日本于1998年1月着手开发国家ITS体系框架，并于1999年11月完成。日本ITS体系框架的最大特点是强调ITS信息的交互和共享，整个ITS建设是社会信息化的一部分。其体系框架在总体内容上与美、欧相同，分为用户服务、逻辑框架、物理框架三大部分，它吸纳了美国、欧盟体系框架的特点。日本ITS体系框架采用了面向对象的方法来建立系统的逻辑框架和物理框架。日本ITS体系框架开发中的面向对象方法主要体现在逻辑框架的构建中，通过对ITS抽象，建立信息模型描述ITS涉及的各对象间的信息关系（如继承等关系），通过建立控制模型实现各项用户服务。日本ITS体系框架的开发流程如图4-4所示。
图4-4 日本ITS体系框架的开发流程
日本ITS体系框架也在不断完善，近年来日本致力于此体系框架的应用推广。在2003年，日本推出了地方ITS体系框架开发辅助支持系统，并以东京作为示范进行了应用。日本ITS体系结构的开发主要包含下述3个步骤：
（1）用户服务的详细定义。以1996年五省厅在ITS总体构想中给出的9个领域、20项服务为基础，进一步对服务细化，分类得到子服务。
（2）逻辑体系结构的开发。分析每个子服务的目的和内容，识别为提供服务所要处理的信息和实施服务所需要的功能。信息被系统地模拟化，并作为信息流，与所需要的功能联系起来。
（3）物理体系结构的开发。子系统对应功能和信息的每一坐标，并分配给道路、中心和车载系统。
日本ITS体系物理框架包括：高层子系统、子系统、底层子系统、单个独立的物理模型、整体物理模型以及信息流。其中，高层子系统以地点为划分标准；底层子系统以逻辑框架中的控制模型为基础提出，基本原则是针对控制模型中的每一个控制模块给出一个独立的底层子系统，也存在一个底层子系统对应包含多个控制模块的情况。其中，通过方法选择完成ITS体系框架中172项子服务所对应的逻辑功能和实现地点的匹配，即完成底层子系统在高层子系统中的定位。子系统是对高层子系统下近似底层子系统组合得到的，是一个分类方式，不具有实际意义。物理模型是针对用户服务提出的，由底层子系统为基本单位组成。实际上，子系统和系统框架流一起组成整体物理模型，底层子系统和框架流一起进行不同组合而组成单个独立的物理模型。它与美国的物理框架类似之处在于：以人、车、路、中心、环境为基本的物理系统划分原则，针对用户服务提出了相应的物理模型。
经过多年的发展，日本的ITS技术在框架结构处于世界领先地位。
日本ITS体系结构包括高级导航系统（含路线诱导交通信息的提供、目的地信息的提供）、自动收费系统、安全驾驶支持（含环境信息提供、危险警告、驾驶辅助、自动驾驶支持）、交通管理最优化（含交通流的最优化、发生交通事故时的交通管制信息）、道路管理效率化（含养护工作效率化、特殊车辆通行管理、交通管制信息）、公共交通支持（含公共交通信息的提供、公共交通运营及管理支持）、商用车辆运营效率化（含商用车辆运营支持、商用车辆连续自动行驶）、行人支持（含行人路线诱导、事故预防）、紧急车辆的行驶支持（含自动紧急通告、紧急车辆路线诱导、救援）等。日本提出的ITS的开发与研究领域如图4-5所示。
根据1996年7月由5家政府部门合作制定的《推进日本智能交通系统（ITS）总体规划（Comprehensive Plan for ITS in Japan）》和VERTIS总体设计，日本将ITS的研究内容大体上分为9大领域、20个子系统：
1）高级导航系统
为了使驾驶员在驾驶中可以采取最佳的行动、通过分散交通流等为驾驶员提供便利，将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等通过可进行双向通信的导航器系统或信息提供装置提供给驾驶员。此外，用户也可事先在家中、办公室等地获得同样的信息，以便制定合适的旅行计划，并且可通过车载机或在停车场、服务区、一般道路上的车站等地以双向通信的方式获得目的地的信息以及其他信息。高级导航系统包括：①路线导航信息提供系统，其为驾驶员选择最佳行驶路线、最小化出行时间提供信息，这些信息包括各条路线的拥堵状态、交通管制信息、可利用的停车设施等，驾驶员出行前也可以在家中或办公室得到这些信息，以制定有效的出行计划；②目的信息提供系统，其提供与目的地有关的各种信息，使驾驶员选择合适的旅行目的地。为了使驾驶员和乘客充分享受旅行，系统还通过车载装置等提供区域服务信息。
2）电子收费系统
为了解决收费道路收费站的堵塞及通过事先无现金化为驾驶员提供更多的便利、减少管理费用，在收费道路的收费站实施无需停车的自动收费。电子收费系统即ETC系统，驾驶员在通过收费站时可实现不停车自动非现金付费，这可以提高驾驶的舒适性、减少收费站管理人员的费用、采集车辆OD数据等。
图4-5 日本提出的ITS的开发与研究领域
3）安全驾驶辅助系统
