高速公路是一個地區(qū)或國家現(xiàn)代化水平的重要標志之一，而高速公路的信息化建設(shè)則是實現(xiàn)高速公路現(xiàn)代化管理最重要的途徑。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步，信息技術(shù)與交通理論和規(guī)劃的融合，都加速了高速公路信息化的進程。高速公路監(jiān)控及信息誘導(dǎo)技術(shù)的綜合運用，成為利用信息技術(shù)改善交通秩序，提高高速公路利用率不可或缺的方法和手段。下面將介紹澳大利亞、日本、新加坡三個國家的智能交通系統(tǒng)的先進技術(shù)。

　　澳大利亞：

　　先進的智能交通運輸系統(tǒng)

　　交通控制系統(tǒng)

　　1. 最優(yōu)自動適應(yīng)交通控制系統(tǒng)（SCATS）

　　澳大利亞是世界上較早從事智能交通控制技術(shù)研究的國家之一，著名的SCATS系統(tǒng)在澳大利亞幾乎所有的城市都有使用，目前上海、深圳等城市也采用這一系統(tǒng)。

　　SCATS系統(tǒng)的優(yōu)點是其自動適應(yīng)交通條件變化的能力，通過大量設(shè)在路上的傳感器以及視頻攝像機隨時獲取道路車流信息。ANTTS是其重要子系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過幾千輛出租車裝有的ANTTS電子標簽與設(shè)在約200個交叉路口處的詢問器通話，通過對出租車的識別，SCATS系統(tǒng)能夠計算旅行時間并對交通網(wǎng)的運行情況進行判斷。

　　澳大利亞的先進系統(tǒng)合作研究中心目前正在開發(fā)一種名叫TRIRAM的系統(tǒng)，其主要的目的是通過模擬道路網(wǎng)來預(yù)測交通行為以及新的交通流量。

　　2. 遠程信號控制系統(tǒng)（Vic Roads）

　　交通控制與通信中心（TCCC），不僅使用SCATS系統(tǒng)進行交通信號燈控制，而且還采用其它系統(tǒng)進行事故檢測和信息的收集發(fā)布工作。其中較重要的是交通撥號系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過普通的電話線，TCCC能夠連接到50個偏遠的受控交通燈，可以監(jiān)測這些信號燈的狀態(tài)改變它們的參數(shù)，為偏遠路口的信號控制提供了便利。

　　3. 微機交通控制系統(tǒng)（BLISS）

　　該系統(tǒng)最主要的優(yōu)點是運行于普通微機上，并可控制63個交通燈，目前在布里斯班已超過500個信號燈采用BLISS系統(tǒng)進行控制。

　　道路信號系統(tǒng)

　　道路信號系統(tǒng)是交通控制中心與機動車通信的基礎(chǔ)。通過該系統(tǒng)可實現(xiàn)交通管理中心運行車輛間的信息交流，該系統(tǒng)使用900MHz的頻率通過路旁詢問器與車內(nèi)電子標簽進行通信，電子標簽通常是簡單的異頻雷達收發(fā)機，當(dāng)被詢問時可返回一個可被識別的信號。該系統(tǒng)最普通的應(yīng)用是車輛的不停車收費。

　　路旁信號系統(tǒng)的公共優(yōu)化系統(tǒng)，通過與BLISS系統(tǒng)相互作用，可保證公共汽車到達路口時總保持綠燈，從而可減少公共汽車的運行時間。另外，該系統(tǒng)還可以包括公共汽車的運行安排表，當(dāng)一輛車運行晚點的話，通過特殊的措施應(yīng)能保證該車獲得優(yōu)先行駛權(quán)。

　　系統(tǒng)通過一種設(shè)在道路中間的特殊的稱量質(zhì)量的裝置與中央控制中心通信，駕駛員不用減速或采取其它特殊操作，即能確定重型載貨車的裝載量是否符合要求。

　　車輛監(jiān)控

　　視頻數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)運用視頻攝像機監(jiān)測、識別和計算交通量，已在澳大利亞廣泛地應(yīng)用。

　　系統(tǒng)是通過自動辯識車牌號碼來對重型車輛監(jiān)測、分類、識別，數(shù)據(jù)可被送到重型車輛監(jiān)測站，與數(shù)據(jù)進行對照，該系統(tǒng)能監(jiān)測到超速車輛、強制停運的車輛。

　　公共信息服務(wù)

　　實量旅行信息系統(tǒng)通過車載的定位器，計算機軟件可以估計每輛車的到達時間，并通過顯示屏顯示給正在等候的旅客。另外，該系統(tǒng)還可以用于駕駛員通報突發(fā)事件。

