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國際ITS的發(fā)展及對中國發(fā)展ITS的思考
今天,道路運輸已經(jīng)成為超越鐵路的最重要的地面運輸方式,在國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中起著舉足輕重的作用。但是隨著汽車的普及、交通需求的急劇增長,進(jìn)入80年代以來,道路運輸所帶來的交通擁堵、交通事故和環(huán)境污染等負(fù)面效應(yīng)也日益突出,逐步成為經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的全球性共同問題。解決車和路的矛盾,常用的有兩個辦法:一是控制需求,最直接的辦法就是限制車輛的增加;二是增加供給,也就是修路。但是這兩個辦法都有其局限性。交通是社會發(fā)展和人民生活水平提高的基本條件,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然帶來出行的增加,而且在我國汽車工業(yè)正處在起步階段的時期,因此限制車輛的增加不是解決問題的好辦法。而采取增加供給,即大量修筑道路基礎(chǔ)設(shè)施的辦法,在資源、環(huán)境矛盾越來越突出的今天,面對越來越擁擠的交通、有限的資源和財力以及環(huán)境的壓力,也將受到限制。這就需要依靠除限制需求和提供道路設(shè)施之外的其它方法來滿足日益增長的交通需求。智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System, 簡稱ITS)正是解決這一矛盾的途徑之一。
一、ITS的基本概念
從國際上智能交通系統(tǒng)的發(fā)展歷史來看,各國普遍認(rèn)為起步于60-70年代的交通管理計算機化就是智能交通系統(tǒng)的萌芽。隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,交通管理和交通工程逐步發(fā)展成智能交通系統(tǒng),但是智能交通系統(tǒng)與原來意義上的交通管理和交通工程有著本質(zhì)的區(qū)別,智能交通系統(tǒng)強調(diào)的是系統(tǒng)性、信息交流的交互性以及服務(wù)的廣泛性,其核心技術(shù)是電子技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)、交通工程和系統(tǒng)工程。
1.ITS(Intelligent Transportation Systems)的定義
智能交通系統(tǒng)是在較完善的道路設(shè)施基礎(chǔ)上,將先進(jìn)的電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)集成運用于地面交通管理所建立的一種實時、準(zhǔn)確、高效、大范圍、全方位發(fā)揮作用的交通運輸管理系統(tǒng)。它是充分發(fā)揮現(xiàn)有交通基礎(chǔ)設(shè)施的潛力,提高運輸效率,保障交通安全,緩解交通擁擠的有力措施。
目前國內(nèi)外對智能交通系統(tǒng)的理解不盡相同,但不論從何角度出發(fā),有一點是共同的:ITS是用各種高新技術(shù),特別是電子信息技術(shù)來提高交通效率,增加交通安全性和改善環(huán)境保護(hù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。
2.ITS的主要功能
“智能交通系統(tǒng)”實質(zhì)上就是利用高新技術(shù)對傳統(tǒng)的運輸系統(tǒng)進(jìn)行改造而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運輸系統(tǒng)。它能使交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮出最大的效能,提高服務(wù)質(zhì)量;同時使社會能夠高效地使用交通設(shè)施和能源,從而獲得巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。它不但有可能解決交通的擁堵,而且對交通安全、交通事故的處理與救援、客貨運輸管理、道路收費系統(tǒng)等方面都會產(chǎn)生巨大的影響。ITS的功能主要表現(xiàn)在:(1)順暢功能:增加交通的機動性,提高運營效率;提高道路網(wǎng)的通行能力,提高設(shè)施效率;調(diào)控交通需求。(2)安全功能:提高交通的安全水平,降低事故的可能性/避免事故;減輕事故的損害程度;防止事故后災(zāi)難的擴大。(3)環(huán)境功能:減輕堵塞;低公害化,降低汽車運輸對環(huán)境的影響。
2.1 順暢功能
ITS可以提高車輛和行人的通行效率;提高道路、設(shè)施的使用效率;提高汽車運輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。
據(jù)統(tǒng)計,僅美國每年因交通擁擠而造成的燃油和時間浪費就超過720億美元。而智能交通系統(tǒng)(ITS)將大幅度提高運輸效率,從而大大減少浪費,減少損失。
日本每年因交通堵塞造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)12兆日元,時間損失達(dá)56億人o小時,給社會和經(jīng)濟(jì)帶來沉重的負(fù)擔(dān)。如此的交通堵塞還直接導(dǎo)致沿路生態(tài)環(huán)境惡化、增加大氣污染、增大能源消耗等深刻的問題。日本預(yù)測實行ITS后30年內(nèi)可在減少交通擁堵方面實現(xiàn)如下目標(biāo):
雖然個人因ITS技術(shù)而節(jié)省的汽油錢并不多,但縮短每天的行車時間、降低人們的緊張程度卻在改善人們的生活質(zhì)量方面有著重要的社會意義。另外,ITS技術(shù)的應(yīng)用將提高道路上的文明禮貌程度。
就ITS使往返交通更容易的程度而言,該技術(shù)可能加快近郊化和遠(yuǎn)郊化的趨勢,人們將住得離城市和工作地點越來越遠(yuǎn)。
2.2 安全功能
美國每年因交通事故致死的人數(shù)超過四萬人,因交通事故造成的損失超過1500億美元。日本交通事故死亡人數(shù)從1988年以后連續(xù)8年達(dá)到1萬人以上,其中高齡者因交通事故死亡人數(shù)大幅增加,預(yù)計到21世紀(jì)每4人中就有1人為高齡者。ITS能夠減少最可能出交通事故的年齡群體-少年兒童、老年人和壯年男子-的交通傷亡,據(jù)日本ITS Japan預(yù)計,實行ITS 30年后可將現(xiàn)在的交通死亡事故件數(shù)減少一半。因此,可見ITS能切實地減少交通事故,其社會效益將是顯而易見的。
自動化汽車和自動化公路的普及將有益于因不能再開車而活動范圍受到限制的老年人,以前賦閑在家的年長者可以重返工作崗位或更積極地參加社區(qū)生活。
2.3 環(huán)境功能
智能交通不僅高效、便利,還是“綠色交通”。有資料表明,由于平均車速的提高帶來了燃料消耗量的減少和排出廢氣量的減少,采用智能交通系統(tǒng)有望減少60%的城市交通擁塞,使短途運輸效率提高近70%,汽車油耗也可由此降低15%。交通的順暢將大幅度減少車輛在路上的遲滯時間,使得汽車尾氣的排放也大大減少,從而改善空氣質(zhì)量。例如,在美國廣泛使用的交互式導(dǎo)航系統(tǒng)能使車輛廢氣排放量減少5%~16%,而燃料電池動力車輛排放的廢物只有水。據(jù)日本的資料,實行ITS后,可望在30年內(nèi)將CO2產(chǎn)生量減少15%,NOX排出量減少20%,燃料消費量降低25%。有專家認(rèn)為,只要每輛汽車每天少排尾氣10分鐘,北京的空氣質(zhì)量就可以明顯改善。在已經(jīng)初步應(yīng)用“智能車輛引導(dǎo)系統(tǒng)”的日本,車輛“一路綠燈”的機會大大增加,據(jù)粗略測算,車輛在路上的遲滯時間減少了遠(yuǎn)不止10分鐘。
3.ITS的主要領(lǐng)域
目前國際上公認(rèn)的智能交通系統(tǒng)的服務(wù)領(lǐng)域為六個方面:先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)、先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)、先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)、貨運管理系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、緊急救援系統(tǒng)。
3.1 先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)(ATIS)
ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的,交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上以及氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備,可以向交通信息中心提供各地的實時交通信息;該系統(tǒng)得到這些信息并通過處理后,實時向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場信息以及與出行相關(guān)的其他信息;出行者根據(jù)這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。更進(jìn)一步,當(dāng)車上裝備了自動定位和導(dǎo)航系統(tǒng)時,該系統(tǒng)可以幫助駕駛員自動選擇行駛路線。
隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)家們已經(jīng)提出將A
TIS建立在因特網(wǎng)上,并采用多媒體技術(shù),這將使ATIS的服務(wù)功能大大加強,汽車將成為移動的信息中心和辦公室。
3.2 先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)(ATMS)
這個系統(tǒng)有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統(tǒng),但是ATMS主要是給交通管理者使用的,它將對道路系統(tǒng)中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環(huán)境進(jìn)行實時的監(jiān)視,根據(jù)收集到的信息,對交通進(jìn)行控制,如:信號燈、發(fā)布誘導(dǎo)信息、道路管制、事故處理與救援等。
3.3 先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)(APTS)
這個系統(tǒng)的主要目的是改善公共交通的效率(包括:公共汽車、地鐵、輕軌交通、城郊鐵路和城市間的長途公共汽車),使公交系統(tǒng)實現(xiàn)安全便捷、經(jīng)濟(jì)、運量大的目標(biāo)。
3.4 先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)(AVCS)
AVCS目前還處于研究試驗階段,從當(dāng)前的發(fā)展看,可以分為兩個層次:
一是車輛輔助安全駕駛系統(tǒng),該系統(tǒng)有以下幾個部分:車載傳感器(微波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像機、其他形式的傳感器等)、車載計算機和控制執(zhí)行機構(gòu)等,行駛中的車輛通過車載的傳感器測定出與前車、周圍車輛以及與道路設(shè)施的距離和其他情況,車載計算機進(jìn)行處理,對駕駛員提出警告,在緊急情況下,強制車輛制動。
二是自動駕駛系統(tǒng),裝備了這種系統(tǒng)的汽車也稱為智能汽車,它在行駛中可以做到自動導(dǎo)向,自動檢測和回避障礙物,在智能公路上,能夠在較高的速度下自動保持與前車的距離。必須指出的是,智能汽車在智能公路上使用才能發(fā)揮出全部功能,如果在普通公路上使用,它僅僅是一輛裝備了輔助安全駕駛系統(tǒng)的汽車。
3.5 貨運管理系統(tǒng)
這里的貨運管理系統(tǒng)是指以高速道路網(wǎng)和信息管理系統(tǒng)為基礎(chǔ),利用物流理論進(jìn)行管理的智能化的物流管理系統(tǒng)。綜合利用衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、物流信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效組織貨物運輸,提高貨運效率。
3.6 電子收費系統(tǒng)(ETC)
道路收取通行費,是道路建設(shè)資金回收的重要渠道之一,但是隨著交通量的增加,收費站開始成為道路上新的瓶頸。電子收費系統(tǒng)就是為解決這個問題而開發(fā)的,使用者在市場購買車載的電子收費裝置,經(jīng)政府指定的部門加裝安全模塊后即可安裝在自己的車上,然后向高速公路公司或銀行預(yù)交一筆通行費,領(lǐng)到一張內(nèi)部裝有芯片的通行卡(即IC卡),將其安裝在自己汽車的指定位置,這樣當(dāng)汽車通過收費站的不停車收費車道時,該車道上安裝的讀取設(shè)備與車上的卡進(jìn)行相互通信,自動在預(yù)交帳戶上將本次通行費扣除。
不停車收費系統(tǒng)是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載器與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊,利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺結(jié)算處理,從而達(dá)到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的,且所交納的費用經(jīng)過后臺處理后清分給相關(guān)的收益業(yè)主。在現(xiàn)有的車道上安裝電子不停車收費系統(tǒng),可以使車道的通行能力提高3-5倍。
3.7 緊急救援系統(tǒng)(EMS)
緊急救援系統(tǒng)是一個特殊的系統(tǒng),它的基礎(chǔ)是ATIS、ATMS和有關(guān)的救援機構(gòu)和設(shè)施,通過ATIS和ATMS將交通監(jiān)控中心與職業(yè)的救援機構(gòu)聯(lián)成有機的整體,為道路使用者提供車輛故障現(xiàn)場緊急處置、拖車、現(xiàn)場救護(hù)、排除事故車輛等服務(wù)。
二、國際ITS的發(fā)展?fàn)顩r
1.國際ITS的發(fā)展?fàn)顩r
智能交通系統(tǒng)在日本、美國和西歐發(fā)展得最快。
智能交通系統(tǒng)的發(fā)展起步于60-70年代,相關(guān)的ITS項目當(dāng)時有美國的ERGS(Electronic Route Guidance System,電子路線引導(dǎo)系統(tǒng))、歐洲的COST30(Cooperation in the field of Scientific and Technical research,科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域研究協(xié)作)、日本的CACS(Comprehensive Automobile Control System,汽車綜合控制系統(tǒng))等。
自本世紀(jì)八十年代末以來,日本、美國和西歐等發(fā)達(dá)國家為了解決共同面臨的交通問題,競相發(fā)展智能交通系統(tǒng),投入了大量的資金和人力進(jìn)行道路功能和車輛智能化的研究,希望在未來的市場上占據(jù)有利的地位。起初稱為“智能車輛道路系統(tǒng)(Intelligent Vehicle-Highway Systems-IVHS)”。隨著研究的不斷深入,系統(tǒng)功能擴展到道路交通運輸?shù)娜^程及其有關(guān)服務(wù)部門,發(fā)展成為帶動整個道路交通運輸現(xiàn)代化的“智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System-ITS)”。
1986年,歐洲開始大力實施以歐盟(EU)及各國政府為主導(dǎo)的智能交通系統(tǒng)研究項目DRIVE(Dedicated Road Infrastructure for Vehicle Safety in Europe,歐洲汽車安全專用道路設(shè)施)和以民間為主導(dǎo)的PROMETHEUS(PROgraMme for a European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety,歐洲高效安全道路交通計劃)。
日本在CACS后,于80年代后半期,推動了以建設(shè)省為主導(dǎo)的路車間通信系統(tǒng)RACS(Road/Automobile Communication System;1984-1989)和以警察廳為主導(dǎo)的新汽車交通信息通信系統(tǒng)AMTICS(Advanced Mobile Traffic Information and Communication Systems: 1987-1988)。90年代,日本參與了以美國為主導(dǎo)的ITS國際化工作。到1996年,日本已經(jīng)有難以計數(shù)的大小項目在開展,從理論規(guī)劃到實際實施,從現(xiàn)場試驗到形成產(chǎn)業(yè),其發(fā)展規(guī)模和速度咄咄逼人。日本目前在ITS項目上已經(jīng)形成了官方、民間、學(xué)術(shù)機構(gòu)的協(xié)調(diào)體制,這對日本ITS的發(fā)展起到了很大的推動作用。
美國自60年代的ERGS之后到80年代之間,在道路交通的信息化、智能化方面,幾乎沒有任何進(jìn)展。但是,受到日歐進(jìn)展的觸動,在進(jìn)入90年代以后,關(guān)于ITS的研究工作開始大規(guī)模地開展起來。1991年美國國會通過了“綜合地面運輸效率方案”(ISTE
