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智能交通离我们有多远?

(2012-08-31 21:00:37)

 

交通拥堵问题已成为世界性顽疾,严重影响着人们的工作、学习和生活。尽管世界各国都在致力于解决交通问题,但至今仍未明显奏效。无论是发达国家还是发展中国家,道路建设速度永远赶不上汽车增长的速度,交通拥堵愈演愈烈。因此,在大力发展各项基础设施的同时,如何在现有路况下实现对人、路、车的有效监控,实现道路利用效率的最大化,便成了有效解决目前交通拥堵问题的当务之急。幸运的是,一种高度信息化、可合理利用道路资源、可实现车辆与行人最佳流动的交通解决方案———智能交通(ITS)已应运而生。

 

ITS起始于欧美,成熟于日本。最近,日本ITS介绍和道路交通情报通信系统(VICS)研讨会在北京举行,中方科技部、交通部、公安部、北京市政府、交通委员会、奥林匹克委员会的相关人员和日方的日本警察厅、总务省、国土交通省等相关部门和交通问题专家参加了研讨。国际上的先进经验对于改善我国的交通拥堵状况无疑具有很重要的借鉴意义。

“肠梗阻”:各国的交通现状
由于汽车增长过快,道路相对不足,各个发达国家的交通现状堪忧。据统计,美国30年来汽车交通流量增加了2倍,每年行车总里程超过了3.2万亿公里,许多城市高峰时间行车速度只有每小时13公里,由此造成的经济损失每年高达1200亿美元。

英国也面临着令政府头疼的交通难题。最近几十年来交通的不断发展,使小汽车占到了出行工具的70%%,其总行驶里程占全国总里程的86%%,比过去的40年增长了10倍。从1950年算起,客车和公共汽车的行驶里程减少了一半,仅占总行驶里程的6%%。早在1989年,英国交通部的道路交通预测就表明:到2000年,总的交通量将比1988年增长27%%—47%%,而到2025年总的交通量将比1988年增长83%%—142%%。

日本东京的私家车拥有量已经达到500万辆,每逢上下班高峰,日本上班族便备受煎熬。据日本交通省的数据显示,平均每人每年上下班时的堵车和疲劳成本折合人民币高达41600元。

即将举行2004年奥运会的雅典,当初申办奥运会失败的重要原因之一,就是交通问题未解决好。雅典是世界上最大的城市之一,也是世界有名的交通拥堵城市。雅典市区人口290多万,其周边的人口500多万,私家车有190多万辆。但雅典的道路远远不能满足车流量的要求,其市中心的道路狭窄,再加上两旁停放车辆,愈加容易引发堵塞。奥运会举办在即,雅典也正面临一次严峻的交通考验。

随着交通的发展,诸如停车难、交通事故增加、环境污染日趋严重、社会效率低下等一系列的问题也如同多米诺骨牌一样,纷至沓来。

我国作为发展中国家,交通问题也不乐观,一些大城市交通堵塞以及由此衍生的各种问题更为突出。

有资料显示,1994年我国民用汽车保有量为940万辆,其中私人汽车保有量为205万辆,占民用汽车保有总量的21%%;2002年全国民用汽车保有量为2000万辆,其中私人汽车保有量1000万辆,占总保有量的50%%,10年间私人汽车总量增长了5倍。2003年,中国汽车工业产销再创新高,累计产、销汽车444.37万辆和439.08万辆,同比分别增长35.20%和34.21%。据权威部门预测,到2010年,我国汽车产量将达到800万辆,2020年将达到1200万辆(位居世界第二)。

随着机动车拥有量的急速增长,我国的交通拥堵问题日渐严重,对于北京、上海这样的大城市来讲,交通问题更是亟待解决的重大课题。据了解,北京从1997年到2003年只用了6年的时间,就实现了轿车保有量从100万辆到200万辆的飞跃。

鉴于交通问题已经成为北京、上海乃至全国各大中城市发展的瓶颈,加之奥运会和世博会即将召开,以北京和上海为首的大城市在加快城市基础建设的基础上尽快解决交通问题,已经到了刻不容缓的地步。

智能交通:缓解拥堵的良药
对于交通拥堵的解决,发达国家进行了一系列探索和研究,智能交通系统是其中一项重要的研究课题和成果。在国际上具代表性的智能交通系统有:美国智能车辆道路系统(IVHS,1992年)、欧洲高效安全交通计划(PROMETHEUS)、欧洲车辆安全道路结构计划(DRIVE)和日本的智能交通系统(ITS)。其中,日本的ITS系统通过几十年的发展,覆盖范围已经遍及全国,在解决交通问题上发挥着重要作用。

ITS(IntelligentTransportationSystem)利用最先进的信息通讯技术实现交通的高度信息化,通过充分合理利用道路资源实现车辆和行人在道路的最佳流动,来缓解道路的超负荷使用,达到大幅度提高运输效率、安全性、舒适性并促进环境保护的目的。

