第2篇 智慧道路篇

第6章 智慧道路交通發(fā)展現(xiàn)狀分析

6.1 國外智能交通發(fā)展現(xiàn)狀分析

6.1.1 美國

美國智能交通技術(shù)發(fā)展根據(jù)研究目標、特點和關(guān)注的重點大體分為兩階段[1]。第一階段為1991—1997年，以《陸上綜合運輸效率化法案》為標志。這一階段以智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System，ITS）關(guān)鍵技術(shù)研究為主，美國采用自上而下的方式，提出全國統(tǒng)一的ITS體系框架，設(shè)立的項目均是圍繞框架下的核心技術(shù)。第二階段為1998年至今，以《面向21世紀的運輸權(quán)益法案》為標志，美國ITS發(fā)展由第一階段的“關(guān)鍵技術(shù)研究”轉(zhuǎn)向“基礎(chǔ)設(shè)施實踐和集成”。這一時期車與車、車與基礎(chǔ)設(shè)施間通信越來越受重視，車輛安全及車路協(xié)同技術(shù)成為重點關(guān)注對象，研究內(nèi)容包括綜合交通協(xié)調(diào)技術(shù)、車輛安全技術(shù)等，更加注重實效和相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。美國智能交通政策變遷見表6-1。

2020年3月，美國交通部發(fā)布《智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略規(guī)劃2020—2025》[5]（以下簡稱《戰(zhàn)略》），對于ITS戰(zhàn)略部署由自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)的單點突破到新興科技的全面創(chuàng)新。此外，《戰(zhàn)略》首次將數(shù)據(jù)交換共享上升至國家層面，同時，將改善網(wǎng)絡(luò)安全、穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)運營作為未來ITS數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)的重點舉措。《戰(zhàn)略》提出完整出行成為ITS服務(wù)的新方向，旨在為所有出行者提供可選擇的、全鏈條的智能出行服務(wù)。重點在行程規(guī)劃、無障礙公交、戶外導航、室內(nèi)導航、路口安全等方面形成可復制的出行模式，以期實現(xiàn)無障礙公交的殘疾人出行滿意度達80%，預(yù)約出行者的時間減少40%，路口事故率減少20%等目標。

美國的智能交通與自動駕駛密不可分。早在1992年美國就發(fā)布了《智能車-高速路系統(tǒng)戰(zhàn)略計劃》闡述智能車-路的相關(guān)功能，之后分別于2017年9月、2018年10月、2020年1月發(fā)布《自動駕駛2.0》《自動駕駛3.0》《自動駕駛4.0》。美國自動駕駛關(guān)注點從小汽車自動化延伸至公交、貨運物流，并推動港口、公路多模式多場景示范運營。2010年，美國全面推動車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并將其上升為國家重要戰(zhàn)略。2021年1月又發(fā)布了《自動駕駛車輛綜合計劃》[6]，作為《自動駕駛4.0》的延伸。《自動駕駛車輛綜合計劃》制定了美國交通運輸?shù)亩嗍铰?lián)運戰(zhàn)略，以促進合作和提高透明度，使監(jiān)管環(huán)境更加現(xiàn)代化，并為自動駕駛車輛的安全集成準備運輸系統(tǒng)。

6.1.2 歐盟

在歐洲，ITS的開發(fā)和應(yīng)用與歐盟的交通運輸一體化建設(shè)進程緊密聯(lián)系在一起。1985年，歐盟19個成員國成立歐洲道路運輸信息技術(shù)實施組織，實施智能道路和車載設(shè)備的研究發(fā)展計劃；1986年，以奔馳汽車公司為主的歐洲14家汽車公司進行了民間主導的PROMETHEUS（Programme for European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety）研究計劃，其主要目的是開發(fā)高性能汽車。在PROMETHEUS研究計劃進行的同時，1989年，歐洲10多個國家投資50多億美元，聯(lián)合執(zhí)行“保障車輛安全的歐洲道路基礎(chǔ)設(shè)施計劃”（Dedicated Road Infrastructure for Vehicle Safety in Europe，DRIVE），通過完善道路設(shè)施，提高道路交通的安全性和運輸效率。