A-Intermodal Surface Transportation Efficiency Act,也可譯為陸路聯(lián)合運輸效率法),旨在利用高新技術(shù)和合理的交通分配提高整個路網(wǎng)的效率,由美國運輸部負(fù)責(zé)全國的ITS發(fā)展工作,并在以后的6年中由政府撥款6.6億美元,用來進(jìn)行ITS的研究工作。1997年,美國在加州實施了一個“自動駕駛公路系統(tǒng)(AHS-Automated Highway System)現(xiàn)場試驗和演示項目”,在現(xiàn)有道路骨架基礎(chǔ)上,利用先進(jìn)技術(shù)以提高安全性、暢通性和旅行質(zhì)量,F(xiàn)在在美國,ITS的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了顯著的效益,如電子收費系統(tǒng)(ETC),它無須停車就可以實現(xiàn)收費功能,大大提高了道路的使用效率,同時這項技術(shù)的不斷擴展和電子業(yè)務(wù)相連接,可以發(fā)展到電子付款。
在ITS項目研究過程中,這些國家還成立了許多機構(gòu),以制訂并實施ITS開發(fā)計劃。如美國的智能車輛道路協(xié)會(Intelligent Vehicle-Highway Society-IVHS,目前為美國智能交通協(xié)會ITS America)、歐洲道路交通通信技術(shù)實用化協(xié)作組織ERTICO(European Road Transport Telematics Implementation Coordination Organization)、日本的路車交通智能協(xié)會VERTIS(VEhicle, Road and Traffic Intelligent Society,現(xiàn)改名為日本智能交通協(xié)會-ITS Japan)、以及智能交通系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)ISO/TC204等。
除了歐、美、日以外,新興的工業(yè)國家和發(fā)展中國家也開始了智能交通系統(tǒng)的全面開發(fā)和研究。如韓國由交通部牽頭制定了全面的智能交通系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)和發(fā)展計劃;新加坡的城市道路電子動態(tài)收費系統(tǒng)應(yīng)用最為成功,已成為居民生活不可分割的部分,目前,新加坡已經(jīng)在全國開始推行不停車電子收費;中東的一些國家也開始討論本國智能交通系統(tǒng)的研究計劃;在香港,城市道路電子動態(tài)收費也已成功地試運行多年;我國的一些城市如北京、上海、重慶、廣州等地也開始在ITS方面開展了一些研究與應(yīng)用示范項目。
智能交通系統(tǒng)是當(dāng)前世界上交通運輸科技的前沿,由于其市場前景很好,不僅各國政府高度重視,各國的民間科研開發(fā)機構(gòu)熱情也很高,不惜投入巨資,這也從一個側(cè)面反映了未來交通運輸?shù)陌l(fā)展方向。
2.日本ITS的發(fā)展?fàn)顩r
日本的道路交通,從60年代以后急速發(fā)展。日本的汽車數(shù)量從1965年到2001年幾乎呈直線上升,截至2001年1月末,日本車輛保有臺數(shù)約為7583萬臺,其中轎車5245萬臺,貨車1832萬臺。車輛的急速發(fā)展不僅為生活帶來了便利,也產(chǎn)生了許多負(fù)面影響:因交通堵塞帶來的經(jīng)濟(jì)損失為12兆日元;交通事故發(fā)生量大幅增加,交通死亡者每年約為9000人,如日本1999年的交通事故發(fā)生量為85036萬件,其中死亡人數(shù)9006人;同時還產(chǎn)生了氮氧化物、可吸入性顆粒物等環(huán)境問題。
由于日本的車輛保有率(機動化水平)很高,因此其市區(qū)的道路狀況總體來講十分擁擠,經(jīng)常會發(fā)生塞車現(xiàn)象,出行如使用汽車等交通工具則無法掌握時間。為此日本對ITS十分重視。
2.1 日本對ITS的認(rèn)識及發(fā)展目標(biāo)
在認(rèn)識上,日本中央政府認(rèn)為ITS是解決20世紀(jì)遺留的最大問題之一?道路交通問題的有效手段,而且是保持和推進(jìn)日本經(jīng)濟(jì)活力的重要措施,認(rèn)為ITS將成為其21世紀(jì)前半期最大的產(chǎn)業(yè),可以創(chuàng)建新的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域(如電子、信息通信、軟件等);形成城市型的公共事業(yè)(如高度信息化等),還能增強日本的國際競爭力(如高效率的物流等)。并且認(rèn)為,要實現(xiàn)ITS必須采取以下對策:(1)制定綜合、長期、科學(xué)的計劃;(2)建立可適應(yīng)包括運營成本在內(nèi)的成本評價的運營機構(gòu);(3)理順研究開發(fā)體制和強化研究開發(fā)成果的保護(hù)、公開及應(yīng)用;(4)人才培養(yǎng)。
日本官方與ITS相關(guān)的主要綱領(lǐng)性文件有:
(1)《VERTIS偉大構(gòu)想》。1994年10月,由日本的道路、交通、車輛智能化推進(jìn)協(xié)會VERTIS組織制定。
(2)《向先進(jìn)信息通信社會推進(jìn)的基本方針》。1995年2月,由日本的先進(jìn)信息通信社會推進(jìn)本部制定。
(3)《道路、交通、車輛領(lǐng)域信息化實施指針》。1995年8月,由日本的有關(guān)5省廳(建設(shè)省、運輸省、警察廳、通產(chǎn)省、郵政。┲贫。
(4)《推進(jìn)智能道路交通系統(tǒng)(ITS)的整體構(gòu)想》。1996年7月,由日本的有關(guān)5省廳(建設(shè)省、運輸省、警察廳、通產(chǎn)省、郵政省)制定。
1995年2月,由日本政府的先進(jìn)信息通信社會推進(jìn)本部制定了《向先進(jìn)信息通信社會推進(jìn)的基本方針》,其中指出ITS有望成為“推進(jìn)日本整個社會信息化的起爆劑。為了使國民都能享受充實的公共服務(wù),必須把自己當(dāng)成用戶在先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)、引進(jìn)等方面起到先導(dǎo)作用,并全面有計劃地采取措施!盜TS被置于公共領(lǐng)域信息化的一個分支領(lǐng)域“道路、交通、車輛的信息化”的位置上。
接著在1995年8月,以建設(shè)省為主的相關(guān)5省廳制定了《道路、交通、車輛領(lǐng)域信息化實施指針》。其中明確了9個開發(fā)領(lǐng)域的同時,還確定了11項推進(jìn)措施,以及以21世紀(jì)初為目標(biāo)完成ITS的建設(shè)目標(biāo),表現(xiàn)出政府對推進(jìn)ITS的積極態(tài)度。1996年7月,相關(guān)5省廳又制定了“關(guān)于推進(jìn)ITS的整體構(gòu)想”,以今后20年為長期視點歸納了ITS的目標(biāo)功能、開發(fā)推廣的基本思路。
9個開發(fā)領(lǐng)域及其開發(fā)、推廣目標(biāo)依次為:
(1)導(dǎo)航系統(tǒng)的智能化
其使用者服務(wù)內(nèi)容是:提供交通信息;提供目的地信息。
開發(fā)推廣目標(biāo)是:向車載機“提供交通相關(guān)信息”的工作,努力逐步向全國推廣;關(guān)于在家庭、辦公室等地“提供交通信息”,將努力充實服務(wù)內(nèi)容,擴大服務(wù)范圍;關(guān)于“提供目的地信息”,繼續(xù)充實服務(wù)內(nèi)容,并努力逐步應(yīng)用到停車區(qū)、服務(wù)區(qū)、普通公路上的車站等;以21世紀(jì)初為目標(biāo),推進(jìn)研究開發(fā)向即時對應(yīng)的車載機提供信息服務(wù),并努力在全國推廣。
(2)自動收費系統(tǒng)
其使用者服務(wù)內(nèi)容是:自動收費。
開發(fā)推廣目標(biāo)是:以2000年達(dá)到實際使用為目標(biāo),推進(jìn)可在收費站不停車自動交費系統(tǒng)的研究開發(fā),努力逐步向全國推廣。
(3)安全駕駛的輔助
其使用者服務(wù)內(nèi)容是:提供行駛環(huán)境信息;危險警告;駕駛輔助;自動駕駛。
開發(fā)推廣目標(biāo)是:以2000年左右達(dá)到實用程度為目標(biāo),推進(jìn)研究開發(fā)“行駛環(huán)境信息提供”、“危險警
告”及“駕駛輔助”中的基本內(nèi)容,在作為車輛安全設(shè)備開始裝備的同時,逐步在高速公路及事故多發(fā)地區(qū)修建基礎(chǔ)設(shè)施;以2000年著手試運轉(zhuǎn)為目標(biāo),推進(jìn)“自動駕駛”的研究開發(fā),21世紀(jì)初力爭在全國的高速公路上應(yīng)用。
(4)交通管理的最佳化
其使用者服務(wù)內(nèi)容是:交通流量最佳化;發(fā)生交通事故時,提供交通管制信息。
開發(fā)推廣目標(biāo)是:關(guān)于“交通流的最佳化”,從主要城市的管制中心和信號控制方式開發(fā)實現(xiàn)高度智能化,逐步向全國推廣,關(guān)于車載機推薦路線,努力從首都地區(qū)開始逐步應(yīng)用;關(guān)于通過ITS“提供交通事故時的交通管制信息”,在確立手段、方法后,逐步在全國的主要道路上應(yīng)用。
(5)提高道路管理的效率
其使用者服務(wù)內(nèi)容是:提高維護(hù)、管理業(yè)務(wù)的效率;特殊車輛等的管理;提供限制通行信息。
