随着经济发展和技术进步，交通运输已经成为人们经济生活中不可缺少的重要 组成部分。它对保证社会经济体系及日常生活的正常运转发挥着越来越大的作用。

本书可作为大专院校ITS人才培养及其ITs项日培训教材，也可供ITS规划管理部门研究开发人品参考。

 第1章ITS项目评价概述……………………………………………………………1

1．1 ITS项日评价的概念…………………………………………………………2

1．1．1智能交通系统(1TS)概述…………………………………………………1

1．1．2 ITS项日的分类……………………………………………………………4

1．1．3 ITS项日评价的概念……………………………………………………5

1．2 ITS项目评价的意义……………………………………………………………7

1．3 闰际和国内的现状和趋势………………………………………………………0

1．3．1评价框架……………………………………………………………………9

1．3．2评价指标……………………………………………………………………9

1．3．3评价方法……………………………………………………………………10

l 3．4效益评价……………………………………………………………………11

1．3．5存礼的差距…………………………………………………………………12

1．4全书内容的组织………………………………………………………………1 6

第2章ITS项目评价框架……………………………………………………………1 7

 2．1若干基本概念…………………………………………………………………1 7

 2．2评价内容…………………………………………………………………………18

 2．3评价目标和指标体系…………………………………………………………19

2．3．1评价目标的定义……………………………………………………………21

2．3．2评价指标体系的建立………………………………………………………22

 2．4评价框架…………………………………………………………………………23

 2．5本章小结…………………………………………………………………………24

第3章ITS项目的技术评价…………………………………………………………24

 3．1技术评价的对象………………………………………………………………25

 3．2技术评价指标…………………………………………………………………26

3．2．1 系统性能评价指标…………………………………………………………26

3．2．2运行性能评价指标…………………………………………………………30

3．3技术评价方法…………………………………………………………………33

 3．3．1多目标分析法………………………………………………………………33

 3．3．2层次分析法…………………………………………………………………34

 3．3．3层次分析法应用实例………………………………………………………38

3．4本章小结…………………………………………………………………………4l

第4章lTS项目的经济评价…………………………………………………………43

4．1 经济评价的内容………………………………………………………………43

4．2 ITS项目的费用…………………………………………………………………44

4．3 ITS项目的效益…………………………………………………………………45

4．4费用效益分析法………………………………………………………………46

 4．4．1 费用效益分析法的一般过程………………………………………………46

 4．4．2独立方案的经济评价………………………………………………………48

 4-4．3 互斥方案的经济评价………………………………………………………48

4．5 费用效果分析法………………………………………………………………49

4．6数据包络分析法………………………………………………………………49

4．7本章小结…………………………………………………………………………51

第5章 FS项目的社会和环境评价…………………………………………………53

5．1社会和环境评价的内容………………………………………………………53

5．2社会和环境评价的指标………………………………………………………54

 5．2．1直接效益评价指标…………………………………………………………54

 5．2．2问接效益评价指标…………………………………………………………56

 5．2．3社会和环境评价指标体系…………………………………………………57

5．3社会和环境评价方法…………………………………………………………58

 5．3．1单因素模糊综合评价………………………………………………………58

 5．3．2多层次模糊综合评价………………………………………………………59

 5．3．3广义模糊算子的综合评价模型……………………………………………6l

5．4本章小结…………………………………………………………………………62

第6章评价数据的现场采集技术……………………………………………………63

6．1现场数据采集技术概述………………………………………………………63

6．2交通流信息采集技术………………………………………………………64

6．3交通电视监控技术……………………………………………………………68

 6．3．1 模拟电视监控………………………………………………………………69

 6．3．2数字电视监控………………………………………………………………70

6．4其他收集数据的方式…………………………………………………………72

6．5本章小结…………………………………………………………………………72

第7章交通仿真技术…………………………………………………………………73

7．1交通仿真概述………………………………………………………………73

7．1．1仿真以及交通仿真的定义…………………………………………………73

7．1．2交通仿真模型的分类………………………………………………………73

7．1．3微观仿真模型在ITS影响评价中的应用…………………………………74

