智能交通系统及其关键技术在物流中的应用

　　智能交通系统（ITS）是将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通信技术及电子传感器技术等有效集成，并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、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。即ITS将采集的各种信息经交通管理中心集中处理后，传输给公路运输系统的用户，出行者可实时选择交通方式和路线;交通管理部门可自动进行合理的交通疏导、控制和事故处理，提高交通运输系统的整体效率。ITS的关键技术主要包括定位技术、通信技术、数据处理、共享技术及人工智能技术等。随着物流业的发展，在物流运作最重要的组成部分——运输与配送中引入智能交通系统势在必行。

1ITS在物流运作中的应用

在物流运作中，ITS主要应用于货物运输与配送活动，通过提高运输效率和安全性实现物流的最优化。其具体应用体现在以下几个方面。

（1）ITS为货物运输与配送提供实时交通信息。ITS中的先进交通管理系统（ATMS）能实时收集、分析和发布道路交通信息，及时向交通指挥控制中心即ITS监控中心传送车辆及道路信息，向道路使用者发出诱导信息，实时调整交通管制系统和可变指示，向驾驶员提供咨询服务，以达到有效管理交通的目的。通过交通信息的采集与发布，驾驶员可通过车载设备或路面动态信息公告牌获得实时的交通信息，及时调整行驶路线以避开拥堵路段，其原理如图1所示。

此外，其最优路径选择技术可根据ITS动态交通预测结果及调度最优目标，为驾驶者提供最优路径，节省时间和节约成本。

（2）ITS为物流企业管理者提供车辆监控，为客户提供可视化货物信息。利用地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和遥感（RS）等技术，车辆监控系统可以进行车辆跟踪与定位，从而对车辆与货物进行实时监控，为配送中心制定配送计划、生产企业制定生产计划，以及客户确定仓库补给策略等提供决策依据。此外，当在途车辆或货物出现意外情况时，物流企业管理者可根据监测信息迅速进行决策，使物流损失降至最低。物流企业的客户亦可以通过该系统获取可视化货物信息，了解货物在途情况。总之，无论是对物流企业管理者还是客户，对车辆的实时监控与跟踪都具有重要意义。

（3）ITS为配送车辆驾驶员提供安全辅助车辆驾驶。ITS通过为配送车辆驾驶员提供安全辅助驾驶减少事故发生，提高货物运输与配送的准点率、降低货损。目前，日本正在研制并试用未来ITS的重要成员——路车协调系统，该系统可以大大提高驾驶者的安全性。开发路车协调系统的目的是协助驾驶员作出正确判断，以提高其安全驾驶意识，减少事故发生。该系统将道路设施上的各类检测器和装置采集到的各种识别信息，通过车载装置发送给驾驶员，以避免驾驶员作出错误判断并防止事故发生。例如，该系统可提供路面盲点的图像信息、向弯道车辆发布前方慢行车辆信息、向接近交叉路口的车辆提供行人信息等。在我国，清华大学研制出用于车辆安全辅助驾驶服务的车载扫描式雷达装置，为车辆安全驾驶提供了重要的技术保证。

（4）ITS可增强供应链的凝聚力。ITS不仅在物流运输与配送中发挥重要作用，同时也加强了供应链中产、供、销等企业之间的联系。ITS信息平台使物流企业及其客户对货物运输及配送的信息了如指掌，提高了信息的透明度，增强了供应链的总体控制能力。

2基于定位技术的物流车辆调度与监控系统

以物流配送车辆调度与监控系统设计为例，分析ITS的定位技术在物流系统运作中的应用。该系统物流静态信息采集、物流动态信息采集、客户端管理平台和物流信息实时查询发布4个子系统构成。由物流实时监控系统后台数据库将这4个子系统集成为一个有机整体。物流静态信息采集子系统安装在仓库管理部门，负责制定出入库计划和盘点、移库计划。物流动态信息采集子系统通过全球定位系统（GPS）/全球移动通讯系统（GSM）技术，将客户关心的车辆位置、货物状态等数据发送到客户端浏览器中，以实现对在途货物和车辆的实时跟踪。客户端管理平台子系统能够实现客户对仓库库存信息等的查询，支持仓库制定出入库计划;向物流企业调度中心提供车队位置、车辆空闲情况等信息，实现对派送车辆的路径优化及跟踪管理。物流信息实时查询发布子系统以网站的形式为物流企业提供一个信息交互平台，在物流企业及客户之间建立沟通和协调的纽带，促成物流系统的整体协同运作。物流实时监控系统后台数据库存储和提供物流静态信息管理模块的相关数据;接收和存储物流动态信息管理模块的相关数据;接收和提供物流网络地理信息系统（WebGIS）平台的相关信息;为客户端管理平台提供数据支持。限于篇幅原因，本文仅详细介绍物流动态信息采集子系统。