開發(fā)推廣目標(biāo)是:以2000年左右達(dá)到實用程度為目標(biāo),推進(jìn)除雪車的最佳配置等ITS“提高維護(hù)、管理業(yè)務(wù)的效率”的研究開發(fā),以21世紀(jì)初為目標(biāo)逐步在全國推廣;以2000年左右著手試用為目標(biāo),推進(jìn)通過ITS“實現(xiàn)特殊車輛等的管理”的研究開發(fā),以21世紀(jì)初為目標(biāo)逐步在全國推廣;逐步在全國的主要道路的限制通行地段、丘陵地帶等采用ITS“提供限制通行信息”。
(6)公共交通的輔助
其使用者服務(wù)內(nèi)容是:提供公共交通信息;提供公共交通的運行、運行管理。
開發(fā)推廣目標(biāo)是:逐步從主要商業(yè)地區(qū)開始應(yīng)用ITS“提供公共交通利用信息”;以主要城市為中心先從有效地區(qū)逐步應(yīng)用ITS的“輔助公共交通的運行及運行管理”,以21世紀(jì)初為目標(biāo),在全國的主要道路上推廣。
(7)提高商用車的效率
其使用者服務(wù)內(nèi)容是:輔助商用車運行管理;商用車連續(xù)自動駕駛。
開發(fā)推廣目標(biāo)是:以2000年左右著手試用為目標(biāo),推進(jìn)ITS的“輔助商用車運行管理”的研究開發(fā),以21世紀(jì)初為目標(biāo),逐步在全國主要公路上推廣;關(guān)于可能實現(xiàn)的“商用車連續(xù)自動駕駛”系統(tǒng),以21世紀(jì)初為目標(biāo),逐步在全國主要高速公路上推廣。
(8)行人等的輔助支援
其使用者服務(wù)內(nèi)容是:路線引導(dǎo);防止危險。
開發(fā)推廣目標(biāo)是:以2000年左右達(dá)到實用為目標(biāo),推進(jìn)行人等“路線引導(dǎo)”的研究開發(fā),從主要商業(yè)地區(qū)開始逐步推廣應(yīng)用;有計劃地修建可延長行人通行時間(綠燈)的信號裝置;以2000年左右著手試用為目標(biāo),推進(jìn)防止車輛給行人帶來危險的研究開發(fā),以21世紀(jì)初達(dá)到實用為目標(biāo),在車輛上安裝安全裝置。
(9)救援車輛的運行輔助
其使用者服務(wù)內(nèi)容是:自動緊急通報;救援車輛路線引導(dǎo)、支援救援工作。
開發(fā)推廣目標(biāo)是:推進(jìn)研究開發(fā)“緊急自動通報”系統(tǒng),為防止災(zāi)害事故擴大,首先從有效地區(qū)逐步應(yīng)用;關(guān)于“救援車輛路線引導(dǎo)、支援救援工作”,以2000年左右著手試用為目標(biāo),推進(jìn)受災(zāi)情況的探測、預(yù)測的研究開發(fā),以21世紀(jì)初為目標(biāo),逐步在全國的主要道路、地區(qū)應(yīng)用。
2.2 日本ITS各領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r、優(yōu)先領(lǐng)域
日本從1997年開始對ITS進(jìn)行了3年的可行性研究,共選擇了道路收費和以下5個地區(qū)進(jìn)行了試點實驗。相應(yīng)的實驗內(nèi)容及取得的成果有:
道路不停車收費系統(tǒng)。道路不停車收費系統(tǒng)是日本在ITS范圍內(nèi)取得全面突破的重點領(lǐng)域。自從去年起已在全國范圍內(nèi)大面積推廣。全日本目前有1200個收費站,其中的540個收費站作為第一批建設(shè)不停車收費系統(tǒng)的收費站,并在全國招標(biāo)。在日本已經(jīng)完成了用于ETC的5.8GHZ微波通信頻率的規(guī)格化,并開始了ETC的實用化。日本的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為:通信頻點5.8GHZ,采用主動式通信方式。其優(yōu)點是通信速率高(1Mbs)、容量大;通信可靠性高;發(fā)射功率小、電磁環(huán)境影響小。但目前成本還較高。到目前為止,日本540個ETC收費站的設(shè)備已全部安裝完成,并于2001年4月份正式運營。預(yù)計到2004年末,在日本將有900個收費站使用ETC。
5個地區(qū)的試點情況:
(1)豐田市
道路交通信息系統(tǒng)的高度信息化實驗。在自家或在路上提供CATV、互聯(lián)網(wǎng)、道路指南所、顯示板獲取信息,選擇路徑。實驗結(jié)果:在實驗區(qū)域內(nèi),行駛時間減少3%,平均速度增加1km/h。對顯示板的滿意度為3.2分(滿分5分)。
EV共同利用實驗。通過共同使用低公害車,減少普通汽車的臺數(shù)。實驗結(jié)果:減少了通勤車輛,促進(jìn)了業(yè)務(wù)用車輛的共同使用。
大型活動時的PARK & RIDE實驗。為去市中心附近參加大型活動的人在市內(nèi)設(shè)置4個臨時停車場,從臨時停車場可換乘公共交通,以緩和市中心的交通。
(2)高知縣
Internet對應(yīng)型綜合交通信息的提供。
地區(qū)觀光信息終端的完善實驗。通過互聯(lián)網(wǎng)及路邊信息系統(tǒng),提供道路交通信息、地區(qū)觀光信息。實驗結(jié)果:95%的人希望再次利用互聯(lián)網(wǎng),98%的人對路邊信息系統(tǒng)滿意。
應(yīng)呼公交車等的實驗。根據(jù)乘客事先的需求制訂公交車的運行計劃,也可在運行開始后針對每個需求變更運行計劃。實驗結(jié)果:在中村市實施了實驗的“中村城市BUS”的乘客,為實驗前的4-5倍(7人/日?40人/日)。約95%的乘客希望繼續(xù)此服務(wù)。
(3)東京都
城市內(nèi)公共車輛優(yōu)先系統(tǒng)(PTPS)實驗。以多個交叉點為對象,系統(tǒng)可使公交車優(yōu)先通行,確保車輛的定時運行,提高行駛速度。實驗結(jié)果:縮短了乘車時間,減少了紅燈停車率。在實驗線路上,縮短了7~15%的乘車時間。
(4)歧阜縣:
通過互聯(lián)網(wǎng)提供ITS相關(guān)信息(交通信息、觀光信息)實驗。在路邊設(shè)置信息終端站,通過互聯(lián)網(wǎng)提供ITS相關(guān)信息。實驗結(jié)果:60%的利用者確認(rèn),駕駛時間縮短。約70%的駕駛員感到駕駛壓力減輕。
(5)岡山縣:
BUS到達(dá)時間預(yù)測系統(tǒng)實驗。控制中心利用GPS掌握BUS的位置,通過互聯(lián)網(wǎng),向電腦、攜帶終端發(fā)送BUS的預(yù)測到達(dá)時間。實驗結(jié)果:乘客在車站等車時間減少6分鐘,達(dá)到約63%的候車時間縮短效果。
在日本,對輔助駕駛系統(tǒng)的研究也相當(dāng)重視!癝mart way 2001/智能道路計劃”中明確提出了實施計劃:
輔助駕駛系統(tǒng)的實驗;
2001年以后 在各地舉辦活動引進(jìn)該系統(tǒng),積極推進(jìn)實驗的進(jìn)行;
在第二東名?名神等大城市的高速公路上首先引進(jìn);
2004年以后 根據(jù)道路及地區(qū)特性smart way;
在全國主要干線道路網(wǎng)實現(xiàn)smart way。&n
bsp;
2.3 日本發(fā)展ITS的主要經(jīng)驗及教訓(xùn)
2.3.1 主要經(jīng)驗
(1)日本把發(fā)展ITS作為解決交通問題、拉動經(jīng)濟(jì)增長的國家級項目,由中央政府直接推進(jìn)。
日本把ITS作為國家級的項目,于1994年成立了由建設(shè)省、運輸省、警察廳、通產(chǎn)省、郵政省等5省廳組成的聯(lián)席會議,共同推進(jìn)ITS的研發(fā)與應(yīng)用(日本政府機構(gòu)改革以后,建設(shè)省與運輸省合并,組建了國土交通省,所以目前由警察廳、總務(wù)省、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省、國土交通省負(fù)責(zé)推進(jìn)ITS工作),并于1996年7月,由以上5省廳共同發(fā)布了“推進(jìn)ITS的總體規(guī)劃”,其要點是:
ITS是國家級的項目,應(yīng)戰(zhàn)略性地對待;
讓國民深刻理解ITS的必要性;
整合各方資源,使產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界與官方之間的關(guān)系效率化、體系化;
廣泛開展可協(xié)調(diào)的國際間合作;
把ITS作為長遠(yuǎn)的計劃來考慮。
(2)運作模式:政府為主導(dǎo)、企業(yè)為主體、技術(shù)進(jìn)步為支撐、需求為基礎(chǔ)
政府為主導(dǎo):政府的責(zé)任主要是為完善地區(qū)的ITS系統(tǒng)提供政府支援;實施先導(dǎo)ITS技術(shù)的研究開發(fā);研究并制定ITS相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化及應(yīng)用技術(shù);為展開地區(qū)ITS而確立評價手段;研討包括制度在內(nèi)的環(huán)境整備策略。政府負(fù)責(zé)對ITS作出長遠(yuǎn)規(guī)劃,實施標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證體系,確保ITS在全國的兼容性。另外,ITS的發(fā)展還需要大量國有資金的注入。日本把ITS作為國家項目投入大量公共資金,現(xiàn)在日本中央政府每年在ITS方面約投入數(shù)百億日元的研究開發(fā)經(jīng)費。
