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高速公路智能交通應用方案
一、智能交通背景
隨著時代的發展,社會對交通的需求和依賴越來越強烈。無論是發達國家,還是發展中國家,道路的建設速度永遠趕不上汽車增長的速度,隨之而來的諸如停車難、交通事故增加、環境污染日趨嚴重、社會運行效率低下等一系列問題紛至沓來,造成了極大的經濟損失。那么,在現有路況下,如何實現對人、車、路的有效監控,使道路利用效率最大化,從而提高交通運輸的整體水平,智能交通系統是解決這些問題的必然選擇。
智能交通系統(Intelligent Transport System,簡稱ITS)是將先進的信息技術、通訊技術、傳感技術、控制技術以及計算機技術等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系,而建立起的一種在大范圍內、全方位發揮作用的,實時、準確、高效的綜合的運輸和管理系統。車輛借助于智能運輸系統就可以在道路上安全行駛,通過智能化手段將車輛運行狀態調整到最佳,保障人、車、路的和諧統一。在極大地提高運輸效率的同時充分保障交通安全、改善環境質量、提高能源效率,因此,智能交通運輸系統是發展交通運輸業不可缺少的組成部分。
交通信息化已越來越受到人們的關注,多年來,國內外都投入了很多人力和資金來發展智能交通系統,我國的智能交通系統也取得了一定的成績,其中先進的交通管理系統、先進的公共交通系統等在我國發展已經趨于成熟。智能交通系統對緩解當前大中城市的交通壓力起到了不可替代的作用。
二、高速公路智能交通系統的主要構成
傳統上,高速公路信息化工程、機電工程等是我國高速公路智能交通系統的主要構成部分,隨著發展,高速公路基礎設施的智能化管理和養護、高速路網智能監管和應急處置、高速公路智能化信息服務等正成為高速公路智能交通系統的重要內容。高速公路智能交通系統的主要內容,由監控系統、通信系統和收費系統三大部分組成,各系統擔負著不同的功能,監控系統主要對高速公路收費、交通信息、氣象信息等方面進行監控和信息采集,通過在高速公路沿線、橋梁隧道、收費站點設置監控設備,并把其信號傳輸至監控中心集中監控,從而實現交通狀況的可視監控。通信系統的主要功能是實現道路交通信息傳輸和交換,為高速公路運營管理及監控、收費系統提供必要的話音業務及數據、圖像信息傳輸通道,它是保障高速公路安全、高速、暢通、舒適、高效運營及實現現代化交通管理必不可少的手段。收費系統的主要任務是保障高速公路按章收費。收費系統一般采用“收費車道—收費站—各運營公司收費中心—收費結算中心”的四級收費體制。各級站點的核心都為計算機設備,這些設備通過以太網交換機連成網絡。收費車道采集的原始收費數據,通過計算機網絡實時傳送到收費站,收費站將采集的數據集中后發送給收費結算中心和相應的運營公司的收費中心。
三、高速公路智能交通系統將保持需求旺盛
截止2010年底,我國高速公路網絡已經建成通車約7.4萬公里。根據2011年4月中國交通運輸部發布的《交通運輸“十二五”發展規劃》,到“十二五”末,我國國家高速公路網將基本建成,高速公路總里程將達到10.8萬公里。屆時將覆蓋90%以上的20萬以上城鎮人口城市。另據交通運輸部綜合規劃司司長孫國慶表示,“十二五”期間,我國交通基本建設投資總規模約6.2萬億元 。在未來,伴隨我國高速公路仍將保持快速發展,高速公路智能交通系統的市場需求將保持旺盛態勢。
在高速公路建設過程中,智能交通系統相關的投入與道路建設總投資之間存在一定的比例關系,發達國家的智能交通系統投入占高速公路建設總投資的7%-10%左右,而我國高速公路智能交通仍處于發展階段,投資占整個基建工程投資額的1%-3%之間。目前我國高速公路建設的投資大約在6000-8000萬元/每公里,以保守投資額6000萬元/公里,智能交通占比1.5%來進行估算,每公里高速公路的智能交通投資為90萬元。另外,除了新建高速公路智能交通系統建設,對存量高速公路的智能交通系統運行維護和升級改造也存在巨大的需求空間。根據行業經驗,一般而言,對高速公路智能交通系統維護的投資將占到新建項目的3%左右,而我國高速公路已經進入集中升級改造的階段,每年需要升級改造的道路里程將不斷增加,目前每年所需升級改造的高速公路里程已經超過1萬公里,按照新建系統造價的30%計算,每年僅升級改造方面的市場需求就將超過30億元以上,考慮到通脹及對智能交通系統建設的重視程度不斷提高,未來幾年高速公路對智能交通系統的建設將存在巨大的需求。
 根據我國近年來高速公路建設里程的變化情況,以及未來發展規劃,結合智能交通單位公里投資金額計算,我國高速公路智能交通系統的總投資額變化情況見下圖:
數據來源:根據交通運輸部數據整理
  在高速公路智能交通系統建設項目中,對監控、收費和通信三大系統的設備采購費用占比較大,根據行業經驗,監控系統、收費系統和通信系統的采購費用分別占到整個智能交通系統投資的10%、15%和25%左右,剩余為基礎建設及人工等其他費用。據此計算,歷年來我國高速公路智能交通系統中對三大系統設備采購的資金規模見下圖:
 
目前,我國高速公路智能交通系統的應用處于較快發展的階段,不過相對于日本、美國等發達國家而言仍然存在較大的差距,伴隨國家對交通信息化的鼓勵政策,物聯網技術的發展,都將成為高速公路智能交通系統快速發展的推動力,而智能交通系統的發展也將極大的改善高速公路長期面臨的交通安全、環境污染和能源浪費等負面影響,成為社會經濟可持續發展的有力保障。

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