國外智慧交通建設(shè)特色與創(chuàng)新

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[摘要]近年來，人工智能和5G技術(shù)的新發(fā)展為國內(nèi)外智慧交通建設(shè)延展了發(fā)展空間，從智能交通到智慧交通的轉(zhuǎn)向背后，正是技術(shù)重大變革帶來的機(jī)遇。智慧交通依靠互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能實(shí)現(xiàn)更高層次的交通運(yùn)輸體系，正被世界多個國家和城市納入智慧城市發(fā)展整體布局。從近年來國外智慧交通各領(lǐng)域出現(xiàn)的創(chuàng)新與新發(fā)展來看，國外智慧交通及建設(shè)中智慧路燈、車輛終端和違法識別技術(shù)方面具有特色和創(chuàng)新，在優(yōu)化城市交通管理系統(tǒng)、提高運(yùn)行效率、保障交通安全方面體現(xiàn)了科技對交通管理的改善。

[關(guān)鍵詞]城市交通；智慧交通；創(chuàng)新；特色

智慧交通依靠大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)對城市交通、居民出行和物流運(yùn)輸?shù)闹悄芑芾?，是智慧城市建設(shè)的重要組成部分，最終達(dá)成提供更高效的出行效率、降低交通成本、創(chuàng)建更綠色環(huán)保的城市空間和更舒適的出行體驗(yàn)。交通部2019年9月24日《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》明確提出到2035年我國基本建成交通強(qiáng)國的目標(biāo)，到本世紀(jì)中葉全面建成“人民滿意、保障有力、世界前列”的交通強(qiáng)國，體現(xiàn)了當(dāng)下交通管理的復(fù)雜性和解決問題的迫切性出發(fā)，成為我國政府管理部門對于智慧交通布局的前瞻性規(guī)劃。從已有文獻(xiàn)的研究來看，智能交通建設(shè)領(lǐng)域的研究從頂層規(guī)劃、技術(shù)探討開始向更為多元化的方向向發(fā)展，涉及理論、技術(shù)、實(shí)踐等多個方面內(nèi)容，對智慧交通建設(shè)的規(guī)劃發(fā)展、核心技術(shù)、技術(shù)應(yīng)用多有研究。智慧城市的發(fā)展需要以人為本，對民眾生活的環(huán)境質(zhì)量、食品藥品安全、交通安全等方面實(shí)時監(jiān)測十分重要。[1]西方國家和一些城市業(yè)已確立了智慧交通發(fā)展路徑，從這些國家和城市今年來在智慧交通發(fā)展規(guī)劃、智慧路燈和車輛信息系統(tǒng)方面的創(chuàng)新進(jìn)行對比，為國內(nèi)城市智慧交通建設(shè)提供了借鑒。

