王笑京：智能交通演進與未來發(fā)展

　　智能交通系統(tǒng)（即ＩＴＳ）正式作為一個專用名詞出現(xiàn)是在１９９４年，它是通信、信息和控制技術(shù)在交通系統(tǒng)中集成應(yīng)用的產(chǎn)物。但是應(yīng)用這些技術(shù)改進交通運輸效率、改善安全、減少環(huán)境污染的工作則從上世紀(jì)７０年代就逐漸開展了，只不過大家并沒有統(tǒng)一叫法，各發(fā)達國家最開始都是以不同項目名稱作為交流的名詞，如歐洲的ＰＲＯＭＥＴＨＥＵＳ、ＤＲＩＶＥ和ＴＥＬＥＭＡＴＩＣＳ，日本的ＰＡＣＳ、ＶＩＣＳ、ＡＳＶ和ＵＴＭＳ等，美國的ＥＲＧＳ、ＭＯＢＩＬＩＴＹ２０００和ＩＶＨＳ等。進入本世紀(jì)，ＩＴＳ逐漸在發(fā)達國家投入規(guī)模應(yīng)用，也產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟效益，但是各國對ＩＴＳ的開發(fā)并沒有停止，各國的政府和企業(yè)緊緊抓住通信和信息技術(shù)的進步，根據(jù)ＩＴＳ應(yīng)用的實際效果，不斷調(diào)整開發(fā)和應(yīng)用的目標(biāo)、調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、調(diào)整應(yīng)用重點，并取得了長足進步。例如，用于交通安全的車車通信接近實用，而車路通信已開始實用；以寬帶移動通信為依托的下一代交通信息服務(wù)系統(tǒng)開始暫露頭腳；車路合作系統(tǒng)在改善交通安全和減少排放方面的效果明顯。因此認真分析國內(nèi)外ＩＴＳ的實際狀況，確定中國新一代ＩＴＳ的發(fā)展方向，以及研究國內(nèi)ＩＴＳ和新一代信息技術(shù)的具體發(fā)展方法，對政府決策部門、企業(yè)和研究機構(gòu)十分重要。

　　一、智能交通系統(tǒng)體系框架的回顧

　　智能交通系統(tǒng)（ＩＴＳ）在發(fā)達國家最先從道路交通開始，現(xiàn)在也仍然是以道路交通為主，這主要是因為道路交通的組織化程度最低，而接入性最高。這種組織化程度低，接入性高的特點恰恰是智能交通系統(tǒng)發(fā)揮作用最突出的關(guān)鍵點。與之對比的例子是鐵路，其組織化程度最高，而接入性較低，它必須通過道路交通或地鐵與鐵路車站相銜接。

　　對于智能交通系統(tǒng)來說，通信、信息和控制技術(shù)是ＩＴＳ的主要技術(shù)手段，而這些技術(shù)又是不斷變化和日新月異的，但是交通基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)卻是慢變化的，因此就要求設(shè)計者必須考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和服務(wù)功能的穩(wěn)定性及其對新技術(shù)的適應(yīng)性和包容性。這一目標(biāo)是通過智能交通系統(tǒng)的體系框架設(shè)計實現(xiàn)的，上世紀(jì)９０年代中期，美國、日本和歐洲分別啟動了ＩＴＳ體系框架開發(fā)計劃，我國也在“九五”國家科技攻關(guān)計劃中安排了ＩＴＳ體系框架研究，并于２０００年正式發(fā)布。

　　ＩＴＳ體系框架是開發(fā)ＩＴＳ的過程中共同遵守的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，它決定系統(tǒng)如何構(gòu)成，確定功能模塊以及允許模塊間進行通信和協(xié)同的協(xié)議和接口。它對大系統(tǒng)劃分了清晰的層次和子系統(tǒng)，但對各子系統(tǒng)內(nèi)具體使用的技術(shù)和方法不作明確的規(guī)定，在保證目標(biāo)的唯一性和穩(wěn)定性的前提下，對各個子系統(tǒng)內(nèi)部的具體開發(fā)給予充分的空間，但對其功能的要求是明確的。ＩＴＳ體系框架的具體情況可參考資料的有關(guān)內(nèi)容，這里不再贅述。

　　各國開發(fā)ＩＴＳ體系框架和近２０年實踐的經(jīng)驗表明，ＩＴＳ在開發(fā)之初就充分考慮了通信和信息技術(shù)的迅速變化帶來的影響，在邏輯框架和物理框架中特別強調(diào)的服務(wù)功能的邏輯關(guān)系和穩(wěn)定性，在物理框架強調(diào)了數(shù)據(jù)規(guī)范和接口的要求，而不指定具體的通信和信息技術(shù)，這就為ＩＴＳ近２０年的發(fā)展帶來了巨大的空間和活力，像近年來發(fā)展迅速的３Ｇ和４Ｇ移動通信技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算技術(shù)都被ＩＴＳ開發(fā)者吸收并應(yīng)用到具體的服務(wù)中。因此未來一段時間ＩＴＳ的發(fā)展將充分應(yīng)用當(dāng)前最活躍的無線互聯(lián)網(wǎng)、寬帶移動通信、傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)、云計算等技術(shù)，開發(fā)新一代ＩＴＳ。

