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国际ITS的发展及对中国发展ITS的思考
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死亡者每年约为9000人,如日本1999年的交通事故发生量为85036万件,其中死亡人数9006人;同时还产生了氮氧化物、可吸入性颗粒物等环境问题。

  由于日本的车辆保有率(机动化水平)很高,因此其市区的道路状况总体来讲十分拥挤,经常会发生塞车现象,出行如使用汽车等交通工具则无法掌握时间。为此日本对ITS十分重视。

  2.1 日本对ITS的认识及发展目标

  在认识上,日本中央政府认为ITS是解决20世纪遗留的最大问题之一?道路交通问题的有效手段,而且是保持和推进日本经济活力的重要措施,认为ITS将成为其21世纪前半期最大的产业,可以创建新的产业领域(如电子、信息通信、软件等);形成城市型的公共事业(如高度信息化等),还能增强日本的国际竞争力(如高效率的物流等)。并且认为,要实现ITS必须采取以下对策:(1)制定综合、长期、科学的计划;(2)建立可适应包括运营成本在内的成本评价的运营机构;(3)理顺研究开发体制和强化研究开发成果的保护、公开及应用;(4)人才培养。

  日本官方与ITS相关的主要纲领性文件有:

  (1)《VERTIS伟大构想》。1994年10月,由日本的道路、交通、车辆智能化推进协会VERTIS组织制定。 

  (2)《向先进信息通信社会推进的基本方针》。1995年2月,由日本的先进信息通信社会推进本部制定。 

  (3)《道路、交通、车辆领域信息化实施指针》。1995年8月,由日本的有关5省厅(建设省、运输省、警察厅、通产省、邮政省)制定。 

  (4)《推进智能道路交通系统(ITS)的整体构想》。1996年7月,由日本的有关5省厅(建设省、运输省、警察厅、通产省、邮政省)制定。 

  1995年2月,由日本政府的先进信息通信社会推进本部制定了《向先进信息通信社会推进的基本方针》,其中指出ITS有望成为“推进日本整个社会信息化的起爆剂。为了使国民都能享受充实的公共服务,必须把自己当成用户在先进应用技术开发、引进等方面起到先导作用,并全面有计划地采取措施。”ITS被置于公共领域信息化的一个分支领域“道路、交通、车辆的信息化”的位置上。

  接着在1995年8月,以建设省为主的相关5省厅制定了《道路、交通、车辆领域信息化实施指针》。其中明确了9个开发领域的同时,还确定了 11项推进措施,以及以21世纪初为目标完成ITS的建设目标,表现出政府对推进ITS的积极态度。1996年7月,相关5省厅又制定了“关于推进ITS的整体构想”,以今后20年为长期视点归纳了ITS的目标功能、开发推广的基本思路。

  9个开发领域及其开发、推广目标依次为:

  (1)导航系统的智能化

  其使用者服务内容是:提供交通信息;提供目的地信息。

  开发推广目标是:向车载机“提供交通相关信息”的工作,努力逐步向全国推广;关于在家庭、办公室等地“提供交通信息”,将努力充实服务内容,扩大服务范围;关于“提供目的地信息”,继续充实服务内容,并努力逐步应用到停车区、服务区、普通公路上的车站等;以21世纪初为目标,推进研究开发向即时对应的车载机提供信息服务,并努力在全国推广。

  (2)自动收费系统

  其使用者服务内容是:自动收费。

  开发推广目标是:以2000年达到实际使用为目标,推进可在收费站不停车自动交费系统的研究开发,努力逐步向全国推广。

  (3)安全驾驶的辅助

  其使用者服务内容是:提供行驶环境信息;危险警告;驾驶辅助;自动驾驶。

  开发推广目标是:以2000年左右达到实用程度为目标,推进研究开发“行驶环境信息提供”、“危险警告”及“驾驶辅助”中的基本内容,在作为车辆安全设备开始装备的同时,逐步在高速公路及事故多发地区修建基础设施;以2000年着手试运转为目标,推进“自动驾驶”的研究开发,21世纪初力争在全国的高速公路上应用。

