分); 第三层面:机构层面(交通机构设置,政策,投资策略,以及公私合作机制)。 ITS物理结构中还有一个叫市场包的概念。市场包代表ITS物理结构中的不同技术组合,用以提供不同的交通服务。以下为几个市场包例子: --高级交通管理系统(ATMS); --高级出行者信息系统(ATIS); --高级公共交通系统(APTS); --商用车辆运行系统(CVO); --紧急事件处理系统(EMS); --高级车辆控制系统(AVCS)。 美国ITS标准

为了具体规定ITS子系统之间的信息流动过程以及接口规范,美国交通部和有关专业协会和机构制定了ITS标准。ITS标准包括以下几大类: 1. 美国全国标准研究所制定的标准(ANSI) 内容:商用车辆的安全和资质认定。

2. 美国测试和材料协会制定的标准(ASTM) 内容:短程通讯技术。

3. 电子工业联盟制定的标准(EIA) 内容:数据无线电传输。

4. 美国电子和电机工程师协会制定的标准(IEEE) 内容:微波通讯,数据字典,车流和路边通讯等。 5. 交通工程师研究所制定的标准(ITE) 内容:信号机,功能层面交通控制中心通讯。 6. 全国ITS交通通讯标准规范(NTCIP)

内容:综合性的标准规范,涉及小汽车,公共汽车等多种交通工具的数据传输等。

7. 汽车工程师研究所制定的标准(SAE) 内容:ATIS数据字典,紧急事故处理。 ITS技术范畴

不同ITS系统有不同的组成部分,但主要包括以下几类技术:

--交通监测技术:通过感应圈,红外线,闭路电视摄像,卫星定位系统等技术对交通车辆进行监测,收集交通数据和图像信息; --出行者信息技术:出行者可以从多渠道获得交通信息,包括计算机互联网,电话系统,电视系统,和其它;

--控制技术:匝道间的信号灯控制,高速公路间的信号灯控制,先进交通信号系统,等;

--通讯技术:光纤,租用电话线,无线通信,等;

--数据处理技术:数据库处理,车流量预测数据,交通控制数据处理。 任何一个独立的ITS系统至少包括3个组成部分:交通控制系统,通讯系统,以及路边交通控制设备。 ITS系统整合

除了上述单一ITS交通系统以外,ITS的一个主要特点是用最新通讯技术将不同和独立的交通系统连接起来,来达到共享数据图像以及协同管理整个区域交通系统的目的。这种系统整合的最常用系统结构就是所谓的开放分散式系统结构。 开放式结构将不同交通系统整合在一起,打破不同厂商制造的产品之间的相互不兼容,形成一个系统之系统,使得设计的ITS系统和全国ITS系统结构以及ITS标准相一致。开放式结构要求ITS交通系统的各个部分,例如,硬件,软件,和数据结构,采用一个定义好的,能够控制的数据借口。如果一个交通系统已经采用了开放式系统结构,那么这个子系统(Seed)就可以直接通过网络连接到核心(Kernel)上去。相反的,如果现有交通系统属于特定厂商的产品(Proprietary System),并且只能在特定的平台(Platform)上运行,那么必须将该系统先转换成一个开放式种子系统,再连接到网络上去。因此,这种系统结构也叫种子-核心(Seed-Kernel)系统。而分散式系统的最大技术特征是让各个子系统保持相对独立,拥有自主权,而相互之间又能够通过连接区域计算机网络共享数据和图像等信息,整个系统没有中央控制以保持各子系统之间的相对平等。这种结构最常用的一种数据计算形式就是所谓的共同目标请求经纪人结构(CORBA),如图三所示。

由于公共交通在中国交通中的特别重要性,以下集中介绍公共汽车信号优先方面的技术。这种技术对于提高在混合车流中行驶的公共汽车服务质量是十分重要的。

ITS在公共交通应用中的最新成果:公共汽车信号优先技术

同私人汽车相比,公共汽车可以容纳更多的乘客。公共汽车信号优先技术使得公共汽车快速通过道路交叉口,从而可以提高道路的整体通行能力。

有两类公共汽车信号优先技术:被动式(Passive)和主动式(Active)。 --被动式公共汽车信号优先技术就是将道路的交通信号灯按照平均公共汽车行驶速度(而不是平均私人汽车行驶速度)来进行同步配时,从而有利于公共汽车较快速度在道路上行驶;

--主动式公共汽车信号优先技术是应用ITS技术来提高公共汽车运行速度,使得公共汽车更加准时和提高其运行效率。主要的方法是对交叉口的晚点公共汽车在红灯时提前给予绿灯,同时对正在交叉口内行驶的晚点公共汽车延长绿灯时间使其有足够的时间来通过交叉口。一般来说,对于准点的公共汽车就不必给予信号优先。BSP通常指的就是主动式公共汽车信号优先技术。如图四所示,主动式公共汽车信号优先技术的关键是要确保公共汽车和交叉口信号机之间有无线通讯。