　　駕駛時間預(yù)測系統(tǒng)通過使用交通擁擠與事故檢測系統(tǒng)估計車輛到達下一個出口的時間，從而判斷出交通擁擠程度，并在道路入口處顯示即將到來的駕駛員。

　　目前，澳大利亞的公共運輸部門正準備向公眾提供更多的信息服務(wù)，包括所有公共汽車的路線、時刻表及其它的信息。

　　此外，澳大利亞的交通人員還研制了主動信號系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的條件而改變速度限 制，并能檢測到正面行駛不斷的車輛的速度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)車速太快時，能夠發(fā)送信號提醒駕駛員。

　　日本：

　　現(xiàn)代化的公路智能管理

　　智能化交通系統(tǒng)被視為是解決交通事故數(shù)量增加、道路交通擁擠及環(huán)境等社會問題的途徑，有望對21世紀的公路交通事業(yè)產(chǎn)生積極影響。

　　日本1996年制訂了綜合計劃，由建設(shè)部、國際貿(mào)易與工業(yè)部、運輸部、郵電通訊部及國家警察署共同著手開發(fā)智能化運輸系統(tǒng)。目前，日本智能化交通系統(tǒng)方面的開發(fā)與應(yīng)用已取得重要進展：車輛信息與通訊系統(tǒng)的開發(fā)覆蓋全國范圍；電子收費系統(tǒng)已進入實用階段。2000年，先進的巡行輔助公路系統(tǒng)已進入實用階段。

　　智能交通大發(fā)展

　　智能交通運輸系統(tǒng)（ITS）通過應(yīng)用計算機和信息技術(shù)，將人、車、路等交通因素加以統(tǒng)一考慮。它在日本不僅被認為是解決交通問題的一個有效方法，同時更是一項促進交通行業(yè)發(fā)生革命性變革的基礎(chǔ)設(shè)施。通過發(fā)展和應(yīng)用ITS技術(shù)，能夠使道路交通更快捷、更安全、更具有高質(zhì)量和高效率。在這種理念的支持下，日本已經(jīng)在相當(dāng)程度上應(yīng)用了ITS技術(shù)，且相當(dāng)有效。

　　到2003年6月末，日本裝有汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的車輛已達1200多萬輛，同時裝有汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和車載信息通訊系統(tǒng)（VICS）接收器的車輛也達700多萬輛，以上裝置可以為駕駛員或其他機動車使用者提供即時道路信息。因此，日本的道路車多而不亂。路上諸多監(jiān)測器和雷達，隨時監(jiān)控道路情況和采集信息，駕車人可通過情報信息板獲取即時道路信息。車載電子地圖已廣泛使用，有多家公司開發(fā)新產(chǎn)品，用戶可在網(wǎng)上下載購買。電子地圖可通過衛(wèi)星天線、微波、電視載波機、電話地址等多種渠道接收信息，使用電子地圖，人們可以準確查詢地址、氣候、環(huán)境及計算擁堵時間等。

　　電子收費效率高

　　從2001年3月開始，ETC（電子不停車收費）技術(shù)在日本整體上投入運營。在實際應(yīng)用中，ETC技術(shù)相對于傳統(tǒng)收費技術(shù)來說有兩大優(yōu)勢：一是更加適應(yīng)于多個不同主體運營管理多條收費道路的情況；二是對非法行為、人為破壞和逃費行為有著更強的防范性。從ETC的功能來講，可以根據(jù)條件實現(xiàn)收費費率的靈活設(shè)定和調(diào)整，從而提高了收費道路的利用率，最大限度地減少了在收費口的擁堵。一般來說，高速公路的擁堵30%由收費站造成，使用ETC后效率提高了2至3倍。此外，ETC還改善了路側(cè)的環(huán)境，對于解決一些地區(qū)接口或是不同管理體制下的特殊問題也十分有幫助。

　　ETC系統(tǒng)的應(yīng)用在日本十分普及。到2003年10月末，大約175萬輛車已經(jīng)裝備了ETC車載裝置，約為2002年同期的3倍，增速非常快，標志著ETC已進入普及階段。與此同時，到2003年年末，超過1000條ETC收費車道被安裝在收費站，幾乎遍及日本所有的高速公路。目前，關(guān)東高速已全部實現(xiàn)了ETC收費，只保留部分車道進行ETC和半自動混合收費。絕大部分的商業(yè)運營車輛已經(jīng)裝備了ETC車載單元，一般司機都使用ETC收費卡。此卡分為兩種，一種為儲值卡或借記卡，另一種可與信用卡通用。日本最早出售的收費卡是高速公路卡，后來則采取措施鼓勵ETC卡的銷售和使用。

