智能交通技術(shù)在的全球應(yīng)用發(fā)展及實(shí)例

交通運(yùn)輸是經(jīng)濟(jì)的生命力。如果沒有交通運(yùn)輸系統(tǒng)將人和貨物運(yùn)進(jìn)、運(yùn)出或者在周圍移動(dòng)，那么城市就不可能存在。交通運(yùn)輸一直是全球化的主要驅(qū)動(dòng)力，它讓距離不斷縮小、促使整個(gè)新經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)并改善了數(shù)以百萬計(jì)的人的生活質(zhì)量。幾乎每一天人們都離不開交通：需要坐公交、地鐵或者開車去上班，需要騎車去上學(xué)，需要坐飛機(jī)出差等等。即使不出家門，生活也被交通行業(yè)影響，幾乎所有的有形的物品——食品、服裝、醫(yī)藥、汽車、計(jì)算機(jī)——都是從世界上其他地方運(yùn)送到你的所在地。然而，現(xiàn)在許多交通運(yùn)輸系統(tǒng)的能力不足以滿足21世紀(jì)的需求。

幾年前，IBM公司發(fā)起一場(chǎng)名為“智慧地球”的運(yùn)動(dòng)，宣稱數(shù)字技術(shù)能讓能源、交通、城市等諸多領(lǐng)域更加智能化。各國政府也見風(fēng)使舵，許多國家已經(jīng)將大量的激勵(lì)方案用于智能基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目上，還有一些國家將智能系統(tǒng)放在產(chǎn)業(yè)政策的優(yōu)先位置。

IBM的一項(xiàng)研究報(bào)告表明，隨著世界變得更加城市化，到2050年，將有70%的人口生活在城市中。伴隨著城市的增長，很多城市都在努力解決增加的交通流量和擁堵問題。目前，交通已成為市政規(guī)劃者的迫切的優(yōu)先事項(xiàng)，他們需要改善交通流量，以建設(shè)更加清潔、更少擁堵的城市。PikeResearch一份對(duì)全球130個(gè)智慧城市項(xiàng)目的追蹤報(bào)告表明，目前有50%以上的智慧城市項(xiàng)目集中于交通運(yùn)輸和城市機(jī)動(dòng)性方面的創(chuàng)新。在智慧城市規(guī)劃者需要優(yōu)先考慮的項(xiàng)目列表中，為現(xiàn)代城市制定一個(gè)環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效并能被選民接受的機(jī)動(dòng)性戰(zhàn)略一直處于首位。盡管各國政府都在努力尋求減少債務(wù)、收緊預(yù)算，但智能交通系統(tǒng)行業(yè)在未來幾年的投資仍將會(huì)增加。

MarketsandMarket公司的一份市場(chǎng)研究報(bào)告表明，智能交通市場(chǎng)整體在2012年的價(jià)值約為267億美元，預(yù)計(jì)到2018年達(dá)到1023.1億美元，從2013年到2018年的復(fù)合年增長率為23.6%。尤其值得注意的是，交通解決方案市場(chǎng)，其復(fù)合年增長率達(dá)22.5%，到2018年預(yù)計(jì)價(jià)值達(dá)到666.2億美元。拉丁美洲、中東和非洲、東歐和獨(dú)聯(lián)體國家的增長最快，在2013年到2018年的增長率分別達(dá)到45.8%、39.1%和31.4%。

歐美智能交通機(jī)構(gòu)

ERTICO-ITS歐洲是在歐洲聯(lián)盟委員會(huì)、交通運(yùn)輸部和歐洲工業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)成員的倡議下成立的一個(gè)多行業(yè)的公私合作關(guān)系，旨在進(jìn)行智能交通系統(tǒng)服務(wù)（ITS）的開發(fā)和部署的機(jī)構(gòu)。該組織將公共當(dāng)局、業(yè)界人士、基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營商、用戶、國家智能交通系統(tǒng)服務(wù)協(xié)會(huì)以及其他組織聯(lián)系起來，共同為實(shí)現(xiàn)“智能移動(dòng)”而努力。ERTICO工作方案的重點(diǎn)舉措是為了改善運(yùn)輸安全、加強(qiáng)防護(hù)、提高網(wǎng)絡(luò)效率，同時(shí)要考慮減少對(duì)環(huán)境的影響。

