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智能交通技術本土化問題討論
智能交通技術本土化問題討論 摘要:隨著各國交通事業(yè)的飛速發(fā)展,道路越修越長,車輛越來越多,同時交通面臨的問題也越來越嚴重。智能交通技術是這些交通問題的新興邊緣學科解決方案,它起源于美國,目前正在各國得到發(fā)展。智能交通技術的研究內(nèi)容與國情密切相關,因此各國政府在本土化該技術時都根據(jù)本國國情在美國研究內(nèi)容基礎上進行取舍或增補,本文以日本和中國為例對智能交通技術(ITS)的本土化問題進行討論。
1.智能交通系統(tǒng)社會屬性
交通安全、交通堵塞及環(huán)境污染是困擾當今國際交通領域的三大難題,尤其以交通安全問題最為嚴重。 1995年,美國總共發(fā)生交通事故 6613000起,造成 41798人死亡,3386000人受傷,經(jīng)濟損失達 1500億美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡,經(jīng)濟損失達 1億美元 ;而中國則總共發(fā)生交通事故 271843起,致使 71494人在交通事故中死亡,159308人在交通事故中受傷,造成直接經(jīng)濟損失達 152267萬元人民幣[1]。據(jù)專家研究,采用智能交通技術提高道路管理水平后,每年僅交通事故死亡人數(shù)就可減少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。為此,世界各發(fā)達國家競相投入大量資金和人力,開始進行大規(guī)模的智能交通技術研究試驗。
2.智能交通技術國外發(fā)展現(xiàn)狀
智能交通技術是將先進的信息技術、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術、電子控制技術、計算機處理技術等應用于交通運輸行業(yè)從而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運輸系統(tǒng),它使交通基礎設施能發(fā)揮最大效能,從而獲得巨大的社會經(jīng)濟效益。它的功能主要表現(xiàn)在:提高交通的安全水平、提高道路網(wǎng)的通行能力和提高汽車運輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。
在美國,1991年國會通過了“綜合地面運輸效率方案”(ISTEA),旨在利用高新技術和合理的交通分配提高整個路網(wǎng)的效率,由美國運輸部負責全國的ITS發(fā)展工作,并在以后的6年中由政府撥款6.6億美元,用來進行ITS的研究工作。
在日本,建設省作為政府最大投資者,1999年至2000年投入1453億日元用于ITS的開發(fā)。日本對其開展的自動化公路系統(tǒng)開發(fā)計劃制定了具體目標,2001年后開始在全國進行實證試驗,2015年左右在全國主要干線道路實現(xiàn)智能化。日本目前在ITS項目已經(jīng)形成了官方、民間、學術機構(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。
歐洲十多個國家在80年代中期開始投資50多億美元,聯(lián)合執(zhí)行一項旨在完善道路設施提高服務水平的DRIVE計劃,其含義是歐洲用于車輛安全的專用道路基礎設施。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ITS的全面開發(fā)和研究。
3.智能交通技術在日本的本土化
智能交通技術20世紀80年代起源于美國,接著在日本得到發(fā)展。智能交通技術正象其他被引進技術一樣,引進國在引進時,一定要考慮被引進國的實際情況,使之成為本國社會相融技術。美國在ITS體系框架結(jié)構(gòu)中,規(guī)定其研究內(nèi)容為出行者信息服務、過境車輛管理、商用車隊管理等6個系統(tǒng),日本在美國ITS 體系框架基礎上,結(jié)合本國國情制定出包含先進的導航系統(tǒng)、輔助安全駕駛、不停車收費、交通管理最優(yōu)法等9個研究內(nèi)容的日本ITS研究體系框架結(jié)構(gòu) [ 2],并在此框架基礎上開發(fā)了一系列ITS產(chǎn)品,實現(xiàn)了ITS的產(chǎn)業(yè)化。
在日本,汽車導航系統(tǒng)于1989年進入市場, 到目前為止大約40種不同形式的產(chǎn)品服務于用戶。這些系統(tǒng)通過將經(jīng)由路線的堵塞信息、所需時間、交通管制信息、停車場的滿空信息等提供給駕駛員的方式幫助駕駛員在駕駛中可以采用最佳行動,從而實現(xiàn)分散交通流等導航功能。導航系統(tǒng)同時還可以服務于汽車安全,比如1997年9月推向市場的本田雅閣98款,安裝了帶有彎道偵測傳感器的導航系統(tǒng),該系統(tǒng)可以在交通路徑誘導的同時,當前方路段出現(xiàn)彎道時讓司機提前作好準備,從而避免由于彎道出現(xiàn)得太突然而引發(fā)的交通事故。在收費公路方面,日本公共部門和私人公司正加緊合作,爭取早日開發(fā)出一種適合日本所有收費公路的自動收費系統(tǒng)。為將事故防患于未然,日本開始研究智能公路系統(tǒng),即通過車輛及道路的各種傳感器實時監(jiān)測車輛行駛道路周圍環(huán)境及車輛狀況的狀態(tài)信息,并將這些信息實時提供給駕駛員,在必要的情況下還可對車輛實施強制控制。這些項目涉及運輸省的“先進的安全汽車 (ASV)”、通商產(chǎn)業(yè)省的“超級智能汽車系統(tǒng) (SSVS)”、建設省的“自動化公路系統(tǒng)(AHS)”。1996年 9月,AHS在 11km長的環(huán)行道路上進行了一次自動駕駛的試驗運行。 1998年 6月,出版了AHS-I、AHS-c、AHS-a研究所需的基本技術,包括與安全有關的 10個用戶服務 (車道保持、避讓障礙物、避免左轉(zhuǎn)碰撞等 )以及9個提高效率和改善環(huán)境的用戶服務 (保持適當車距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。為了處理與大流量交通有關的問題,日本已經(jīng)使用了交通控制系統(tǒng)。包括信號控制、車載設備獲取的交通信息、公交優(yōu)先、動態(tài)路線引導系統(tǒng)、商用車輛監(jiān)控、繞行信息、減少交通污染的控制信號等。現(xiàn)在日本仍在不斷尋找加強安全性、舒適性和環(huán)境保護的措施[3]。
