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他山之石:发达国家智能交通系统经验借鉴

而智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)通过运用物联网、云计算、大数据等现代信息技术,将交通四要素“人——车——路——环境”有机结合在一起,从根本上提高运输效率、缓解拥堵难题和减少交通事故。
发布时间:2018-12-20 09:52        来源:赛迪智库        作者:刘文婷

近年来,随着我国城市化进程的推进和汽车保有量的快速增长,城市交通拥挤日益加剧,交通事故数量不断增加,已成为我国事故发生起数最高、死亡人数最多的领域。而智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)通过运用物联网、云计算、大数据等现代信息技术,将交通四要素“人——车——路——环境”有机结合在一起,从根本上提高运输效率、缓解拥堵难题和减少交通事故。目前,国际ITS 领域已经形成美国、欧盟和日本三强鼎力的局面,这些国家在关键技术或是规模应用方面,都取得了不俗的成果。通过总结研究其成功经验,可以给我国智能交通发展带来诸多启示。

一、美国

早在20世纪60年代末期,美国就开始研发电子道路导航系统(EGRS),通过道路与车辆之间的双向通信技术实现对车辆的导航。经过几十年的发展,美国制定了全面的ITS使命和发展目标,同时也明确了为实现各个阶段目标所需采取的行动。由此,美国确保了其ITS的领先地位和强大竞争力。

(一)技术先进,应用普及率高

美国高度重视新技术研发,现有600多家ITS研发公司,其中大多数是本土的大型公司,也包括航空、国防等领域的龙头公司。目前ITS产品的应用普及率在美国已达80%以上。美国ITS能够智能、自主地管理地面交通问题。通过实时监视区域道路交通状况、高效收集交通流数据、快速分析交通运行特征、准确预测交通状况变化,ITS能够为管理部门和驾驶者制定最佳的应变措施和方案。这些功能可以通过美国研发的车辆——道路自动化协作系统(CVHAS)和设施——车辆运输自动化系统(IVTAS)等来实现。同时,当交通运输跨越区域交通网络时,相邻的交通网络能够无缝联接,实现一体化运行。

(二)多方参与,投资规模大

美国各级政府都将ITS的发展建设作为其基本投资部分之一。早在1990年到1997年间,美国联邦政府投入ITS研发的年度预算为12亿美元,2000年到2011年间,美国在全国建设ITS的投资总额已达2000亿美元。联邦、州和各级地方政府负担了投资资金的大部分,但同时他们也注重通过创新投资机制来调动私营企业的积极性。私营企业积极参与到有关产品制造和提供商业服务等经营领域,为各级政府提供各种专业服务、商业交易,也直接为用户服务。目前,美国已建立了政府与私营企业间具有良好互惠关系的ITS投资机制。

二、欧盟

(一)详细的开发与应用计划

欧盟各国高度重视ITS开发与应用,其总体发展水平介于美国和日本之间,以构建ITS基础平台为中心,重点研发先进的出行信息服务系统(ATIS)、车辆控制系统(AVCS)、商业车辆运行系统(ACVO)、电子收费系统等。早在1988年,欧洲10多个国家共投资50多亿美元,旨在完善道路设施,提高服务水平。2008年5月,欧盟委员会制定了关于安全应用的智能交通系统(ITS),提出要将各国相互独立的系统逐步转变为车与车、车与路、车与其他的合作系统,并提供路侧紧急呼叫、危险货物车和被盗车辆跟踪系统等服务。2012年6月,欧盟就提出智能交通等领域快速发展2020实施方案,要求发展信息通讯技术,从而改变驾车人行为和改善交通安全。

(二)制定统一的标准体系

尽管欧盟各国有着不同的国情和文化背景,但欧盟一直高度重视ITS标准与规范的制定,并设立专门机构负责并积极跟进工作进展。早在1990年,欧洲标准化委员会就设立了CEN/TC278技术委员会,负责道路交通和运输的信息化,并分为14个工作组进行技术规范及术语。自2002年以来,欧盟共投资1.8亿欧元用于合作交通系统的研究项目,这些项目的成果在标准制订中都发展了重要作用。2009年,欧盟标准化机构CEN和ETSI开始研究制订欧盟内部关于ITS体系统一的标准、规格和指南。2014年,欧盟完成首版智能交通系统新标准,该标准侧重于车辆信息互联,以确保不同企业生产的交通工具之间能够相互沟通,并能与道路基础设施沟通。

