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)交通管理的化
其使用者服务内容是:交通流量化;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、拉动经济增长的项目,由中央政府直接推进。
日本把ITS作为的项目,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)
无线设备规则(电波监理委员会规则第18号)
有关特定无线设备的技术基准适合证明的规则(邮政省令第67号)
(4)能力建设跟不上发展
日本的人口只是美国的1/2、EU的1/3,按此比例,日本能投入ITS研究开发领域的研究人员和技术人员太少。如日本在维持管理体制等课题的实施过程中发现,在没有对于ITS导入的全面计划、没有对于组织内部的全面了解的情况下就开始了工作。因此,人力资源是日本的薄弱环节。人员培训、人才培养,一直是日本强调要赶上美国和欧洲的一个重要方面。由于需要专门的知识,所以自计划阶段开始就有必要配备专职的职员,同时对于ITS的推广,有必要和相关单位保持密切的协调。另外,对使用者的教育也很重要,以避免ETC使用者进入非ETC车道和无ETC装置的车辆误进入ETC车道等。
(5)如何与国际标准相协调
目前,各国之间的标准不统一,为ITS的推进带来了一些障碍。比如,目前国际上主要的ETC标准有:以欧洲为代表的CEN标准和以日本为代表的日本ETC标准。这两种标准的简单情况比较如下:
由于国际标准是以CEN为主导开始研究的,日本的标准与国际标准的不一致使得日本产品的国际化受到了阻碍。为此,日本正在积极地参与国际标准的制定工作。
(6)对中小型风险型企业的支持
由于ITS是一个新兴的产业,对于掌握高新技术的对中小型风险型企业在竞争中技术上并不处于劣势。但由于资金、人员、准备等方面的原因,其发展受到了制约。日本目前投入大量人力、物力、财力进行ITS研究的还多是丰田汽车、电装、松下、索尼等大型企业,日本政府及民间机构对对中小型风险型企业的支持还不够。
三、思考与结论
中国既是当今世界上道路等基础设施建设速度快的国家,又是交通需求增长快的国家。根据我国的《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》,未来的十年,这种趋势将不会改变。这一期间正是智能交通系统在世界主要国家进入全面实施的阶段,因此,中国也迫切需要根据中国道路交通的实际需求尽早启动在运输网中应用智能交通系统来提高运输效率、保障安全和保护环境的工程,以实现道路交通运输的可持续发展目标。
以下是几点关于中国发展ITS的思考:
1.尽早启动中国的ITS进程
八十年代以来,各发达国家虽然已经基本建成了四通八达的现代化国家道路网,但随着社会经济的发展,路网通行能力满足不了日益增长的交通需求,交通拥挤、阻塞现象日趋严重,交通污染与事故越来越引起社会普遍的关注。经过长期和广泛的研究,这些国家已从主要依靠修建更多的道路,扩大路网规模来解决日益增长的交通需求,转移到用高新技术来改造现有道路运输系统及其管理体系,从而达到大幅度提高路网通行能力和服务质量的目的。
对于我国这样一个处于发展中的国家来说,道路基础设施仍然比较薄弱,基础设施数量的缺口很大,因此在相当一段时间内我国交通运输增长的需求首先还必须靠提供更多的基础设施来满足,特别是建设完善的道路网络。我国目前人均占有的道路面积仅是发达国家平均水平的几十分之一到十几分之一,经济的快速发展以及机动车保有量的激增,使交通基础设施的供给能力与需求之间的矛盾更加突出,因此中国的道路建设还将持续相当长的一段时间。另一方面,700亿元人民币,而这种趋势目前还在加剧。解决城市交通拥挤和堵塞已成为中国大城市交通面临的一项十分迫切的任务。因此中国需要发展ITS是毋庸置疑的。但是中国ITS的开发和应用与国外有着很大的不同,的区别就是我们ITS的开发和应用必须与基础设施建设同行。这种区别使得我们在建设基础设施的同时,可以将ITS应用的基础条件一并考虑,甚至同步建设。
来源:考试大-建筑工程类考试
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