摘 要

交通运输对一个国家来讲，就像是血管对人体那般重要，而高速公路就是运输系统的大动脉。众所周知，高速公路有着快速，安全、载运能力强等众多特点。这些高速公路以一种难以估计的重大作用改善着我们的生活。然而，由于人们生活质量的提高，越来越多的人出行变的频繁，传统高速公路的发展在一定程度上已经无法满足人们的需求，并且，随之出现了环境污染、车祸、交通拥堵等许多问题。这些问题制约着高速公路的健康发展，只有对高速公路进行智能化建设，才能以最大限度解决这些问题，并保持高速公路高速、高效、便携、可靠、舒适等基本特性。通过利用现代化科技，使得高速公路的收费系统、监控系统、管理系统以最大限度的发挥作用，提高通行效率，节约成本，保护环境等。使高速公路与车辆和使用者三者有机统一，构建和谐高效的交通运输系统。

本文主要研究了智能运输系统和智能高速公路的基本理论，探讨了高速公路智能化的基本要素和主要功能，结合国外建设智能高速公路的经验以及国内目前的发展现状，并深入剖析我国高速公路智能化建设的必要性和可行性，针对当前我国高速公路智能化建设中所发现的问题进行探讨，提出了相应的发展思路。

本文通过阐述了高速公路智能化的理论知识和对我国高速公路建设的现状分析，明确了研究的方向，以及利用国外的经验和理论，对我国高速公路智能化建设所存在的问题，进行了深入的分析并提出具体的改进思路。

本文的特色在于：基于文献理论知识和实践经验，并对外国先进智能交通系统的建设经验的总结，为国内高速公路智能化建设提出相应的思路。

关键词：高速公路智能化；智能运输系统（ITS）；收费系统；监控系统；管理系统

Abstract

Transportation to a country, it is as important as blood vessels to the human body. And the highway is like the artery of the transportation system. As everyone knows, highway has a fast, safe, strong carrying capacity etc.. These highways improve our lives with an important role that is difficult to estimate. However, due to the improvement of people's quality of life, more and more people travel frequently, traditional highway development in the certain degree has been unable to meet people's demand, along with the emergence of many of the problems of environmental pollution, traffic accidents and traffic jams. These problems restricts the healthy development of the highway, only on the expressway intelligent, in order to maximize solve these problems and keep basic characteristics of highway of high speed, high efficiency, convenient, reliable and comfortable. Through the use of modern science and technology, make the highway toll system, monitoring system, management system to maximize the role, improve the efficiency, cost savings, environmental protection and so on. Make the highway and vehicles and users of the three organic unity of building a harmonious and efficient transport system.

In this paper, we mainly study the basic theory of intelligent transportation systems and intelligent highway, discusses the basic elements of the intelligent highway and main function, combined with smart highway construction in foreign experience and domestic current development situation, and in-depth analysis of the necessity and feasibility of intelligent construction of our country highway, in view of the problems found in the intelligent construction of our country highway are discussed, and puts forward the corresponding development ideas.

Through the analysis of highway intelligent theory knowledge and status quo of highway construction in our country analysis, has been clear about the direction of the research, and use of foreign experience and theory, the problems existing in China's highway construction of intelligent, clear guidance and gives some specific suggestions.

The characteristics of this paper are: Based on the literature theory knowledge and practical experience, and the summary of the construction experience of foreign advanced intelligent transportation system, this paper puts forward the corresponding ideas for the intelligent construction of the highway.

Keywords: Expressway intelligent; intelligent transportation system (ITS); charging system; monitoring system; management system

目 录

第1章 绪论 1

1.1课题研究的背景 1

1.2课题研究的意义 1

1.3研究的思路及方法 2

第2章 智能运输系统和智能高速公路的基本理论 3

2.1智能运输系统（ITS）基本理论 3

2.1.1 ITS的起源 3

2.1.2 ITS的概念 3

2.2智能高速公路的基本理论 3

2.2.1高速公路智能化的含义 3

2.2.2高速公路智能化的基本要素 4

2.2.3高速公路智能化的主要功能 4

2.2.4高速公路智能化的主要服务对象 4

第3章 国内外高速公路智能化建设的发展 5

3.1国外发展现状 5

3.1.1日本研究现状 5

3.1.2欧洲研究现状 5

3.1.3美国研究现状 6

3.2国内发展现状 6

第4章 我国高速公路智能化建设的必要性和可行性分析 9

4.1我国高速公路智能化建设的必要性分析 9

4.2我国高速公路智能化建设的可行性分析 9

4.2.1我国高速公路智能化建设的政策分析 9

4.2.2我国高速公路智能化建设的资金分析 10

4.2.3我国高速公路智能化建设的技术分析 11

第5章 我国高速公路智能化系统的构建 12

5.1高速公路智能化系统的需求分析 12

5.2高速公路智能化收费系统的构建 13

5.2.1我国高速公路收费系统现状 13

5.2.2基于射频技术的高速公路电子不停车收费系统 13

5.3高速公路智能化监控系统的构建 15

5.3.1高速公路智能化监控系统的需求分析 15

5.3.2高速公路智能化监控系统的主要构成 15

5.4高速公路智能化信息发布系统的构建 16

5.4.1高速公路信息发布系统的现状 16

5.4.2高速公路信息发布系统的改进措施 17

5.5高速公路智能化管理系统的构建 18

5.5.1高速公路智能管理系统的构建原则 18

5.5.2高速公路智能管理系统的实现 18

第6章 我国高速公路智能化建设关键技术研究 20

6.1电子不停车收费系统关键技术研究 20

6.2监控系统关键技术研究 20

6.3智能信息发布系统关键技术研究 21

第7章 我国高速公路智能化建设存在的问题和解决对策 23

7.1 我国高速公路智能化建设存在的问题 23

7.2 我国高速公路智能化建设的解决对策 23

第8章 结论和展望 25

8.1论文总结 25

8.2研究工作展望 25

参考文献 27

致 谢 28

第1章 绪论

1.1课题研究的背景

交通问题似乎在每个国家中都会看到，随着人口增加和汽车的普及，人们出行次数增多，随之给公路交通带来的压力也逐渐增大，在给人们的生活带来巨大便捷的同时，出现的交通拥挤和安全问题以及环境污染等给人们带来深刻的影响。

为了解决交通问题，各个国家都根据实际情况作出大量努力，总体来看，主要从两方面去解决现存的问题：一是通过对交通基础设施的建设，增强道路的可通过性，然而伴随空间的不断利用，这一举措很难长期发展；二是在现有交通体系的基础上，优化结构和设施，使得与使用者和车辆有机结合，提高效率，减少事故和交通拥挤事件的发生，显而易见第二种方法更具有发展前景。

人们根据第二种解决问题的思路，提出了智能交通系统即人们口中常提到的ITS（Intelligent Transportation System）。对于ITS的定义有很多种，基本都是类似的，在现有的基础设施之上，利用先进的技术，使得车辆能够对当前道路情况进行识别分析，使用者可以更好使用交通，并且不出问题。这种有机的统一可以充分保障道路交通，改善环境问题，提高资源利用率，因此ITS是国际公认的解决当前道路问题最好的方法，也是目前全世界共同研究的项目之一。

我国对ITS也有一定的研究和实践，并有不错的成绩。在“九五”期间就对中国智能运输系统体系框架做过探讨，后来在“十五”规划期间设立了专门课题进行深入研究，但在对高速公路智能化建设这方面并没有进行详细的研究。