  (4)交通管理的最佳化

  其使用者服务内容是:交通流量最佳化;发生交通事故时,提供交通管制信息。

  开发推广目标是:关于“交通流的最佳化”,从主要城市的管制中心和信号控制方式开发实现高度智能化,逐步向全国推广,关于车载机推荐路线,努力从首都地区开始逐步应用;关于通过ITS“提供交通事故时的交通管制信息”,在确立手段、方法后,逐步在全国的主要道路上应用。

  (5)提高道路管理的效率

  其使用者服务内容是:提高维护、管理业务的效率;特殊车辆等的管理;提供限制通行信息。

  开发推广目标是:以2000年左右达到实用程度为目标,推进除雪车的最佳配置等ITS“提高维护、管理业务的效率”的研究开发,以21世纪初为目标逐步在全国推广;以2000年左右着手试用为目标,推进通过ITS“实现特殊车辆等的管理”的研究开发,以21世纪初为目标逐步在全国推广;逐步在全国的主要道路的限制通行地段、丘陵地带等采用ITS“提供限制通行信息”。

  (6)公共交通的辅助

  其使用者服务内容是:提供公共交通信息;提供公共交通的运行、运行管理。

  开发推广目标是:逐步从主要商业地区开始应用ITS“提供公共交通利用信息”;以主要城市为中心先从有效地区逐步应用ITS的“辅助公共交通的运行及运行管理”,以21世纪初为目标,在全国的主要道路上推广。

  (7)提高商用车的效率

  其使用者服务内容是:辅助商用车运行管理;商用车连续自动驾驶。

  开发推广目标是:以2000年左右着手试用为目标,推进ITS的“辅助商用车运行管理”的研究开发,以21世纪初为目标,逐步在全国主要公路上推广;关于可能实现的“商用车连续自动驾驶”系统,以21世纪初为目标,逐步在全国主要高速公路上推广。

  (8)行人等的辅助支援

  其使用者服务内容是:路线引导;防止危险。

  开发推广目标是:以2000年左右达到实用为目标,推进行人等“路线引导”的研究开发,从主要商业地区开始逐步推广应用;有计划地修建可延长行人通行时间(绿灯)的信号装置;以2000年左右着手试用为目标,推进防止车辆给行人带来危险的研究开发,以21世纪初达到实用为目标,在车辆上安装安全装置。

  (9)救援车辆的运行辅助

  其使用者服务内容是:自动紧急通报;救援车辆路线引导、支援救援工作。

  开发推广目标是:推进研究开发“紧急自动通报”系统,为防止灾害事故扩大,首先从有效地区逐步应用;关于“救援车辆路线引导、支援救援工作”,以2000年左右着手试用为目标,推进受灾情况的探测、预测的研究开发,以21世纪初为目标,逐步在全国的主要道路、地区应用。

  2.2 日本ITS各领域的发展状况、优先领域

  日本从1997年开始对ITS进行了3年的可行性研究,共选择了道路收费和以下5个地区进行了试点实验。相应的实验内容及取得的成果有:

  道路不停车收费系统。道路不停车收费系统是日本在ITS范围内取得全面突破的重点领域。自从去年起已在全国范围内大面积推广。全日本目前有1200个收费站,其中的540个收费站作为第一批建设不停车收费系统的收费站,并在全国招标。在日本已经完成了用于ETC的5.8GHZ微波通信频率的规格化,并开始了ETC的实用化。日本的技术标准为:通信频点5.8GHZ,采用主动式通信方式。其优点是通信速率高(1Mbs)、容量大;通信可靠性高;发射功率小、电磁环境影响小。但目前成本还较高。到目前为止,日本540个ETC收费站的设备已全部安装完成,并于2001年4月份正式运营。预计到2004年末,在日本将有900个收费站使用ETC。

  5个地区的试点情况:

  (1)丰田市

  道路交通信息系统的高度信息化实验。在自家或在路上提供CATV、互联网、道路指南所、显示板获取信息,选择路径。实验结果:在实验区域内,行驶时间减少3%,平均速度增加1km/h。对显示板的满意度为3.2分(满分5分)。