 7．2适用于ITs项目评价的仿真模型评述………………………………………75

 7．2．1商业化仿真模型……………………………………………………………76

 7．2．2研究类仿真模型……………………………………………………………84

 7-3适用于ITS项目评价的仿真软件介绍………………………………………89

7．3．1 PARAMICS………………………………………………………………………………………89

7．3．2 AIMStJN2…………………………………………………………………·…………………95

7．3．3 CORSIM………………………………………………………………………………………99

7．3．4 VISSIM……………………………………………………………………… …………………101

 7．4 PARAMICS在，ITS项目模拟和评价中的应用……………………………103

 7．5本章小结．………………………………………………………………………104

第8章数据的分析和处理技术……………………………………………………·105

 8．1 定量指标的分析和处理技术…………………………………………………105

 8．2定性指标的分析和处理技术…………………………………………………108

 8．3数据挖掘技术…………………………………………………………………110

 8．4数据仓库………………………………………………………………………112

 8．5本章小结………………………………………………………………………‘113

第9章评价实例……………………………………………………………………114

 9．1交通测试评价的实例…………………………………………………………114

9．1．1系统描述…………………………………………………………………‘114

9．1．2评价目标和框架…………………………………………………………115

9．1-3评价策略和方法…………………………………………………………117

9．1．4评价结果………………………………………………………………120

 9．1．5匹兹堡地区交通拥挤改善评价…………………………………………127

9．2交通仿真评价的实例…………………………………………………………132

9．3本章小结………………………………………………………………………145

参考文献……………………………………………………………………………146

1．1 ITS项目评价的概念

1．1 ITS项目评价的概念1．1．1 智能交通系统(1TS)概述 当今无论是发达国家还是发展中国家，交通需求的迅速增长使得交通运输系统几乎达到或超过了自身容量的极限，交通拥挤与事故，以及与交通有关的能源消耗和环境污染等问题，已成为政府和公众共同关注的热点和焦点问题。面对严峻的交通问题，人们常常采用增加供给的方式，然而国外发达国家的经验已经表明交通需求总是趋于超过交通设施的供给能力，光靠增加供给永远满足不了交通需求。随着全球环境和可持续发展战略的发展，以及信息化进程的加快，欧美、日本等发达国家从20世纪80年代开始大规模投入智能交通系统的研发。但与传统交通基础设施建设项目不同的是，ITS将在运输管理体系中采用包括 信息、通信、控制和计算机处理等在内的一系列新技术，加强人、车、路之间的和 谐和统一，从而建立起一类实时、全新、高效的运输综合管理系统。智能交通系统(Intelligent’lYansportation Systems，简称ITS)是将先进的信 息技术，数据通信传输技术、自动控制技术以及计算机处理技术等有效地运用于整 个运输管理体系，使人、车、路密切地配合，和谐地统一，从而建立起一种在大范 围内、全方位发挥作用的实时、准确而高效的运输综合管理系统。它将把交通运输 也带入信息时代，从而为目前面临的诸多交通问题，包括交通的拥堵、交通带来的 环境污染以及交通事故与行车安全等带来可行解决方案。ITS的实施给交通运输带来了巨大效益。从1994开始迄今为止，美国运输部已 发布了多本关于ITS项目效益的评价报告。这些报告都智能交通系统(Intelligent’lYansportation Systems，简称ITS)是将先进的信 息技术，数据通信传输技术、自动控制技术以及计算机处理技术等有效地运用于整 个运输管理体系，使人、车、路密切地配合，和谐地统一，从而建立起一种在大范 围内、全方位发挥作用的实时、准确而高效的运输综合管理系统。它将把交通运输 也带入信息时代，从而为目前面临的诸多交通问题，包括交通的拥堵、交通带来的 环境污染以及交通事故与行车安全等带来可行解决方案。ITS的实施给交通运输带来了巨大效益。从1994开始迄今为表明智能交通系统及其所包 含的各项子系统，如先进的主干道管理系统、高速公路管理系统、出行者信息系统 和公共交通管理等系统和措施，在降低交通延误、提高交通安全性、减少燃油消耗 和环境污染等方面均产生了明显效益。对加拿大多伦多、法国巴黎、美国洛杉矶、 西班牙马德里等城市各智能交通子系统实施情况的调查也表明，先进的自适应交通 信号控制系统可以使停车次数减少10％～41％，出行时问减少2％～20％，延误减 少14％～44％；违章监视系统使交通违章降低了20％～75％；在事故条件下，安装 出行信息设备的车辆，出行时间降低8％～20％，汽油消耗降低6％～12％，vOC 减少运输成本，提高生产力。所谓“商用车”不仅包括大型与重型车辆(如卡车、 货车)，也包括紧急救援用车辆(如救护车、拖吊车)，以及每日运作的商用小型车 (如出租车)等。 6．紧急救援管理系统EMS(Emergency Management，Systems) EMS即为当紧急危难发生时，求援车辆如何求援、救援车辆如何在最短时间内 到达现场，以及如何警示其他驾驶员的系统。本系统包括车辆故障与事故求援、事 故救援派遣以及救援车辆优先通行等部分，为使事件能在最短时间获得解除，降低 伤害的程度。7．电子付费与电子收费系统EPS&ETC(Electronic：Payment：Systems& Electronic—roll C0llection)

电子收费系统应用各种通讯和电子技术使得出行者和交通经营管理机构之间的 交易变得更容易。电子收费乃是利用车上单元的电子卡与路侧单元作双向的通讯， 经由电子卡登录的方式进行收费，以取代现行人工收费的方式。1．1．3 ITS项目评价的概念