在美國，每個(gè)州都有一個(gè)智能交通系統(tǒng)（ITS）分會(huì)，它會(huì)組織州內(nèi)每個(gè)交通部門（州、市、鎮(zhèn)、縣）都派代表出席年度會(huì)議，以促進(jìn)和展示其在智能交通系統(tǒng)方面的技術(shù)和理念。

智能交通技術(shù)的應(yīng)用及實(shí)例

從古到今，任何交通運(yùn)輸系統(tǒng)都由三種元素組成：交通工具（汽車、船舶、飛機(jī)）、道路（公路、鐵路、航道）和終端（車站、停車場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、海港）。人口增長、前所未有的城市化和持續(xù)的全球化給該系統(tǒng)中的所有元素以巨大的壓力，逼迫它們到了超出其使用壽命內(nèi)的能力的地步。在過去的兩個(gè)世紀(jì)中，交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展——從運(yùn)河、鐵路、汽車、到飛機(jī)——?jiǎng)?chuàng)造了現(xiàn)代世界，并且為企業(yè)、為社會(huì)以及為我們?nèi)绾紊钣瓉砹艘粋€(gè)新的時(shí)代。我們必須重塑交通運(yùn)輸，以滿足21世紀(jì)的需求。

現(xiàn)有的物理交通運(yùn)輸系統(tǒng)可以用傳感器、儀表、電器、照相機(jī)、智能手機(jī)、生物識(shí)別設(shè)備等裝備起來，從而能夠衡量、感知和看到所有事物的確切情況。這些裝備可以感知正在發(fā)生的事情，無論是火車輪轂軸承的溫度，放錯(cuò)了位置的手提箱，還是橋梁的金屬疲勞。同時(shí)，先進(jìn)的分析系統(tǒng)可以檢測(cè)出模式和關(guān)系，并啟用接近實(shí)時(shí)的連續(xù)決策。因此，我們可以更好地規(guī)劃路線和行程，優(yōu)化車輛、設(shè)備和設(shè)施，以擴(kuò)大能力。

智能交通系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用技術(shù)的不同而不同，從基本的管理系統(tǒng)，如汽車導(dǎo)航、交通信號(hào)控制系統(tǒng)、集裝箱管理系統(tǒng)、可變信息標(biāo)志、自動(dòng)車牌識(shí)別或高速攝像機(jī)，到監(jiān)控應(yīng)用，如保安閉路電視系統(tǒng)，再到更先進(jìn)的集成其他若干來源的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和反饋的應(yīng)用，如停車場(chǎng)的引導(dǎo)和信息系統(tǒng)、氣象信息、橋梁除冰系統(tǒng)等。此外，正在發(fā)展的預(yù)測(cè)技術(shù)使得先進(jìn)的建模以及與歷史基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對(duì)比成為可能。智能交通技術(shù)的應(yīng)用主要包括以下幾種：

【車載緊急呼叫系統(tǒng)】車載緊急呼叫是在發(fā)生事故后，由車乘人員手動(dòng)生成或者是通過車載傳感器自動(dòng)激活的緊急電話。當(dāng)激活時(shí)，車載緊急呼叫裝置會(huì)建立起緊急呼叫，將語音和數(shù)據(jù)直接傳送到最近的急救點(diǎn)。數(shù)據(jù)包括與事故相關(guān)的各種信息，如時(shí)間、精確位置、車輛行駛方向以及車輛識(shí)別等。

【自動(dòng)道路執(zhí)法】交通執(zhí)法攝像系統(tǒng)用于探測(cè)和識(shí)別不遵守車速限制或其他法律規(guī)定的車輛，并且根據(jù)車牌號(hào)自動(dòng)開出罰單。這類系統(tǒng)包括識(shí)別超速行駛車輛的高速攝像機(jī)、探測(cè)紅燈時(shí)越過停止線或指定停車區(qū)域的紅燈攝像機(jī)、識(shí)別在公交專用車道上行駛的車輛的公交車道攝像機(jī)、識(shí)別非法穿越鐵路的車輛的平交路口攝像機(jī)、識(shí)別車輛越過雙白線的雙白線攝像機(jī)、識(shí)別違反高占用車道規(guī)定的高占用車道攝像機(jī)等。