ITS除了解决交通问题之外,还能在多方面促进社会发展。建立和完善ITS系统需要电子、信息通讯和相关软件的支持,这是一种大范围和大规模的需求,相关的一系列新兴产业都能因此得到极大推动;而随着交通拥堵现象的改善,物流速度的加快,城市的国际竞争力也会最终得到加强;以ITS为平台,城市的多种信息化可以顺利实现,人们不论何时何地都可以得到交通、娱乐和各种公共信息。

据了解,美国是这一系统的积极尝试者和推动者。为满足未来道路需求、进一步解决交通堵塞问题,美国交通部提出了“智能交通管理系统”的理念和推广计划,并在加利福尼亚州率先全面铺开。为在全国推广这一计划,1998年—2003年间,联邦政府共拨款12.8亿美元进行系统建设。据初步推算,具有高级交通监控系统及信号控制系统功能的智能交通管理系统能够缩短旅行时间8%%-25%%左右,出行者因交通堵塞所造成的时间延迟将被缩短10%%-45%%。美国交通部估计,智能交通系统的应用每年能消除大约120万次交通事故,挽救上万人的生命,节省因交通堵塞及交通事故所造成的损失达260亿美元。

20世纪60年代末期,美国开始ITS研究,之后,欧洲、日本等也相继加入这一行列。经过近30年的发展,美国、欧洲、日本现已成为世界ITS研究的三大基地。

日本在ITS方面拥有比较成熟的经验。记者从在京举行的日本ITS介绍和道路交通情报通信系统(VICS)研讨会上了解到,上世纪60至70年代,是日本经济高速增长期,交通事故和堵塞情况剧增,日本尽全力完善了“道路”和“交通安全设施”;70到80年代,在原有基础上日本交通管理系统进一步完善,1973年到1995年,日本进行了以汽车综合管制系统(CACS)为主的多种系统开发和验证试验;1996年由日本总务省、国土交通厅、日本警察厅等5个省厅制定了《ITS总体构想》,1999年制定出了ITS系统框架。

目前,日本的ITS已经开发了九大领域:
先进导航系统为用户提供有关交通和目的地的信息;电子收费系统实现自动收费;安全驾驶辅助系统具备提供路况信息、危险警告、驾驶辅助和自动驾驶的功能;交通管理优化系统通过提供交通限制信息达到交通流量最佳化;高效道路管理系统提供通行控制信息和管理特殊车辆的服务方式,提高维护管理业务的效率;公交辅助系统提供公共交通利用信息,支援公共交通行驶和运营管理;车辆运营管理系统对行驶车辆进行管理辅助;行人引导辅助系统为行人进行路线引导,帮助行人防范危险;紧急车辆辅助系统在发生紧急情况时自动报警,对处于紧急情况下的车辆进行线路引导,还可以进行救灾活动。

纵观日本的ITS,可以发现,日本已经在全国范围内完善了交通管理系统,有1300万辆汽车装备了先进导航系统,210万辆汽车安装了电子收费系统,而配备有道路交通情报通信系统(VICS)的车辆现在已经超过总车辆的1/10。

VICS系统:遍及日本全国
道路交通情报通信系统(VICS)是与ITS相辅相成、密不可分的系统。VICS以提高道路交通的安全性和通畅性、改善道路环境为目的,被认为是世界上最成功的道路交通信息提供系统,它通过收集、处理、提供和使用道路交通信息四个环节来达到为交通客户服务的目的。

在日本,都道府县的警察机构和道路管理者先把有关的道路交通信息传送到道路交通信息中心,然后再传送到VICS中心(24小时全天候工作),其他方面的信息也被汇集到VICS中心,由VICS中心处理加工成便于利用的形式提供给用户。目前,被采用的信息方式主要有电波信标、光信标和FM多路广播三种。其中电波信标用于高速公路,可以提供200公里范围的道路信息;光信标主要用于交通主干道,可以覆盖行驶前方30公里的范围;FM多路广播以某个特定区域为对象进行大范围的服务。用户通常可以得到三种形式的信息:文字显示、简易图形显示和地图显示。

汽车用户通过安装在汽车上面的VICS车载机来接受VICS中心所提供的实时交通信息。VICS所提供的信息可以使驾驶员明确掌握各种情况,减少迷路、选择最短路线、分散交通流、顺利找到停车泊位,可使用户的驾驶情绪得以稳定,相应缩短交通所花时间,缓解和解除交通堵塞。

对于社会来讲,VICS系统的意义在于提高了交通的安全性、使交通得以畅通,环境得到保护、提高了整个社会的效率。与非VICS车辆相比,VICS车辆可以缩短15%%的驾驶时间。

据了解,自2002年9月开始,日本的VICS中心已经开始向手机、掌上电脑、个人电脑和电视接收器等终端提供有偿交通信息,进一步扩大了VICS系统的服务范围。在可以预见的将来,VICS将有可能变成一个多功能、全方位的以交通信息为中心的综合性信息服务平台。

据财团法人日本VICS中心常务理事志贺恒男介绍,预计VICS在20年间提供信息的效益约为人民币近5200亿元,其中缩短时间的效益为4900亿元,减少燃料消费的效益约为300亿元。