1國外智慧交通建設(shè)的規(guī)劃轉(zhuǎn)向

西方國家從上世紀(jì)六七十年代開始涉足智能交通的研究，將交通運(yùn)輸?shù)男畔⒒ㄔO(shè)作為重要方向。國外城市從政策規(guī)劃到基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢和城市現(xiàn)狀相結(jié)合，展現(xiàn)出不同的發(fā)展特點(diǎn)。西方國家在建設(shè)智慧交通過程中結(jié)合先進(jìn)技術(shù)來進(jìn)行交通擁堵治理，收集大數(shù)據(jù)平臺所需的海量數(shù)據(jù)信息，提供人性化的公共服務(wù)和城市管理，政府部門在這一發(fā)展過程中起到了關(guān)鍵性的推動作用。美國2015年ITS戰(zhàn)略計(jì)劃，計(jì)劃在2019年完成網(wǎng)聯(lián)化與智能化的雙重升級。在無人駕駛汽車發(fā)展上，美國出臺了一系列法規(guī)鼓勵和約束自動駕駛汽車發(fā)展，2016年《自動駕駛汽車政策指南》時起從法律層面上肯定自動駕駛的合法性并將其納入聯(lián)邦法律框架，戰(zhàn)略方案從1.0到3.0的引導(dǎo)與展望鼓勵各州重新評估現(xiàn)有交通法律法規(guī)，為自動駕駛技術(shù)在全美的測試和部署清除法律障礙，落實(shí)推動該項(xiàng)技術(shù)與地面交通系統(tǒng)運(yùn)輸模式的融合。歐盟第一個協(xié)調(diào)部署智慧交通的法律性基礎(chǔ)文件是2010年歐盟委員會制定的《ITS發(fā)展行動計(jì)劃》，這是歐盟范圖內(nèi)第一個協(xié)調(diào)部署ITS的法律基礎(chǔ)性文件，確立歐盟2020智能交通系統(tǒng)(ITS)三大目標(biāo)為交通可持續(xù)、競爭力和節(jié)能減排。之后，歐盟主要在電動汽車、道路安全、智能交通系統(tǒng)、市場準(zhǔn)入以及CO2排放等領(lǐng)域提出了戰(zhàn)略實(shí)施方案，計(jì)劃加強(qiáng)各國交通科研領(lǐng)域的國際科技合作。歐盟目前對于車輛信息互聯(lián)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還未最終確定，圍繞WIFI技術(shù)和5G技術(shù)兩大技術(shù)系統(tǒng)的企業(yè)目前處于爭執(zhí)不下階段。日本政府高度重視自動駕駛汽車、車聯(lián)網(wǎng)和智能交通領(lǐng)域發(fā)展。早在2013年，日本內(nèi)閣便了日本復(fù)興計(jì)劃《世界領(lǐng)先IT國家創(chuàng)造宣言》，其中智能網(wǎng)聯(lián)汽車成為核心之一。以此為藍(lán)本，日本內(nèi)閣制定國家級科技創(chuàng)新項(xiàng)目《SIP戰(zhàn)略性創(chuàng)新創(chuàng)造項(xiàng)目計(jì)劃》，將自動駕駛系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)升級為國家戰(zhàn)略高度，并提出自動駕駛商用化時間表以及《ITS2014-2030技術(shù)發(fā)展路線圖》，計(jì)劃在2020年建成世界最安全道路，在2030年建成世界最安全和最暢通道路。日本非常關(guān)注自動駕駛汽車的發(fā)展規(guī)劃，不僅在《2017官民ITS構(gòu)想及路線圖》確立這一領(lǐng)域技術(shù)的推進(jìn)時間表，還通過《自動駕駛相關(guān)制度整備大綱》明確自動駕駛汽車的責(zé)任劃分和事故賠償原則，對自動駕駛汽車的安全條件進(jìn)行了明確規(guī)定。目前，在亞洲地區(qū)初步形成了以中國、日本和韓國等國家協(xié)同發(fā)展的智能網(wǎng)聯(lián)汽車生態(tài)體系。從西方國家對于智慧交通整體規(guī)劃來看，美國、歐盟、日本以及其他一些國家在智慧交通發(fā)展戰(zhàn)略上著力點(diǎn)都有區(qū)別，但在自動駕駛汽車的發(fā)展上都非常重視。美國智慧交通發(fā)展規(guī)劃基于國家強(qiáng)大的技術(shù)支持和人才培養(yǎng)基礎(chǔ)，由國家進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，在充足的人力和財(cái)力投入下發(fā)展迅速。日本由于地小人多，在已有VICS系統(tǒng)和ETC技術(shù)使用下開始注重自動駕駛汽車。歐盟強(qiáng)調(diào)各國合作和標(biāo)準(zhǔn)化、強(qiáng)調(diào)綜合運(yùn)輸系統(tǒng)智能化、重視通信和車載設(shè)備等。

