國外智慧交通建設特色與創(chuàng)新

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[摘要]近年來，人工智能和5G技術的新發(fā)展為國內(nèi)外智慧交通建設延展了發(fā)展空間，從智能交通到智慧交通的轉(zhuǎn)向背后，正是技術重大變革帶來的機遇。智慧交通依靠互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能實現(xiàn)更高層次的交通運輸體系，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域出現(xiàn)的創(chuàng)新與新發(fā)展來看，國外智慧交通及建設中智慧路燈、車輛終端和違法識別技術方面具有特色和創(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)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)技術支持，實現(xiàn)對城市交通、居民出行和物流運輸?shù)闹悄芑芾恚侵腔鄢鞘薪ㄔO的重要組成部分，最終達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。交通部2019年9月24日《交通強國建設綱要》明確提出到2035年我國基本建成交通強國的目標，到本世紀中葉全面建成“人民滿意、保障有力、世界前列”的交通強國，體現(xiàn)了當下交通管理的復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。從已有文獻的研究來看，智能交通建設領域的研究從頂層規(guī)劃、技術探討開始向更為多元化的方向向發(fā)展，涉及理論、技術、實踐等多個方面內(nèi)容，對智慧交通建設的規(guī)劃發(fā)展、核心技術、技術應用多有研究。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)新進行對比，為國內(nèi)城市智慧交通建設提供了借鑒。

1國外智慧交通建設的規(guī)劃轉(zhuǎn)向

西方國家從上世紀六七十年代開始涉足智能交通的研究，將交通運輸?shù)男畔⒒ㄔO作為重要方向。國外城市從政策規(guī)劃到基礎設施建設上充分發(fā)揮技術優(yōu)勢和城市現(xiàn)狀相結合，展現(xiàn)出不同的發(fā)展特點。西方國家在建設智慧交通過程中結合先進技術來進行交通擁堵治理，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和城市管理，政府部門在這一發(fā)展過程中起到了關鍵性的推動作用。美國2015年ITS戰(zhàn)略計劃，計劃在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)，為自動駕駛技術在全美的測試和部署清除法律障礙，落實推動該項技術與地面交通系統(tǒng)運輸模式的融合。歐盟第一個協(xié)調(diào)部署智慧交通的法律性基礎文件是2010年歐盟委員會制定的《ITS發(fā)展行動計劃》，這是歐盟范圖內(nèi)第一個協(xié)調(diào)部署ITS的法律基礎性文件，確立歐盟2020智能交通系統(tǒng)(ITS)三大目標為交通可持續(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)、市場準入以及CO2排放等領域提出了戰(zhàn)略實施方案，計劃加強各國交通科研領域的國際科技合作。歐盟目前對于車輛信息互聯(lián)的技術標準還未最終確定，圍繞WIFI技術和5G技術兩大技術系統(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)和智能交通領域發(fā)展。早在2013年，日本內(nèi)閣便了日本復興計劃《世界領先IT國家創(chuàng)造宣言》，其中智能網(wǎng)聯(lián)汽車成為核心之一。以此為藍本，日本內(nèi)閣制定國家級科技創(chuàng)新項目《SIP戰(zhàn)略性創(chuàng)新創(chuàng)造項目計劃》，將自動駕駛系統(tǒng)的技術研發(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技術發(fā)展路線圖》，計劃在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。日本非常關注自動駕駛汽車的發(fā)展規(guī)劃，不僅在《2017官民ITS構想及路線圖》確立這一領域技術的推進時間表，還通過《自動駕駛相關制度整備大綱》明確自動駕駛汽車的責任劃分和事故賠償原則，對自動駕駛汽車的安全條件進行了明確規(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)劃基于國家強大的技術支持和人才培養(yǎng)基礎，由國家進行統(tǒng)一規(guī)劃，在充足的人力和財力投入下發(fā)展迅速。日本由于地小人多，在已有VICS系統(tǒng)和ETC技術使用下開始注重自動駕駛汽車。歐盟強調(diào)各國合作和標準化、強調(diào)綜合運輸系統(tǒng)智能化、重視通信和車載設備等。

