中外智能交通系统发展模式比较
2012-10-23 14:35:38   来源:Tranbbs.com      作者:未知    评论:0 点击:

为了建立我国智能交通(ITS)发展模式,有必要对国外ITS的发展模式进行研究与分析,总结国外ITS发展中的经验和教训,并结合我国的实际情况和需求特点,找出哪些经验是我们应该借鉴的,哪些教训是我们应该避免的,为我国ITS发展模式提供参考。

1. ITS基础条件分析和借鉴

1.1 国外ITS发展的基础条件

ITS应用主要集中在美国、欧盟、日本等发达国家和地区,这些国家和地区在实施ITS前,交通基础设施比较完善,但交通基础设施效率普遍比较低。为了解决新的交通需求和交通问题,继续强化交通基础设施的建设无论从投资、环境和资源上都是不利的。在这种情况下,才考虑采用ITS手段提高现有交通基础设施的效率,以满足新的交通需求。

1.2 我国ITS发展基础条件分析

与美国、日本、欧洲相比,我国人口密度大、道路里程少、路网不完善、车辆出行量大以及自行车交通大量存在,交通基础设施建设还将持续相当长的一段时间。另外,除部分高速公路和重点航道外,其它交通基础设施还不具备实施ITS的条件。

固然,国外ITS是在交通基础设施较为完善基础上发展的,但这绝对不是说交通基础条件不完善,就不用考虑ITS的未来发展规划。正是因为没有考虑到长远发展规划,这些国家和地区在实施ITS前都付出了很大的代价,不得不投入大量人力和物力改造现有交通基础设施。

目前,为了满足我国日益增长的交通需求,一方面要求通过建设交通基础设施满足交通出行的基本要求,另一方面,要通过ITS使交通基础设施的服务能力尽可能提高。因此,有必要把ITS视为交通基础设施的一部分,同步规划和建设,先期预留ITS发展空间,逐步实施。

2. ITS规划模式分析和借鉴

为了发展ITS,许多国家非常重视先期的规划和标准制定工作,通过制定科学的发展规划,确定ITS的发展方向、内容和目标等。

2.1 注重前期规划内容和目标的制定

美国集中了国内各种力量,在政府和国会的参与下成立了ITS领导和协调机构,于1991年制订了《综合陆上运输效率化法》,并拟订了20年发展计划;1995年3月,运输部正式出版了《国家ITS项目规划》,明确规定了ITS的7大领域和29个用户服务功能,并确定了到2005年的年度开发计划。

日本组成了由四省一厅参加的全国统一ITS开发组织(VERTIS),1996年制定了推进ITS总体构想,推出了为期长达20年的发展计划,包含了智能交通子系统部分应用、改善基础设施建设及系统和产品的研究开发。

欧盟19个成员国为共同推进ITS发展,于1985年成立欧洲道路运输信息技术实施组织(TRICO),实施智能道路和车载设备的研究发展计划;1986年欧洲民间联合制定了欧洲高效安全交通系统计划(PROMETHEUS),在政府介入下,1995年启动了该计划,1996年2月底;欧共体事务总局13局第一次公布了T-TAP征集的具体74个子项目。

除了欧、美、日以外,新兴的工业国家和发展中国家也重视ITS的全面规划和研究,如韩国由交通部牵头制订了全面ITS框架结构和发展计划,新加坡已经在CBD实施不停车电子收费计划,中东的一些国家也开始讨论本国ITS的研究计划。

2.2. 注重ITS规范与标准的制定

各国非常重视对ITS规范与标准的制定,国际标准化组织于1993年成立了TC-204技术委员会,负责制定交通信息与控制系统标准; 美国建立了ITS的通信协议NTCIP,欧盟标准化组织于1990开始CEN/TC278的工作,与ISO定立了Vienna协议;日本1991年12月开始ITS标准的全面制定工作,日本汽车委员会被指定制定标准的秘书单位。

2.3. 我国ITS规划应借鉴的方面

在我国,作为政府主管部门之一的交通部,在制定科技发展九五计划和2010年长期规划时,就将发展ITS列入计划,开展了ITS发展战略研究。1998年在国家质量技术监督局的指导下,交通部正式批准成立ISO/TC204中国委员会,该委员会将把推进中国ITS标准化作为主要任务。国家有关部委已经成立了全国ITS协调小组,并完成了中国智能交通系统体系框架、中国ITS标准体系框架研究、智能运输系统发展战略研究等一批关系中国ITS发展的重点项目,同时完成了重大专项智能交通系统关键技术开发和示范工程,但我国目前ITS基本上处于分散在有关部门的各自开发研究过程中,尚缺乏系统性、可操作性强的框架体系方案,至今还没有较为完整的全国ITS整体规划和专项规划,这势必影响今后全国ITS的发展。