　　日本最常用的ETC收費站采取3個門橋的樣式，這3個門橋分別用于識別車型、識別入口和收費信息傳輸，其欄桿采用新材料制成，里邊為碳素纖維，外邊為發(fā)泡纖維。在車的時速不低于80公里的情況下，門橋可迅速向上打開，萬一打不開，也可向前推出，外層的發(fā)泡纖維對車體不會造成損害。

　　排水路面效果好

　　日本的高速公路處于良好的養(yǎng)護狀態(tài)，少見坑槽和裂縫，平整度好。日本全國7000多公里高速公路，全由道路公團統(tǒng)一管理。從1999年開始，道路公團規(guī)定在新建道路上全部使用排水路面結(jié)構(gòu)，改建道路也要求采用排水結(jié)構(gòu)。到目前為止，全日本50%以上的道路采用排水路面結(jié)構(gòu)。從實施效果來看，排水路面具有減噪、防濺水、防滑、防眩光等效果，從而可降低交通事故發(fā)生率。

　　日本大有建設(shè)株式會社掌握著排水路面技術(shù)的核心技術(shù)，從該株式會社的經(jīng)驗來看，排水路面隨著多年使用而失去排水功能，并不是由于臟物堵塞孔隙造成的，而是由于所用瀝青質(zhì)量不高等原因，使道路經(jīng)車輛碾壓后變得密實造成的。該株式會社研究發(fā)明的瀝青改性劑，可使瀝青黏度從60度/20萬提高到60度/100萬以上，從而解決了這一技術(shù)問題。目前，該技術(shù)已在我國陜西咸陽國際機場推廣應(yīng)用，在福建、江蘇等地也開始試驗實施。

　　日本工業(yè)界、學(xué)術(shù)界及5個與智能交通系統(tǒng)相關(guān)的政府部門聯(lián)合成立了車輛、道路與交通智能化協(xié)會(VERTIS)。該協(xié)會目前正開發(fā)智能化交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開發(fā)是以日本智能化交通系統(tǒng)的"綜合計劃"為依據(jù)，采用了美國的"Object modeling技術(shù)"，該技術(shù)是一種改進的結(jié)構(gòu)分析技術(shù)。


　　新加坡：

　　高速公路監(jiān)控及信息誘導(dǎo)系統(tǒng)

　　高速公路作為經(jīng)濟運輸?shù)拇髣用}，其承擔(dān)的運輸量與經(jīng)濟和社會需求同步增長。為了提高高速公路的使用效率和行車安全，高速公路需要有先進的監(jiān)控系統(tǒng)和交通信息發(fā)布系統(tǒng)，即EMAS（Expressway Monitoring & Advisory System）對其進行管理。

　　EMAS作為智能交通實施的一部分，將進一步改善高速公路交通管理的社會效果，使得各個交通子系統(tǒng)更好的協(xié)調(diào)工作，達到人、車、路協(xié)調(diào)運行的目的，提高道路利用率，改善交通秩序，加強交通管理者的執(zhí)法力度和管理。

　　高速公路監(jiān)控和信息誘導(dǎo)系統(tǒng)采用了先進的信息技術(shù)，實時監(jiān)控高速公路上的交通情況，并對汽車駕駛員提供秒級的交通信息，達到以下目標：

　　1.提高道路安全，減少交通事故，縮短由于交通事故（包括車輛故障）所引起的延誤；

　　2.提高高速公路的通行能力，優(yōu)化交通流量，提供一個更有效的的交通道路系統(tǒng)；

　　3.提高車輛通行的速度，降低機動車車輛排氣污染，改進行駛環(huán)境對汽車駕駛員產(chǎn)生的感受，提高交通運輸效率。

　　EMAS的主要功能

　　新加坡高速公路監(jiān)控和信息誘導(dǎo)系統(tǒng)是一個現(xiàn)代化的交通監(jiān)控系統(tǒng)，是新加坡陸路交通管理局遠景規(guī)劃的重要組成部分。新加坡EMAS已經(jīng)覆蓋的高速公路包括中央高速公路（16Km，其中2.4Km隧道）、阿逸拉惹高速公路（20Km）、東海岸高速公路（20Km）和半島高速公路（40Km）。這些高速公路是貫穿新加坡東西南北的交通大動脈，經(jīng)過市中心幾個最繁華地段，平均每條高速公路有七萬多輛車通過。由新加坡科技電子建設(shè)的高速公路監(jiān)控和信息誘導(dǎo)系統(tǒng)主要有以下功能：

　　● 提供實時的交通信息

　　用三種可變電子情報板形式提供前進方向的交通狀況或者事故警告。在進入高速公路之前，以及在高速公路出口前的路段，駕駛員能夠接收到實時前方的最新交通資料，允許在必要時改變行駛路線。如果不改變路線，至少能掌握所選擇路線上延誤的原因和情況。

