国外智慧交通建设特色与创新

[摘要]近年来，人工智能和5G技术的新发展为国内外智慧交通建设延展了发展空间，从智能交通到智慧交通的转向背后，正是技术重大变革带来的机遇。智慧交通依靠互联网、大数据、物联网及人工智能实现更高层次的交通运输体系，正被世界多个国家和城市纳入智慧城市发展整体布局。从近年来国外智慧交通各领域出现的创新与新发展来看，国外智慧交通及建设中智慧路灯、车辆终端和违法识别技术方面具有特色和创新，在优化城市交通管理系统、提高运行效率、保障交通安全方面体现了科技对交通管理的改善。

[关键词]城市交通；智慧交通；创新；特色

智慧交通依靠大数据、云计算、物联网及移动互联技术支持，实现对城市交通、居民出行和物流运输的智能化管理，是智慧城市建设的重要组成部分，最终达成提供更高效的出行效率、降低交通成本、创建更绿色环保的城市空间和更舒适的出行体验。交通部2019年9月24日发布《交通强国建设纲要》明确提出到2035年我国基本建成交通强国的目标，到本世纪中叶全面建成“人民满意、保障有力、世界前列”的交通强国，体现了当下交通管理的复杂性和解决问题的迫切性出发，成为我国政府管理部门对于智慧交通布局的前瞻性规划。从已有文献的研究来看，智能交通建设领域的研究从顶层规划、技术探讨开始向更为多元化的方向向发展，涉及理论、技术、实践等多个方面内容，对智慧交通建设的规划发展、核心技术、技术应用多有研究。智慧城市的发展需要以人为本，对民众生活的环境质量、食品药品安全、交通安全等方面实时监测十分重要。[1]西方国家和一些城市业已确立了智慧交通发展路径，从这些国家和城市今年来在智慧交通发展规划、智慧路灯和车辆信息系统方面的创新进行对比，为国内城市智慧交通建设提供了借鉴。

1国外智慧交通建设的规划转向

西方国家从上世纪六七十年代开始涉足智能交通的研究，将交通运输的信息化建设作为重要方向。国外城市从政策规划到基础设施建设上充分发挥技术优势和城市现状相结合，展现出不同的发展特点。西方国家在建设智慧交通过程中结合先进技术来进行交通拥堵治理，收集大数据平台所需的海量数据信息，提供人性化的公共服务和城市管理，政府部门在这一发展过程中起到了关键性的推动作用。美国2015年发布ITS战略计划，计划在2019年完成网联化与智能化的双重升级。在无人驾驶汽车发展上，美国出台了一系列法规鼓励和约束自动驾驶汽车发展，2016年发布《自动驾驶汽车政策指南》时起从法律层面上肯定自动驾驶的合法性并将其纳入联邦法律框架，战略方案从1.0到3.0的引导与展望鼓励各州重新评估现有交通法律法规，为自动驾驶技术在全美的测试和部署清除法律障碍，落实推动该项技术与地面交通系统运输模式的融合。欧盟第一个协调部署智慧交通的法律性基础文件是2010年欧盟委员会制定的《ITS发展行动计划》，这是欧盟范图内第一个协调部署ITS的法律基础性文件，确立欧盟2020智能交通系统(ITS)三大目标为交通可持续、竞争力和节能减排。之后，欧盟主要在电动汽车、道路安全、智能交通系统、市场准入以及CO2排放等领域提出了战略实施方案，计划加强各国交通科研领域的国际科技合作。欧盟目前对于车辆信息互联的技术标准还未最终确定，围绕WIFI技术和5G技术两大技术系统的企业目前处于争执不下阶段。日本政府高度重视自动驾驶汽车、车联网和智能交通领域发展。早在2013年，日本内阁便发布了日本复兴计划《世界领先IT国家创造宣言》，其中智能网联汽车成为核心之一。以此为蓝本，日本内阁制定国家级科技创新项目《SIP战略性创新创造项目计划》，将自动驾驶系统的技术研发升级为国家战略高度，并提出自动驾驶商用化时间表以及《ITS2014-2030技术发展路线图》，计划在2020年建成世界最安全道路，在2030年建成世界最安全和最畅通道路。日本非常关注自动驾驶汽车的发展规划，不仅在《2017官民ITS构想及路线图》确立这一领域技术的推进时间表，还通过《自动驾驶相关制度整备大纲》明确自动驾驶汽车的责任划分和事故赔偿原则，对自动驾驶汽车的安全条件进行了明确规定。目前，在亚洲地区初步形成了以中国、日本和韩国等国家协同发展的智能网联汽车生态体系。从西方国家对于智慧交通整体规划来看，美国、欧盟、日本以及其他一些国家在智慧交通发展战略上着力点都有区别，但在自动驾驶汽车的发展上都非常重视。美国智慧交通发展规划基于国家强大的技术支持和人才培养基础，由国家进行统一规划，在充足的人力和财力投入下发展迅速。日本由于地小人多，在已有VICS系统和ETC技术使用下开始注重自动驾驶汽车。欧盟强调各国合作和标准化、强调综合运输系统智能化、重视通信和车载设备等。

