智能交通的全球應(yīng)用

著眼于智能交通的機構(gòu)、技術(shù)應(yīng)用實例、作用和全球發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展對策

交通運輸是經(jīng)濟的生命力。如果沒有交通運輸系統(tǒng)將人和貨物運進(jìn)、運出或者在周圍移動，那么城市就不可能存在。交通運輸一直是全球化的主要驅(qū)動力，它讓距離不斷縮小、促使整個新經(jīng)濟的出現(xiàn)并改善了數(shù)以百萬計的人的生活質(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、計算機——都是從世界上其他地方運送到你的所在地。然而，現(xiàn)在許多交通運輸系統(tǒng)的能力不足以滿足21世紀(jì)的需求。

幾年前，IBM公司發(fā)起一場名為“智慧地球”的運動，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)將大量的激勵方案用于智能基礎(chǔ)設(shè)施項目上，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的一項研究報告表明，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，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。Pike Research一份對全球130個智慧城市項目的追蹤報告表明，目前有50%以上的智慧城市項目集中于交通運輸和城市機動性方面的創(chuàng)新。在智慧城市規(guī)劃者需要優(yōu)先考慮的項目列表中，為現(xiàn)代城市制定一個環(huán)保、經(jīng)濟高效并能被選民接受的機動性戰(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增加。

Markets and Market公司的一份市場研究報告表明，智能交通市場整體在2012年的價值約為267億美元，預(yù)計到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，其復(fù)合年增長率達(dá)22.5%，到2018年預(yù)計價值達(dá)到666.2億美元。拉丁美洲、中東和非洲、東歐和獨聯(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%。

歐美智能交通機構(gòu)

ERTICO-ITS歐洲是在歐洲聯(lián)盟委員會、交通運輸部和歐洲工業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)成員的倡議下成立的一個多行業(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)和部署的機構(gòu)。該組織將公共當(dāng)局、業(yè)界人士、基礎(chǔ)設(shè)施運營商、用戶、國家智能交通系統(tǒng)服務(wù)協(xié)會以及其他組織聯(lián)系起來，共同為實現(xiàn)“智能移動”而努力。ERTICO工作方案的重點舉措是為了改善運輸安全、加強防護(hù)、提高網(wǎng)絡(luò)效率，同時要考慮減少對環(huán)境的影響。

在美國，每個州都有一個智能交通系統(tǒng)（ITS）分會，它會組織州內(nèi)每個交通部門（州、市、鎮(zhèn)、縣）都派代表出席年度會議，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)用及實例

從古到今，任何交通運輸系統(tǒng)都由三種元素組成：交通工具（汽車、船舶、飛機）、道路（公路、鐵路、航道）和終端（車站、停車場、機場、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。在過去的兩個世紀(jì)中，交通運輸?shù)陌l(fā)展——從運河、鐵路、汽車、到飛機——創(chuàng)造了現(xiàn)代世界，并且為企業(yè)、為社會以及為我們?nèi)绾紊钣瓉砹艘粋€新的時代。我們必須重塑交通運輸，以滿足21世紀(jì)的需求。

現(xiàn)有的物理交通運輸系統(tǒng)可以用傳感器、儀表、電器、照相機、智能手機、生物識別設(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，放錯了位置的手提箱，還是橋梁的金屬疲勞。同時，先進(jìn)的分析系統(tǒng)可以檢測出模式和關(guān)系，并啟用接近實時的連續(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、交通信號控制系統(tǒng)、集裝箱管理系統(tǒng)、可變信息標(biāo)志、自動車牌識別或高速攝像機，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時數(shù)據(jù)和反饋的應(yīng)用，如停車場的引導(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，由車乘人員手動生成或者是通過車載傳感器自動激活的緊急電話。當(dāng)激活時，車載緊急呼叫裝置會建立起緊急呼叫，將語音和數(shù)據(jù)直接傳送到最近的急救點。數(shù)據(jù)包括與事故相關(guān)的各種信息，如時間、精確位置、車輛行駛方向以及車輛識別等。

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

【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道路實行可變限制。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允許提高車速。一個應(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，位于倫敦希思羅機場附近的車流量曾經(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道路執(zhí)法。初步結(jié)果表明，該舉措節(jié)省了行車時間，使交通更加順暢，同時事故數(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間管理方案，為每個通道制定動態(tài)的時間計劃。系統(tǒng)實時運行時能夠根據(jù)每個通道上的車輛數(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地到達(dá)工作場所，智能交通運輸系統(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)市場也目睹了越來越多的政府主動推動智能交通系統(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巨資改善道路交通的一個主要因素。僅在美國，每年浪費的燃料和時間的總成本就高達(dá)872億美元，其中包括42億小時的交通時間浪費和28億加侖的燃料浪費。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Phil Mumford先生所言，“我們看到的模式是每次新建一條路，使用就會增加，然后又重新造成擁堵。我們需要更聰明地管理交通流量、機場容量、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)Pike Research的報告，在智能交通中投資最大的領(lǐng)域?qū)侵悄芙煌ü芾硐到y(tǒng)，這其中包括一系列的應(yīng)用，例如旅客信息、擁堵收費和自適應(yīng)信號。預(yù)計到2017年，這些系統(tǒng)將會無處不在，幾乎在每個主要城市都能提供這樣的服務(wù)。同時，隨著城市中增加的替代路線或可預(yù)測的交通緩和，這些系統(tǒng)會變得越來越有活力。