物流动态信息采集子系统包括GPS数据采集模块、GSM通信功能模块、监控功能模块、查询功能模块、调度管理功能模块、GIS维护功能模块和日志维护功能模块。该子系统实现的具体功能是通过GSM与物流实时监控系统后台数据库实现双向无线通信;通过GPS模块采集配送车辆定位信息，通过GSM将定位信息和货物信息发往监控中心;对配送车辆进行跟踪、监控;对不同类型信息作分布式处理，并提供给客户端（Client）和浏览器端（Browser）应用。作为ITS的主要功能之一，车载诱导系统要自动识别跟踪车辆的当前位置，并为驾驶员提供从当前位置到目的地的最优路径。只有做到实时、准确地识别

当前位置，才能实现真正的诱导。因此，准确定位是实现ITS功能的关键条件之一。物流动态信息采集子系统中的GPS数据采集功能模块将车载GPS模块的定位数据实时采集到车载系统，再根据GPS设备的编码规范解读出定位信息。同时，将采集到的GPS数据实时发送至物流企业调度中心的数据平台，为其进行车辆定位与跟踪提供数据支持。因此，物流企业调度中心数据平台应与ITS监控中心实现配送车辆信息的实时传递。ITS监控中心能够为配送车辆提供更为精准的道路信息，提高货物运输与配送效率;而物流企业调度中心数据平台能够为ITS监控中心提供较准确的在途车辆、货物信息及其定位信息，为其进行交通需求管理提供依据。此外，一旦配送车辆出现事故或意外，ITS监控中心会迅速反应，提供应急处理、拖车、救援等服务，以最大限度减少人员伤亡、降低货物损失。当各物流企业调度中心均与当地ITS监控中心实现配送车辆信息共享时，意义就更为重大。物流企业调度中心不仅将在途车辆相关信息发送给ITS监控中心，还包括计划配送车辆信息（车辆数量、始发点、终到点、计划走行路线等）。这样，当大量配送车辆分别在不同时段上路行驶时，ITS监控中心就可以提前掌握配送车辆及其占用道路的相关信息，以便进行交通需求管理与交通指挥。

3我国ITS与现代物流协同发展的政策建议

作为系统科学的重要分支，协同论（Synergetics）亦称“协同学”，是20世纪70年代以来在多学科研究基础上逐渐发展起来的一门新兴学科。协同论的目的是建立一种用统一观点去处理复杂系统的概念和方法。协同论说明，若系统协同，则能产生1+1＞2的效应;反之，若系统内部相互掣肘、离散、冲突，就会造成整个系统内耗增加，各子系统难以发挥其应有的功能，致使整个系统陷于混乱。ITS与现代物流都是交通运输行业发展的热点，虽然两者的侧重点不同，但却有着深刻的内在联系。ITS可以提升现代物流运作的质量，而现代物流的发展又为ITS提供进一步发展的广阔空间。因此，整合ITS与现代物流运作，使两者协同发展发挥最大功效，不仅具有深刻的理论意义，更具有一定的现实价值。

（1）建立ITS与现代物流协同发展的体系框架。

从复杂系统理论角度，ITS与现代物流都属于复杂系统，都包含若干子系统，功能流程十分复杂，应用技术包罗万象。因此，从总体上制定两系统协同发展的框架至关重要。我国政府、相关企业、研究机构、大学等社会各界应携手组成指导小组，为ITS与现代物流的协同发展制定体系框架。该框架是对两者协同关系的整体描述，应分别确定ITS与现代物流的服务对象、服务内容及其协同关系的逻辑构成与属性等。应对我国ITS与现代物流运作的接口进行定义，从系统软、硬件设计的角度，注重系统衔接与信息融合;规范与已有ITS体系框架之间的关系，提出与现代物流的衔接方式和进行同步建设的相关建议。针对ITS、物流基础设施和装备制定基础性与通用性的标准;针对安全和环境制定强制性标准;行业协会针对各种作业和服务制定相关的行业标准。此外，在国家宏观层面上，为确保区域间ITS与物流系统运作的协同发展，需要在建立国家标准体系的基础上综合考虑各地区的特点，量身定制地区体系框架。

（2）搭建ITS与现代物流系统的公共信息平台。

可协调多方关系，利用已有ITS信息平台建设公共信息平台，解决信息共享问题，为客户提供全面的道路及车辆信息。建议通过会员注册方式允许物流企业或个人加入公共信息平台，即以低成本共享信息，拓宽业务范围。

（3）建立合理的利益分配机制。

ITS与现代物流都是跨行业、跨区域的综合性服务，涉及社会经济生活的各个方面。因此，必须有政府的参与和支持。政府可通过行政、财政及税收等手段，协调系统开发者、建设者及受益者等多方之间的利益关系，保证社会各界对ITS与现代物流协同发展的热情支持和关系稳定。在利益分配过程中强调信息公开、标准统一，保证分配结果公正合理，减少由此引发的矛盾。建议在信任的基础上制定详尽的合同以保证有效解决发生的冲突与矛盾。