独家:国外智慧交通发展概况与启示

2015-05-27 10:07 来源: 中国智慧城市产业发展月报
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  国外智慧交通发展概况与启示

  国脉智慧城市网 整理

  一、导言

  智慧交通的发展是始于20世纪六七十年代。当时欧、美、日等工业化国家开始采用以提高效率和节约能源为目的的交通管理系统和交通需求管理对策,随着科学技术的发展,交通监控、交通诱导、信息采集及传输等系统在交通管理中发挥了很大作用,但是这些技术仅对车辆或道路实施科学化管理,功能单一,范围小,系统性不强。

  80年代以来,以计算机技术、通信技术和控制技术为代表的信息技术在交通管理与控制中得到广泛应用,并取得了良好的效果,同时也暴露出很多问题,迫切需要一种综合交通管理系统来解决这些问题,这也推动了智能交通系统的产生与发展。

  新时期,智慧交通是在数字交通和智能交通的基础上发展起来的更高级阶段的交通模式,秉承以人为本的理念,试用先进的物联网、云计算、大数据、移动互联网等新技术,是一种先进的交通发展模式的变革。

  目前,国外智慧交通发展以美日欧领先,不论是关键技术还是规模应用,他们都取得了不俗的成果,当地人们也开始或者已经享受到智慧交通带来的便捷。

  二、发展概况

  美国

  始于20世纪60年代末期的电子路径导向系统(ERGS);

  20世纪80年代中期,加利福尼亚交通部门研究的PATHFINDER系统获得成功;

  1990年,美国运输部成立智能化车辆道路系统(IVHS)组织

  1991年底,美国国会通过了一个“综合地面运输效率法案”,即:ISTEA;

  1992年,由美国运输部、联邦顾问委员会和美国智能协会制订了一项美国“智能运输系统”发展战略计划;

  1995年3月美国运输部正式出版公布了“国家ITS项目规划”;

  2014年2月美国计划强制推广车际通讯;

  2014年12月,美国交通运输部表示将在2015年1月15日之前或15日当天全面启动互联汽车项目的第一发展阶段。

  目前ITS在美国的应用已达80%以上,而且相关的产品也较先进。美国ITS应用在车辆安全系统(占51%)、电子收费(占37%)、公路及车辆管理系统(占28%)、导航定位系统(占20%)、商业车辆管理系统(占14%)方面发展较快。美国在智能公共交通领域已建立起相对完善的车队管理、公交出行信息、电子收费3和交通需求管理技术等四大系统及多个子系统的技术规范标准。

  日本

  从1973年到1978年,日本组织“动态路径诱导系统”的实验;

  经20世纪80年代中期到90年代中期的10年时间,相继完成了路车间通信系统(RACS)、交通信息通信系统(TICS)、宽区域旅行信息系统、超智能车辆系统、安全车辆系统及新交通管理系统等方面的研究;

  1994年11月,进行ETC的野外试验,于1996年8月出版了“共同研究报告”;

  1995年7月成立VICS(Vehicle Information and Communication System,汽车信息和通讯系统)中心,8月,提出了日本《公路·交通·车辆领域的信息化实施方针》;

  1997年1月,日本TC204委员会完成了DSRC标准制定工作;

  1998年8月,日本策划制定了智能交通系统(ITS)的整体设想;

  1999年11月,日本组织了"自动公路系统"(AHS: Automated Highway System)公开试验;

  2004年,国土交通省与几十家企业开始共同开发智能公路Smartway项目;

  2010年,丰田、松下、三菱电机、先锋、三菱重工等5家公司先后将各自的新一代智能交通车载装置投入市场,新装置实现了导航、VICS、ETC、AHS等功能的集成。

  日本的ITS主要应用在交通信息提供、电子收费、公共交通、商业车辆管理以及紧急车辆优先等方面。目前在日本已有超过1800万人的汽车导航系统用户。目前已形成了智能交通系统产业链。日本走政府与民间企业相互合作的道路,如车辆信息通讯系统(VICS)的运作方式极大地调动了企业的积极性,加速了日本ITS的开发与应用。