3.ITS投资模式分析和借鉴

美国、日本等发达国家为了解决交通问题,都竞相投入大量资金和人力,开始大规模地进行ITS的研究和建设,在投资过程中一般以政府投资为主,也注重调动企业参与投资的积极性。

3.1. 对ITS科研和工程投资力度大

美国联邦政府从1990~1997年用于ITS研究开发的年度预算总计为12.935亿美元,20年发展规划投资预算约400亿美元; 1991~1997年期间,在美国进行的ITS现场试验有86个,耗费资金达7.53亿美元。2000年10月24日,美国国会通过议案,在今后12个月内拨款2.68亿美元用于ITS建设,并指定其中5000万美元用于补贴ITS基础设施建设。

日本政府仅1996~1997年用于ITS研究开发的预算为161亿日元,用于ITS实用化和基础设施建设的预算为1285亿日元,1996年推进ITS总体构想, 推出了一个投资预算7.8兆亿日元的20年规划。日本十分重视ETC的开发,1995~1996年度拨款70亿日元对ETC进行开发;近几年,日本还投入15亿日元开发了全国公路电子地图系统,打开了车辆电子导航市场,已经有近400万套车内导航系统在市场上应用。

3.2. ITS投资采取政府为主、企业参与的方式

在投资方式上,美国政府要求将ITS的发展与建设纳入到各级政府的基本投资计划程序之中,并注重创建新的投资机制,以便部署、支持、开发和建设ITS。大部分资金一般通过传统方式,如公路信用基金等,由联邦、州和各级地方政府提供,也注重调动私营企业界发挥其应有的作用。日本走政府与民间企业相互合作的道路,如车辆信息通信系统(VICS)的运作方式极大地调动了企业的积极性,加速了日本ITS的研究、开发、建设和应用。

3.3. 我国ITS投资应借鉴的方面

投资者在对ITS投资决策时,要回答诸如我们为什么一定要这样做?以及我们如何才能达到预期的效果?这样的问题。但是,我国目前缺乏这方面的研究,不能帮助政府部门优化投资,更无助于私人机构在商业运作中做出明智而正确的决定,也不能更好地管理、调整、改进和优化系统运作和系统设计。

目前,我国的ITS投资主体是政府,一般随同交通基础设施主体工程同步投资建设;同时,我国的一些企业积极性也比较高,但由于缺乏总体协调机构和投资机制,政府与企业间沟通不够,ITS尚未形成IT业中的重要产业。固然,私营企业不会在ITS的发展中尽其所谓的社会义务,但可以相信,它们为追求利润会积极地涉足有关产品制造和提供商业服务等经营领域,这就提供了一个开辟资金来源的重要契机。另一方面,政府各级公共机构有责任去创造条件,来帮助私营企业的商业经营,私营企业也乐于支持政府去实现为公众谋利的目标,在政府各级机构和私营企业界之间建立健康的互惠关系。

4. ITS建设模式分析和借鉴

4.1. 美国注重ITS安全设施的建设

目前,美国在ITS领域独树一帜,根据本国的交通基础设施特点和实际需要,已建立起相对完善的车队管理、公交出行信息、电子收费和交通需求管理等四大系统及多个子系统和技术规范标准。其中建设发展较快的分别是:车辆安全系统(占51%)、电子收费(占37%)、公路及车辆管理系统(占28%)、实时自动定位系统(占20%)、商业车辆管理系统(占14%)。911恐怖事件引发了美国政府和交通界人士的反思,认为ITS应该而且能够有效预防恐怖袭击,加强基础设施和出行者的安全,并可以用于评价灾难的程度和加快交通的恢复,实现快速疏散和隔离。因此,美国ITS今后的建设趋势之一就是研究ITS在美国安全体系中维护地面交通安全的作用,重点将集中在安全防御、用户服务、系统性能和交通安全管理方面。

4.2. 日本注重ITS诱导设施的建设

在日本,建设省组织了以丰田公司为首25家公司联合研究开发自动公路系统(AHS)。近几年,日本还投入15亿日元开发了全国公路电子地图系统,打开了车辆电子导航市场,已经有近400万套车内导航系统在市场上应用。比如,针对人多地少、城市道路狭窄、两侧高楼林立形成的城市峡谷对GPS信号的遮挡,日本采用了信标作为信息发布的重要手段,并开发双向信标设备,这在世界上独树一帜,处于先进水平。目前,日本的ITS建设主要集中在交通信息提供、电子收费、公共交通、商业车辆管理以及紧急车辆优先等方面。