  EV共同利用实验。通过共同使用低公害车,减少普通汽车的台数。实验结果:减少了通勤车辆,促进了业务用车辆的共同使用。

  大型活动时的PARK & RIDE实验。为去市中心附近参加大型活动的人在市内设置4个临时停车场,从临时停车场可换乘公共交通,以缓和市中心的交通。

  (2)高知县

  Internet对应型综合交通信息的提供。

  地区观光信息终端的完善实验。通过互联网及路边信息系统,提供道路交通信息、地区观光信息。实验结果:95%的人希望再次利用互联网,98%的人对路边信息系统满意。

  应呼公交车等的实验。根据乘客事先的需求制订公交车的运行计划,也可在运行开始后针对每个需求变更运行计划。实验结果:在中村市实施了实验的“中村城市BUS”的乘客,为实验前的4-5倍(7人/日?40人/日)。约95%的乘客希望继续此服务。

  (3)东京都

  城市内公共车辆优先系统(PTPS)实验。以多个交叉点为对象,系统可使公交车优先通行,确保车辆的定时运行,提高行驶速度。实验结果:缩短了乘车时间,减少了红灯停车率。在实验线路上,缩短了7~15%的乘车时间。

  (4)歧阜县:

  通过互联网提供ITS相关信息(交通信息、观光信息)实验。在路边设置信息终端站,通过互联网提供ITS相关信息。实验结果:60%的利用者确认,驾驶时间缩短。约70%的驾驶员感到驾驶压力减轻。

  (5)冈山县:

  BUS到达时间预测系统实验。控制中心利用GPS掌握BUS的位置,通过互联网,向电脑、携带终端发送BUS的预测到达时间。实验结果:乘客在车站等车时间减少6分钟,达到约63%的候车时间缩短效果。

  在日本,对辅助驾驶系统的研究也相当重视。“Smart way 2001/智能道路计划”中明确提出了实施计划:


辅助驾驶系统的实验; 
2001年以后 在各地举办活动引进该系统,积极推进实验的进行; 
在第二东名·名神等大城市的高速公路上首先引进; 
2004年以后 根据道路及地区特性smart way; 
在全国主要干线道路网实现smart way。 

  2.3 日本发展ITS的主要经验及教训

  2.3.1 主要经验

  (1)日本把发展ITS作为解决交通问题、拉动经济增长的国家级项目,由中央政府直接推进。

  日本把ITS作为国家级的项目,于1994年成立了由建设省、运输省、警察厅、通产省、邮政省等5省厅组成的联席会议,共同推进ITS的研发与应用(日本政府机构改革以后,建设省与运输省合并,组建了国土交通省,所以目前由警察厅、总务省、经济产业省、国土交通省负责推进ITS工作),并于1996年7月,由以上5省厅共同发布了“推进ITS的总体规划”,其要点是:


ITS是国家级的项目,应战略性地对待; 
让国民深刻理解ITS的必要性; 
整合各方资源,使产业界、学术界与官方之间的关系效率化、体系化; 
广泛开展可协调的国际间合作; 
把ITS作为长远的计划来考虑。 

  (2)运作模式:政府为主导、企业为主体、技术进步为支撑、需求为基础

  政府为主导:政府的责任主要是为完善地区的ITS系统提供政府支援;实施先导ITS技术的研究开发;研究并制定ITS相关的标准化及应用技术;为展开地区ITS而确立评价手段;研讨包括制度在内的环境整备策略。政府负责对ITS作出长远规划,实施标准化认证体系,确保ITS在全国的兼容性。另外,ITS的发展还需要大量国有资金的注入。日本把ITS作为国家项目投入大量公共资金,现在日本中央政府每年在ITS方面约投入数百亿日元的研究开发经费。

  企业为主体:ITS的实施,除了政府的推进外,归根结底还必须依靠企业的参与。企业,包括道路公团、设备制造企业、交通运输企业等,才是实施ITS的主体。

  技术进步为支撑:ITS的研究、开发、使用、改进等每一个环节都离不开技术进步的支撑,始终站在ITS技术的前沿,保持技术优势是日本ITS技术发展的战略目标之一。以车载机为例,不到十年,日本已经研发了三代产品。

  需求为基础:以ETC装置为例,路边装置由道路公团投资,而车载机由车主自己决定,可买也可不买。但从日本市场来看,大多数用户因为提高了车辆的通行效率购买ETC车载机;一部分用户因为购买ETC车载机可获得通行费用打折(另外在ETC试用初期购买车载机政府还有一定的补助),有经济利益驱动;也有一部分是因为对先进技术感兴趣(消费心理),喜欢尝试,经济原因不是考虑的因素。例如车载导航产品,这种产品在日本已经进入了普及阶段,现在使用的导航系统由95年3月的49万台激增为710万台(2001年3月统计数),VICS上市台数也已经突破280万台。可见旺盛的市场需求是ITS发展的基础。

