王笑京：智能交通演进与未来发展

　　智能交通系统（即ＩＴＳ）正式作为一个专用名词出现是在１９９４年，它是通信、信息和控制技术在交通系统中集成应用的产物。但是应用这些技术改进交通运输效率、改善安全、减少环境污染的工作则从上世纪７０年代就逐渐开展了，只不过大家并没有统一叫法，各发达国家最开始都是以不同项目名称作为交流的名词，如欧洲的ＰＲＯＭＥＴＨＥＵＳ、ＤＲＩＶＥ和ＴＥＬＥＭＡＴＩＣＳ，日本的ＰＡＣＳ、ＶＩＣＳ、ＡＳＶ和ＵＴＭＳ等，美国的ＥＲＧＳ、ＭＯＢＩＬＩＴＹ２０００和ＩＶＨＳ等。进入本世纪，ＩＴＳ逐渐在发达国家投入规模应用，也产生了良好的社会效益和经济效益，但是各国对ＩＴＳ的开发并没有停止，各国的政府和企业紧紧抓住通信和信息技术的进步，根据ＩＴＳ应用的实际效果，不断调整开发和应用的目标、调整系统结构、调整应用重点，并取得了长足进步。例如，用于交通安全的车车通信接近实用，而车路通信已开始实用；以宽带移动通信为依托的下一代交通信息服务系统开始暂露头脚；车路合作系统在改善交通安全和减少排放方面的效果明显。因此认真分析国内外ＩＴＳ的实际状况，确定中国新一代ＩＴＳ的发展方向，以及研究国内ＩＴＳ和新一代信息技术的具体发展方法，对政府决策部门、企业和研究机构十分重要。

　　一、智能交通系统体系框架的回顾

　　智能交通系统（ＩＴＳ）在发达国家最先从道路交通开始，现在也仍然是以道路交通为主，这主要是因为道路交通的组织化程度最低，而接入性最高。这种组织化程度低，接入性高的特点恰恰是智能交通系统发挥作用最突出的关键点。与之对比的例子是铁路，其组织化程度最高，而接入性较低，它必须通过道路交通或地铁与铁路车站相衔接。

　　对于智能交通系统来说，通信、信息和控制技术是ＩＴＳ的主要技术手段，而这些技术又是不断变化和日新月异的，但是交通基础设施和服务却是慢变化的，因此就要求设计者必须考虑系统的稳定性和服务功能的稳定性及其对新技术的适应性和包容性。这一目标是通过智能交通系统的体系框架设计实现的，上世纪９０年代中期，美国、日本和欧洲分别启动了ＩＴＳ体系框架开发计划，我国也在“九五”国家科技攻关计划中安排了ＩＴＳ体系框架研究，并于２０００年正式发布。

　　ＩＴＳ体系框架是开发ＩＴＳ的过程中共同遵守的规范和标准，它决定系统如何构成，确定功能模块以及允许模块间进行通信和协同的协议和接口。它对大系统划分了清晰的层次和子系统，但对各子系统内具体使用的技术和方法不作明确的规定，在保证目标的唯一性和稳定性的前提下，对各个子系统内部的具体开发给予充分的空间，但对其功能的要求是明确的。ＩＴＳ体系框架的具体情况可参考资料的有关内容，这里不再赘述。

　　各国开发ＩＴＳ体系框架和近２０年实践的经验表明，ＩＴＳ在开发之初就充分考虑了通信和信息技术的迅速变化带来的影响，在逻辑框架和物理框架中特别强调的服务功能的逻辑关系和稳定性，在物理框架强调了数据规范和接口的要求，而不指定具体的通信和信息技术，这就为ＩＴＳ近２０年的发展带来了巨大的空间和活力，像近年来发展迅速的３Ｇ和４Ｇ移动通信技术、传感器网络技术、数据管理技术、下一代互联网技术和云计算技术都被ＩＴＳ开发者吸收并应用到具体的服务中。因此未来一段时间ＩＴＳ的发展将充分应用当前最活跃的无线互联网、宽带移动通信、传感器和传感器网络、云计算等技术，开发新一代ＩＴＳ。

　　二、智能交通系统应用系统的演进案例分析

　　智能交通系统在近２０年的发展中，已经有了不少成功的应用，如日本的车载导航和不停车收费、美国的５１１服务、欧洲的智能化公共交通服务和综合交通信息服务等，同时各国（地区）在已有的应用基础上充分应用新技术，在数据获取、车路数据交互、依托道路形成无线接入网等方面将已有应用系统进行应用再聚焦和提升，逐步演进形成了新的应用系统。

　　１、车载导航和不停车收费演进到智能车路合作系统

　　国际上车载导航系统应用规模最大和最好的是日本，１９９６年在东京地区开始试点服务，现在的用户已经有４９００万。这其中最大的一个系统就是有名的ＶＩＣＳ，２００３年ＶＩＣＳ实现了覆盖日本全国的服务，现在它的用户已经超过３２００万。ＶＩＣＳ最大的特点是有动态的交通信息服务，而且在灾害发生时，可自动接受紧急信息。

　　国际上最大规模的、统一标准的不停车收费系统（ＥＴＣ）也是在日本，日本在研制ＥＴＣ和制定标准时就考虑了未来５。８ＧＨｚ无线接入系统的应用，从上世纪９０年代中期开始研制，２０００年开始在高速公路上部署，２００１年起开始应用。截止２０１２年２月，底ＥＴＣ用户已达到４７００多万，全国平均利用率达到８７％。

　　但是日本政府和产业界并未止步，他们在以上两个系统应用初步形成规模时就开始考虑以进一步改善交通运行和交通安全的应用，其着力点是交通信息的全面采集以及超高速无线局域网的应用。日本国土交通省２００４年提出开发名为Ｓｍａｒｔｗａｙ系统，该系统以ＥＴＣ系统的５。８ＧＨｚ通信平台为基础，集成ＶＩＣＳ和ＥＴＣ以及已基本开发成型的安全驾驶系统（ＡＳＶ），被日本称为下一代智能交通系统。与此同时，依托Ｓｍａｒｔｗａｙ建设智能交通通用信息平台，提供道路信息、电子收费、安全驾驶、公众出行支持等九个方面智能交通服务。为此２００５年初组织了政府、企业共同参加的联合体，参加的企业包括丰田、日产、ＮＥＣ、三菱、日立、富士通、ＪＲＣ、松下等大企业。

　　在Ｓｍａｒｔｗａｙ开发和试验取得突破性进展的基础上，丰田公司前会长丰田章一郎于２００９年初代表日本产业界向政府提出建议：为应对金融危机和带动产业发展，在ＥＴＣ和ＶＩＣＳ普及应用的基础上政府应该投资建设延高速公路的ＩＴＳ信息交互设施，产业界则按照统一的标准生产集成化的车载设备，开辟下一代ＩＴＳ的新应用。日本国会于２００９年６月通过了相关议案，决定政府投资２５０亿日元建设延高速公路的ＩＴＳ信息交互设施。到２０１１年３月日本在其全国高速公路网上建设完成了覆盖全部路网的ＩＴＳ信息交互设施（ＩＴＳ　Ｓｐｏｔｓ），产业界推出了新车载机，可提供ＥＴＣ、导航和道路安全信息三项服务，预计５年内将发展１０００万用户，日本的ＩＴＳ将迈上新台阶。