【文章內(nèi)容簡介】 表12 90年代日本為VICS建立電臺情況表時(shí)間地點(diǎn) 數(shù)量1996年4月Tokyo, Kanagawa, Saitama, Chiba４1996年9月Osaka51997年11月Aichi，Kyoto71998年3月Hyogo, Nagano91999Fukuoka, Hiroshima, Miyagi, Hokkaido, Shizuoka, Gunma152000Okayama, Fukushima, Okinawa, Miyazaki, Gifu, Mie, Yamaguchi, Ibaraki232001Wakayama, Shiga, Nara, Tochigi, Yamanashi, Niigata, Ishikawa, Ooita, Kagawa, Ehime, Kumamoto342002Saga, Nagasaki, Kagoshima, Tokushima, Couch, Fukui, Toyama, Yamagata, Akita, Aomori, Shimane 452003年2月Tottori, Iwate47 強(qiáng)化的城市交通管理系統(tǒng)UTMS（Urban Traffic Management Systems）目前也正在日本部署，并與VICS相兼容，路段行程時(shí)間的采集采用紅外信標(biāo)進(jìn)行。日本 VICS中心是24小時(shí)全天候工作的，VICS車載機(jī)被裝備在汽車上面，用戶可以通過它接受實(shí)時(shí)交通信息。對于個(gè)人來說VICS所提供的信息可以幫助駕駛員選擇最短路徑、減緩交通阻塞路段的交通壓力、更短時(shí)間找到停車場。對于社會來講，VICS系統(tǒng)能能夠優(yōu)化交通系統(tǒng)執(zhí)行效率，減少燃油使用從而降低環(huán)境污染。自2002年起，日本的VICS中心逐漸開始向手機(jī)、PC機(jī)、IPOD等終端提供有償服務(wù)，拓寬VICS系統(tǒng)的服務(wù)終端的范圍。3) 歐洲的研究情況 歐洲的RTTIS項(xiàng)目也是向出行者提供實(shí)時(shí)交通信息，信息的主要內(nèi)容包括：當(dāng)前及預(yù)報(bào)的天氣條件、交通狀況、停車場車位信息、備選交通方式（如：公交〕及旅館和飯店的地理位置信息等。這些項(xiàng)目研究的重點(diǎn)是：（1）提高交通信息質(zhì)量：（2）提高通訊效率和質(zhì)量；（3）改進(jìn)路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)。歐洲11國英國、德國、意大利等聯(lián)合制定ALERTC協(xié)議，開通交通數(shù)據(jù)專用電臺RDS一TMC的廣播，能夠向用戶提供實(shí)時(shí)交通信息?；诩t外信標(biāo)通信，德國和英國聯(lián)合開發(fā)出：LISB系統(tǒng)和Autoguide系統(tǒng)，但是二者都是基于歷史數(shù)據(jù)對車輛進(jìn)行誘導(dǎo)，其中Autoguide使用交通面控系統(tǒng)的環(huán)形檢測線圈所監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)路徑計(jì)算時(shí)。而后英國推出了最早的商用車載路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)TrafficMaster（該系統(tǒng)已經(jīng)演化為具有提供語音信息功能的Trafficmate），提供甚至包括延誤原因、車輛行駛速度等細(xì)節(jié)性信息?；贚ISB，德國西門子公司開發(fā)了Ali－Scout系統(tǒng)（也稱為EuroScout），它不但銷售、安裝到德國柏林等歐洲城市，也賣給美國密歇根州的奧克蘭，系統(tǒng)基于紅外信標(biāo)通信方式，由中心給出自由路徑的路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)，因?yàn)樾枰罅堪惭b路邊的紅外信標(biāo)，投資很大。