2國外智慧交通應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新

2.1智慧路燈的升級打造。智慧交通的實(shí)施目的是為了能夠?yàn)槌鞘刑峁└鼮槿诵曰墓卜?wù)，讓行人、車輛和城市道路之間能夠找到一個相對協(xié)調(diào)的平衡點(diǎn)進(jìn)行良性地系統(tǒng)運(yùn)作。以往在交通管理上主要側(cè)重對機(jī)動車和各類車輛的控制和管理，因?yàn)樵O(shè)備的局限性難以為行人提供個性化的需求和體驗(yàn)，智慧交通能在規(guī)范行人的交通行為同時保障行人安全、滿足公共服務(wù)訴求，當(dāng)城市路燈在城市中的使用與先進(jìn)傳感器結(jié)合以后，智能路燈成為了目前國外城市首要嘗試的設(shè)備。新加坡近年來在原有交通管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上大力發(fā)展以“智慧國家2025”為主導(dǎo)的智慧交通方案，新加坡陸路交通部提出對公共照明進(jìn)行“智能化＋LED”升級改造的方案，預(yù)備將全國現(xiàn)有的路燈改造成含智能控制系統(tǒng)的智能路燈，其中60萬個路燈將會在裝備傳感設(shè)備的情況下完成城市公共服務(wù)的同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集。美國城市洛杉磯、芝加哥、紐約、西雅圖、圣地亞哥等城市都已開始安裝智能路燈。洛杉磯在該市大范圍內(nèi)安裝智能路燈設(shè)施，將大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合路燈配備的傳感器，從而收集交通數(shù)據(jù)、分析信息并進(jìn)行共享。芝加哥通過“路燈桿裝上傳感器”，進(jìn)行城市數(shù)據(jù)挖掘。在人們的生活里，無處不在的傳感器被應(yīng)用在了芝加哥市的街邊燈柱上。通過“燈柱傳感器”，可以收集城市路面信息，檢測環(huán)境數(shù)據(jù)，特別是空氣質(zhì)量和噪音，但不會侵犯個人隱私。西雅圖路燈可以改變色溫，根據(jù)周圍環(huán)境改變路燈亮度，與環(huán)境能有機(jī)和諧成為一體。圣地亞哥與通用電氣和AT&T公司合作，在路燈上安裝了攝像頭、麥克風(fēng)和傳感器，具有找停車位和監(jiān)測社區(qū)槍擊聲音等功能，集智能安防、微基站、新能源電動汽車充電樁等使用功能于一身。英國MiltonKeynes、德國林、法國里昂、荷蘭海牙都對當(dāng)?shù)芈窡暨M(jìn)行升級改造。英國MiltonKeynes在當(dāng)?shù)氐腗K體育場安裝的路燈同樣具有監(jiān)控?cái)z像、WIFI以及電動汽車充電功能，體育場內(nèi)的售票處和商店門口路燈還安裝了閉路電視、公共廣播，必要時可作遠(yuǎn)程連接。德國柏林電線桿成為了電動汽車的充電樁，約占德國一半數(shù)量的電線桿都能提供這項(xiàng)服務(wù)。斯圖加特市在對本市路燈進(jìn)行LED路燈升級，配合智能控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理控制。海牙在當(dāng)?shù)匾粋€海灘上安裝智能燈柱，裝有攝像頭、傳感儀和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，能夠調(diào)節(jié)燈光的亮度、檢測空氣和噪音、控制交通，并幫助游客尋找空余的停車位。2.2車載終端的廣泛采用。在車載終端使用領(lǐng)域日本和新加坡屬于最為典型的國家，地少人多，有限的空間局限性催生了更為高效的城市車輛信息系統(tǒng)構(gòu)建，均已建立了完善的車載終端設(shè)備開發(fā)。日本獨(dú)特的VICS系統(tǒng)（VehicleInformationandCommunicationSystemCenter）由日本道路交通情報(bào)中心建設(shè)和管理，通過汽車上安裝的車載設(shè)備接收VICS中心提供的實(shí)時交通信息，信息內(nèi)容遍及全國交通信息播報(bào)。數(shù)量龐大的車載終端意味著高額的運(yùn)行經(jīng)費(fèi)，這些經(jīng)費(fèi)主要由政府撥款和車載設(shè)備銷售，生產(chǎn)企業(yè)每臺需向VICS中心交納2000日元的費(fèi)用，因此VICS中心每年獲得16億元收益，最終用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和提升服務(wù)管理水平。在日本，緊急車輛和公交車輛在道路通行中享有優(yōu)先權(quán)，城市交通管理控制系統(tǒng)中心通過車上的車載優(yōu)先系統(tǒng)調(diào)節(jié)路口信號燈，以縮短緊急車輛和公交車輛的通行時間。東京市是日本率先采用全自動智慧交通控制系統(tǒng)的城市，133臺計(jì)算機(jī)對全市多個路口紅路燈進(jìn)行智能控制；靜岡市智慧交通控制系統(tǒng)通過1臺主機(jī)和16臺分機(jī)控制全市大部分信號燈。新加坡的車輛同樣裝有車載設(shè)備，通過城市交通管理系統(tǒng)ERP（電子收費(fèi)系統(tǒng)）在劃定的控制區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)車輛經(jīng)過電子收費(fèi)站時通過在車輛上安裝的車載設(shè)備實(shí)行自動扣費(fèi)。2.3違法行為的識別技術(shù)。違法行為識別以往只能監(jiān)測汽車闖紅燈等交通違法行為，在人工智能的技術(shù)支撐下，車輛識別技術(shù)得以對車輛和行人進(jìn)行信息的識別、分類和統(tǒng)計(jì)，提升了違法識別效率，在治理城市擁堵、緩解交通壓力時發(fā)揮了巨大作用。在交通出行方面，擁堵時段收費(fèi)是國外較為常見的使用方式，如新加坡、倫敦和斯德哥爾摩都采取了擁堵收費(fèi)的方式。新加坡實(shí)行交通擁堵收費(fèi)的歷史由來已久，在城市道路的十字路口、交通要塞、高速公路和公共區(qū)域都裝備了電子眼，不僅對車輛闖紅燈和超速能夠準(zhǔn)確記錄，對行人的違法行為也一視同仁。倫敦從2003年采用車輛自動識別技術(shù)對車輛的出行路線進(jìn)行判別，在市區(qū)核心范圍進(jìn)行擁堵收費(fèi)，如果在倫敦中心區(qū)域的道路上看到一個紅色的“C”，代表車輛已經(jīng)進(jìn)入到收費(fèi)區(qū)域。倫敦在擁堵區(qū)域征收每天11.50鎊的擁堵費(fèi)，時間是周一到周五早上7點(diǎn)到晚18點(diǎn)，周末、法定節(jié)假日不收費(fèi)。收費(fèi)對象主要是私家車和貨車，本區(qū)域居民公交車、出租車、消防車等緊急救援車輛及殘障人士等特殊駕駛?cè)后w車輛不征收費(fèi)用。斯德哥爾摩在通往市中心的道路上設(shè)置了18個路邊監(jiān)視器，利用射頻識別、激光掃描和自動拍照等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對一切車輛的自動識別，縮短了違法行為識別的處理時間。