　　二、智能交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)的演進案例分析

　　智能交通系統(tǒng)在近２０年的發(fā)展中，已經(jīng)有了不少成功的應(yīng)用，如日本的車載導(dǎo)航和不停車收費、美國的５１１服務(wù)、歐洲的智能化公共交通服務(wù)和綜合交通信息服務(wù)等，同時各國（地區(qū)）在已有的應(yīng)用基礎(chǔ)上充分應(yīng)用新技術(shù)，在數(shù)據(jù)獲取、車路數(shù)據(jù)交互、依托道路形成無線接入網(wǎng)等方面將已有應(yīng)用系統(tǒng)進行應(yīng)用再聚焦和提升，逐步演進形成了新的應(yīng)用系統(tǒng)。

　　１、車載導(dǎo)航和不停車收費演進到智能車路合作系統(tǒng)

　　國際上車載導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模最大和最好的是日本，１９９６年在東京地區(qū)開始試點服務(wù)，現(xiàn)在的用戶已經(jīng)有４９００萬。這其中最大的一個系統(tǒng)就是有名的ＶＩＣＳ，２００３年ＶＩＣＳ實現(xiàn)了覆蓋日本全國的服務(wù)，現(xiàn)在它的用戶已經(jīng)超過３２００萬。ＶＩＣＳ最大的特點是有動態(tài)的交通信息服務(wù)，而且在災(zāi)害發(fā)生時，可自動接受緊急信息。

　　國際上最大規(guī)模的、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的不停車收費系統(tǒng)（ＥＴＣ）也是在日本，日本在研制ＥＴＣ和制定標(biāo)準(zhǔn)時就考慮了未來５。８ＧＨｚ無線接入系統(tǒng)的應(yīng)用，從上世紀(jì)９０年代中期開始研制，２０００年開始在高速公路上部署，２００１年起開始應(yīng)用。截止２０１２年２月，底ＥＴＣ用戶已達到４７００多萬，全國平均利用率達到８７％。

　　但是日本政府和產(chǎn)業(yè)界并未止步，他們在以上兩個系統(tǒng)應(yīng)用初步形成規(guī)模時就開始考慮以進一步改善交通運行和交通安全的應(yīng)用，其著力點是交通信息的全面采集以及超高速無線局域網(wǎng)的應(yīng)用。日本國土交通省２００４年提出開發(fā)名為Ｓｍａｒｔｗａｙ系統(tǒng)，該系統(tǒng)以ＥＴＣ系統(tǒng)的５。８ＧＨｚ通信平臺為基礎(chǔ)，集成ＶＩＣＳ和ＥＴＣ以及已基本開發(fā)成型的安全駕駛系統(tǒng)（ＡＳＶ），被日本稱為下一代智能交通系統(tǒng)。與此同時，依托Ｓｍａｒｔｗａｙ建設(shè)智能交通通用信息平臺，提供道路信息、電子收費、安全駕駛、公眾出行支持等九個方面智能交通服務(wù)。為此２００５年初組織了政府、企業(yè)共同參加的聯(lián)合體，參加的企業(yè)包括豐田、日產(chǎn)、ＮＥＣ、三菱、日立、富士通、ＪＲＣ、松下等大企業(yè)。

　　在Ｓｍａｒｔｗａｙ開發(fā)和試驗取得突破性進展的基礎(chǔ)上，豐田公司前會長豐田章一郎于２００９年初代表日本產(chǎn)業(yè)界向政府提出建議：為應(yīng)對金融危機和帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在ＥＴＣ和ＶＩＣＳ普及應(yīng)用的基礎(chǔ)上政府應(yīng)該投資建設(shè)延高速公路的ＩＴＳ信息交互設(shè)施，產(chǎn)業(yè)界則按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)集成化的車載設(shè)備，開辟下一代ＩＴＳ的新應(yīng)用。日本國會于２００９年６月通過了相關(guān)議案，決定政府投資２５０億日元建設(shè)延高速公路的ＩＴＳ信息交互設(shè)施。到２０１１年３月日本在其全國高速公路網(wǎng)上建設(shè)完成了覆蓋全部路網(wǎng)的ＩＴＳ信息交互設(shè)施（ＩＴＳ　Ｓｐｏｔｓ），產(chǎn)業(yè)界推出了新車載機，可提供ＥＴＣ、導(dǎo)航和道路安全信息三項服務(wù)，預(yù)計５年內(nèi)將發(fā)展１０００萬用戶，日本的ＩＴＳ將邁上新臺階。