【可變限速】最近一些司法管轄區(qū)已經(jīng)開始根據(jù)道路擁堵和其他一些因素對(duì)道路實(shí)行可變限制。通常情況下，這種限速只是在惡劣情況下要求降低車速，而不是在道路情況良好時(shí)允許提高車速。一個(gè)應(yīng)用案例就是環(huán)繞倫敦的英國M25公路。M25全長188公里，是英國高速公路網(wǎng)絡(luò)中最繁忙的公路之一。在2003年，位于倫敦希思羅機(jī)場(chǎng)附近的車流量曾經(jīng)達(dá)到一天19.6萬輛；而在2007年，路的西半段的平均日車流量達(dá)14.7萬輛。自1995年開始，M25公路上最繁忙的23公里就開始使用可變限速和自動(dòng)道路執(zhí)法。初步結(jié)果表明，該舉措節(jié)省了行車時(shí)間，使交通更加順暢，同時(shí)事故數(shù)有所下降。

【防撞系統(tǒng)】日本的高速公路上安裝了傳感器，可以通知駕駛員前方有車輛停滯，從而防止碰撞事故的發(fā)生。

【動(dòng)態(tài)交通燈序列】在多車輛、多車道和多路的交界區(qū)，該系統(tǒng)可提供一種有效的時(shí)間管理方案，為每個(gè)通道制定動(dòng)態(tài)的時(shí)間計(jì)劃。系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)能夠根據(jù)每個(gè)通道上的車輛數(shù)量和路況來做出效仿執(zhí)勤的交警人員的判斷。

智能交通的作用及其在全球的發(fā)展

智能交通系統(tǒng)（ITS）是一種先進(jìn)的應(yīng)用，旨在提供有關(guān)不同模式的運(yùn)輸和交通管理的創(chuàng)新服務(wù)，并使各類用戶能夠更好地得到信息從而更安全、更協(xié)調(diào)和更“聰明”地使用交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。

目前，世界人口的一半居住在城市，人們每天需要在居住地和工作地之間穿梭。為確保所有這些人安全及時(shí)地到達(dá)工作場(chǎng)所，智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)在人口密集的城市中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。全球智能交通系統(tǒng)市場(chǎng)也目睹了越來越多的政府主動(dòng)推動(dòng)智能交通系統(tǒng)發(fā)展的舉措。

越來越多的道路交通事故和交通擁堵情況是迫使全球各國政府花費(fèi)巨資改善道路交通的一個(gè)主要因素。僅在美國，每年浪費(fèi)的燃料和時(shí)間的總成本就高達(dá)872億美元，其中包括42億小時(shí)的交通時(shí)間浪費(fèi)和28億加侖的燃料浪費(fèi)。在歐盟，交通擁堵成本占其GDP的1%以上，或者說每年超過1千億歐元。然而，我們不能依靠興建更多的道路、橋梁和軌道交通來解決交通擁堵。正如澳大利亞昆士蘭州高速公路首席執(zhí)行官PhilMumford先生所言，“我們看到的模式是每次新建一條路，使用就會(huì)增加，然后又重新造成擁堵。我們需要更聰明地管理交通流量、機(jī)場(chǎng)容量、鐵路系統(tǒng)和航道”。而智能交通正是一種能夠不做大的新資本投資，卻能最大限度地利用現(xiàn)有交通系統(tǒng)的辦法。根據(jù)PikeResearch的報(bào)告，在智能交通中投資最大的領(lǐng)域?qū)?huì)是智能交通管理系統(tǒng)，這其中包括一系列的應(yīng)用，例如旅客信息、擁堵收費(fèi)和自適應(yīng)信號(hào)。預(yù)計(jì)到2017年，這些系統(tǒng)將會(huì)無處不在，幾乎在每個(gè)主要城市都能提供這樣的服務(wù)。同時(shí)，隨著城市中增加的替代路線或可預(yù)測(cè)的交通緩和，這些系統(tǒng)會(huì)變得越來越有活力。

在發(fā)達(dá)國家，最近政府在智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的活動(dòng)——特別是在美國——進(jìn)一步被日益受到重視的國土安全所驅(qū)動(dòng)。許多擬議的智能交通系統(tǒng)還涉及公路監(jiān)控，這是國土安全的首要任務(wù)。此外，在由因自然災(zāi)害或威脅而造成的大的傷亡事故中，智能交通系統(tǒng)可以發(fā)揮重要作用，幫助迅速大規(guī)模地疏散市中心的群眾。智能交通系統(tǒng)中涉及的大部分的基礎(chǔ)設(shè)施和規(guī)劃都與國土安全系統(tǒng)相匹配。