企業(yè)為主體:ITS的實施,除了政府的推進(jìn)外,歸根結(jié)底還必須依靠企業(yè)的參與。企業(yè),包括道路公團(tuán)、設(shè)備制造企業(yè)、交通運輸企業(yè)等,才是實施ITS的主體。
技術(shù)進(jìn)步為支撐:ITS的研究、開發(fā)、使用、改進(jìn)等每一個環(huán)節(jié)都離不開技術(shù)進(jìn)步的支撐,始終站在ITS技術(shù)的前沿,保持技術(shù)優(yōu)勢是日本ITS技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)之一。以車載機為例,不到十年,日本已經(jīng)研發(fā)了三代產(chǎn)品。
需求為基礎(chǔ):以ETC裝置為例,路邊裝置由道路公團(tuán)投資,而車載機由車主自己決定,可買也可不買。但從日本市場來看,大多數(shù)用戶因為提高了車輛的通行效率購買ETC車載機;一部分用戶因為購買ETC車載機可獲得通行費用打折(另外在ETC試用初期購買車載機政府還有一定的補助),有經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動;也有一部分是因為對先進(jìn)技術(shù)感興趣(消費心理),喜歡嘗試,經(jīng)濟(jì)原因不是考慮的因素。例如車載導(dǎo)航產(chǎn)品,這種產(chǎn)品在日本已經(jīng)進(jìn)入了普及階段,現(xiàn)在使用的導(dǎo)航系統(tǒng)由95年3月的49萬臺激增為710萬臺(2001年3月統(tǒng)計數(shù)),VICS上市臺數(shù)也已經(jīng)突破280萬臺。可見旺盛的市場需求是ITS發(fā)展的基礎(chǔ)。
(3)統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一認(rèn)識、確保系統(tǒng)安全
以前,日本也存在不同部門、不同行業(yè)、不同轄區(qū)在構(gòu)筑ITS系統(tǒng)時的重復(fù)和無效問題。日本有相關(guān)的建設(shè)省、運輸省、警察廳、通產(chǎn)省、郵政省等5省廳參與ITS的工作,以前系統(tǒng)分別由各省廳管轄,因此5省廳的計劃會產(chǎn)生重復(fù)和相互競爭的問題。
日本政府意識到,為使ITS在日本健康的發(fā)展,政府必須統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一認(rèn)識,優(yōu)先解決關(guān)鍵的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題,如無線通信頻率采取哪一頻段;通信方式是采用紅外還是微波,主動還是被動;…等等。在日本所有產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格均由國家統(tǒng)一制訂,如通信設(shè)備、電子導(dǎo)航儀、ETC裝置、IC卡…等等,因此所有廠商的產(chǎn)品均以此為標(biāo)準(zhǔn)制造。另外,還必須實行統(tǒng)一的安全模塊體系,重視設(shè)施運行的安全,并確保系統(tǒng)安全。
(4)重視發(fā)揮協(xié)會的作用
在ITS項目研究過程中,日本還成立了日本智能交通協(xié)會ITS Japan(原VERTIS),以制訂并實施ITS開發(fā)計劃。ITS JAPAN是靠收會費進(jìn)行運作的,它獨立于政府和企業(yè)之外,在推進(jìn)ITS的進(jìn)程中發(fā)揮了很大的作用。日本十分注意發(fā)揮協(xié)會的作用,F(xiàn)在,為推進(jìn)地區(qū)ITS的發(fā)展,為加強官產(chǎn)學(xué)研的協(xié)作,地區(qū)ITS協(xié)會的設(shè)立工作也在進(jìn)行。已設(shè)立的地區(qū)ITS推進(jìn)組織有:
愛知縣ITS推進(jìn)協(xié)會(1998年設(shè)立);
高知縣ITS推進(jìn)協(xié)會(1999年設(shè)立);
新瀉縣ITS推進(jìn)協(xié)會(1999年設(shè)立);
關(guān)西ITS推進(jìn)協(xié)會(1999年設(shè)立);
岡山縣ITS推進(jìn)協(xié)會(2000年設(shè)立);
札幌圈ITS推進(jìn)座談會;
中國經(jīng)濟(jì)ITS研究會(注:中國-指日本的中四國);
九州經(jīng)濟(jì)ITS研究會。
擬設(shè)立的ITS推進(jìn)組織有:
東北ITS推進(jìn)協(xié)會;
沖繩ITS推進(jìn)協(xié)會。
2.3.2 教訓(xùn)
(1)路網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)是基礎(chǔ)
ITS并不是萬能的,它是建立在較完善的道路設(shè)施基礎(chǔ)上的,一個好的路網(wǎng)規(guī)劃、一個網(wǎng)絡(luò)化的道路設(shè)施是基礎(chǔ)。日本目前已經(jīng)建成了四通八達(dá)的高速公路網(wǎng),城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也已基本完成,他們是在這樣的條件下開發(fā)和應(yīng)用ITS的。在與日本智能交通協(xié)會座談的時候,他們也十分誠懇地指出,ITS實質(zhì)上是軟科學(xué)、軟技術(shù),不能寄希望于用ITS解決所有交通問題。東京盡管路網(wǎng)有了規(guī)劃,但是路網(wǎng)設(shè)施的建設(shè)沒有完全按照規(guī)劃進(jìn)行,這成為今天解決交通問題的先天不足,這是ITS所難以解決的問題。要解決交通擁堵,從根本上來說首先要解決道路建設(shè)等基礎(chǔ)實施建設(shè),以及做好公眾的交通法規(guī)教育,之后再考慮用ITS更好地改善交通狀況。
(2)應(yīng)采用經(jīng)濟(jì)手段調(diào)控交通需求
交通出行是有代價的-越繁華的地區(qū),代價越高,這就是用經(jīng)濟(jì)手段調(diào)控交通的經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)。ITS技術(shù)恰恰為這種方式的實行提供了有效的手段。對于解決城市中心區(qū)以及繁華路段的擁堵問題,應(yīng)采用經(jīng)濟(jì)手段調(diào)控交通需求,如在重點區(qū)域或重點路段,采用ERP(Electronic Road Pricing)技術(shù)或稱自由車道收費系統(tǒng),以及對不同路徑采用不同的收費標(biāo)準(zhǔn)可以更大程度地提高道路、設(shè)施的使用效率。但日本只是認(rèn)識到了這個問題,到目前并沒有實施。
(3)與ITS相關(guān)的法規(guī)建設(shè)還顯滯后
由于ITS技術(shù)的發(fā)展、道路需求的增長及多元化問題的出現(xiàn),迫切需要制定與ITS相關(guān)的法律法規(guī)。而日本目前還沒有專門針對ITS制訂的法律。只是對其安全機制等相關(guān)法律和省令進(jìn)行了修改,如郵政省修改了日本的電波法(將5.8GHZ專門用于ETC)。與ITS相關(guān)的法律法規(guī)建設(shè)還顯滯后。日本目前與ITS相關(guān)的法令主要有:
① 法律
電波法(法律第131號)
道路運輸車輛法(法律第185號)
② 政令
道路構(gòu)造令(政令第320號)
③ 省令
道路運輸車輛的保安基準(zhǔn)(運輸省令第67號)
電波法施行規(guī)則(電波監(jiān)理委員會規(guī)則第14號)
無線設(shè)備規(guī)則(電波監(jiān)理委員會規(guī)則第18號)
有關(guān)特定無線設(shè)備的技術(shù)基準(zhǔn)適合證明的規(guī)則(郵政省令第67號)
(4)能力建設(shè)跟不上發(fā)展
日本的人口只是美國的1/2、EU的1/3,按此比例,日本能投入ITS研究開發(fā)領(lǐng)域的研究人員和技術(shù)人員太少。如日本在維持管理體制等課題的實施過程中發(fā)現(xiàn),在沒有對于ITS導(dǎo)入的全面計劃、沒有對于組織內(nèi)部的全面了解的情況下就開始了工作。因此,人力資源是日本的薄弱環(huán)節(jié)。人員培訓(xùn)、人才培養(yǎng),一直是日本強調(diào)要趕上美國和歐洲的一個重要方面。由于需要專門的知識,所以自計劃階段開始就有必要配備專職的職員,同時對于ITS的推廣,有必要和相關(guān)單位保持密切的協(xié)調(diào)。另外,對使用者的教育也很重要,以避免ETC使用者進(jìn)入非ETC車道和無ETC裝置的車輛誤進(jìn)入ETC車道等。
(5)如何與國際標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)