2国外智慧交通应用领域的创新

2.1智慧路灯的升级打造。智慧交通的实施目的是为了能够为城市提供更为人性化的公共服务，让行人、车辆和城市道路之间能够找到一个相对协调的平衡点进行良性地系统运作。以往在交通管理上主要侧重对机动车和各类车辆的控制和管理，因为设备的局限性难以为行人提供个性化的需求和体验，智慧交通能在规范行人的交通行为同时保障行人安全、满足公共服务诉求，当城市路灯在城市中的使用与先进传感器结合以后，智能路灯成为了目前国外城市首要尝试的设备。新加坡近年来在原有交通管理系统基础上大力发展以“智慧国家2025”为主导的智慧交通方案，新加坡陆路交通部提出对公共照明进行“智能化＋LED”升级改造的方案，预备将全国现有的路灯改造成含智能控制系统的智能路灯，其中60万个路灯将会在装备传感设备的情况下完成城市公共服务的同时进行数据的收集。美国城市洛杉矶、芝加哥、纽约、西雅图、圣地亚哥等城市都已开始安装智能路灯。洛杉矶在该市大范围内安装智能路灯设施，将大数据和物联网技术结合路灯配备的传感器，从而收集交通数据、分析信息并进行共享。芝加哥通过“路灯杆装上传感器”，进行城市数据挖掘。在人们的生活里，无处不在的传感器被应用在了芝加哥市的街边灯柱上。通过“灯柱传感器”，可以收集城市路面信息，检测环境数据，特别是空气质量和噪音，但不会侵犯个人隐私。西雅图路灯可以改变色温，根据周围环境改变路灯亮度，与环境能有机和谐成为一体。圣地亚哥与通用电气和ATT公司合作，在路灯上安装了摄像头、麦克风和传感器，具有找停车位和监测社区枪击声音等功能，集智能安防、微基站、新能源电动汽车充电桩等使用功能于一身。英国MiltonKeynes、德国林、法国里昂、荷兰海牙都对当地路灯进行升级改造。英国MiltonKeynes在当地的MK体育场安装的路灯同样具有监控摄像、WIFI以及电动汽车充电功能，体育场内的售票处和商店门口路灯还安装了闭路电视、公共广播，必要时可作远程连接。德国柏林电线杆成为了电动汽车的充电桩，约占德国一半数量的电线杆都能提供这项服务。斯图加特市在对本市路灯进行LED路灯升级，配合智能控制系统进行统一管理控制。海牙在当地一个海滩上安装智能灯柱，装有摄像头、传感仪和数据传输网络，能够调节灯光的亮度、检测空气和噪音、控制交通，并帮助游客寻找空余的停车位。2.2车载终端的广泛采用。在车载终端使用领域日本和新加坡属于最为典型的国家，地少人多，有限的空间局限性催生了更为高效的城市车辆信息系统构建，均已建立了完善的车载终端设备开发。日本独特的VICS系统（VehicleInformationandCommunicationSystemCenter）由日本道路交通情报中心建设和管理，通过汽车上安装的车载设备接收VICS中心提供的实时交通信息，信息内容遍及全国交通信息播报。数量庞大的车载终端意味着高额的运行经费，这些经费主要由政府拨款和车载设备销售，生产企业每台需向VICS中心交纳2000日元的费用，因此VICS中心每年获得16亿元收益，最终用于基础设施建设和提升服务管理水平。在日本，紧急车辆和公交车辆在道路通行中享有优先权，城市交通管理控制系统中心通过车上的车载优先系统调节路口信号灯，以缩短紧急车辆和公交车辆的通行时间。东京市是日本率先采用全自动智慧交通控制系统的城市，133台计算机对全市多个路口红路灯进行智能控制；静冈市智慧交通控制系统通过1台主机和16台分机控制全市大部分信号灯。新加坡的车辆同样装有车载设备，通过城市交通管理系统ERP（电子收费系统）在划定的控制区域进行监测，当车辆经过电子收费站时通过在车辆上安装的车载设备实行自动扣费。2.3违法行为的识别技术。违法行为识别以往只能监测汽车闯红灯等交通违法行为，在人工智能的技术支撑下，车辆识别技术得以对车辆和行人进行信息的识别、分类和统计，提升了违法识别效率，在治理城市拥堵、缓解交通压力时发挥了巨大作用。在交通出行方面，拥堵时段收费是国外较为常见的使用方式，如新加坡、伦敦和斯德哥尔摩都采取了拥堵收费的方式。新加坡实行交通拥堵收费的历史由来已久，在城市道路的十字路口、交通要塞、高速公路和公共区域都装备了电子眼，不仅对车辆闯红灯和超速能够准确记录，对行人的违法行为也一视同仁。伦敦从2003年采用车辆自动识别技术对车辆的出行路线进行判别，在市区核心范围进行拥堵收费，如果在伦敦中心区域的道路上看到一个红色的“C”，代表车辆已经进入到收费区域。伦敦在拥堵区域征收每天11.50镑的拥堵费，时间是周一到周五早上7点到晚18点，周末、法定节假日不收费。收费对象主要是私家车和货车，本区域居民公交车、出租车、消防车等紧急救援车辆及残障人士等特殊驾驶群体车辆不征收费用。斯德哥尔摩在通往市中心的道路上设置了18个路边监视器，利用射频识别、激光扫描和自动拍照等技术，实现了对一切车辆的自动识别，缩短了违法行为识别的处理时间。