  (3)统筹规划、统一标准、统一认识、确保系统安全

  以前,日本也存在不同部门、不同行业、不同辖区在构筑ITS系统时的重复和无效问题。日本有相关的建设省、运输省、警察厅、通产省、邮政省等5省厅参与ITS的工作,以前系统分别由各省厅管辖,因此5省厅的计划会产生重复和相互竞争的问题。

  日本政府意识到,为使ITS在日本健康的发展,政府必须统筹规划、统一标准、统一认识,优先解决关键的技术标准问题,如无线通信频率采取哪一频段;通信方式是采用红外还是微波,主动还是被动;…等等。在日本所有产品的技术规格均由国家统一制订,如通信设备、电子导航仪、ETC装置、IC卡…等等,因此所有厂商的产品均以此为标准制造。另外,还必须实行统一的安全模块体系,重视设施运行的安全,并确保系统安全。

  (4)重视发挥协会的作用

  在ITS项目研究过程中,日本还成立了日本智能交通协会ITS Japan(原VERTIS),以制订并实施ITS开发计划。ITS JAPAN是靠收会费进行运作的,它独立于政府和企业之外,在推进ITS的进程中发挥了很大的作用。日本十分注意发挥协会的作用。现在,为推进地区ITS的发展,为加强官产学研的协作,地区ITS协会的设立工作也在进行。已设立的地区ITS推进组织有:


爱知县ITS推进协会(1998年设立); 
高知县ITS推进协会(1999年设立); 
新泻县ITS推进协会(1999年设立); 
关西ITS推进协会(1999年设立); 
冈山县ITS推进协会(2000年设立); 
札幌圈ITS推进座谈会; 
中国经济ITS研究会(注:中国-指日本的中四国); 
九州经济ITS研究会。 

  拟设立的ITS推进组织有:


东北ITS推进协会; 
冲绳ITS推进协会。 

  2.3.2 教训

  (1)路网的规划、建设是基础

  ITS并不是万能的,它是建立在较完善的道路设施基础上的,一个好的路网规划、一个网络化的道路设施是基础。日本目前已经建成了四通八达的高速公路网,城市基础设施的建设也已基本完成,他们是在这样的条件下开发和应用ITS的。在与日本智能交通协会座谈的时候,他们也十分诚恳地指出,ITS实质上是软科学、软技术,不能寄希望于用ITS解决所有交通问题。东京尽管路网有了规划,但是路网设施的建设没有完全按照规划进行,这成为今天解决交通问题的先天不足,这是ITS所难以解决的问题。要解决交通拥堵,从根本上来说首先要解决道路建设等基础实施建设,以及做好公众的交通法规教育,之后再考虑用ITS更好地改善交通状况。

  (2)应采用经济手段调控交通需求

  交通出行是有代价的-越繁华的地区,代价越高,这就是用经济手段调控交通的经济学基础。ITS技术恰恰为这种方式的实行提供了有效的手段。对于解决城市中心区以及繁华路段的拥堵问题,应采用经济手段调控交通需求,如在重点区域或重点路段,采用ERP(Electronic Road Pricing)技术或称自由车道收费系统,以及对不同路径采用不同的收费标准可以更大程度地提高道路、设施的使用效率。但日本只是认识到了这个问题,到目前并没有实施。

  (3)与ITS相关的法规建设还显滞后

  由于ITS技术的发展、道路需求的增长及多元化问题的出现,迫切需要制定与ITS相关的法律法规。而日本目前还没有专门针对ITS制订的法律。只是对其安全机制等相关法律和省令进行了修改,如邮政省修改了日本的电波法(将5.8GHZ专门用于ETC)。与ITS相关的法律法规建设还显滞后。日本目前与ITS相关的法令主要有:

  ① 法律


电波法(法律第131号) 
道路运输车辆法(法律第185号) 

  ② 政令


道路构造令(政令第320号) 

  ③ 省令


道路运输车辆的保安基准(运输省令第67号) 
电波法施行规则(电波监理委员会规则第14号) 

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