智能交通系统是对通信、控制和信息技术在交通运输系统中集成应用的通称，也称为智能运输系统，简称智能交通或ITS，是现代先进交通运输系统的标志之一。智能交通系统（ITS）这一名称是1993年春季在美国召开的智能车路系统（Intelligent Vehicle Highway System; IVHS）年会上由各国专家确定的，第一届智能交通世界大会（The First World Congress on ITS）于1994年11月在法国巴黎召开。ITS最早的起步是在道路交通领域，现在已经覆盖各种交通运输方式。ITS的主要目的是通过通信、信息和控制技术的应用缓解交通拥堵、提高交通效率、改善交通安全、减少交通污染。20世纪末主要发达国家、地区和中国规划并确定的ITS服务领域和功能为：

①美国：先进交通信息服务系统（ATIS）、先进交通管理系统（ATMS）、先进车辆控制系统（AVCS）、先进公共交通系统（APTS）、商用车辆系统（CVO）、电子收费系统（ETC）、应急管理系统（Emergency Vehicle System） 。

②欧洲：电子支付（Electronic Payment）、交通安全与应急（Safety and Emergency）、交通管理（Manage Traffic）、公交运行（Public Transport Operations）、先进驾驶辅助（Advanced Driver Assistance Systems）、旅行辅助系统（Traveller Journey Assistance）、执法支持系统（Support for Law Enforcement）、货运与车队运行系统（Freight and Fleet Operations）。

③日本：车载导航（Car Navigation）、不停车收费（ETC）、安全辅助驾驶（Safety Driver Assistance）、改进的交通管理（Improve Traffic Management）、公共交通辅助（Assist Public Transportation）、商用车辆运行（CVO）、行人辅助（Assist Pedestrians）、应急车辆运行（Emergency Vehicle Operation）。

④中国：交通管理与规划、电子收费、出行者信息服务、车辆安全和辅助驾驶、紧急事件和安全、运营管理、综合运输、自动公路等。中国ITS服务功能没有局限在道路交通，而是将综合运输的各种方式都包括在内，由此派生出了铁路智能运输系统、智能水运系统和智能民航系统等。

19世纪末到20世纪，随着社会、经济和技术的发展，交通运输也不断发生革命性的变化，这其中就包括利用技术和管理手段提高运输系统的安全和效率。例如19世纪末由于铁路的发展，为保证铁路运输的安全，美国人改良了铁路信号系统，使得铁路的安全大大提高。1918年，英国由于路口交通的需要，产生了红黄绿三色信号灯；1926年世界上第一台控制交叉路口的自动信号机在英国投入使用；1930年世界上第一台感应式交通信号机在美国试制成功，1932年被英国采用，1933年被日本采用；随着控制技术和计算机技术的发展，1952年在美国科罗拉多州的丹佛城出现了采用模拟电子计算机的交通信号控制系统。随着汽车的增加，交通管理和控制的难度不断加大，人们对电子技术和计算机的依赖增加，数字计算机技术的发展为交通工程师提供了更好的手段，1960年在加拿大的多伦多市使用数字电子计算机的交通信号控制系统开始建设，1963年开始运转，可控制20个路口，到1973年可控制885个路口。在国际上最著名的应用数字计算机的典型交通信号控制系统是1975年开发的SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System，悉尼协调自适应交通系统）和1979年投入规模应用的SCOOT（Split,Cycle and Offset Optimization Technique，分离式周期相位优化技术系统）。高速公路监控系统早期有1961年在美国建立的高速公路闭路电视监视系统（Closed Circuit TV Traffic Monitoring）和1980年在加拿大401高速公路上建立的高速公路管理系统（Freeways Traffic Management）等。汽车控制系统的早期开发有20世纪50年代美国通用汽车开发的自动驾驶概念车Firebird 2（图1）和70年代前期日本开发的汽车综合控制系统（CACS）等。

图1 自动驾驶概念车Firebird 2

随着电子、通信和信息技术的发展，从20世纪70年代中期开始，美国、欧洲、日本应用电子信息技术强化运载工具安全控制和运行控制以及改进交通管理和运输管理的项目越来越多。这其中就包括80年代开始研究和开发的不停车收费系统（ETC），世界上第一个有ETC的道路收费站是1987年在挪威奥勒松开通的，早期开通的ETC还有1989年美国达拉斯的North Toll Way和1993年香港的Autotoll。交通信息服务系统的早期试验有60年代末美国的EGRS（电子路线引导系统）和1991年在法国试验应用的调频广播信息服务（107.7 Traffic Info Radio）等。