　　● 對交通事故的快速響應(yīng)

　　EMAS對監(jiān)控的道路進行24小時檢測，可以對交通事故地點進行快速定位并報警，交通控制中心可以快速派出處警人員到達事故現(xiàn)場，在最短時間內(nèi)使交通再次恢復(fù)正常通行。

　　● 將交通擁擠減少到最低限度

　　因為該系統(tǒng)能在交通事故發(fā)生的初期就有響應(yīng)，大大縮短從事故檢測到事故處理完的時間，使交通擁擠減少至最低限度。同時，電子信息板及時提供交通信息，使駕駛員有機會避開事故地點，選擇其他道路行駛，從而進一步降低交通擁擠。

　　● 提高道路安全性

　　汽車駕駛員在道路上遭遇困難時即可引起系統(tǒng)的注意，可以以最快的方法移去道路上的障礙并清理事故現(xiàn)場，直到保持交通自由暢通，享有更安全的行駛環(huán)境。

　　EMAS系統(tǒng)組成

　　按照中央設(shè)備層次，高速公路監(jiān)控和信息誘導(dǎo)系統(tǒng)由熱備份中央計算機系統(tǒng)組成，主要包括如下子系統(tǒng)：

　　● 先進的交通管理系統(tǒng)（ATMS）

　　它是EMAS的心臟，采用先進的通訊、計算機、自動控制、視頻檢測/監(jiān)控技術(shù)，按照系統(tǒng)工程的原理進行系統(tǒng)集成，將交通工程規(guī)劃、交通信號控制、交通檢測、交通電視監(jiān)控、交通事故救援以及信息系統(tǒng)有機結(jié)合在一起，通過計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)對交通的實時控制和指揮管理。

　　ATMS根據(jù)高速公路上檢測到的交通流量、速度、道路占有率等實時交通信息，采用先進的算法，處理檢測到的交通數(shù)據(jù)，判斷是否有交通事故以及道路擁擠情況和程度。同時，通過可變電子情報板發(fā)布各種動態(tài)交通信息，也可發(fā)布市政施工等交通靜態(tài)信息。先進交通管理系統(tǒng)主要任務(wù)是接收交通數(shù)據(jù)/信息，運用復(fù)雜算法進行事故檢測分析并產(chǎn)生報警信號，對高速公路做各種路段行駛時間計算，為分析決策系統(tǒng)提供歷史數(shù)據(jù)，發(fā)布交通信息等。

　　● 車輛檢測系統(tǒng)（VDS）

　　VDS包括若干個圖像處理系統(tǒng)和視頻檢測點，安置在高速公路和隧道的關(guān)鍵位置。主要完成交通數(shù)據(jù)采集（如車輛總數(shù)、車輛分類、速度、車輛出現(xiàn)排隊的長度等）、切換視頻檢測電視圖像到中央控制中心，便于證實交通情況以及交通事故檢測（回放事故前十二個畫面）等功能。

　　● 自動事故檢測系統(tǒng)（AIDS）

　　AIDS采用兩層檢測方法來檢測交通事故。第一層運用設(shè)在現(xiàn)場的視頻檢測設(shè)備，根據(jù)檢測到的區(qū)域交通情況進行判斷；第二層設(shè)在中央控制室，通過交通數(shù)據(jù)分析，運用人工智能算法，對視頻檢測區(qū)域外的道路情況進行判斷，分析是否有交通事故發(fā)生。

　　來自視頻檢測和電視監(jiān)控的數(shù)據(jù)和圖像通過傳輸網(wǎng)絡(luò)送到中央控制中心，系統(tǒng)對交通事故報警信號自動檢測。交通控制中心管理人員只需關(guān)心受到交通突發(fā)事件影響的路段，在派遣處警人員到達事故現(xiàn)場之前，控制中心可事先利用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)確認事故性質(zhì)，從而在規(guī)定時間內(nèi)拖走事故車輛或救護傷員。

　　● 交通信息誘導(dǎo)系統(tǒng)（VMS）

　　VMS的可變情報板設(shè)置在位于高速公路進口周圍，可以顯示文字和圖形。情報板每分鐘做修改，通知駕駛員前方的交通情況和行駛時間。交通信息從中央設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇勺冸娮忧閳蟀澹瑢崟r通知駕駛員前面的交通擁擠狀況。同時，公眾可以通過Internet觀察到實時監(jiān)控系統(tǒng)視頻圖象。

　　除此，應(yīng)急電話系統(tǒng)（ETS）、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）、隧道機電管理系統(tǒng)（PMCS）等也是高速公路監(jiān)控及信息誘導(dǎo)系統(tǒng)的重要組成部分。