智能交通系统（即ITS）正式作为一个专用名词出现是在1994年，它是通信、信息和控制技术在交通系统中集成应用的产物。但是应用这些技术改进交通运输效率、改善安全、减少环境污染的工作则从上世纪70年代就逐渐开展了，只不过大家并没有统一叫法，各发达国家最开始都是以不同项目名称作为交流的名词，如欧洲的PROMETHEUS\DRIV\TELEMATICS，日本的PACS、VOCS、ASV和UTMS等，美国的ERGS、MOBITY2000和IVHS等。进入本世纪，ITS逐渐在发达国家投入规模应用，也产生了良好的社会效益和经济效益，但是各国对ITS的开发并没有停止，各国的政府和企业紧紧抓住通信和信息技术的进步，根据ITS应用的实际效果，不断调整开发和应用的目标、调整系统结构、调整应用重点，并取得了长足进步。例如，用于交通安全的车车通信接近实用，而车路通信已开始实用；以宽带移动通信为依托的下一代交通信息服务系统开始暂露头脚；车路合作系统在改善交通安全和减少排放方面的效果明显。因此认真分析国内外ITS的实际状况，确定中国新一代ITS的发展方向，以及研究国内ITS和新一代信息技术的具体发展方法，对政府决策部门、企业和研究机构十分重要。
一、智能交通系统体系框架的回顾
智能交通系统（ITS）在发达国家最先从道路交通开始，现在也仍然是以道路交通为主，这主要是因为道路交通的组织化程度最低，而接入性最高。这种组织化程度低，接入性高的特点恰恰是智能交通系统发挥作用最突出的关键点。与之对比的例子是铁路，其组织化程度最高，而接入性较低，它必须通过道路交通或地铁与铁路车站相衔接。
对于智能交通系统来说，通信、信息和控制技术是ITS的主要技术手段，而这些技术又是不断变化和日新月异的，但是交通基础设施和服务却是慢变化的，因此就要求设计者必须考虑系统的稳定性和服务功能的稳定性及其对新技术的适应性和包容性。这一目标是通过智能交通系统的体系框架设计实现的，上世纪90年代中期，美国、日本和欧洲分别启动了ＩＴＳ体系框架开发计划，我国也在“九五”国家科技攻关计划中安排了ITS体系框架研究，并于2000年正式发布。
ITS体系框架是开发ITS的过程中共同遵守的规范和标准，它决定系统如何构成，确定功能模块以及允许模块间进行通信和协同的协议和接口。它对大系统划分了清晰的层次和子系统，但对各子系统内具体使用的技术和方法不作明确的规定，在保证目标的唯一性和稳定性的前提下，对各个子系统内部的具体开发给予充分的空间，但对其功能的要求是明确的。ITS体系框架的具体情况可参考资料的有关内容，这里不再赘述。
各国开发ITS体系框架和近20年实践的经验表明，ITS在开发之初就充分考虑了通信和信息技术的迅速变化带来的影响，在逻辑框架和物理框架中特别强调的服务功能的逻辑关系和稳定性，在物理框架强调了数据规范和接口的要求，而不指定具体的通信和信息技术，这就为ITS近20年的发展带来了巨大的空间和活力，像近年来发展迅速的３Ｇ和４Ｇ移动通信技术、传感器网络技术、数据管理技术、下一代互联网技术和云计算技术都被ITS开发者吸收并应用到具体的服务中。因此未来一段时间ITS的发展将充分应用当前最活跃的无线互联网、宽带移动通信、传感器和传感器网络、云计算等技术，开发新一代ITS。
二、智能交通系统应用系统的演进案例分析
智能交通系统在近２０年的发展中，已经有了不少成功的应用，如日本的车载导航和不停车收费、美国的511服务、欧洲的智能化公共交通服务和综合交通信息服务等，同时各国（地区）在已有的应用基础上充分应用新技术，在数据获取、车路数据交互、依托道路形成无线接入网等方面将已有应用系统进行应用再聚焦和提升，逐步演进形成了新的应用系统。
１、车载导航和不停车收费演进到智能车路合作系统
国际上车载导航系统应用规模最大和最好的是日本，1996年在东京地区开始试点服务，现在的用户已经有4900万。这其中最大的一个系统就是有名的VICS，2003年VICS实现了覆盖日本全国的服务，现在它的用户已经超过3200万。VICS最大的特点是有动态的交通信息服务，而且在灾害发生时，可自动接受紧急信息。
国际上最大规模的、统一标准的不停车收费系统（ETC）也是在日本，日本在研制ETC和制定标准时就考虑了未来5.8ＧＨｚ无线接入系统的应用，从上世纪90年代中期开始研制，2000年开始在高速公路上部署，2001年起开始应用。截止2012年２月，底ETC用户已达到4700多万，全国平均利用率达到87％。
但是日本政府和产业界并未止步，他们在以上两个系统应用初步形成规模时就开始考虑以进一步改善交通运行和交通安全的应用，其着力点是交通信息的全面采集以及超高速无线局域网的应用。日本国土交通省2004年提出开发名为Smartway系统，该系统以ETC系统的5.8ＧＨｚ通信平台为基础，集成VICS和ETC以及已基本开发成型的安全驾驶系统（ASV），被日本称为下一代智能交通系统。与此同时，依托Smartway建设智能交通通用信息平台，提供道路信息、电子收费、安全驾驶、公众出行支持等九个方面智能交通服务。为此2005年初组织了政府、企业共同参加的联合体，参加的企业包括丰田、日产、NEC、三菱、日立、富士通、JRC、松下等大企业。