20世纪80年代中后期到90年代初发达国家进一步加快了这方面的研究、开发和应用，具有代表性的包括欧洲的高效和安全交通计划（PROMETHEUS）、欧洲汽车安全和专用道路设施（DRIVE I&II）；日本的路车通信系统（RACS）、先进的交通信息和通信系统（AMTICS）、先进的道路运输系统（ARTS）、超级智能车辆系统（SSVS）、先进安全汽车（ASV）以及车辆信息和通信系统（VICS，即现在大家熟知的动态车载导航系统）；美国有1986年在加州开展的研发项目PATH（The California Partners for Advanced Transit and Highways Program），1988年在联邦公路局（FHWA）建议下开展的先进道路交通系统研究（Mobility 2000），Mobility 2000研究中提出了智能车路系统（IVHS）概念和初步内容，并被1991年美国综合地面运输效率法案（ISTEA）采纳。

随着研究的深入和项目的增加，国际交流也大大增加，专家学者发现对于同一类技术研究和问题分析，各自的提法和用词都不一样，对于在交通运输系统中应用电子信息技术形成的先进交通系统也没有一个统一名词，例如欧洲称为Transport Telematics、美国称为智能车路系统（IVHS）、日本称为道路交通车辆智能化。这种状况大大阻碍了学术和技术交流，也制约了在共同的科学和语言范式下开展研究和评估产业项目。1993年春在美国召开的IVHS协会年会上，欧洲、美国和日本的专家及企业界人士对此进行了讨论，都认为需要加强国际交流与合作，来自荷兰的Job Klijnhout提出了举办世界大会（CONGRESS）的建议，得到与会专家和主要国际组织（美国IVHS America、欧洲ERTICO和日本VERTIS）的同意。当讨论大会具体技术领域名称时，产生了不同意见，都想用自己国家或地区的名词，经过协商后一致同意用一个中立和简洁的名称，这就是智能交通系统（Intelligent Transport System; ITS），自此智能交通系统（ITS）成为国际公认的描述先进交通系统的正式名称。第一届智能交通世界大会1994年11月在法国巴黎召开。随后各国将交通运输领域应用通信、信息和控制技术的技术研发、产业推进和系统应用都归纳在智能交通系统（ITS）的旗下，各国协会（学会）也陆续更名，如美国的IVHS America改为ITS America、日本的VERTIS改为ITS Japan、欧洲的ERTICO保留原名但加了标注ITS Europe。以上发展过程概要和当时开展的项目如图2所示。

图2 智能交通系统发展过程

中国在道路交通运输和管理中关注电子信息技术应用始于1973年。1975年启动“北京市城市交通自动控制项目”，1978年交通部公路科学研究所与北京市公安局合作，首次在中国进行了闭路电视和计算机协调多个路口信号灯的工程试验，试验地点在北京前三门大街，采用国产DJS-130通用数字电子计算机。20世纪80年代初国家组织开展了科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”，首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监视和管理系统，并开发了车辆检测器、可变情报板、可变限速标志、分车型检测仪、监控地图板等多种专用设备。从80年代中后期开始，北京引进SCOOT系统，上海引进SCATS系统。“七五”期间（1986～1990）国家立项研究“城市交通控制系统”，并在南京试验应用。中国政府部门和专家在1993年开始关注国际上智能车路系统（IVHS）和ITS的发展，交通部在1995年制定的《交通科技发展“九五”计划和到2010年长期规划》中明确：“智能运输系统（ITS）将成为21世纪现代化地面运输系统的基本模式和发展方向，它是交通运输进入信息时代的重要标志。”这个计划还确定在“九五”期间（1996～2000）着手建设国家ITS工程研究中心。随后在国家、地方和企业的推动下中国逐步开展了一系列ITS技术开发和应用，覆盖全国高速公路的联网不停车收费系统在2019年12月实现了全国高速公路路网内完全不停车通行，截至2021年4月用户已经超过2.2亿；车载导航系统已经普及，用户随处可见；使用手机地图进行出行导航更为普遍，2020年活跃用户超过8亿；截至2021年6月基于手机的网约出租车用户超过3.97亿，高峰日订单数超过2700万，基于手机的无桩共享单车（自行车）日均订单量超过4570万单。更可喜的是自动驾驶出租车（Robotaxi）2019年在长沙开始试验运行，2021年北京6条高速公路开放了自动驾驶测试。中国ITS发展概要如图3所示。

图3 中国ITS发展工程概要