智能交通系统ITS关键技术发展

一、车载综合信息系统

车载综合信息系统是实现智能交通系统的关键技术之一，是人、车、环境的充分交互，集电子、通信、网络、嵌入式等技术为一体的高端车载综合信息显示和控制系统，主要包括车辆状态监控系统、行车环境感知系统和无线传输系统。车辆状态监控系统主要由车载速度、加速度、横摆角速度、方向盘转角和信号灯等传感器组成，用来监控汽车行驶状态，辨识汽车危险行为；行车环境感知系统主要由车载微波雷达、激光雷达、摄像头、GPS和GIS等设备组成，用来设别车外的车道线、交通标识、车辆和行人等行车环境，提供信息服务，感知危险状态；无线传输系统主要通过车辆自组网络（VANET）、车载环境下的无线接入（WAVE）等车载无线接入和GPRS，3G，DSRC等无线传输设备，实现车车和车路通信，达到目标识别和危险辨识的目的，同事也为宏观层面的智能交通系统调度和路径规划提供数据支持。

车载综合信息系统是以上三个系统的综合集成，从目前汽车技术发展的程度来看，各独立系统的应用已经开始，如基于GPS、GIS和GPRS（3S技术）的电子导航技术，基于车载摄像头的车道偏离预警系统（LDWS）。而车车和车路通信技术还处于研究阶段。

二、车辆主动控制技术

车辆主动控制技术是实现智能交通控制系统的关键技术之一，通过人、车交互控制车辆行驶状态，从而实现车辆主动安全控制，在特殊条件下部分实现自主驾驶。车辆主动控制技术主要包括动力总成控制技术、底盘控制技术、车身控制技术和集中综合控制技术。其代表性控制系统主要有：汽车动力总成控制技术中的汽油机电控、柴油机电控和多能源动力控制；传动系控制技术中的自动变速器电控、差速器电控等；转向系总成控制技术中的液压助力电控、电动助力电控等；行驶系控制技术中的主动和半主动悬架等；制动与综合控制技术中的ABS、主动避撞、ACC、车道保持、ASR和ESP等；车身电控系统中的成员约束系统、行人保护系统等。

基于ITS的车辆主动控制技术不再将车辆作为一个单独的个体进行考虑，而是作为宏观交通或微观交通领域的组成部分。宏观上通过路径规划和交通流控制等技术，实现降低整体交通能耗、减少污染物排放、提高通行效率；微观上通过车车和车路通信，了解实时交通状态、交通信号和标识等信息，实现安全行车和主动避撞等功能。基于车路协同的车辆安全控制技术是ITS研究的热点和前沿技术，主要研究基于车路信息交互的目标识别、危险辨识和安全控制等技术，实现车路协同式安全预警、辅助驾驶和主动避撞等功能，主要用于交叉口的安全通行和主动避撞。在交叉口，路侧设备向车辆提供交通信号相位，车辆基于交通规则判断安全通行可能性和方案，优化驾驶员行为，避免违章行驶；在有遮挡的交叉口，路侧设备向车辆提供局部交通区域的车辆和行人运动状态信息，预测潜在的冲突危险，进而预防交通事故；在普通路段，路侧设备向车辆提供路面状态、交通规则、道路线形等信息，车辆根据自身运动状态适时调整车速，实现安全行驶。

三、智能车辆技术

智能车辆是指能够感知和理解周围环境，根据交通状况和驾驶者意图规划自己的行车路线，能够辅助甚至替代驾驶员进行自主驾驶的车辆，主要包括以下四个方面的能力：环境实时感知和理解、行车路线规划、驾驶行为决策和驾驶控制。2010年谷歌公司开发了“Google Fleet1”，是目前智能车辆发展的最新趋势。我国目前最新的研究成果包括清华大学研制的THMR-V和THISV，吉林大学的JLUIV-III视觉导航智能车，中国第一汽车集团公司和国防科技大学合作研制的红旗CA7460自主驾驶轿车。

目前智能车辆还处于研究阶段，离真正上路还有很长的距离。基于ITS的智能车辆的研究要求结合节能和新能源汽车的发展，通过对行车环境感知和理解、行车路线规划、

车辆主动控制等关键技术的深入研究，解决车辆的安全、排放等问题，突破困扰智能车辆发展的技术和问题，从而实现整个交通系统高效、安全和环保。