4.3. 欧洲注重ITS基础平台的构建

欧洲在ITS建设方面的进展,介于日本和美国之间。日前正在进行Telematic的全面应用开发工作,计划在全欧洲范围内建立专门的交通(以道路交通为主)无线数据通信网,ITS的主要功能如交通管理、导航和电子收费等都围绕Telematic和全欧无线数据通信网来实现。目前,在开发先进的旅行信息系统(ATIS)、车辆控制系统(AVCS)、商业车辆运行系统(ACVO)、电子收费系统等方面。

4.4. 其它国家ITS注重示范工程的建设

韩国ITS示范工程选在光州市,预计耗资100亿韩元,选取了交通感应信号系统、公交车乘客信息系统、动态线路引导系统、自动化管理系统、即时播报系统、电子收费系统、停车预报系统、动态测重系统、ITS中心等9项内容,并以此验证ITS在韩国的适用性。目前比较普及的是车辆位置跟踪系统(AVLS)、物流、宅送和货运(CVO)管理信息系统,这些系统能够通过电子地图的控制中心和车辆通过数据通信掌握车辆的位置、货物负荷情况、移动路径等有关信息,提高车辆的运营效率和减少运营的费用。

马来西亚ITS建设集中在以美国硅谷为蓝本的多媒体超级走廊(MSC),覆盖区域狭长,从位于吉隆坡88层的国油双峰塔开始,南伸至雪邦新国际机场,达750平方公里。MSC计划目标是利用兆位光纤网络,把多媒体咨讯城、国际机场、新联邦首都等大型基础设施联系起来,提供世界一流的软硬件设施。

新加坡ITS建设集中在先进的城市交通管理系统方面,该系统除了具有传统功能,如信号控制、交通检测、交通诱导外,还包括用电子计费卡控制车流量。在高峰时段和拥挤路段,还可以自动提高通行费,尽可能合理地控制道路的使用效率。

4.5. 我国ITS建设应借鉴的方面

就我国而言,在《中国ITS体系框架研究》中涉及到8个服务领域,分别是交通管理与规划、电子收费、出行者信息、车辆安全与辅助驾驶、紧急事件和安全、运营管理、综合运输和自动公路。十五中建设重点集中在国道主干线电子(收费)系统、现代运营体系和物流体系、高速公路紧急事件管理系统、城市间旅客快速运输管理和信息服务系统、水运综合信息系统、水上交通管制、事故处理与救援系统、先进的船舶控制系统、船舶自动识别系统。这些系统都借鉴了国外ITS建设的经验,同时也考虑了我国的实际情况,但面对交通基础设施建设、交通需求以及交通发展目标的变化,对这些建设重点势必需要进行重新整合和梳理,从最急需建设的系统入手,制定ITS的建设内容和目标,满足新时期我国交通发展目标的需要。

5. ITS运营模式分析和借鉴

5.1. ITS建设前期和后期运营目标不同

欧、美等国家和地区在ITS项目运营初期侧重于技术和系统开发,随着技术的成熟和系统的不断完善,逐渐重视系统对用户的优质服务和系统性能的优化,由基础设施建设和车辆生产,逐步转向通过交通设施和车辆性能的完善,来提高交通运输系统的服务质量。交通行业的产出根据用户的满意程度,而不是产量和工程量来衡量。这种产出的转变,将要求通过高效的运营来满足系统的需要。

5.2. 注重ITS整体化信息网络的建设

美国ITS高效运营目标的实现,在很大程度上取决于全国性、整体化的交通运输信息网络。这个信息网络需要收集的信息包括:交通基础设施的自然状态、使用与维护档案、环境状况、天气条件等信息。这些信息的收集、使用和管理需要政府有关部门和私人企业,包括运输公司、服务行业以及广大出行者的全面协作和努力。

5.3. 各种交通方式之间能够全面协调运营

对于广大出行者而言,为了出行更加方便、省时和经济,各种交通方式之间的全面协调运营,将形成一个整体化的交通运输系统。这样,不同交通方式之间转换、绕行和换乘引起的时间改变、不同地区之间的服务标准问题等都可得到合理的解决。交通信息网络提供的服务还包括在线地图、行驶向导、公路沿线可变信息标牌和信息亭、行程中的出行住宿预订服务、出行计划安排和行程中的实时出行计划改变等。