三、日本

日本自1973年开始智能交通系统的研究,开发了世界上第一个动态路径诱导系统。目前,日本已形成了完整的ITS产业链,是世界上应用ITS最为广泛的地区。

(一)完善的ITS框架体系

日本多个政府部门联合组织成立了ITS研究、开发、推进及协调机构,形成了完善的ITS框架体系。1994年1月,日本警察厅、通商产业省、运输省、邮政省、建设省成立了ITS 建设推进机构——车辆、道路、交通智能化推进协会,其目标是用30年的时间减少50%的道路交通死亡事故,解决交通拥挤问题,降低汽车燃料消耗及尾气排放等。随后,日本政府发布了《形成IT 社会基本法》、《E-JAPAN 战略》、《E-JAPAN 优先政策计划》等,都非常重视ITS的发展。《ITS Hand Book(2006)》更是把日本ITS 建设提升到了国家战略高度,通过日本全社会共同推动ITS 发展,同时加快与国际标准接轨。

(二)高效的信息共享系统

交通信息服务是ITS的一个重要环节。日本的车辆信息与通信系统(VICS)是世界上最成功的出行信息系统之一。1996年4月,VICS系统开始正式投入使用。VICS免费提供监测到的交通信息,使用者的车载导航装备只要带有VICS服务功能,便可免费享受服务。这种免费服务的运营模式让VICS车载导航器得以迅速普及,到2003年2月,该系统完成了在日本的市场拓展。日本的“ITS站点”系统是一种新型的ITS应用。目前,全日本高速公路上已经部署了1600个“ITS站点”,其中,城市内高速公路每隔4公里部署一个,城际高速公路每隔10-15公里部署一个。“ITS站点”系统能够实现“动态导航”,可以使行驶中的汽车有效避开交通堵塞路段,选择最便捷的驾驶路线。同时还有助于司机实现安全驾驶。例如,当前方道路发生事故或有货物掉落在路面上时,“ITS站点”系统会及时向司机发出警告。

四、对我国的启示

(一)高度重视智能交通系统发展

我国是汽车生产和消费大国。道路交通安全事故已成为安全的“第一杀手”。为此,我国应抓住机遇,高度重视智能交通系统的战略规划和合理布局。首先,加强顶层设计与规划布局。跟踪研究国际先进的智能交通技术,把握信息网络技术下智能交通的发展趋势,出台符合我国发展的智能交通系统规划和实施方案。其次,加大政策支持力度。如通过专项资金对车辆监控系统开发、北斗终端产品研发及核心器件攻关等给予支持,通过技术改造专项对相关产业化项目给予扶持。第三,加强政府引导,建立工信部、公安部、交通部、应急部等多部门间的协调机制,提升政策设计的整体性。

(三)大力提升技术水平

一是积极突破车路状态感知与交互等关键技术。逐步健全智能交通新技术的成果推广转化机制,将一些较为成熟、发展前景良好的产品推向市场,尽快转变为经济效益和社会效益。二是创新思路,利用核心技术拓宽发展平台。如GIS技术原先空间属性较强,应用面比较窄,但这项技术应用于全国重点营运车辆卫星定位动态监控平台,可实现各省级平台间车辆动态数据的不间断传输与交换,在全国积极推广前景广阔。三是大力推动北斗导航终端应用。如针对道路运输安全管理,重点研发管理系统和“北斗+GPS”双模智能终端,为建立我国自主知识产权的智能交通安全体系提供了坚实基础。

(三)加大示范项目推广

在我国,智能交通系统涉及环节众多,产业链涵盖汽车生产企业、芯片厂商、软件提供商和网络供应商等多个领域,需要政府牵头整合产业链上下游资源,以示范项目促进智能交通概念落地,最终实现大规模应用。特别是《关于加强道路运输车辆动态监管工作的通知》发布以来,实施了“两客一危”车辆的联网联控项目,强化了道路运输车辆动态监管手段,营运车辆导航设备安装率已达到100%。建议以国内车辆信息化监控规模较大、水平较高的运输企业为试点,开展智能交通示范工作,不但有利于实现智能交通的落地发展,也将极大提高我国政府的车辆监管能力和应急处置能力。

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