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——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。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，美國運輸部宣布計劃進(jìn)行世界上最大的真實世界的智能車輛測試，包括車輛對車輛（V2V）和車輛對基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）的通信。測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。這些努力旨在推動安全技術(shù)進(jìn)步，從而可以幫助車輛避免碰撞，同時改善交通通信。

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動化和郊區(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)運的交通系統(tǒng)的擁堵。同時，它們也產(chǎn)生大量的空氣污染，構(gòu)成重大安全風(fēng)險并加劇了社會中的不平等感。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)，隨著人口的機動化，機動化的基礎(chǔ)設(shè)施也在開發(fā)建設(shè)中。財富的巨大差距意味著只有一小部分人口可以機動化，因此窮人的高度密集的多式聯(lián)運交通系統(tǒng)與富人的高度機動化的交通系統(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)測需求并優(yōu)化可用容量。使用分析工具，交通運輸提供商可以預(yù)測需求，調(diào)整能力和部署資產(chǎn)，不斷適應(yīng)跨整個網(wǎng)絡(luò)的運作。比如與IBM合作，瑞典首都斯德哥爾摩從2007年開始使用擁堵計費系統(tǒng)。經(jīng)過一年的使用，早晨通往斯德哥爾摩市的車輛排隊時間減半，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。不論交通運輸提供商是為城市交通、長途旅行還是貨運業(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客戶忠誠度。加拿大航空開發(fā)的智能手機應(yīng)用程序能讓旅客下載電子登機牌、辦理登機、獲取飛行狀態(tài)、預(yù)訂租車等。這一應(yīng)用使得手機辦理登機增加了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；另外，該應(yīng)用程序還可以節(jié)省80%的辦理登機成本。

智能交通能在提高運營效率的同時降低對環(huán)境的不良影響。目前交通運輸基礎(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)，就可以知道何時設(shè)備過度需要維修；在任何給定的時刻，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）管理客運和貨運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輸公司關(guān)注的首要問題。事實上，航空公司每年在安全上的花費每年約為59億美元，而機場將它們的營運成本的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)濟復(fù)蘇。信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會最近的一項研究發(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，就會創(chuàng)造并支持3.5萬個就業(yè)機會。

總而言之，智能交通意味著對空中、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，連接整個系統(tǒng)中的所有元素并實時傳達(dá)狀態(tài)信息。

未來如何更好地發(fā)展智能交通

城市、交通運營商和其他交通運輸資產(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性、減少燃油消耗、降低碳排放量、改善安全性并加強經(jīng)濟競爭力。

目前，交通運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)。這不僅是大量的時間和金錢的浪費，還會造成質(zhì)量的不一致和多個錯誤機會。顯而易見，需求只會增長，特別是隨著人口的增長和城市化進(jìn)程不斷擴大，交通工具和城市的裝備化以及個人移動設(shè)備的賦權(quán)將繼續(xù)呈指數(shù)級增長。我們需要從交通運輸網(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，從而更好地安排全球交通。

要發(fā)展智能交通，有幾個關(guān)鍵點：

首先是標(biāo)準(zhǔn)：必須建立達(dá)成一致的交通運輸數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，惟有如此才能將整個系統(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)計智能交通系統(tǒng)：旅客的時間、安全和經(jīng)歷應(yīng)該是智能交通系統(tǒng)的設(shè)計出發(fā)點。需要通過設(shè)計，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)化到真正的交通運輸系統(tǒng)將允許和需要更多的合作：一個多樣化的、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)代生活中個人角色的變化，再到對可持續(xù)生活的新期望，都表明，我們正在進(jìn)入一個非常不同的世界。我們必須從倫理和社會的角度出發(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，智能交通很實用。不可否認(rèn)，許多影響交通運輸?shù)挠袪幾h的問題的辯論——從能源、安全，到氣候變化、經(jīng)濟——仍將繼續(xù)。但無論最終哪個觀點占上風(fēng)，其結(jié)果都會是讓系統(tǒng)更聰明，即更透明、更高效、更方便、更有彈性、更具創(chuàng)新性，讓交通運輸更聰明地符合所有人的利益。