  欧盟

  欧洲的ITS开发与应用是与欧盟的交通运输一体化建设进程紧密联系在一起的。

  1969年欧共体委员会提出要在成员国之间开展交通控制电子技术的演示;

  从1986年起,西欧国家开始在“欧洲高效安全交通系统计划(PROMETHEUS)”和“保障车辆安全的欧洲道路基础设施计划(DRIVE)”两大计划指导下开展交通运输信息化领域的研究、开发与应用。

  1988年由欧洲10多个国家投资50多亿美元,联合执行旨在完善道路设施,提高服务质量的DRIVE计划;

  2000年9月发布的欧盟KAREN项目,ITS体系框架是其中重要一部分;

  2008年5月,欧盟委员会制定了关于为了安全应用智能交通系统(ITS);

  2011年3月推出的欧盟2020智能交通系统(ITS)确定的三大目标,为配合这个文件,欧委会于2011年积极制定配套措施和出台行动计划;

  2012年6月,欧盟提出智能交通等领域快速发展2020实施方案;

  2014年2月,欧盟标准化机构ETSI和CEN确认,已经根据欧委员要求完成车辆信息互联基本标准的制订。该标准预计2015年在欧洲道路上实现。

  目前欧洲的智能交通处在国际领先水平,如今欧洲各国正在进行Telemetric的全面应用开发工作,计划在全欧范围内建立专门的交通无线数据通信网。计划在全欧洲建立专门的交通(以道路交通为主)无线数据通信网,正在开发先进的出行信息服务系统(ATIS),先进的车辆控制系统(AVCS),先进的商业车辆运行系统(ACVO),先进的电子收费系统等。

  斯德哥尔摩

  瑞典斯德哥尔摩是全球智能交通的典范城市,由于在城市绿色发展方面的出色表现,2010年2月,被欧委会评为首个“欧洲绿色首都”。斯德哥尔摩的智慧交通系统主要是由瑞典交通管理局、斯德哥尔摩市议会等负责组织规划实施,采用了IBM提供的智能交通解决方案。

  韩国

  交通部牵头制定了全面的智能交通系统框架结构和发展计划,ITS示范工程选在光州市,预计耗资100亿韩元,选取了交通感应信号系统、公交车乘客信息系统、动态线路引导系统、自动化管理系统、及时播报系统、电子收费系统、停车预报系统、动态测重系统、ITS中心等9项内容。

  迪拜

  迪拜政府打算推出电动汽车充电基础设施建设,实现全部公交汽车电动化,这使迪拜成为世界上第一个正式采用当地生物柴油用于市政车辆的城市。迪拜政府计划花费19亿美元建设交通基础设施并且完善交通服务。

  新加坡

  ITS建设集中在先进的城市交通管理系统方面,该系统除了具有传统功能,如信号控制、交通检测、交通诱导外,还包括用电子计费卡控制车流量,在高峰时段和拥挤路段还可以自动提高通行费,尽可能合理地控制道路的使用效率。

  墨尔本

  墨尔本将交通信息化、交通基础设施建设和交通政策有机结合,形成了一套较为完善的交通体系。政府长期对基础设施建设的投资。在过去的十年里,维州政府对基础设施的投资翻了一番,尤其是在交通基建方面。四通八达的道路和轨道交通体系为市中心与郊区、墨尔本与维州其他区域搭建了完善的道路交通网络;澳洲客流量第二大的墨尔本机场和占据了澳洲贸易运输总量35%的墨尔本港口则为墨尔本打开了通往世界的大门。

  马来西亚

  ITS建设集中在多媒体超级走廊,从位于吉隆坡88层的国油双峰塔开始,南伸至雪邦新国际机场,达750平方公里。目标是利用兆位光纤网络,把多媒体资讯城、国际机场、新联邦首都等大型基础设施联系起来