3結(jié)語

智能交通的創(chuàng)新和探索提供了新的發(fā)展方向和思路，我國目前將智慧交通建設(shè)更多納入智慧城市的打造過程，從成本來看智慧路燈的落地實(shí)施可能性較大，智慧路燈在支持智慧交通建設(shè)基礎(chǔ)上也能不斷發(fā)揮城市管理、能源環(huán)保等方面的積極作用。車載終端因運(yùn)營成本的問題，在5G技術(shù)發(fā)展情況下更容易被手機(jī)手段所取代。擁堵收費(fèi)制度在治理城市交通擁堵上的效果明顯，但在推行過程中遇到的阻礙往往較大。美國紐約市議會2008年表決通過了曼哈頓區(qū)征收交通擁堵費(fèi)的提案，因反對者眾多而不得不擱置。北京市2016年曾討論過擁堵收費(fèi)政策，最終未能實(shí)施。交通擁堵收費(fèi)政策要收到良好的效果非常依賴于完善發(fā)達(dá)的公共交通系統(tǒng)。從征收擁堵費(fèi)緩解擁堵的有效性角度看，交通擁堵費(fèi)對緩解交通擁堵起作用的重要方式之一就是改變市民的出行結(jié)構(gòu)。[2]國內(nèi)城市智慧交通建設(shè)仍需根據(jù)自身城市特點(diǎn)進(jìn)行建設(shè)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張楠，陳雪燕，宋剛.中國智慧城市發(fā)展關(guān)鍵問題的實(shí)證研究[J]，智慧城市，2015(6)：27-33.

[2]徐曌，歐國立.交通擁堵收費(fèi)的理論依據(jù)和政策分析[J]，中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2012(12)：18-30.

作者:鄭丹 單位:三亞學(xué)院傳媒與文化產(chǎn)業(yè)學(xué)院