柏林交通部門認(rèn)為大量投資在短期之內(nèi)難以收回，在商業(yè)推廣上有問題，遂停止了安裝該系統(tǒng)。基于紅外信標(biāo)和RDS一TMC交通廣播系統(tǒng)，德國斯圖加特的STORM項(xiàng)目開發(fā)了雙模式路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)。PROMETHEUS（Program for an European traffic with Highest Efficiency and unprecedented Safety）中的DMRG（Dual Mode Route Guidance）將靜態(tài)的自主導(dǎo)航和RDS－TMC廣播聯(lián)合構(gòu)成動態(tài)路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)，擴(kuò)展的部分可以用GSM代替RDSTMC系統(tǒng)。下面就以TMC為例，敘述下歐洲RTTIS系統(tǒng)的研究應(yīng)用情況。RDSTMC的優(yōu)勢在于它在歐洲有著20多年的發(fā)展歷史,運(yùn)行的商業(yè)模式非常成熟。RDSTMC能夠覆蓋系統(tǒng)的各個(gè)部分，用密布的感應(yīng)器、攝像裝置連續(xù)地監(jiān)控車流，傳回?cái)?shù)據(jù)中心，經(jīng)過中心設(shè)備、人員的處理后再以地圖標(biāo)示或文字信息的形式發(fā)送給出行者。TMC的信息傳輸可以使用無線通信技術(shù)（FM無線調(diào)頻系統(tǒng)、GSM/GPRS、數(shù)字廣播等），幫助終端駕駛員更好的選擇、規(guī)劃路徑。駕駛員實(shí)時(shí)接收交通信息并隨時(shí)修正行駛路線盡可能的避免交通堵塞，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的交通出行。在歐洲，RDSTMC為消費(fèi)者提供服務(wù)模式的選擇也很靈活，既有免費(fèi)也有收費(fèi)服務(wù)。其中，免費(fèi)的業(yè)務(wù)已經(jīng)覆蓋多達(dá)14個(gè)國家，而收費(fèi)業(yè)務(wù)目前僅僅只在英、法、德三個(gè)國家實(shí)行。收費(fèi)業(yè)務(wù)相對免費(fèi)業(yè)務(wù)擁有更加詳盡和高效的信息。目前，應(yīng)用比較成熟并受到市場廣泛認(rèn)可的產(chǎn)品有導(dǎo)世通的TrafficSam，它將個(gè)人導(dǎo)航軟件集成在導(dǎo)世通中，接受實(shí)時(shí)交通信息，用戶既可以選取系統(tǒng)給出的優(yōu)化路徑，也可自行在導(dǎo)航設(shè)備上查看實(shí)時(shí)路況信息，按個(gè)人喜好自行選擇路徑。導(dǎo)世通一次性收取60多歐元費(fèi)用后，不再另外在通訊上收取其他費(fèi)用。這個(gè)收費(fèi)方式使得它受到市場消費(fèi)者的極大歡迎。4) 我國的RTTIS研究我國的實(shí)施交通信息系統(tǒng)研究起步較晚，處于對國外現(xiàn)有RTTIS研究、引進(jìn)、學(xué)習(xí)、消化和應(yīng)用階段。國家“九五”規(guī)劃期間，“城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)理論模型和方法研究” （國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目）是我國最早有關(guān)RTTIS科研項(xiàng)目。該項(xiàng)目的研究怎樣以現(xiàn)有城市交通控系統(tǒng)資源為基礎(chǔ)，針對我國混合交通的實(shí)際情況，在對時(shí)動態(tài)交通信息深入研究之后，開發(fā)能夠可使用的出行者信息或動態(tài)路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括動態(tài)交通分配、實(shí)時(shí)交通預(yù)測和為出行者提供交通誘導(dǎo)的功能[14]。