2012年8月，美國運(yùn)輸部宣布計(jì)劃進(jìn)行世界上最大的真實(shí)世界的智能車輛測(cè)試，包括車輛對(duì)車輛（V2V）和車輛對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）的通信。測(cè)試包括在密歇根州安阿伯地區(qū)的近3千輛通用和福特的小汽車、公共汽車和卡車。這些努力旨在推動(dòng)安全技術(shù)進(jìn)步，從而可以幫助車輛避免碰撞，同時(shí)改善交通通信。

在發(fā)展中國家，從農(nóng)村到城市的遷移進(jìn)展不同。發(fā)展中國家許多地區(qū)的城市化并未伴隨顯著的機(jī)動(dòng)化和郊區(qū)的形成。雖然只有一小部分的人口可以買得起汽車，但汽車大大增加了這些多式聯(lián)運(yùn)的交通系統(tǒng)的擁堵。同時(shí)，它們也產(chǎn)生大量的空氣污染，構(gòu)成重大安全風(fēng)險(xiǎn)并加劇了社會(huì)中的不平等感。高人口密度可以由步行、自行車交通、摩托車、公交車和火車構(gòu)成的多式聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)來支持。而發(fā)展中國家的其他地區(qū)仍然主要是正在飛速地城市化和工業(yè)化的農(nóng)村。在這些地區(qū)，隨著人口的機(jī)動(dòng)化，機(jī)動(dòng)化的基礎(chǔ)設(shè)施也在開發(fā)建設(shè)中。財(cái)富的巨大差距意味著只有一小部分人口可以機(jī)動(dòng)化，因此窮人的高度密集的多式聯(lián)運(yùn)交通系統(tǒng)與富人的高度機(jī)動(dòng)化的交通系統(tǒng)交叉在一起。

無可否認(rèn)，我們的星球越來越智慧，智能正在注入世界的各個(gè)方面，而全球都在走向智能交通中的生活。

智能交通能幫助預(yù)測(cè)需求并優(yōu)化可用容量。使用分析工具，交通運(yùn)輸提供商可以預(yù)測(cè)需求，調(diào)整能力和部署資產(chǎn)，不斷適應(yīng)跨整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作。比如與IBM合作，瑞典首都斯德哥爾摩從2007年開始使用擁堵計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。經(jīng)過一年的使用，早晨通往斯德哥爾摩市的車輛排隊(duì)時(shí)間減半，城市交通量下降了18%，內(nèi)城二氧化碳排放減少了14%~18%。在新加坡，智能卡系統(tǒng)能使陸路交通管理局制定最優(yōu)路線和班次，減少交通堵塞，提高公共交通的吸引力。

智能交通大大提高了端到端的旅行者體驗(yàn)。不論交通運(yùn)輸提供商是為城市交通、長途旅行還是貨運(yùn)業(yè)務(wù)服務(wù)，技術(shù)都可以按照客戶喜好的方式和頻率，向他們提供需要的信息和服務(wù)，從而提高滿意度并最終加強(qiáng)客戶忠誠度。加拿大航空開發(fā)的智能手機(jī)應(yīng)用程序能讓旅客下載電子登機(jī)牌、辦理登機(jī)、獲取飛行狀態(tài)、預(yù)訂租車等。這一應(yīng)用使得手機(jī)辦理登機(jī)增加了60%，并且有93%的加拿大航空的旅客說自助服務(wù)提升了他們的旅行體驗(yàn)；另外，該應(yīng)用程序還可以節(jié)省80%的辦理登機(jī)成本。

智能交通能在提高運(yùn)營效率的同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的不良影響。目前交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的很大一部分已經(jīng)有幾十年了，交通官員們往往需要管理這些復(fù)雜老化設(shè)備與較新資產(chǎn)的混合體。通過分析來自智能交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，就可以知道何時(shí)設(shè)備過度需要維修；在任何給定的時(shí)刻，都可以知道資產(chǎn)的具體位置和狀況。法國國營鐵路公司（SNCF）管理客運(yùn)和貨運(yùn)鐵路以及城市公共汽車和電車。公司每天經(jīng)營1.4萬輛列車，包括高速TGV和部分巴黎及區(qū)域過境系統(tǒng)。通過使用智能傳感器的預(yù)測(cè)性維修系統(tǒng)，法國國營鐵路公司預(yù)防事故的發(fā)生、減少延誤并降低了估計(jì)大約30%的維修成本。

