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《城市交通》杂志
2011年 第6期
转变发展方式 自主发展中国智能交通系统
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  近年来,智能交通系统(ITS)的发展发生了一些明显变化,主要缘于对ITS应用效果的评估、国际能源和气候的变化以及新一代信息技术的发展。中国经济的高速发展和机动化水平的提高举世瞩目,但是随之而来的是交通拥堵和交通事故频发。如何顺应发展方向、应用智能交通技术改善交通系统的运行效率、提高安全水平,是政府、管理机构、专家和公众共同关注的问题。在此,从国际智能交通系统变化以及中国的经济条件和需求出发,对中国下一步智能交通系统的发展方向、路径和重点进行初步讨论。

从智能交通系统世界大会看变化

  智能交通技术既与实际应用结合紧密,又与信息技术发展相关。从1994年召开第一届智能交通系统世界大会至今,智能交通系统走过了17年的历程,这期间智能交通系统关注的热点也在逐渐发生变化。特别是近几年,随着全球变暖和世界金融危机,各国政府和专家也在评估智能交通系统的作用和效果,而且信息技术的发展和需求的变化,以及产业化和企业盈利的要求促使智能交通系统的研究重点发生了比较明显的改变。如20世纪末非常热门的车载导航和数字地图等话题近年来关注度越来越弱,这与其已经进入成熟应用期有一定关系。

  智能交通系统世界大会每年举办,学术界、技术界、企业、应用单位和政府部门都会参加。从大会上各领域专题的分布和数量可以清晰地看出国际智能交通界的关注焦点和话题。选取2008年和2011年同在美国举办的第15届和第18届智能交通系统世界大会进行比较,各领域专题数量分布为:第15届大会,基础设施与交通管理53个、环保20个、安全(含车路合作和通信)60个、车辆与电子19个;第18届大会,基础设施与交通管理44个、环保37个、安全(含车路合作与信息服务)67个、车辆与电子14个。可见,基础设施和交通管理的会议量下降了近20%,环保方面的会议却大幅度增加了85%,而对安全(含车路合作与信息服务)仍然保持了很高的关注度。

  道路交通领域对智能交通系统解决交通拥堵的期望最高,而这方面的专题量却一直在下降。这并不是交通拥堵在世界各国得到了缓解,而是通过多年的应用和评估发现,多数情况下智能交通系统对交通拥堵的缓解是有限的,当然更谈不上解决。为安全而开发的车路合作系统和信息服务系统却是一个效果明显、评估指标较突出的方面,而且能够带动新的产业并提升汽车卖点。

车路合作系统备受关注

  近几年,国际上智能交通系统最热门的方向是车路合作系统,包括与其相关的车路通信和车车通信。实际上在20世纪末开发智能车路系统(IVHS)过程中,就已经开始试验车车通信用于车队自动驾驶,并取得了初步成功。只是自动驾驶存在一系列的应用问题和法律问题,因此关注这个方向的热度就降低了。

  进入21世纪,应用智能交通系统改善道路交通安全的研究和试验越来越多。美国从2004年开始执行车路集成系统(VII)研究计划,并为其制定了十分具体的目标。2008年智能交通系统世界大会期间,纽约大街上进行了车路集成系统的综合展示,发达国家的主要汽车厂商都前来参加,而且是各个品牌的车辆混合在一起进行展示。这个展示为我们提供了一幅实时车路和车车数据交互、安全让行和避碰以及自动驾驶的未来应用图景。在评估车路集成系统开发结果和测试指标的基础上,美国在2009年12月推出了《美国ITS战略计划2010—2014》,其主要内容是实施名为IntelliDrive的研究试验。主要内容包括继续车路和车车通信研究与实用化测试、开发和试验车载安全辅助系统、研究更好地获取交通系统运行数据以及管理和应用数据等。2011年10月举行的智能交通系统世界大会上,美国交通部再次组织了大规模的实车演示。演示地点选择在试验场,演示重点是车辆高速运行过程中,超车、并线、紧急制动时车车信息交互系统的安全效能,以及出现视线阻挡、可能追尾和注意力不集中等状况时安全辅助驾驶系统的作用。这次演示表明车路合作系统的技术开发已逐渐走向成熟,单项技术在商品车上已经可以应用,但多种技术的综合应用以及与路侧系统的集成应用仍然还有较长的路要走。美国政府已经决定从2011年开始,在密执安州进行规模达到2 800多辆车的运行测试。