  三、经验总结

  规划先行

  美国在政府和国会参与下,成立了ITS领导协调机构,综合本国的多方面力量,于1991年制定了《综合陆上运输效率化法》,并拟定了20年发展计划;1995年3月,运输部正式出版了《国家智能交通项目规划》,明确规定了ITS7大领域和29个用户服务功能,并确定了到2005年的年度开发计划。

  日本组建了四省一厅主导的ITS研发机构(VERTIS),并且在“1996年制定了ITS发展纲要——《推进ITS总体构想》,描绘了延续20年的ITS发展计划,其内容涵盖了ITS各子系统的应用和系统产品研发,以及改善基础设施建设等内容”。

  欧洲的19个欧盟成员国也联手推动本区域的ITS发展,首先于1985年成立了欧洲道路运输信息技术实施组织(TRICO),该组织“主要负责实施智能道路和车载设备研发的计划,1986年欧洲民间组织联合制定了欧洲高效安全交通系统计划(PROMETHEUS),该计划在政府机构的推进下于1995年正式启动,至1996年2月底,欧共体事务总局13局首次公布了T一TAP征集的74个子项目”。2012年6月,欧盟提出智能交通等领域快速发展2020实施方案。

  新加坡陆路交通管理局(LTA)和新加坡智能交通协会(ITSS)联合发布新加坡智能通行策略规划2030;韩国交通部牵头制定了全面的智能交通系统框架结构和发展计划;斯德哥尔摩智慧交通系统提出了3个目标。

  制定标准

  综论美日欧及其他国家各自的ITS发展模式,都具备一个共同点,也就是国家非常重视制定ITS规范与标准。例如国际标准化组织1993年成立了TC一204技术委员会负责制定《交通信息与控制系统标准》:美国建立了ITS通信协议NTCIP,从1990年开始欧盟标准化组织着手CEN/TC278工作,与150共同订立了VienLna协议;日本政府指定日本汽车委员会为制定标准秘书单位自1991年12月开始全面制定日本ITs标准,1997年1月,日本TC204委员会完成了DSRC标准制定工作;2014年2月,欧盟标准化机构ETSI和CEN确认,已经根据欧委员要求完成车辆信息互联基本标准的制订,该标准将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,该标准预计2015年在欧洲道路上实现。

  大力投资

  据不完全统计,20世纪90年代,“美国政府总投资13亿美元用于ITS项目研究,从其发展规划看,20年内ITS的投资预算约400亿美元,从2000年到2011年,美国准备投资2000亿美元构造全国的ITS ;1995年至1999年五年间,日本ITS的研发在四省一厅的主导下共投入3683.66亿日元,1996年“推进ITS总体构想”推出了一个投资预算7.8兆日元的20年规划;欧盟从1984年到1998年仅用于ITS共同研究开发项目的预算就达280亿欧洲货币单位,2012年初启动的欧洲智能城市创新伙伴关系,欧委会投入3.65亿欧元等;韩国交通部牵头制定了全面的智能交通系统框架结构和发展计划,ITS示范工程选在光州市,预计耗资100亿韩元。

  智慧管理

  各国对交通管理手段尽显智慧。除去试点项目重点项目推进ITS外,美国2014年2月美国国家公路交通安全局宣布,将制定措施要求全美新上路的汽车和其他小型车辆安装车对车通信系统,强制推广车际通讯;瑞典斯德哥尔摩收取交通拥堵税,依据需求设计的智能收费系统在通往斯德哥尔摩城区的主要出入口处设置18个路边控制站,通过相关技术和先进的自由车流路边系统,自动连贯地对进入城区车辆进行探测、识别和收费;新加坡率先引进了各种技术系统,其中包括世界上第一个电子道路收费系统ERP使用短程无线电通信网络系统从智能卡扣费而不是向车辆扣费;墨尔本设计别具特色的交通设施,并采取“早起免费乘车”措施,提供免费乘坐电车服务、免费停车区等。