2008年由武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室交通研究中心牽頭的“863”課題“基于動態(tài)信息的智能導(dǎo)航軟件與應(yīng)用系統(tǒng)”在武漢大學(xué)通過檢驗(yàn)。 在2008年奧運(yùn)會期間，基于北京嚴(yán)峻的交通形勢，北京在交通方面做了大量的工作。其中包括：在路邊設(shè)置可視交通信息顯示牌；在主干道快速路上每隔500左右安裝了固定探測器，用于交通流的數(shù)據(jù)采集。采集技術(shù)包括：微波、視頻、牌照識別、環(huán)形圖檢測和超聲波檢測等技術(shù)。除了可變顯示牌之外還通過交通廣播電臺、交通信息服務(wù)網(wǎng)站，甚至有針對個(gè)人的手機(jī)短信方式發(fā)布實(shí)時(shí)交通信息。這些措施在一定程度上緩解了交通壓力。 5) 應(yīng)用總結(jié) 中國和美國、歐洲和日本存在諸多差異性，如果將國外的模式照搬進(jìn)來顯然也是不合適的，比如國內(nèi)數(shù)字廣播技術(shù)起步晚，地方上專用RDS廣播電臺的規(guī)模和質(zhì)量上都無法和國外相比。在發(fā)達(dá)國家汽車的普及在先，而車載通訊導(dǎo)航設(shè)備的發(fā)展也是先于手機(jī)的發(fā)展。在中國，因?yàn)闅v史的原因，汽車的普及才剛剛開始，而手機(jī)卻已完全同步與西方發(fā)達(dá)國家。所以在中國手機(jī)的導(dǎo)航發(fā)展還快于車載導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展。 中國手機(jī)用戶已達(dá)世界第一，所以導(dǎo)世通在國內(nèi)推廣TMC，將目光投向GPRS終端。在2006年第一屆北京國際交通信息應(yīng)用與服務(wù)論壇上，導(dǎo)世通與本土TMC信息服務(wù)供應(yīng)商世紀(jì)高通聯(lián)合宣布，將在國內(nèi)率先搭建TMC平臺。隨后導(dǎo)世通和世紀(jì)高通合作開展一系列研發(fā)和測試，因地制宜借鑒歐洲市場的技術(shù)和應(yīng)用。2007年6月6日，北京市交通委、北京移動及北京2008奧組委聯(lián)合舉辦的發(fā)布會，導(dǎo)世通和世紀(jì)高通展示了測試版的TMC。 作為RTTIS信息發(fā)布的核心環(huán)節(jié)之一的通信，直接關(guān)系到RTTIS現(xiàn)實(shí)的作用范圍和傳送信息類型的質(zhì)量，從中國國情來看，中國無線移動通信的最大運(yùn)營商中國移動、中國聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積幾乎涵蓋所有的有人活動的區(qū)域，其傳輸質(zhì)量也非常穩(wěn)定，目前中國的3G、4G通信的發(fā)展非常迅速，這為其以后在高速大容量數(shù)據(jù)傳輸提供了基礎(chǔ)。使用無線移動通信作為RTTIS通信承載無疑是有著非常美好的發(fā)展前景。 評估RTTIS效率所用的方法1) 宏觀和微觀尺度的相關(guān)研究 宏觀尺度上的研究忽略許多細(xì)節(jié)，如：不同車道之間的交通車輛的相互影響、不同種類交通工具的差異性、交通地理因素的影響等等，主要從宏觀角度對RTTIS進(jìn)行研究。這種尺度上的研究便于把握宏觀主體結(jié)構(gòu)，簡化研究手段、建模和計(jì)算復(fù)雜度，能夠快速的抓住問題的主要矛盾。各個(gè)不同的科研機(jī)構(gòu)提供了許多相關(guān)的宏觀仿真軟件包：DYNAMIT, FREFLO和NETCACI。 Jayakrishnan就使用DYNASMART研究ATIS的應(yīng)用怎樣減少交通阻塞[15]。 Uno使用宏觀仿真研究交通信息和旅行時(shí)間穩(wěn)定性進(jìn)行了研究[16]。 相反從微觀尺度上來對RTTIS進(jìn)行研究，能夠細(xì)致的考慮到現(xiàn)實(shí)中每個(gè)細(xì)節(jié)對研究結(jié)果的影響。