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。但是应用这些技术提高交通运输效率、改善安全、减少环境污染的工作则从20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、Drive和Telematics，日本的PACS、VICS、ASV和UTMS等，美国的ERGS、Mobility 2000和IVHS等。进入21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，围绕交通安全的车车通信接近实用，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崭露头角；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。这些重要的进展恰恰也是近来国内热门的物联网所期望实现的，因此认真分析国内外ITS的实际状况，了解中国新一代ITS的发展规划，研究国内ITS和物联网的具体发展方法，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大的关键点。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发展的，但是交通基础设施和服务却是缓慢变化的，因此就要求设计者必须考虑系统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，20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。

体系框架包括逻辑框架、物理框架和标准化要求，具体地说：

逻辑框架就是将运输系统中各服务系统及其子系统抽象成服务功能和子功能，我们称之为框架，每一个框架（功能或子功能）由概念、服务对象、服务者、事件和处理表述，同时该功能下还需要有一定类型的数据，表示该框架（功能或子功能）在测度空间上的值或另一个框架的名字。在智能运输系统体系框架研究中，为便于用计算机进行处理，我们用分层的数据流图、数据词典和处理说明等来描述框架。图1是美国ITS体系框架中简化了的最顶层逻辑框架图^[1]。

图1 简化的顶层逻辑框架

物理框架是ITS的物理视图，它是关于系统应该如何提供用户所要求的功能的物理性表述。物理框架把逻辑框架所认定的“处理”通过映射分配到物理实体（在ITS中称为“子系统”）上，根据各物理实体所含的“处理”之间的数据流以确定实体之间的“体系结构流”。体系结构流及其对通信的要求将决定物理实体之间的接口，是制定有关标准和协议的基础。

物理框架与交通和运输管理的体制有关，开发ITS的物理框架将确定不同的交通运输管理组织之间期望的通信联系和相互作用。物理框架分两个层次进行描述：运输层次和通信层次。运输层次体现运输管理组件形成的一种组织和运作关系；通信层次为运输层次各组件的连接提供通信服务。图2是美国ITS体系框架的19个子系统（矩形框）和子系统之间交换信息的4种基本通信连接方式（椭圆形框），是ITS物理框架的顶层视图^[2]。这些子系统对应于运输管理系统的物理组件，被分成四类：中心子系统、路侧子系统、车辆子系统和出行者子系统。根据逻辑框架确定物理框架的过程就是由图2出发，向下逐层落实更细节的物理框架的