在Smartway开发和试验取得突破性进展的基础上，丰田公司前会长丰田章一郎于2009年初代表日本产业界向政府提出建议：为应对金融危机和带动产业发展，在ETC和VICS普及应用的基础上政府应该投资建设延高速公路的ITC信息交互设施，产业界则按照统一的标准生产集成化的车载设备，开辟下一代ITC的新应用。日本国会于2009年６月通过了相关议案，决定政府投资250亿日元建设延高速公路的ITS信息交互设施。到2011年３月日本在其全国高速公路网上建设完成了覆盖全部路网的ITC信息交互设施（ITS SPOTS），产业界推出了新车载机，可提供ＥＴＣ、导航和道路安全信息三项服务，预计５年内将发展1000万用户，日本的ITC将迈上新台阶。
２、智能车路系统（IVHS）和智能车辆向合作系统的演进
美国上世纪中期进行开发的智能车路系统（IVHS）是美国ＩＴＳ的重要起步项目，美国国会1992年的“综合地面运输效率法案”（即ISTEA）要求政府应在2007年前实现一个以车路交互和车车通信为基础的智能公路试验段，相应的要开发具有自动驾驶、车道保持和车间距离保持的智能型车辆，在这样的试验段上全面检验智能化道路和智能化车辆的性能和可用性。美国政府组织企业（包括欧洲和日本企业）、大学和政府的研究机构共同参加，于2007年在美国加州圣迭哥的高速公路上建成了一个１０ｋｍ的试验路，并成功组织了验证试验，这其中就包括单个车和车队的自动行驶、智能车道变换、障碍物智能避让以及复杂状况的自动驾驶等。在这些验证试验中就大量使用了车车通信和车路信息交互。类似，日本建设省（即现在的国土交通省）２2000年在筑波试验场进行了名为DEMO2000的演示试验，包括自动驾驶、车路合作以及基于车车通信的交叉口的安全系统等，本人有幸参加了日本的这次活动，亲自体验了许多技术演示。
2007年的试验成功后，美国和国际智能交通界认为自动驾驶在未来的应用中存在一系列法律和产业的问题，因此决定将研发的重点转向以提高交通安全为主，兼顾交通信息服务的智能车辆系统，典型项目如美国政府1998年开始组织实施的智能车辆行动计划（Intelligent Vehicle Initiative即IVI）。其主要的内容是以预防交通事故（特别是碰撞事故）及其引起的人员伤亡为目标，开发车载智能化装置，防止驾驶员分神；研发和应用碰撞防止系统，提高安全性。日本和欧洲也有类似的项目在进行。
通过一段的研究和开发，美国认识到仅有车辆的智能化是不够的，道路交通是一个人车路相互作用的系统，因此在2003年美国运输部（DOT）提出了车路集成系统的概念（vehicle Infarstructure Integration ， 即VII）概念，2004年开始由美国联邦公路局、AASHTO、各州运输部、汽车工业联盟、ITS America等联合开始研制，该项目计划以道路设施为基础，通过信息与通信技术实现汽车与道路设施的集成，提高道路交通安全和效率。该项目的重要成果选择在2008年举办的智能交通系统世界大会上进行集中展示，展示地点在纽约市的第11大街上，美国运输部、纽约市交通局、来自主要发达国家的汽车厂商共同参加了展示，本人参观了这次展示。展示结果表明，依靠通信和传感器技术是可以实现以提高安全为主要目的的车路集成系统，车载的通信和控制系统已经接近实用，但是还需要进一步的评估和完善。
在VII研究试验接近结束时，美国政府和产业界对其进行了评估，并于2009年提出了名为Intelli Drive的“美国ＩＴＳ战略计划2010－2014”。该计划的主要内容是在VII的基础上，进一步开发实用的、以安全为主要目的的车车通信 （V2V）、车路通信，以及研究实时数据获取和管理、动态的机动性和道路气象管理等。美国政府还在2011年以招标的方式选择在密执安州的Ann a rbor进行2800多辆规模的车路和车车合作系统示范项目，检验对交通安全和机动性的改善，其结果将直接用于2013年美国联邦公路交通安全局相关决策和法规的制定。
类似的开发和试验在日本和欧洲同样在进行，除了前面已经介绍的日本Smartway项目外，欧洲在多年研究的基础上，从2008年开始就组织合作系统（Cooperative System）的路上测试，2008年以系统结构、框架和方法为主，2009年以车载通信信息系统运行测试为主，2010年－2011年以合作系统中的通信信息技术测试为主，后两期的测试安排了国际主要汽车厂商1000辆各种各样的车辆。
通过以上的发展状况和主要发达国家都在进行路上测试来看，智能交通系统正在由单个方向的智能化应用系统（如导航、ETC、安全辅助驾驶、智能信号控制系统）向更高层次的合作系统演进，国际智能交通界甚至提出的合作型智能交通的概念（Cooperative ITS），很多应用已经到了产业化和进入市场的准备阶段，如日本在车路合作系统上已经有了成功的应用，已经实现全路网覆盖和产业化。而美国则计划在2013年制定相应的法规，更说明规模应用已经看得见了。