  多方参与

  美国在ITS建设发展过程中美国中央政府与各级政府协调一致,发展资金基本通过公路信用基金等传统方式由联邦、州和各级地方政府提供,而且还通过创新的投资机制调动私有制企业发挥企业的投资参与积极性,使其支持ITS的开发和建设;日本将汽车业相关税收作为ITS研发资金的主要来源,“研发资金的使用上基本遵循1一9法则,即:90%用于ITS实施,10%用于ITS研发。通过政府与民间企业的协作配合,提天津港四号路智能交通系统研究高了日本rrs研发的效率,加速了ITs建设和应用的进程”,成功的开发了车辆信息通信系统(VICS)。

  纽约交通运输系统(MTA)已经举办了多年的交通运输APP评选,鼓励民众积极参与智能交通建设。西雅图市长莫瑞启动了一项堪称惠及未来10年的全景式“西雅图动起来”计划,内容涵盖行走、骑车、驾驶和运货模式的创新以及效率评估。

  因地制宜

  “9.11”爆发,使美国政府对交通安全问题进行了更深入审慎的思考,对ITS维护出行者安全、有效地预防恐怖袭击、快速的反应和评估交通灾难程度、快速恢复交通能力,保证快速疏散和隔离的功能提出了更全面完善的要求,对安全防御、用户服务、系统性能和交通安全管理方面投入更多的考虑,确定了今后美国ITS的一大重点研发方向—ITS在美国安全体系中维护地面交通安全作用。通过ITS安全设施建设,根据美国交通基础设施特点和实际需要,已建立起相对完善的车队管理、公交出行信息、电子收费和交通需求管理四大功能及多个子系统及技术规范标准。

  在日本建设省组织以丰田公司为首的25家公司联合研发自动公路系统(AHS)。近年来,日本政府开发全国公路电子地图系统,打开了车辆电子导航市场,已有近400万套车内导航系统在市场上应用。这都是日本政府注重ITS诱导设施建设所取得的成果。此外,日本的ITS建设体现在交通信息提供、电子收费、公共交通、商业车辆管理及紧急车辆优先等方面。

  欧洲以构建ITS基础平台为中心,ITS总体建设进展介于日本和美国之间。日前正在全面应用开发远程信息处理技术(TelematicS),通过全欧洲无线数据通信网实现ITS的交通管理、电子导航和电子收费等功能。目前,在商业车辆运行系统(AVCO)、旅行信息系统(ATIS)、车辆控制系统(AVCS)等方面取得了先进的研发成果。美国、日本、欧州等发达国家和地区的ITS发展已进入成熟的实用化实施阶段。

  研发新技术

  各国都重视新技术研发,投入大量的人力、物力以及资金在智能交通系统相关的新技术研发上。美国ITS“研发公司超过600个,其中半数以上为美国大型公司,包括航空和国工业公司”;欧洲的智能交通处在国际领先水平,至今已有相当一部分的研究成果投入到实际的应用当中;日本高速公路在智能交通领域具有较高技术水平,目前已经形成了全方位的交通情报数据采集系统和信息发布系统。

  在美日欧,智慧交通已不仅仅局限于缓解交通拥堵、处理交通事故、减少交通污染等直接性问题,而是进一步成为解决能源短缺、发展新兴产业、提升国家安全、增强国际竞争力的重要战略性步骤。(本文选自《中国智慧城市产业发展月报》)

  本期月报聚焦智慧交通领域,汇集国内外智慧交通典型案例,深入分析智慧交通产业现状、发展趋势及当下对“互联网+交通”的前沿探索;精选智慧交通行业优秀解决方案,给智慧交通建设提供决策参考;独家发布第2期“中国智慧城市月度活力指数”评估结果,评出4月活力智慧城市为贵阳、青岛、杭州。

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