  日本在车路合作系统开发上走的是另外一条路。日本政府在20世纪末开始考虑不停车收费系统(ETC)时,就认真研究了技术方案,并选择可作为车路信息交互平台的专用短程通信技术作为ETC的基础平台。2004年,ETC用户达到400多万,日本国土交通省开始考虑以ETC系统为基础,集成车载导航系统(VICS)和已基本开发成型的安全驾驶系统(ASV),形成新的智能公路系统——Smartway,也就是日本“下一代ITS”。为此,2005年初日本组织了政府、企业共同参加的联合体,参加企业包括丰田、日产、NEC、三菱、日立、富士通、JRC、松下等大企业。在Smartway开发和试验取得突破性进展的基础上,日本在2010年投资250亿日元建设沿高速公路的ITS信息交互设施(ITS Spots),到2011年3月,日本高速公路网上全部覆盖了ITS Spots。而产业界从2009年下半年开始陆续推出了多种具有ETC、导航和道路安全服务的新车载机,从2011年8月开始市场销售,预计5年内将发展1 000万用户,这也是世界上第一个投入商业应用的车路合作系统。

发达国家战略布局,力图占据先机

  欧洲、美国和日本在智能交通系统的开发和应用上一直保持合作,虽然为了产业利益各自发展了很多具有地域特色和应用特点的系统,但是为了长远利益,在很多领域进行了战略性的安排。例如在车路合作系统方面,欧洲、美国和日本的产业界一直有协调,从1997年在美国加州的智能车路试验、到2000年在日本进行的DEMO2000车路系统试验、再到2008年和2011年在美国进行的车路合作系统路上演示,世界各大汽车厂商都一起参与。特别值得注意的是,为了产品的通用性,欧洲、美国和日本从2009年开始陆续签订双边政府的标准化合作协议,到2011年正式喊出了欧美日三角协调的口号。同时,以汽车厂商和信息技术厂商为主体的车路合作系统联盟也开始形成。

  除了车路合作系统,欧美日也在ITS用于节能环保方面进行标准协调和合作。2010年3月,欧洲、美国和日本在荷兰阿姆斯特丹签订了合作协议,从研究、试验、排放评估、数据管理等方面开展工作,争取实现发达国家智能交通技术在节能减排中标准的统一,以及评估方法的一致性和有效性。为此,欧盟委员会还组织了“生态交通标准(ECOSTAND)”项目,并邀请美国和日本参加研究。

  发达国家在这些方面的战略安排和合作,就是希望能够形成智能交通系统大规模应用,目标是要形成规模化的产品生产,同时利用联盟的优势向全球推销。虽然车路合作系统的应用还有很多不确定,但是发达国家在技术、标准和商业上都已经进行了布局。

中国智能交通系统要走自己的路

  中国智能交通系统经过10多年的发展,进行了较多的技术开发和试验,也有了一定的应用。但是仍然处在跟踪开发和小规模应用阶段,作用和效益均不明显。因此,我们需要认真分析中国的情况,避免盲目跟踪和模仿,根据国家经济水平和社会需求,探索自主发展的道路。

  首先,虽然中国GDP总量位居世界第二,但人均GDP仅4 500美元左右,即便在东部发达的大城市,如北京和上海,人均GDP也只有1万多美元。而发达国家提出智能交通系统时的人均GDP都在2~3万美元,日本更是达到人均4万美元。第二,中国的人口和资源条件不允许发展以小汽车为主的交通模式。第三,利用信息技术开发的智能交通系统解决不了交通拥堵问题,但是在提高出行可靠性和安全性方面却有明显效果。

  在这样的背景下,中国智能交通系统将从以技术跟踪和小规模试验应用为主的阶段转变为以技术、应用和资本共同牵引发展的阶段,从为小汽车服务为主转变为利用公共交通、自行车和步行的出行者服务为主;同时,智能交通系统还要重点关注新一代信息技术提供的条件和环境,为中国自主知识产权的技术和装备提供应用环境和市场。

  作为现代交通技术代表之一的智能交通系统,是建设现代交通运输业的重要支撑,也是中国战略新兴产业的重要组成部分。我们既要看到国际发展的前沿,也要看到发达国家相关部署对中国未来的影响。在新的历史起点和新的发展台阶上,智能交通系统要主动适应环境变化以及交通运输发展重点和方式的变化,充分考虑中国的经济发展水平、实际需求、政策和管理环境、新一代信息技术所提供的装备与能力,努力实现中国智能交通系统的自主发展、创新发展和跨越发展。

国家智能交通系统工程技术研究中心 王笑京