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智能交通系统(ITS)提出20多年以来,在全世界取得了长足发展,车载导航、交通信息服务、不停车收费(ETC)、智能公交服务、城市智能化交通管理等应用已经普及并形成了产业。近几年,随着我国社会和经济的发展、随着交通基础设施的完善,百姓出行的需求和模式发生了很大变化。与此同时,新一代信息技术给ITS的发展提供了新的能力,而提高交通运输服务水平和运行效率、提升载运工具智能化水平、创造新型交通运输产业等又给ITS提供了新的发展空间。在国家发展改革委员会和交通运输部的组织下,相关政府部门、专家学者、企业界人士对未来ITS发展进行了深入的探讨,在各方的共同努力下形成了共识。近日,国家发展改革委员会和交通运输部联合了《推进“互联网+”便捷交通 促进智能交通发展的实施方案》,明确了国家新一代ITS的发展框架、服务内容和产业重点。
国家发展框架指明我国ITS未来方向
国家发展改革委员会和交通运输部联合的《推进“互联网+”便捷交通 促进智能交通发展的实施方案》(以下简称智能交通发展实施方案),明确了近期将以三个系统(智能运输服务系统、智能运输管理系统、智能决策支持系统)、两个支撑(智能交通基础设施、标准和技术)、一个环境(宽松有序发展环境)作为主要发展内容,这是一个较为全面的安排。根据本世纪初的实际情况,我国在ITS发展的初期主要集中的与运行和服务相关的领域进行开发和应用;随着国内交通运输环境的变化和转型发展的要求,这次的智能交通发展实施方案在基础设施建设、产业发展、运行服务和技术应用等多个方面进行了详细的安排,同时覆盖了城市交通、公路、铁路、航空、水运。除此之外还特别注意了ITS发展的整体性,在智能汽车、车车通信、车路通信、测试检测环境等方面都做了安排。另外为了推动智能交通前沿技术研发和对新兴战略产业支持,还首次将新一代国家交通控制网、列车自动运行、综合枢纽协同、高速宽带无线互联和高速无线局域网等内容列入ITS发展方案。因此这次的智能交通发展实施方案不仅是近期内国家对ITS的安排,而且为我国未来ITS发展指明了方向。
以“互联网+”为切入点,促进新一代信息技术在交通领域的应用
互联网+便捷交通不仅促进了交通的线下服务移到线上,更强调的是用互联网的概念和技术重新定义和构造交通运输系统。例如今天大家都在使用的网约出租车就是在互联网概念下运输模式和服务模式的创新。不仅如此,新一代互联网技术不仅仅是信息交互和交易工具,它还具有驱动、执行和使能(Enable)的功能,也就是新一代互联网要渗透到执行部件和机构中,它不仅仅能推进交通运输管理与服务的提升,还将形成新的载运工具和运输系统。
这些新的载运工具和运输系统除了应用新一代互联网技术外,还大量的应用了近年来快速发展的新一代信息技术,典型的有以下几项。
首先是通信技术,这里不仅仅是以3G、4G以及5G为代表的宽带移动通信技术,还有支持高速载运工具与基础设施、载运工具与载运工具间进行高可靠数据交换的高速无线局域网和专用短程通信(DSRC),而且其专用芯片、协议、产业支撑等都逐步完成。另外认知无线电和深空通信等通信前沿技术也开始在交通系统中进行应用试验。以上这些都给以高速移动为特征的交通运输提高安全和服务能力带来了巨大变化。
第二是传感器,本世纪以来交通领域的传感器取得了巨大的发展,例如激光传感器,不仅在速度、能见度、机动车排放和路面平整度的测量方面开始大量应用,而且在载运工具周边环境和障碍物探测上实现了巨大突破,其典型的代表就是多通道激光扫描雷达,目前已经成为自动驾驶汽车常用的传感器。另外,24GHz和79GHz微波雷达、视频图像传感器等都在智能汽车中开始应用。传感器技术的发展为ITS各项技术和应用系统获取大量的高质量提供了支撑。
第三是数据管理与处理技术,例如近几年快速发展的大数据、云计算和人工智能等,其中人工智能的应用有赖于高质量的数据,而传感器和通信技术的发展给数据的获取和交互提供了非常好的条件,这也是近期智能汽车、自动驾驶汽车、自主驾驶汽车快速发展的原因。除此之外,数据的丰富、管理技术的进步、处理和算法的发展,给在虚拟空间建立起与现实交通形成映射关系的虚拟交通系统提供了条件,使得对交通运行的预判、控制、管理更加精确。
从国家的文件看,智能交通发展实施方案很好的体现了在新一代互联网等信息技术推动下,ITS将更加注重适应人对交通的多样性需求、更加注重车路一体化、更加注重数据的应用、更加注重载运工具的智能化。
智能交通基础设施是ITS发展的重要支撑
这次的智能交通发展实施方案将智能交通基础设施作为ITS发展的重要支撑,这在我国ITS发展中是第一次,实际上在高速公路、铁路和民航的建设中,机电系统、调度系统、管理系统一直是建设的内容,但是多数是当作附属设施或运营系统来对待的。随着以钢筋混凝土为主要内容的基础设施建设走向萎缩,交通运输系统更多的要靠提高运行效率来满足不断增加的运输需求,因此信息化和智能化成为交通运输建设的重要内容也就不足为怪了。另外随着信息技术和智能化技术的进步,中国在上世纪80年代末至90年代初制定的道路机电系统体系已经落后,需要在新一代信息技术和装备在支撑下重新规划和设计,因此新一代ITS必须要有新一代的智能化基础设施与其配套。
这一次国家的智能交通发展实施方案把先进感知监测系统和下一代交通信息基础网络作为近期智能化基础设施的主要内容,明确提出加强交通基础设施网络基本状态、交通工具运行、运输组织调度的信息采集,形成动态感知、全面覆盖、泛在互联的交通运输运行监控体系。其中交通基础设施基本状态和运输组织调度信息是原来道路机电系统中根本没有的。另外,在交通基础设施中首次提出了高速无线接入互联网、交通运行控制、运营管理和信息服务的通信网络新技术、铁路下一代移动通信系统、基于下一代互联网和专用短程通信(DSRC)的道路无线通信网等内容,这表明我国交通基础设施建设的概念和内容已经发生了重要转变,信息化和智能化的有关内容正式列入交通基础设施的范畴。
总之,国家发改委和交通运输部联合《推进“互联网+”便捷交通 促进智能交通发展的实施方案》是国家第一次就智能交通的总体框架和实施方案,这个总体框架既体现了交通运输领域的创新驱动发展战略,又符合ITS前沿技术方向和应用需求,对我国ITS发展具有重大意义。