更能夠反映系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)行狀況，便于發(fā)現(xiàn)每個(gè)微觀尺度上因子對系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的影響。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和更新，其強(qiáng)大的計(jì)算能力隨著摩爾定律的不斷刷新紀(jì)錄，微觀仿真被越來越多的研究者所選用。其中受到廣泛應(yīng)用的軟件有 VISSIM, MITSIM, PARAMICS 和 CORSIM等等。Rickert使用 TRANSIMS 來研究動態(tài)當(dāng)系統(tǒng)裝備RTTIS時(shí)交通的配流問題[17]。 劉天亮應(yīng)用基于元胞自動機(jī)模型的微觀仿真方法研究駕駛員在不同交通信反饋策略下的變道行為[18]。2) 靜態(tài)和動態(tài)研究的對比 靜態(tài)研究實(shí)在有條件的情況下忽略了交通的動態(tài)性，靜態(tài)研究簡化了交通變化形式，容易建立數(shù)學(xué)推導(dǎo)模型并得到與其相應(yīng)的研究結(jié)果。Arnott使用的就是靜態(tài)研究方法來研究實(shí)時(shí)交通信息對交通系統(tǒng)和每個(gè)交通單元影響[3]。Emmerink使用經(jīng)濟(jì)均衡模型研究駕駛員在交通中獲得交通信息支持后的受到的影響[19]。動態(tài)方法在今年被越來越多的應(yīng)用在交通系統(tǒng)研究中，這是因?yàn)槠涓辖煌ㄏ到y(tǒng)是一個(gè)快速演化的動態(tài)過程這一現(xiàn)象。尤其在交通仿真技術(shù)日益成熟，計(jì)算機(jī)功能和運(yùn)算能力空前強(qiáng)大的今天，使得仿真軟件在交通狀態(tài)變化中的動態(tài)跟蹤、監(jiān)控、紀(jì)錄變得十分便利。這為RTTIS的研究更上一個(gè)臺階提供了良好的基礎(chǔ)條件。BenElia采用動態(tài)研究方法對在RTTIS與駕駛員經(jīng)驗(yàn)聯(lián)合影響下駕駛員路徑選擇行為進(jìn)行了研究[20]。3) 分析方法和仿真方法 分析方法注重使用數(shù)學(xué)模型來求定量解。分析方法通常使用為微分方程式來構(gòu)建模型如：排隊(duì)模型[21]、駕駛員隨機(jī)行為模型[22]、瓶頸模型[3]等等。然而由于交通的復(fù)雜性和動態(tài)性，交通的連續(xù)動態(tài)現(xiàn)象始終難以通過方程式來予以捕捉。仿真方法建立了RTTIS、交通系統(tǒng)和車輛多智能體之間動態(tài)規(guī)則，使得交通狀態(tài)之間的變化通過模型運(yùn)算得到再現(xiàn)。Wahle就運(yùn)用基于Agent技術(shù)的仿真技術(shù)研究在平行路網(wǎng)中的實(shí)時(shí)交通系統(tǒng)進(jìn)行研究[23]。仿真方法使得研究人員能夠觀察和得到連續(xù)結(jié)果和場景，易于在感性和理性上對系統(tǒng)進(jìn)行研究。交通仿真方法在交通研究中被大量采用，如Jayakrishnan年對交通通阻塞的研究就是采用仿真方法[15]。4) 獨(dú)立和混合模型獨(dú)立模型主要將用于獨(dú)立時(shí)間的研究，比如：交通行人路徑選擇模型、跟隨模型、車輛行為模型等等。這樣的模型使用主要能夠是研究這將一些與其他因素相關(guān)性較小或者暫不考慮其他因素的干擾繞的情況下對交通問題進(jìn)行研究。這個(gè)方法能夠簡化研究問題，深入研究單獨(dú)的問題。Hall使用排隊(duì)模型研究RTTIS的市場占有率對交通系統(tǒng)的影響[22]。Chootinan使用Lindsey的瓶頸模型研究實(shí)時(shí)交通在交通阻塞方面的影響[24]。