日本VICS中心自1991年成立推进协会以来,发展极其迅速。1993年进行了VICS公开演示试验,1995年7月成立了财团法人VICS中心,1996年率先在大城市提供VICS信息,1998年长野冬奥会时ITS系统大显身手,到2003年2月,VICS提供的信息已经覆盖日本全国,该系统仅用当初预想的1/3的时间就实现了预期目标。日本VICS系统迅速发展的原因,一方面由于它有几十年的ITS的建设历史,各种硬件和相关设施都比较完善;另一方面也在于日本各个相关部门有效的合作和积极推动。截止到2003年12月,日本VICS车载机的销售量已达到850万台,约占日本汽车总量(7000万辆)的12%%。

与日本相比,我国的道路监控系统还很欠缺,大城市的道路监控也仅限于路口和交通要道和主干道,至于一般道路和高速公路还需要进一步加强监测。另外,我国的道路建设速度很快,路况的不断变化也是实施VICS的难点之一。记者了解到,日本的大城市在每个路段都设有传感器,高速公路则是每200米设置一个传感器。只有这样,道路的详细交通情况才能实时传送到VICS中心,然后提供给广大用户。这不但工程量大,也需要大笔资金。

清华大学交通运输研究所教授、博士生导师史其信认为,VICS系统的关键在于各种交通数据的采集,北京市交通管理部门的信息采集能力比较强,在这方面具有一定的优势。但还远远达不到建立VICS系统的要求,而VICS系统在建设初期仍然需要很大的投入。

日本模式:成功实施的背后
日本是通过“产”、“学”、“官”的分工和合作来推进ITS建设的。具体来讲,官方由日本警察厅、总务省(原邮政省)、经济产业省和国土交通省为主要部门,成立了非营利性团体日本ITS协会(ITSJapan)。该组织由总会和其下属的理事会常务委员会、干事会、事务局等三个机构组成。主要职能是与相关省厅和学术界合作共同推进ITS,进行ITS领域的国际交流,促进日本国内各地区的ITS推广活动,进行ITS相关的调查研究,支持ITS相关企业的事业。它还肩负着ITS的国际标准化、介绍和推广ITS系统等任务。

据日本专家透露,有30个相关协会、455家企业和30位学者参与了日本ITS协会的工作。协会对参加的成员实行会员制,收取相应的会费。相比之下,目前我国的交通系统是由公安、交通、市政、天气预报等多家单位分别进行管理的,尽管有一定程度的合作,然而距离实现VICS平台要求的合作还相去甚远。清华大学交通运输研究所的史其信教授表示,如果要搭建一个信息平台,首先必须进行体制改革,把各个有关部门整合在一起。这就需要有一个权威部门牵头,把相关机构召集在一起。其次,在整合过程中,如何实现各方有效合作以及利益的合理分配也是一个不容忽视的问题。但最大的问题是启动阶段和建设阶段的资金来源。

VICS在日本得到普及的主要原因在于该中心提供的信息满足了用户对于堵塞信息的高度需求,而目前我国的交管部门提供的信息还没能做到这一点。日本建立了为信息使用者提供信息的各种体系,其中有已经建立的道路信息收集体系和开始提供VICS服务以前就已经普及的导航体系,后者和VICS互相补充实现了进一步的发展。日本还建立了公共机构事业主体(VICS)中心这个官方和民间相结合的服务提供体制;而我国现在还处于论证阶段。日本充分利用了覆盖全国的三种媒体(电波信标、光信标、FM多路广播),使VICS和ITS系统向全国快速普及成为可能;而我国目前只有FM多路广播比较普及。

因为日本由事业主体(VICS中心)构筑了商务模式,通过从VICS车载机生产厂家征收技术费,保证了费用的可靠回收,所以用户可以免费使用VICS中心的交通信息服务。这有些类似于我国最初安装电话时的初装费,记者在会议展厅见到了由松下电器生产的VICS车载机,售价约为2万到3万元。日本专家介绍,一台导航仪扩展VICS系统功能需要花费大约2000元人民币,用户完全可以承受,基本上感觉不到有什么经济负担。

日本的ITS和VICS系统是在不同时期建成的,完全匹配有一定难度。但我国有后发优势,可同时建设这两大系统。VICS系统的建设也可以借鉴ITS建设的各种经验,同时还可超越国际已有的经验。

日本的ITS系统曾在长野冬奥会上发挥重要作用,其ITS车载机等导航系统让各国客人正确掌握了当地的交通情况,给不熟悉长野地理情况的志愿服务人员提供了帮助;车辆运行管理系统利用车辆运行监视设备实现了运动员通勤车和VIP接送的畅通无阻;公交车运行情况显示系统掌握了公交车的运行情况,实现了顺畅的交通运输,解除了乘客等待公交车的焦躁情绪;交通流的预测模拟演示和实际的情况大体一致。国际奥委会主席萨马兰奇当时评价长野冬奥会是“冬奥会历史上最好的组织运营”。

2008年北京奥运会指日可待,我国如何借鉴和吸收国际先进经验,尽快建立适应北京现实情况的ITS系统和VICS系统,已经成为亟待解决的课题。

 

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