目前,日本打算通過技術開發(fā)、制定國際標準、對發(fā)展中國家進行技術援助等途徑來開發(fā)和輸出其ITS技術。
4.智能交通技術在中國的本土化
中國是一個發(fā)展中國家,交通運輸基礎設施短缺,需要加快建設,另一方面也存在交通設施利用率低、管理技術落后、交通安全形式嚴峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內(nèi)仍然處于建設期(根據(jù)“五縱七橫”公路主骨架的布局框架,建設12條約35 000公里以高等級公路組成的國道主干線),而這一期間正是智能交通技術在全世界進入全面實施階段,中國也需要根據(jù)中國公路運輸?shù)膶嶋H需求探討在中國公路運輸網(wǎng)中應用智能交通技術來提高運輸效率、保障安全和保護環(huán)境的可能性。2000年,國家交通部、建設部、公安部聯(lián)合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家ITS體系框架》規(guī)定我國ITS發(fā)展主要集中在不停車收費、出行者信息服務、城市交通管理、公共交通系統(tǒng)、智能公路系統(tǒng)等9個方面[ 2]。
我國ITS研究可以追朔于80年代的公路收費系統(tǒng)研制,那時國家科技攻關項目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計算機技術、通信技術和電子技術用于監(jiān)控和管理系統(tǒng);進入90年代,我國開始關注國際上ITS的發(fā)展。1995年,交通部ITS工程研究中心進行了GPS(衛(wèi)星定位系統(tǒng))與導駕系統(tǒng)研究、基于GPS的路政車輛管理系統(tǒng)等一系列項目研究,交通部還與各省廳開展了“網(wǎng)絡環(huán)境下不停車收費系統(tǒng)”的聯(lián)合攻關。1999年,由交通部、科技部、建設部等十多個相關部門組成了國家智能交通系統(tǒng)工程技術研究中心,將ITS。未來交通建設和發(fā)展的優(yōu)先領域予以重點支持。 由于世界各國把不停車收費系統(tǒng)作為ITS領域最先投入應用的系統(tǒng)開發(fā),以此來擴大道路建設資金來源,緩解收費站交通堵塞,減少環(huán)境污染,所以我國也把聯(lián)網(wǎng)收費、不停車收費系統(tǒng)的開發(fā)和應用列為國家ITS領域首先啟動的項目。
從1998年初開始,交通部就組織開展了“網(wǎng)絡環(huán)境下的不停車收費系統(tǒng)研究”,并在4個省市進行了示范工程。1999年1月1日,廣州市“一卡通”不停車收費系統(tǒng)投入運行,到目前已開通不停車收費車道40余條。同時,圍繞交通監(jiān)控、汽車智能導航等系統(tǒng),以及一大批科研成果及技術產(chǎn)品得到實際應用,對提高社會和公交出租車輛通行效率,改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動作用。
ITS建設投入已經(jīng)達到40億-50億元,據(jù)了解,預計到2010年,“五縱七橫”國道主干網(wǎng)將基本建成,網(wǎng)絡將貫穿全國主要大中城市,到2015年國道主干線和公路主樞紐系統(tǒng)將全面建成,構(gòu)筑起以高速公路為主體的公路運輸主骨架。 在這個完善的道路網(wǎng)絡里,絕大部分已建和所有新建的高速公路都預埋了比較充裕的管道,部分管孔已鋪設了光纖,它將是承載智能交通業(yè)務的良好基礎設施。僅以基礎設施建設為例,我國將建設3.5萬公里的高等級公路,在高等級公路的建設中,有相當一部分需要建設通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng),目前這一部分投資一般占總投資的4%-5%。 1999年,我國公路建設投資達2000億元以上,如果其中的1000億元用于高等級公路建設,那么通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng)方面的投資將達到40億-50億元,這僅僅是當前通信、監(jiān)控和收費系統(tǒng)ITS應用的初級水平。如果考慮到城市基礎設施的建設以及今后ITS應用水平的提高等諸多因素,我國的ITS市場規(guī)模將以百億元、甚至千億元計算。 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,ITS的研發(fā)和應用將會越來越新、越來越快,為我國的高新技術產(chǎn)業(yè)、眾多商家提供了一個巨大的商機和市場,我國即將掀起ITS產(chǎn)業(yè)建設的熱潮,智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。
5.結(jié)論
智能交通技術是一項起源于美國的新興技術,各個國家在引進的時候都必須考慮本國的實際情況,充分考慮引進技術與本國文化的整合,考慮技術位差。任何新技術如果沒有現(xiàn)有技術對之消化吸收就是失敗的,所以各個國家在制定本國ITS發(fā)展內(nèi)容時,必須對本國現(xiàn)有技術進行整合,然后再把與現(xiàn)有技術相近的內(nèi)容作為自己的近期發(fā)展目標。
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