而混合模型的使用恰恰相反，能夠?qū)⒏嗟南嗷リP(guān)聯(lián)的因素考慮在一起，能夠最大限度的接近事物的本來面目（我們知道在這個(gè)世界上沒有完全孤立的事物，從哲學(xué)上來講事務(wù)具有普遍聯(lián)系的性質(zhì)），但是混合模型的使用使得研究變得更加復(fù)雜，研究這不僅僅只需要考慮單個(gè)模型的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，而且要將所有使用模型從系統(tǒng)的角度來進(jìn)行研究使用。當(dāng)研究一個(gè)復(fù)雜的交通問題時(shí)，交通出行者的路經(jīng)過選擇行為、交通燈、交通網(wǎng)絡(luò)等各因素需要整合考慮。在交通研究中，混合模型被大量采用。 Abdalla采用線性混合模型研究交通出行旅行時(shí)間變化問題[25]。Jayakrishnan 使用CONTRAM 和DYNASMART模型結(jié)合研究如何RTTIS減少交通阻塞[15]。5) 方法總結(jié)在上述方法中，每種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)及適用的的范圍。根據(jù)不同的研究目的和對象，采用相對應(yīng)的研究手段和方式才能夠更好的進(jìn)行研究。從上述方法對比分析中我們可以看出，宏觀尺度上的研究已于簡化研究問題，把更多的資源配置在宏觀現(xiàn)象的研究上，而當(dāng)宏觀方法進(jìn)行研究之后，需要對局部細(xì)節(jié)研究時(shí)，微觀尺度上的研究就更適于進(jìn)行進(jìn)一步的研究。靜態(tài)方法易于列出方程式求解，但是面對連續(xù)演化的交通問題，只能采用動態(tài)研究手段。分析方法更多地從數(shù)學(xué)角度來對問題進(jìn)行分析建模，而仿真方法著重于對現(xiàn)象的重現(xiàn)于演化，二者是互相補(bǔ)充的。最后獨(dú)立和混合模型問題上，獨(dú)立模型相對混合模型更具有針對性，混合模型能夠能夠博眾家之長于一身，對于解決復(fù)雜問題的建模、仿真等更具有適應(yīng)性。對于RTTIS的動態(tài)評估，出行者基于實(shí)時(shí)交通信息動態(tài)選擇路徑，是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)演化過程，它需要以上方法綜合運(yùn)用，才能夠很好的建立研究問題的模型。 RTTIS評估研究中的交通網(wǎng)絡(luò)在以往的研究中，在研究實(shí)時(shí)交通信息時(shí)主要使用兩種不同的類型的網(wǎng)絡(luò)：一種是基于圖論的抽象路網(wǎng)；而另外一種是基與真實(shí)世界某一的指定路網(wǎng)。在使用抽象路網(wǎng)時(shí)，為了簡化研究的復(fù)雜度，易于建立數(shù)學(xué)抽象模型，交通路網(wǎng)的具體地理要素（路網(wǎng)寬度、地理空間的特征、實(shí)際距離等）被忽略或被同一轉(zhuǎn)化為路徑阻抗因素。路網(wǎng)結(jié)構(gòu)因素也被簡化為簡單的平行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種路網(wǎng)結(jié)構(gòu)下進(jìn)行實(shí)時(shí)交通信息研究的占據(jù)了多數(shù)。而對于真實(shí)路網(wǎng)，其所有數(shù)據(jù)均來自特定的相對應(yīng)地區(qū)，這樣使得研究的結(jié)論普適性下降。Arnott使用的就是簡單的平行路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的抽象路網(wǎng)[3]。Jayakrishnan使用10條平行的路徑[4]，其中使用三條橫向路徑（與10條相垂直將）將10條路徑相連通的路網(wǎng)來進(jìn)行研究交通路徑優(yōu)化選擇研究，不過它使用的路網(wǎng)是基于圖論的路網(wǎng)，路段本身沒有任何地理意義。Ziegelmeyer使用平行路網(wǎng)研究公共交通信息對交通系統(tǒng)的影響[26]。 Davis應(yīng)用三相模型也運(yùn)用平行路網(wǎng)研究植入RTTI后系統(tǒng)的均衡狀態(tài)[27]。簡單的平行路網(wǎng)由一條主道和一條輔道共同構(gòu)成。相對簡單平行