目前,各國之間的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,為ITS的推進(jìn)帶來了一些障礙。比如,目前國際上主要的ETC標(biāo)準(zhǔn)有:以歐洲為代表的CEN標(biāo)準(zhǔn)和以日本為代表的日本ETC標(biāo)準(zhǔn)。這兩種標(biāo)準(zhǔn)的簡單情況比較如下:
由于國際標(biāo)準(zhǔn)是以CEN為主導(dǎo)開始研究的,日本的標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)的不一致使得日本產(chǎn)品的國際化受到了阻礙。為此,日本正在積極地參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。
(6)對中小型風(fēng)險型企業(yè)的支持
由于ITS是一個新興的產(chǎn)業(yè),對于掌握高新技術(shù)的對中小型風(fēng)險型企業(yè)在競爭中技術(shù)上并不處于劣勢。但由于資金、人員、準(zhǔn)備等方面的原因,其發(fā)展受到了制約。日本目前投入大量人力、物力、財力進(jìn)行ITS研究的還多是豐田汽車、電裝、松下、索尼等大型企業(yè),日本政府及民間機構(gòu)對對中小型風(fēng)險型企業(yè)的支持還不夠。
三、思考與結(jié)論
中國既是當(dāng)今世界上道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度最快的國家,又是交通需求增長最快的國家。根據(jù)我國的《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十個五年計劃綱要》,未來的十年,這種趨勢將不會改變。這一期間正是智能交通系統(tǒng)在世界主要國家進(jìn)入全面實施的階段,因此,中國也迫切需要根據(jù)中國道路交通的實際需求盡早啟動在運輸網(wǎng)中應(yīng)用智能交通系統(tǒng)來提高運輸效率、保障安全和保護(hù)環(huán)境的工程,以實現(xiàn)道路交通運輸?shù)目沙掷m(xù)發(fā)展目標(biāo)。
以下是幾點關(guān)于中國發(fā)展ITS的思考:
1.盡早啟動中國的ITS進(jìn)程
八十年代以來,各發(fā)達(dá)國家雖然已經(jīng)基本建成了四通八達(dá)的現(xiàn)代化國家道路網(wǎng),但隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,路網(wǎng)通行能力滿足不了日益增長的交通需求,交通擁擠、阻塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,交通污染與事故越來越引起社會普遍的關(guān)注。經(jīng)過長期和廣泛的研究,這些國家已從主要依靠修建更多的道路,擴大路網(wǎng)規(guī)模來解決日益增長的交通需求,轉(zhuǎn)移到用高新技術(shù)來改造現(xiàn)有道路運輸系統(tǒng)及其管理體系,從而達(dá)到大幅度提高路網(wǎng)通行能力和服務(wù)質(zhì)量的目的。
對于我國這樣一個處于發(fā)展中的國家來說,道路基礎(chǔ)設(shè)施仍然比較薄弱,基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量的缺口很大,因此在相當(dāng)一段時間內(nèi)我國交通運輸增長的需求首先還必須靠提供更多的基礎(chǔ)設(shè)施來滿足,特別是建設(shè)完善的道路網(wǎng)絡(luò)。我國目前人均占有的道路面積僅是發(fā)達(dá)國家平均水平的幾十分之一到十幾分之一,經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及機動車保有量的激增,使交通基礎(chǔ)設(shè)施的供給能力與需求之間的矛盾更加突出,因此中國的道路建設(shè)還將持續(xù)相當(dāng)長的一段時間。另一方面,廣大農(nóng)村的城市化進(jìn)程剛剛開始,這一矛盾在短期內(nèi)還難以緩解。運輸效率低下、城市交通堵塞和大氣環(huán)境污染加劇,已經(jīng)成為我國各大中城市面臨的最為迫切需要解決的問題之一。據(jù)不完全統(tǒng)計,中國每年因交通事故和擁擠所引起的損失至少1700億元人民幣,而這種趨勢目前還在加劇。解決城市交通擁擠和堵塞已成為中國大城市交通面臨的一項十分迫切的任務(wù)。因此中國需要發(fā)展ITS是毋庸置疑的。但是中國ITS的開發(fā)和應(yīng)用與國外有著很大的不同,最大的區(qū)別就是我們ITS的開發(fā)和應(yīng)用必須與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)同行。這種區(qū)別使得我們在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的同時,可以將ITS應(yīng)用的基礎(chǔ)條件一并考慮,甚至同步建設(shè)。
根據(jù)世界各國幾十年的統(tǒng)計,道路的增長率總是低于汽車的增長率,在發(fā)達(dá)國家,道路的增長已經(jīng)接近于停滯,而1995年世界汽車的增長率仍然有3.5%(汽車的保有量超過8億輛)。因此僅靠興建新的道路是不可能解決問題的。盡管道路的增長比汽車的增長慢,但是現(xiàn)有路網(wǎng)是否得到了充分的利用了呢?沒有,我們實際的經(jīng)驗也可以證明這一點,如果我們能夠全面的充分的了解路網(wǎng)上的交通信息,無疑將會有利于我們的出行。
1996年與1978年相比,中國的機動車增加了27倍,而公路通車?yán)锍虄H增加了0.32倍。以上海為例,雖然說上海的人均道路面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國外同類大城市,但上海市的汽車保有量也少得多。按照車均計算,上海市的車均占路面積為183.27m2/車,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于東京的32.85m2/車和大阪的34.25m2/車;上海市道路交叉口的通行能力,僅相當(dāng)于國外交叉口的62%;上海道路的可達(dá)性指標(biāo)相當(dāng)于東京的1.5倍、大阪的2倍。但上海市的交通事故死亡率卻高得驚人?蓮囊粋側(cè)面表明,國內(nèi)已有的道路設(shè)施的效率沒有充分地發(fā)揮,還大有潛力可挖,必須盡早啟動中國的ITS進(jìn)程。
2.ITS應(yīng)作為國家重點項目,統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施
中國正處在城市化、機動化快速啟動的階段,與日本相比,在人均資源占有率、國土面積小/人口密度大等方面有很多相似的地方。在城市化、機動化過程中,已經(jīng)產(chǎn)生嚴(yán)重的交通問題,應(yīng)該盡早將智能交通系統(tǒng)作為中國未來交通運輸領(lǐng)域發(fā)展的重要方向。
智能交通系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用涉及到綜合運輸系統(tǒng)中的許多部門,如交通部、信息產(chǎn)業(yè)部、經(jīng)貿(mào)委、鐵道部、公安部、國家技術(shù)監(jiān)督局等有關(guān)部門,為此中國必須把ITS作為國家重點項目,總體統(tǒng)一規(guī)劃包括道路、鐵路、水運民航在內(nèi)的中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略,標(biāo)準(zhǔn)制定和人材培訓(xùn),并組織分步實施ITS關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和示范工程。
3.ITS是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的有效手段
ITS是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的有效手段。美國前運輸部長談到將來的發(fā)展時說:“這個國家(注:指美國)還將會修建更多的公路,但是我們僅想到水泥和鋼材,我們將錯過全球的通信革命!保ㄒ訳.S. Department of Transportation News Release, Jan. 10, 19
96)。日本利用其技術(shù)優(yōu)勢,將ITS作為激活內(nèi)需、拉動日本經(jīng)濟(jì)增長的產(chǎn)業(yè),同時瞄準(zhǔn)國際市場、增強其國際競爭力。日本認(rèn)為其ITS的實用化發(fā)展,將可以通過汽車產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的協(xié)作創(chuàng)建出一個新的產(chǎn)業(yè)。以前一直以提高汽車本身的性能為目標(biāo)的汽車產(chǎn)業(yè),以后可能會把眼光放的更遠(yuǎn),思考新的汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方式。據(jù)日本對2000~2015年ITS市場規(guī)模的預(yù)測,認(rèn)為ITS將成為其21世紀(jì)前半期最大的產(chǎn)業(yè);此期間的ITS市場規(guī)模預(yù)計為60兆日元(如同時考慮受其影響的其它產(chǎn)業(yè)的話,ITS的市場規(guī)模將達(dá)到100兆日元),當(dāng)然這其中包括政府在ITS基礎(chǔ)設(shè)施中的采購,如交通控制系統(tǒng)、運輸管理系統(tǒng)、消費者購買的ITS消費品(如汽車導(dǎo)航產(chǎn)品、車載信息設(shè)備、不停車收費卡等等);并預(yù)計將于2005年增加33萬個工作機會,2015年增加107萬個工作機會。