对于货运交通而言,无论是通过单一运输方式还是在多种运输方式之间,信息服务都有助于更有效地完成货物运输任务。信息收集、使用和管理可针对货物运输的特点,解决货运过程中货运方式转换问题,以及在地区间如何更好地提供交接服务的问题。比如,在美国州际公路上,商业货车进行跨州运输作业时,需要在沿途每个州设置的称重站停下来称重、检测货物,并交纳税款等,通过及时地将货物信息在沿途各州之间交流,则可免去很多繁复的手续和不必要的延误。另一方面,货运公司和货主通常十分关注某些货物在运送途中的状况,这样,实时的货运信息收集与传送就显得很有必要了。

5.4. 我国ITS运营应借鉴的方面

在我国,虽然ITS已经开始和主体工程同步规划建设,但进行的主要是ITS的前期和基础工作,前期工作主要是为ITS的实施做好通信资源的预留工作,基础工作表现在交通工程机电设施的建设上,ITS运营还处在初级阶段,只是作为整个主体设施运营的一部分。

另外,我国的交通基础设施还处在大规模建设阶段,以公路交通为例,虽然高速公路的总体规模不断扩大,但除局部区域外,总体上还没有形成网络,即使在形成网络的个别区域,由于投资主体和管理体制的不同,ITS(以交通工程机电系统为代表)的规模效率和网络效率还很难发挥,比如ETC建设方面,虽然在个别路段的个别车道已经实施,但无论是物理基础还是信息载体上都还没有形成系统,从而在很大程度上影响了其效率的发挥。

6. ITS管理模式分析和借鉴

6.1. 美国ITS管理注重安全应急和效率

美国在ITS管理方面的一个重要目标是减少撞车交通事故。事故自动定位信息系统能通过无线电话和其它通讯设施传送信息; 交通事故应变路线软件能够用来搜寻最适宜的救援中心,并为其救护人员赶赴现场规划最佳路线; 路线引导软件功能包括最佳路线识别、优先调用平交口信号等,能有效地引导救护车辆快速地到达事故现场;在救护现场,声像通讯设施能将抢救实况直接转送到医疗中心,以便医疗中心在伤员到达之前作好抢救手术的准备工作。

美国的先进交通管理系统具备智能地、自适应地管理各种地面交通的能力,能实时地监视、探测区域性交通流运行状况,快速地收集各种交通流数据,及时地分析其运行特征、预测其变化,制定最佳应变措施和方案。这方面的研究包括车辆-道路自动化协作系统(CVHAS)和设施-车辆运输自动化系统 (IVTAS)等。同时,区域性交通网络在超越地区界限和运输方式的前提下,能够无间隙地整合起来,实现一体化运行目标。交通控制中心和管理系统达到网络化,交通管理中心的数据汇集有助于更有效地管理超区域性的交通系统运行。

6.2. 日本ITS管理注重信息采集和利用

日本交通信息采集多种手段相结合,数量和分布多而广。例如,车辆检测器基本遍布主要街道,实时采集控制地区的路面交通信息,并到交通控制中心进行处理。中心计算机对采集的信息自动处理,得出当前交通流量、速度、路段堵塞程度,估算通行时间,选择一个预定交通信号控制方案,使整个道路系统达到最大通行能力。经过处理后的信息在交通控制中心显示屏上实时显示,包括关键路段、路口CCTV图像、交通状况统计、分析、评价的数据。

通过遍布在全市道路范围内的显示板,发布可视化文字或图形的交通信息; 通过多个广播电台和路侧广播进行路况播报;通过装有VICS的车载终端查询文本、图形或地图形式的交通信息;通过可接入Internet的手机查询实时交通信息。这些交通信息发布可以对交通进行诱导,在一定程度上大大提高了现有道路的通行能力,交通事故也明显减少。

另外,日本在信息使用上具有大交通的理念,不同管理部门之间的信息共享程度比较高。尽管高速公路与城市道路分别由交通部门和警察部门管理,但信息可以实现互通和共享,如高速公路管理部门可为警察提供及时高速公路的交通情况和天气情况。

6.3. 我国ITS管理应借鉴的方面

我国在ITS管理方面开展了一系列研究和工程实施,在城市交通管理、高速公路监控系统、收费系统、安全保障系统等方面取得多项科研成果,并开发生产了车辆检测器、可变情报板、可变限速标志、紧急电话、分车型检测仪、监控地图板等多种专用设备,制定了一系列标准和规范。无疑,这些工作是实现ITS高效管理的基础。

然而,我国交通信息集成和应用程度还比较落后,现有的交通显示屏基本上是静态交通信息,社会交通参与者利用交通信息的程度比较低,尚未形成真正意义上的交通诱导。更为重要的是,我国的交通工程设施与其道路设施相比还比较落后,同时与交通管理部门的信息协调沟通、统一管理,尚缺乏机制的保障。

责任编辑:佚名

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