公共汽车信号优先过程包括4个阶段:

第一阶段:确定公共汽车位置

确定公共汽车到达的地点,以确定交叉口是否要进行信号优先。这一功能也提供位置数据给公共汽车上的处理器以确定汽车是否晚点。 第二阶段:公共汽车向交叉口的信号机提出信号优先请求 由公共汽车上的处理器来执行,对汽车到达设定点后是否要提供信号优先作出决定。决定的因素包括目前公共汽车所在的位置,公共汽车行驶的方向,公共汽车是否晚点,以及汽车上的乘客数等。

第三阶段:交叉口的信号机同意公共汽车提出的信号优先请求

是否给予信号优先取决于许多因素,例如,一天里的时间,手工强行使信号灯变绿(Manual Override)的可能性,当地的交通状况,信号机的状况。这一过程一般在交叉口执行,但在洛山矶市控制的交叉口,可能要由市交通局的公共交通规划管理人员(TPM)同意公共汽车提出的信号优先请求。一般收到公共汽车优先的请求后,需要对实时的交通数据来确定到底如何进行。 第四阶段:实施信号优先

根据公共汽车和前方交叉口的相对位置,通过信号机调整信号时相,使得信号灯提前变绿灯,或延长绿灯时间,以便公共汽车能够顺利地通过前方的交叉口。如果公共汽车到达时正好碰到绿灯,或者公共汽车没有晚点,那么信号时相保持不变。

ITS项目的规划原则和过程

ITS项目规划秉持以下4个原则:

--建设技术上相互接口,区域间相互协调的交通系统:这是ITS系统最关键的要求;

--支持应用研究和技术转移:使得ITS尽快地从实验室研究变成技术产品推向市场;

--保证ITS技术和用户服务安全可靠,价格低廉:这里涉及到ITS产品的效率问题,要保质保量,同时要降低成本;

--将ITS发展成一个新的产业,鼓励私人公司加入:私人公司通常提供各种服务,而政府部门则制定政策和协调ITS技术的发展。

ITS项目的2个着眼点是建立智能交通基础设施和制造智能车辆。ITS项目规划过程大致如下:

--确定用户要求:知道用户需要什么样的ITS服务。而确定用户要求之前,必须先对用户进行调查;

--调查现有交通基础结构设施:要首先调查清楚现有的交通设备,作为建造新的ITS系统的基础;

--设计运行规则:要规定各交通部门在操作和应用ITS系统时的具体规则。例如,一个交通部门可以查看和共享另一个交通部门的交通数据和图像,但在没有事先征得另一个交通部门同意以前不能随便指挥和控制其所属的交通系统; --提出系统要求:如何提供ITS系统功能来满足用户的需求; --确定系统结构:要采用开放分散式系统方法来设计各交通系统之间的关系; --进行高层次设计:对ITS项目的逻辑结构进行设计,逼供内切初步确定所需要的硬件和软件;

--进行详细设计:对ITS项目的详细物理结构进行设计,最终确定计算机硬件,软件,通讯设备和网络连接细节;

--执行ITS项目:实施规划设计和系统整合;

--调试和接收:对完成的ITS项目进行实地测试和接收;

--运行和技术人员培训:进行具体运行,编制培训手册,对操作人员进行培训。

ITS实例之一:洛杉矶市自动交通监测和控制中心(ATSAC)

洛杉矾市ATSAC于1984年的奥运会开始兴建,最初只限于奥运会主会场-洛杉矶纪念体育场地区,后来逐步扩展到全市。目前ATSAC控制2449个有信号灯控制的交叉口。整个洛杉矶市有4285个有信号灯控制的交叉口,而ATSAC就控制了全市57 %的交叉口。另有 286个交叉口ATSAC工程正在建设。已经获得经费未来将建的交叉口有460个。只剩下l090个交叉口仍然需要资助,设计和建造.

在ATSAC内,计算机交通控制系统监控全市的交通状况和系统性能,选择最适合的信号时相连行配时和进行设备检查。道路上埋设的感应圈可以监测车辆的通过,车速,流量,并且每秒钟修改数据。交通信号时相可以通过计算机自动调整或通过手工来调整。除了感应圈以外,还装了闭路电视摄像机来观察关键路段的交通情况。全市大约安装了15O个闭路电视摄像机。

ATSAC可以有效地管理车流量,减少时问耽误,并且通过增加软件来扩充系统,对其他交通工具,例如轻轨铁路进行监控。ATSAC的最新技术发展是建造自适应车流控制系统(ATCS),可以根据流量大小来调整信号时相,使得道路通行能力得到最有效的利用,从而改善车流速度。

ATSAC是一个获得全国交通奖项的自动车辆监测和控制系统。这个系统已经带来了明显的交通效益。同传统的交通信号控制技术相比,ATSAC系统平均减少出行者12%的出行时间, 32 %的交叉口耽误和 30 %的交叉口不必要停车,因此交通效果十分明显。

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