歐洲是最早提出交通通信應(yīng)用的地區(qū)，1991年成立了歐洲道路運輸遠程通信實施組織（European Road Transport Telematics Implementation Co-ordination Organization，ERTICO）。歐洲各國展開了Telematics的應(yīng)用開發(fā)，在全歐范圍內(nèi)建立了專門的交通無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，智能交通系統(tǒng)的交通管理、車輛行駛和電子收費等都圍繞Telematics和全歐無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)來展開。

歐洲共同體委員會2001年9月12日以COM（2001）370號文發(fā)布運輸白皮書《到2010的歐洲運輸政策：決定的時刻》，提出改善運輸?shù)目沙掷m(xù)性的理念，即通過恢復道路、鐵路、水路與航運之間的平衡，發(fā)展多式聯(lián)運運輸，與擁擠做斗爭，并將安全與服務(wù)質(zhì)量置于運輸政策的核心。為使ITS能更好地貢獻一個更為清潔、更為安全和更有效率的運輸系統(tǒng)，2010年歐盟委員會發(fā)布了《ITS發(fā)展行動計劃》，針對歐洲地理上的連續(xù)性特點，提出了一套歐洲范圍內(nèi)協(xié)調(diào)部署ITS的具體措施和實施框架，以實現(xiàn)歐洲范圍內(nèi)ITS部署的整體化、可互操作化和交通服務(wù)的無縫銜接。

2016年11月30日，歐盟委員會通過《歐洲合作式智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略》，目標是到2019年在歐盟國家道路上大規(guī)模配置合作式智能交通系統(tǒng)，實現(xiàn)汽車與汽車之間、汽車與道路設(shè)施之間的“智能溝通”，使得道路使用者和交通管理人員能共享信息并有效協(xié)調(diào)。

2020年12月，歐盟委員會公布《可持續(xù)與智能交通戰(zhàn)略》[7]（以下簡稱新戰(zhàn)略），對綠色與智能交通長期發(fā)展任務(wù)進行了部署。新戰(zhàn)略提出歐盟力爭到2050年使交通運輸行業(yè)減少90%的碳排放。新戰(zhàn)略還提出，要依靠數(shù)字技術(shù)，建立互聯(lián)共享的線上電子票務(wù)系統(tǒng)，貨物運輸也將實現(xiàn)無紙化。在城市交通方面，歐盟將加大部署包括車輛導航系統(tǒng)、智能停車系統(tǒng)、共享汽車、駕駛輔助系統(tǒng)等在內(nèi)的智能交通系統(tǒng)。新戰(zhàn)略強調(diào)了5G網(wǎng)絡(luò)和無人機的作用，稱這兩項技術(shù)將極大地推動交通運輸系統(tǒng)的數(shù)字化和智能化，并將催生新的交通解決方案。歐盟計劃到2025年在歐洲主要陸路交通線上實現(xiàn)不間斷的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，并推進整個交通運輸網(wǎng)絡(luò)的5G部署。

6.1.3 日本

日本ITS發(fā)展可以追溯到20世紀70年代，當時各界投入資源開展了導航系統(tǒng)、安全駕駛技術(shù)等先期研究，是早期智能交通系統(tǒng)的萌芽。經(jīng)過十多年的研發(fā)和應(yīng)用，日本建設(shè)省于1998年5月29日由內(nèi)閣會議做出決議，在日本道路建設(shè)五年規(guī)劃中，將ITS作為推進道路建設(shè)的一個重要舉措正式納入其中。根據(jù)同年8月7日制定的關(guān)于推進智能交通系統(tǒng)（ITS）的整體設(shè)想，由日本警察廳、通產(chǎn)省、運輸省、郵政省等（部、委）出面，委托大學和民間團體聯(lián)合攻關(guān)，積極推進ITS的研制開發(fā)工作。