由上述ITs的定义和实际应用情况来看，ITS的一个主要特征是其系统集成度 高，项目投资数额很大，对社会、经济、环境等方面带来多方面的效益和影响，况 且ITS实施的效果本身与人们自身的行为、喜好、对信息的反应等心理和生理因素 还有很大关系。如何对ITS这样一类全新项目的绩效进行预测和估计，已经成为规 划入员、运营管理者和项目决策部门亟待解决的难题，“某个lrrS项目是否应该实 施?”、“应该如何实施?”、“哪些因素是重要的而哪些是可以忽视的?”等都已成 为ITS项目大范围实施所面临的迫切问题。  解决这些问题的关键就是要对ITS项目进行科学的评价。智能交通系统项目评 价(简称ITS项目评价)通过对智能交通系统项目的技术可行性、经济效益、社会 和环境影响做出评价，为智能交通系统项目的可行性研究、方案比选、实施效果分 析以及系统运营优化提供科学依据，帮助投资者对未来的投资做决定。为智能交通系统项目的可行性研究、方案比选、实施效果分 析以及系统运营优化提供科学依据，帮助投资者对未来的投资做决定。(p2)

随着经济发展和技术进步，交通运输已经成为人们经济生活中不可缺少的重要 组成部分。它对保证社会经济体系及日常生活的正常运转发挥着越来越大的作用。

近20年来，世界各国先后建立了四通八达的交通运输网络，但交通2T_具的增长 速厦远远高于道路和其他交通设施的增长，因此随之弓I起交通拥堵、环境污染、交 通事故等一系列交通问题，也造成了巨大的物质与经济损失。这些情况表明，单纯 依靠修建道路与交通设施和采用传统的管理方式来解决交通问题，不仅成本昂贵、 环境污染严重，而且其缓解交通拥堵、提高交通运输效果也是十分有限的。

为此早在30多年前人们就提出了智能交通系统的概念，但对智能交通系统或智 能运输系统(ITS)进行系统的研究则始于20世纪80年代。ITS是将驾驶员、交通 工具和道路、环境三位一体来考虑。广义上ITS应包括交通系统的规划、设计、实 施与运营的管理实现智能化；而狭义上ITS则主要是指交通运输管理和组织的智能 化。其实质就是采用现代高新技术对传统的交通运输系统进行改造而形成一种新型 现代交通系统。．也即是说，ITS就是将先进的信息技术、传感技术、数据通信技术、 自动控制技术、运筹学、图像分析技术、计算机网络以及人工智能等有效地综合运 用于整个交通管理系统。在系统工程综合集成的总体思想指导下，建立起一种在大 范围内全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合体系。ITS智能化的特征体 现在：原理上是基于知识系统；系统功能上应至少具有判断能力、推理能力和学习 能力，并应有辅助决策的作用；结构上应由机器感知、机器学习、机器识别及知识 库等部分组成。

当然，ITS并不意味着交通系统完全智能化。在组织或控制交通系统时，只是 希望系统运行秩序化，即尽可能达到高度组织化的程度，利用计算机和其他设备 部分地替代交通主体——人，完成部分预测、处理和决策。在交通系统管理中， 更重要的还是人的参与。

ITS的发展将推动交通运输进入信息时代，是21世纪现代化交通运输系统的发 畏方向。只有将“人和物的运载和运输”和“信息的运载和运输’’融为一体，充分 利用信息技术的最新成果，挖掘信息资源的最大潜力，才能大幅度提高运输效率和 暇务质量，满足目益增多的社会需要。

中国是当今世界交通基础设施建设发展最快的国家，但仍满足不了经济的快速 发展和人民生活水平提高的要求，而且这一供需矛盾也日益突出。为此近十年来， 我国也加速了ITs的研究，特别是国家在“九五”期间，原国家科委与十几个部委 成立了全国智能运输系统协调指导小组及办公室，将全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)、地理信息系统GIS(Geographic Infor’mation System)以及管理 信息系统MIS(Management Informat：ionSystem)简称“3S"’(GPS、GIS、MIs)作 为重点项目予以支持，并初步启动了ITs体系框架和标准体系的研究；“十五”期间， 随着各项技术成熟与发展，ITs应用已经成为社会的共识，为此科学技术部将“智 能交通系统关键技术开发和示范工程”列入“十五”国家科技攻关计划的重大项目。 目前该项目已经全面启动，首批确定了北京、上海、天津、重庆、广州、济南、青 岛、杭州、深圳和中山lO个城市作为智能交通试点示范城市。

我们相信，随着现代高科技的飞速发展，ITs必将在我国有着良好的发展前景 与非常广泛的应用领域。它的成功定会对未来的生活起着不可估量的重要作用。

本丛书的作者都是长期从事ITs研究的第一线工作人员。我们期望本丛书的出 版将有助于推动我国ITs事业的积极探索与健康发展。