3结语

智能交通的创新和探索提供了新的发展方向和思路，我国目前将智慧交通建设更多纳入智慧城市的打造过程，从成本来看智慧路灯的落地实施可能性较大，智慧路灯在支持智慧交通建设基础上也能不断发挥城市管理、能源环保等方面的积极作用。车载终端因运营成本的问题，在5G技术发展情况下更容易被手机手段所取代。拥堵收费制度在治理城市交通拥堵上的效果明显，但在推行过程中遇到的阻碍往往较大。美国纽约市议会2008年表决通过了曼哈顿区征收交通拥堵费的提案，因反对者众多而不得不搁置。北京市2016年曾讨论过拥堵收费政策，最终未能实施。交通拥堵收费政策要收到良好的效果非常依赖于完善发达的公共交通系统。从征收拥堵费缓解拥堵的有效性角度看，交通拥堵费对缓解交通拥堵起作用的重要方式之一就是改变市民的出行结构。[2]国内城市智慧交通建设仍需根据自身城市特点进行建设。

【参考文献】

[1]张楠，陈雪燕，宋刚.中国智慧城市发展关键问题的实证研究[J]，智慧城市，2015(6)：27-33.

[2]徐曌，欧国立.交通拥堵收费的理论依据和政策分析[J]，中国工业经济，2012(12)：18-30.