为将事故防患于未然，通过车辆及道路的各种传感器掌握道路、周围车辆的状况等驾驶环境信息，通过车载机、道路信息提供装置等实时地将信息提供给驾驶员，并进行危险警告。此外，通过在车辆上设置自动控制功能，判断自身车辆及周围车辆的位置、动向、障碍物等信息，危险时自动地实施速度控制、驾驶控制等辅助驾驶动作，为驾驶员的驾驶提供帮助。随着辅助驾驶功能的完善，把握驾驶环境状况，最终实现自动驾驶。辅助安全驾驶系统包括：①道路和驾驶信息提供。为驾驶员提供驾驶信息和道路条件信息，特别是当夜间行驶或雾中行驶时，可以有效地降低事故的发生，提高驾驶安全性，信息通过埋置在道路上的传感器采集。②危险警告，可有效防止碰撞和突发交通事件的发生，当车辆所在位置的危险情况被探测到时警告自动发出。③辅助驾驶，通过自动刹车系统和前面所提到的危险警告系统防止车辆因偏离而引起碰撞或突发交通事件。④辅助驾驶，通过自动驾驶系统可以有效地减少驾驶员的驾驶负荷，系统与前面的危险警告系统防止车辆因偏离引起的交通事故。
4）交通管理优化
为了提高交通的安全性、舒适性及改善环境，不仅在堵塞、环境恶化显著的地区，而应在道路网络全体范围内实现最优信号控制。为进行交通管理，通过车载机及信息提供装置对驾驶员进行路线引导。为防止由交通事故引发的二次损失，在尽早发现交通事故、实施相应交通管制的同时，通过车载机或其他信息装置将交通管制信息提供给驾驶员。交通管理优化包括：①交通流优化，通过全路网的信号控制系统，对交通流进行优化，以此提高交通安全性和驾驶舒适性；②交通事故时交通管制信息的提供，对交通事故地点实行有效的交通管制，防止因交通事故引发的突发交通事件。
5）提高道路管理效率
为了维持适应各地区的自然、社会条件的安全、舒畅、舒适的道路环境，准确掌握道路状况，进行最适合的作业时间的判断、作业车辆的配置以及对车辆的指示。在发生灾害时，掌握道路设施及周围的受灾情况，实施道路修复车辆的高效配置，建立迅速且切实的修复体制等适当的道路管理。通过实现特殊车辆的通行许可申请及事务处理的电子化、通行许可路线的数据库化掌握通行车辆的实际路线，通过重量计自动掌握通过车辆的载重量。此外，为得到适应各地区自然条件的、安全且顺畅的交通环境，将雨、雪、雾、风等天气状况及由此而实施的交通管制信息通过车载机、信息提供装置等及时地通知驾驶员。道路高效管理系统的功能包括：①提高管理水平，保证安全、通畅和舒适的出行环境；②特许商用车辆管理，对重载等特别许可车辆实行管理，保护路面结构，防止危险发生；③提供道路危险信息，根据不同行驶区域的自然条件，提供道路危险警告信息。
6）公共交通支持
将各公共交通部门的运营情况、拥挤情况、乘车费、停车场等信息发送至出发前的家庭、办公室的终端，或移动中的车载机、携带终端机，及设置在道路、终点站、公共汽车站、高速公路服务区等的信息提供装置上，以帮助公共交通利用者选择最佳的出行、换车方式及出发时间，同时使各交通部门实现最佳的分配。公交车辆辅助运营系统的功能包括：①提供公共交通信息，为乘客提供有关乘车线路、发车时间等信息，并提供与公交有关的实时拥堵情况，车票费、其他费用、可利用的停车空间等信息；②公共交通运行管理，为提高公共交通的舒适性、安全性和通畅性，有效地管理公共交通和采集公交数据信息。
7）改进商用车辆运营效益
为了提高运输效率、降低业务交通量、提高运输安全性，实时收集卡车、观光车辆的运行状况，将之作为基础数据提供给运输者，为运行管理提供支援。此外，通过完善高度化、自动化、系统化的物流中心，提供送货、归库等信息以提高物流运输效率。此外，通过使多台具有自动驾驶功能的商用车辆保持适当的车间距离，实施连续行驶。商用车辆运营管理系统的功能包括：①商用车辆运营管理，提高商用运营车辆管理水平，降低商用交通量，提高运输安全性；②通过商用车辆自动跟车行驶，快速提高运输效率，降低商用车辆的交通量，提高运输的安全性。
8）行人辅助
通过使用便携式终端，磁、声音等各种设施及道路引导设备帮助老弱病残，以保证其安全，实现安全、舒适的道路环境。此外，在行人横穿道路时可通过便携式终端延长绿灯时间，为行人提供帮助。作为车辆方面的对策，可通过检测车辆前方的行人，警告驾驶员或采取自动刹车，以防止发生交通事故。行人辅助系统的功能包括：①人行道线路诱导，为行人和骑自行车者创造安全的路边环境；②行人危险预防，有效防止人车事故的发生。
9）紧急车辆救援
灾害、事故等发生时，车辆自动地将紧急信息通知有关部门，以大幅缩短确定灾害、事故发生地点所需的时间，实施迅速且有效的救援活动。实时收集交通状况及道路受损状况，通知有关部门，以迅速引导修复车辆前往现场。紧急车辆救援系统的功能包括：①紧急事件自动警报，当车辆发生突发事件或发生地震、洪水等灾害时，系统自动向救援中心发出紧急事件警报，从而缩短救援时间；②紧急车辆诱导及救援行动支援系统通过实时采集突发事故的地点和受损路况等信息，及时通告救援组织并进行救援指导，为交通事故或自然灾害准备救援车辆。
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