ITS將是我國高新技術(shù)應(yīng)用的巨大市場之一,因此建設(shè)ITS對于我國實現(xiàn)跳躍式發(fā)展,實現(xiàn)高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化具有重大的意義。中國必須認(rèn)識到ITS是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的有效手段,積極發(fā)揮ITS改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的作用。
四、對中國發(fā)展ITS的建議
由于ITS順應(yīng)了經(jīng)濟(jì)全球化、信息化的趨勢,在提高交通運輸效率和效益、保證運輸安全、改善環(huán)境影響等方面作用明顯,因此引起世界各國的廣泛重視。我國政府也應(yīng)該將ITS作為中國未來交通運輸領(lǐng)域發(fā)展的重要方向,將實施ITS作為推進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)信息化的一項重要任務(wù)。以下是根據(jù)國內(nèi)外ITS發(fā)展的情況及取得的經(jīng)驗、教訓(xùn)提出的對我國如何發(fā)展ITS的幾點建議。
1.采取跨越式發(fā)展戰(zhàn)略,制定并實施中國的ITS
ITS是建立在較完善的道路設(shè)施基礎(chǔ)上的,發(fā)達(dá)國家目前已經(jīng)建成了四通八達(dá)的高速公路網(wǎng),城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也已基本完成,他們是在這樣的條件下開發(fā)和應(yīng)用ITS的。中國的城市仍處于發(fā)展期,修建足夠數(shù)量的道路仍然是政府的重要任務(wù),但是我們必須充分認(rèn)識到,中國的ITS不能等城市化、機動化實現(xiàn)后再起步,在修建新道路和建設(shè)城市新區(qū)時,必須將交通的規(guī)劃與其他建設(shè)一同考慮,并且為將來智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用預(yù)留必要的基礎(chǔ)設(shè)施。
在ITS的發(fā)展方面,由于我國在技術(shù)、設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)、政策水平等方面與歐、美、日等國家的差距,我們在ITS的研發(fā)、應(yīng)用上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于這些國家。但是,經(jīng)過幾年的探索和實踐,中國目前在ITS的開發(fā)和應(yīng)用方面也取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)步,為今后智能交通系統(tǒng)的深入開發(fā)和應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。為了迎頭趕上ITS的發(fā)展,迎接新產(chǎn)業(yè)的浪潮,我們必須采取跨越式發(fā)展戰(zhàn)略(包括技術(shù)上的跨越),盡早制定并實施中國的ITS發(fā)展規(guī)劃。
2.結(jié)合中國的國情,確定中國ITS的發(fā)展規(guī)劃及優(yōu)先領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
中國的交通管理系統(tǒng)與發(fā)達(dá)國家的構(gòu)成基本相同,但是由于中國交通的構(gòu)成(機動車、非機動車、行人等的混合交通)與發(fā)達(dá)國家有很大的不同,中國的文化背景和交通行為與發(fā)達(dá)國家差別很大,因此必須結(jié)合中國的國情,制定中國ITS的發(fā)展規(guī)劃及優(yōu)先領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 確定中國ITS的發(fā)展規(guī)劃
ITS發(fā)展規(guī)劃是推行ITS首先需要進(jìn)行的工作,其任務(wù)是根據(jù)某一地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要,明確系統(tǒng)的戰(zhàn)略目標(biāo),確定開發(fā)過程的戰(zhàn)略布局,劃分政府、企業(yè)、研究單位之間的協(xié)同任務(wù),確定系統(tǒng)整體框架結(jié)構(gòu),以及相應(yīng)的信息組織方案,制定相應(yīng)的戰(zhàn)略措施。
2.2 制定智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)
由于智能交通系統(tǒng)是一個非常大的系統(tǒng),需要許多部門和企業(yè)提供產(chǎn)品,因此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定必須走在前面。智能交通系統(tǒng)大范圍應(yīng)用的基礎(chǔ)是標(biāo)準(zhǔn)化,反之,標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展又將大大促進(jìn)智能交通系統(tǒng)的實施。目前,國際上有關(guān)智能交通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系的研究已進(jìn)入一個深入的階段,而國內(nèi)智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作起步較晚,如不能及時有效地進(jìn)行這一工作,將直接影響我國智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的協(xié)調(diào)發(fā)展。
為了做到這一點,必須總結(jié)既定的ITS相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(ITS領(lǐng)域中會采用到的國標(biāo)、行標(biāo)、國際標(biāo)準(zhǔn)),制定適合國內(nèi)情況并與國際接軌的智能交通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系表。
2.3 中國ITS發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域
(1)不停車收費
不停車收費是ITS服務(wù)領(lǐng)域中的一個特殊方面,由于它涉及交通基礎(chǔ)設(shè)施投資的回收,又是緩解收費站交通堵塞的有效手段,而且在使用中收費卡的用量又很大,因此各個國家都把不停車收費系統(tǒng)(ETC)作為ITS領(lǐng)域最先投入應(yīng)用的系統(tǒng)來開發(fā)。我國也不能例外。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,中國許多地區(qū)的高等級公路交通量迅速上升,例如廣州到佛山的高速公路,平均24小時交通量為2.76萬輛,平均年增長率為10.6%;廣州市的北環(huán)高速公路,日交通量已近10萬輛,在這些高速公路高峰時,收費站已經(jīng)成為“瓶頸”,在廣東行車20分鐘,排隊交費20分鐘的事時有發(fā)生。所以目前我國應(yīng)把不停車收費系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用列為我國ITS領(lǐng)域首先啟動的項目。
先發(fā)展公共交通體系及與之相配套的ITS系統(tǒng);
城市公共交通的發(fā)展與城市的交通政策和道路的配套有關(guān)。針對中國城市交通特有的汽車、自行車和行人混行的混合交通特點,在中國目前機動化水平還不是很高的情況下,我國政府必須首先著眼于發(fā)展公共交通體系及與之相配套的ITS系統(tǒng),對未來交通發(fā)展進(jìn)行引導(dǎo)。首先,在現(xiàn)有道路的條件下,采取公交優(yōu)先的政策,合理地為各種交通方式分配道路。同時還要應(yīng)用先進(jìn)的管理技術(shù)和設(shè)備如計算機化的指揮調(diào)度系統(tǒng)等,加強管理以使得公共交通系統(tǒng)有效地運行。并且配合必要的視頻監(jiān)視手段和通信手段,使得道路交通處于有效的監(jiān)控之下;采用比較簡單和低成本的方法如通過無線電廣播和電視將道路交通信息提供給行人等道路的使用者。