智能交通有安全和保障。安全仍然是所有交通運(yùn)輸公司關(guān)注的首要問題。事實(shí)上，航空公司每年在安全上的花費(fèi)每年約為59億美元，而機(jī)場(chǎng)將它們的營運(yùn)成本的60%以上用于安保。DHL基于無線射頻技術(shù)（RFID）的系統(tǒng)監(jiān)控制藥發(fā)貨從出發(fā)到抵達(dá)的各點(diǎn)的溫度，幫助客戶保持產(chǎn)品的新鮮度并產(chǎn)生新的收入增長源。

智能交通還可以幫助國家經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會(huì)最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在美國，每在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上投資12.5億美元，就會(huì)創(chuàng)造并支持3.5萬個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。

總而言之，智能交通意味著對(duì)空中、陸地和海上的先進(jìn)的交通管理。它圍繞旅客進(jìn)行優(yōu)化，連接整個(gè)系統(tǒng)中的所有元素并實(shí)時(shí)傳達(dá)狀態(tài)信息。

未來如何更好地發(fā)展智能交通

城市、交通運(yùn)營商和其他交通運(yùn)輸資產(chǎn)的業(yè)主將智能交通技術(shù)作為工具，來幫助他們提高流動(dòng)性、減少燃油消耗、降低碳排放量、改善安全性并加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。

目前，交通運(yùn)輸中的許多組件和子系統(tǒng)還沒有被裝備起來，或者是由于各地的裝備不同而造成無法確定地知道它們的當(dāng)前狀態(tài)。這不僅是大量的時(shí)間和金錢的浪費(fèi)，還會(huì)造成質(zhì)量的不一致和多個(gè)錯(cuò)誤機(jī)會(huì)。顯而易見，需求只會(huì)增長，特別是隨著人口的增長和城市化進(jìn)程不斷擴(kuò)大，交通工具和城市的裝備化以及個(gè)人移動(dòng)設(shè)備的賦權(quán)將繼續(xù)呈指數(shù)級(jí)增長。我們需要從交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中得到更多的物理和數(shù)字化能力。將來，更智能的交通甚至?xí)⑾冗M(jìn)的建模應(yīng)用到以前不可預(yù)知的情況中，比如跨大西洋的火山灰流動(dòng)，從而更好地安排全球交通。

要發(fā)展智能交通，有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

首先是標(biāo)準(zhǔn)：必須建立達(dá)成一致的交通運(yùn)輸數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，惟有如此才能將整個(gè)系統(tǒng)中的流程和數(shù)據(jù)互相聯(lián)系起來。

其次，要有意地設(shè)計(jì)智能交通系統(tǒng)：旅客的時(shí)間、安全和經(jīng)歷應(yīng)該是智能交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)。需要通過設(shè)計(jì)，將互聯(lián)互通、系統(tǒng)認(rèn)知、分析和安保等重要標(biāo)準(zhǔn)從一開始就嵌入到系統(tǒng)中。

再次，轉(zhuǎn)化到真正的交通運(yùn)輸系統(tǒng)將允許和需要更多的合作：一個(gè)多樣化的、有多方利益相關(guān)者的世界需要所有各方在日?；A(chǔ)上比肩合作。

最后，是政策與倫理：從技術(shù)的新模式，到不斷變化的合作形式，到現(xiàn)代生活中個(gè)人角色的變化，再到對(duì)可持續(xù)生活的新期望，都表明，我們正在進(jìn)入一個(gè)非常不同的世界。

我們必須從倫理和社會(huì)的角度出發(fā)，明確如何經(jīng)營管理組織和行業(yè)的指導(dǎo)方針，并圍繞此方針共同努力。

智能交通并不是宏偉的、未來的理想，相反，智能交通很實(shí)用。不可否認(rèn)，許多影響交通運(yùn)輸?shù)挠袪?zhēng)議的問題的辯論——從能源、安全，到氣候變化、經(jīng)濟(jì)——仍將繼續(xù)。但無論最終哪個(gè)觀點(diǎn)占上風(fēng)，其結(jié)果都會(huì)是讓系統(tǒng)更聰明，即更透明、更高效、更方便、更有彈性、更具創(chuàng)新性，讓交通運(yùn)輸更聰明地符合所有人的利益。