2國外智慧交通應用領域的創(chuàng)新

2.1智慧路燈的升級打造。智慧交通的實施目的是為了能夠為城市提供更為人性化的公共服務，讓行人、車輛和城市道路之間能夠找到一個相對協(xié)調(diào)的平衡點進行良性地系統(tǒng)運作。以往在交通管理上主要側重對機動車和各類車輛的控制和管理，因為設備的局限性難以為行人提供個性化的需求和體驗，智慧交通能在規(guī)范行人的交通行為同時保障行人安全、滿足公共服務訴求，當城市路燈在城市中的使用與先進傳感器結合以后，智能路燈成為了目前國外城市首要嘗試的設備。新加坡近年來在原有交通管理系統(tǒng)基礎上大力發(fā)展以“智慧國家2025”為主導的智慧交通方案，新加坡陸路交通部提出對公共照明進行“智能化＋LED”升級改造的方案，預備將全國現(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備的情況下完成城市公共服務的同時進行數(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)安裝智能路燈設施，將大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術結合路燈配備的傳感器，從而收集交通數(shù)據(jù)、分析信息并進行共享。芝加哥通過“路燈桿裝上傳感器”，進行城市數(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?shù)芈窡暨M行升級改造。英國MiltonKeynes在當?shù)氐腗K體育場安裝的路燈同樣具有監(jiān)控攝像、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服務。斯圖加特市在對本市路燈進行LED路燈升級，配合智能控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理控制。海牙在當?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，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)構建，均已建立了完善的車載終端設備開發(fā)。日本獨特的VICS系統(tǒng)（VehicleInformationandCommunicationSystemCenter）由日本道路交通情報中心建設和管理，通過汽車上安裝的車載設備接收VICS中心提供的實時交通信息，信息內(nèi)容遍及全國交通信息播報。數(shù)量龐大的車載終端意味著高額的運行經(jīng)費，這些經(jīng)費主要由政府撥款和車載設備銷售，生產(chǎn)企業(yè)每臺需向VICS中心交納2000日元的費用，因此VICS中心每年獲得16億元收益，最終用于基礎設施建設和提升服務管理水平。在日本，緊急車輛和公交車輛在道路通行中享有優(yōu)先權，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臺計算機對全市多個路口紅路燈進行智能控制；靜岡市智慧交通控制系統(tǒng)通過1臺主機和16臺分機控制全市大部分信號燈。新加坡的車輛同樣裝有車載設備，通過城市交通管理系統(tǒng)ERP（電子收費系統(tǒng)）在劃定的控制區(qū)域進行監(jiān)測，當車輛經(jīng)過電子收費站時通過在車輛上安裝的車載設備實行自動扣費。2.3違法行為的識別技術。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，在人工智能的技術支撐下，車輛識別技術得以對車輛和行人進行信息的識別、分類和統(tǒng)計，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的方式。新加坡實行交通擁堵收費的歷史由來已久，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對車輛的出行路線進行判別，在市區(qū)核心范圍進行擁堵收費，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)進入到收費區(qū)域。倫敦在擁堵區(qū)域征收每天11.50鎊的擁堵費，時間是周一到周五早上7點到晚18點，周末、法定節(jié)假日不收費。收費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群體車輛不征收費用。斯德哥爾摩在通往市中心的道路上設置了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，實現(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施可能性較大，智慧路燈在支持智慧交通建設基礎上也能不斷發(fā)揮城市管理、能源環(huán)保等方面的積極作用。車載終端因運營成本的問題，在5G技術發(fā)展情況下更容易被手機手段所取代。擁堵收費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政策，最終未能實施。交通擁堵收費政策要收到良好的效果非常依賴于完善發(fā)達的公共交通系統(tǒng)。從征收擁堵費緩解擁堵的有效性角度看，交通擁堵費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構。[2]國內(nèi)城市智慧交通建設仍需根據(jù)自身城市特點進行建設。

【參考文獻】

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

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

作者:鄭丹 單位:三亞學院傳媒與文化產(chǎn)業(yè)學院