在城市間,目前正在發(fā)展高速、安全和舒適的定班客運,特別是在高等級公路上,這種高速客運已經(jīng)成為城市間客運的主要方式。目前需要發(fā)展有GPS定位的計算機化指揮調(diào)度系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)的計算機售票系統(tǒng)、公路交通安全和事故預(yù)防系統(tǒng)、以高等級公路為基礎(chǔ)的快速貨運監(jiān)控系統(tǒng)、交通通信及收費系統(tǒng)、交通信息服務(wù)系統(tǒng)等相關(guān)的智能交通系統(tǒng)。
在發(fā)展公共交通體系的同時,還必須同時考慮到出租車系統(tǒng)和自行車系統(tǒng)。例如,在北京的交通流量中TAXI約占40%,而其客運量僅占10%,因此控制其空駛率將對緩解北京的交通擁堵有很大作用。對出租車的管理主要是通過叫車方式系統(tǒng)控制其空駛率。這就需要利用GPS,當(dāng)乘客叫車時,出租車可以盡快到達(dá);另外車載電子導(dǎo)航系統(tǒng)安裝后,出租車可以選擇合適的路線行駛,少走彎路。因自行車有無污染、無能耗、占地少、機動等等優(yōu)點,非常符合中國國情,對自行車的使用仍應(yīng)鼓勵,但要作好對遵守交通規(guī)則的教育及引導(dǎo)。
3.把ITS作為國家級高新項目,充分發(fā)揮中央政府的作用,推進(jìn)ITS的發(fā)展
智能交通系統(tǒng)不是一項簡單的設(shè)備集成或技術(shù)集成項目,而是一項涉及眾多領(lǐng)
域和部門的復(fù)雜的社會系統(tǒng)工程。在ITS建設(shè)過程中,需要許多專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員共同協(xié)作,同時需要在多個行業(yè)及管理部門之間建立良好的協(xié)調(diào)關(guān)系,以達(dá)到整合分散開發(fā)的多個項目,構(gòu)成協(xié)作運行的復(fù)雜巨系統(tǒng)的目標(biāo)。為此,必須把ITS作為國家級高新項目,充分發(fā)揮中央政府的作用,推進(jìn)ITS在中國的健康發(fā)展。
當(dāng)然,推行ITS需要大量的資金投入,不可缺少國家的支持。特別是預(yù)算,如果沒有相關(guān)的補助很難得到保障。在試點事業(yè)實施時如果國家能以某種形式提供財政支持(即使少量),也可表明國家對于推進(jìn)地區(qū)ITS的立場,這樣更便于得到地方財政的支持。建議可以采用發(fā)行債券、提高稅收等辦法籌集資金。
4.在我國技術(shù)落后的情況下,應(yīng)采取以市場換技術(shù)的方針,初期讓出市場,引進(jìn)技術(shù)。
發(fā)達(dá)國家是ITS開發(fā)和應(yīng)用的先導(dǎo)。ITS從發(fā)達(dá)國家來,我們的交通管理、道路管理都在學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家,我們的信息系統(tǒng)建設(shè)也是發(fā)達(dá)國家提出的概念和產(chǎn)品,可以說中國ITS的應(yīng)用將是追趕型的。在我國技術(shù)落后的情況下,更應(yīng)注重國際合作(如與日本ITS協(xié)會、建設(shè)省的合作等等),采取以市場換技術(shù)的策略,初期讓出部分市場以引進(jìn)技術(shù),逐步形成自主開發(fā)能力和實現(xiàn)國產(chǎn)化,拉動內(nèi)需。
發(fā)達(dá)國家的政府和民間企業(yè)對ITS的研究和開發(fā)投入了大量的金錢,這在交通運輸領(lǐng)域中是從來沒有過的,這與ITS的巨大市場前景是分不開的。在中國ITS的市場同樣巨大。僅以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為例,截止到1996年,中國大陸已經(jīng)修建了超過3200公里的高速公路,高等級公路達(dá)到1.78萬公里。監(jiān)控、通信、收費是目前高速公路ITS應(yīng)用的主要方面,然而,其中僅有不到半數(shù)的公路為安全、通信、監(jiān)控、收費裝備了相對完善的管理系統(tǒng)和服務(wù)設(shè)施。由于管理原因和相連支路尚未連成完整的網(wǎng)絡(luò),這些投資巨大的工程在提高系統(tǒng)容量和服務(wù)水平上仍有很大潛力。另外,中國還將建設(shè)3.5萬公里的高等級公路,其中有相當(dāng)一部分需要建設(shè)通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng)。這部分的投資一般占到基本建設(shè)總投資的3%~4%。1998年中國在公路方面的建設(shè)投資為1800億元,如果其中的1000億元用于高速公路的建設(shè),則通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng)方面的投資就有30~40億元。這僅僅是當(dāng)前ITS應(yīng)用的初級水平,而且僅限于高速公路建設(shè)。如果考慮到城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及今后ITS應(yīng)用水平的提高,中國ITS市場的容量將是一個天文數(shù)字。
正如前面所說的,中國ITS與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)同行,而且我國的信息化水平較低,因此在中國開發(fā)和推銷ITS相關(guān)的產(chǎn)品就與發(fā)達(dá)國家有很大的不同。另外,中國ITS近期內(nèi)將以投資類產(chǎn)品為主,而且中國使用ITS產(chǎn)品的最大用戶將是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資者。鑒于此,日本等ITS技術(shù)先進(jìn)大國非?粗刂袊腎TS市場,一心想打開中國ITS市場的大門。對我國而言,正可以利用此優(yōu)勢,采取以市場換技術(shù)的方針,初期讓出部分市場以引進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)我國ITS的跨越式發(fā)展。
5.按政府導(dǎo)向、企業(yè)為主體、市場機制運作的運作模式進(jìn)行運作
ITS既具有社會基礎(chǔ)設(shè)施的特性,同時又有其市場性。因此在導(dǎo)入ITS時要平衡考慮ITS的公共性和市場性,按政府導(dǎo)向、企業(yè)為主體、市場機制運作的運作模式進(jìn)行運作。
政府和民間企業(yè)應(yīng)致力于ITS的環(huán)境整備。即:政府應(yīng)在政策上提供便利,解除各種制度的限制,建立利于地區(qū)ITS系統(tǒng)發(fā)展的有利環(huán)境,并協(xié)助ITS技術(shù)的開發(fā)、論證、評價、標(biāo)準(zhǔn)化等基礎(chǔ)事業(yè)的整備,促進(jìn)ITS技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和普及化。企業(yè)應(yīng)及早針對各地區(qū)、各階段的進(jìn)度制定行動方案,即時提交系統(tǒng)提案,參與ITS的早期教育與系統(tǒng)框架的普及啟蒙活動。
6.區(qū)別不同規(guī)模的城市,實行分類指導(dǎo)的方針
政府還必須充分考慮各地區(qū)的特性,把握大城市、中小城市等不同規(guī)模城市對ITS的需求差異情況,實行分類指導(dǎo)。
對基礎(chǔ)較好、有現(xiàn)實需求的大城市,政府應(yīng)促使其多方面啟動ITS,如北京、上海、重慶、廣州、深圳、大連、沈陽、濟(jì)南、青島、福州等城市可以優(yōu)先發(fā)展。對中小城市可以鼓勵其選擇某些先進(jìn)適用技術(shù)進(jìn)行試點實驗、運用。同時有計劃地由東部向西部逐步推進(jìn)。
7.避免一哄而上,重復(fù)投資
對ITS的發(fā)展,應(yīng)全國統(tǒng)籌規(guī)劃,考慮產(chǎn)業(yè)如何布局,而不應(yīng)一哄而上、重復(fù)投資、盲目發(fā)展。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市間的車輛來往頻繁,一個地區(qū)在構(gòu)筑ITS系統(tǒng)時,如果與其他地區(qū)的完全不溝通,將造成獨立不兼容、非效率的系統(tǒng)。因此從全國兼容的角度,也需要統(tǒng)籌考慮。實際上,一個地區(qū)的各種研究實驗成果,可能也適用于其他地區(qū),特別是基礎(chǔ)系統(tǒng)部分應(yīng)保持一致性。后續(xù)的城市要活用先行地區(qū)的經(jīng)驗,因為先行地區(qū)關(guān)于各方面關(guān)系的調(diào)整、財政問題等的解決方案,是長期實踐得出的經(jīng)驗。有效地利用這些經(jīng)驗,對ITS的推廣很有意義。
另外,還必須制定行動計劃和完善推進(jìn)體制。為成功開展ITS,要將ITS列入各地區(qū)的地區(qū)振興計劃、地區(qū)信息化計劃和交通安全計劃的顯著位置,并依據(jù)地區(qū)交通體系和城市規(guī)劃制定行動計劃。因此,在項目計劃階段,技術(shù)、運營方式、行動計劃三者要同時考慮。
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