2004年10月，為了促進ITS發(fā)展，日本ITS戰(zhàn)略發(fā)展委員會針對將來ITS可能影響到的社會領(lǐng)域提出了Smartway建議，標志著日本智能交進入第二個階段，也就是進入實施階段。這個階段的特點就是將以前建設(shè)的各自獨立的VICS、ETC以及AHS/ASV平臺，整合成一個通用的智能交通公共信息平臺，通過這個平臺提供信息服務(wù)、電子收費、安全駕駛、公眾出行支持、交通管理優(yōu)化、緊急救援等智能交通服務(wù)，能夠在確保老年人行動便利等方面產(chǎn)生積極影響，進一步方便民眾使用。

2010年，日本提出下一代ITS發(fā)展目標——智能交通信息點（ITS—Spot）概念，即再次整合Smartway與ASV（安全車輛），通過高速度、大容量的路車通信系統(tǒng)，將所有的ITS服務(wù)集成在一套系統(tǒng)內(nèi)，一個終端就能實現(xiàn)所有的交通出行服務(wù)。整合后的系統(tǒng)不僅能動態(tài)導航、輔助安全駕駛、電子收費，還可以提供其他的服務(wù)，如在高速公路服務(wù)區(qū)或休息區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)接入、電子導航地圖更新、信用卡支付、旅游觀光導航等服務(wù)。日本政府計劃在2011年1月到3月在全國主要的高速公路上部署1600個智能交通信息點，在主要的高速公路休息區(qū)部署50個智能交通信息點，并且開始提供綜合服務(wù)。日本ITS發(fā)展歷程如圖6-1所示。

日本的《ITS發(fā)展戰(zhàn)略2030》主要圍繞駕駛安全支持系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)以及交通數(shù)據(jù)應(yīng)用三個領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)積極開展，其中以車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)最為重要。日本ITS發(fā)展戰(zhàn)略分短期、中期、長期三個階段[8]：2014—2016年為戰(zhàn)略近期階段，在技術(shù)層面大力發(fā)展V2X協(xié)同系統(tǒng)及研發(fā)終端設(shè)備；2017—2020年為戰(zhàn)略中期階段，在2017—2018年完成V2X協(xié)同系統(tǒng)的終端設(shè)備研發(fā)及市場部署，完成智能化等級Level 2的市場化配置，在2020年建設(shè)完成世界上最安全的道路；2021—2030年為戰(zhàn)略遠期階段，建設(shè)完成世界最安全且最暢通的道路，通過自動駕駛汽車的推廣和普及大幅減少交通事故的發(fā)生，實現(xiàn)交通事故發(fā)生次數(shù)接近于零。日本無人駕駛汽車商用化時間節(jié)點見表6-2。

2019年，日本道路新產(chǎn)業(yè)開發(fā)組織（Highway Industry Development Organiza-tion）發(fā)布了《ITS手冊2019》，從日本國家IT戰(zhàn)略計劃背景出發(fā)，總結(jié)了日本智能交通系統(tǒng)的發(fā)展成就，向公眾表明近期ITS前沿技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用示范的重點領(lǐng)域。主要包括：

1）開展車路協(xié)同系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)和合作運營；開展車路協(xié)同系統(tǒng)在物流運輸中的應(yīng)用，力爭在2021年實現(xiàn)商業(yè)化后的高速公路載人車輛編隊系統(tǒng)應(yīng)用；推動弱勢群體服務(wù)的示范應(yīng)用，通過車路協(xié)同車輛自動化操作，保障丘陵地區(qū)老齡化人群的交通安全及物流運輸需求。

2）加強ETC2.0數(shù)據(jù)應(yīng)用，依托路側(cè)機和車載器收發(fā)信息，實現(xiàn)道路信息實時交互、最佳出行線路規(guī)劃等功能，同時為交通擁堵、交通安全、道路收費等政策制定提供支撐。

3）利用先進技術(shù)和通信系統(tǒng)，實現(xiàn)路網(wǎng)運行效率最大化和安全輔助駕駛，主要包括提升交通誘導系統(tǒng)信息提供能力、推動輔助安全駕駛系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用等。