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浅谈日本智能交通现状和未来发展情况
2009/5/15 11:34:00   中国智能交通技术网      关键字:智能交通      浏览量:
智能交通系统(Intelligent Transport Systems,简称ITS)是国家在上世纪中期开始研究的交通系统。当今世界,随着汽车的发展普及,很多国家着手该系统的开发和应用,已经取得了很多成果。

  (1)车辆信息通信系统(VICS)和高性能车载导航仪

  1996年开始的VICS(Vehicle Information & Communication System),即车辆信息通信系统是这一时期的核心系统。该系统将从日本各地警察和道路管理部门收集的交通信息,进行整理、加工后,用三种方式传播给各种车辆。首先是针对高速道路使用者,通过路上的电波装置对经过该装置的车辆(信号接受直径70米)提供前进方向200公里内的道路信息。

  针对非高速道路的使用者,应用两种媒体传送信息。对行驶在主要干道上的车辆,通过路上的光波装置对经过图1:日本ITS应用的现状

  该装置的车辆(信号接受直径3.5公里)提供前进方向30公里和后方1公里的道路信息。这两种信息的播送频率为2.4GHz。对一般道路的车辆则使用 FM调频广播,在全县(相当于中国的省)或相应范围内播出。同以往的道路信息相比,VICS的信息精度大大提高。因为VICS的信息基于设置在道路边上的各种感应装置,可以实时传送各种很精确的图像及声音。驾车者可以利用这些精准的信息,做出各种反应。

  和VICS相适应的是可以接受此信号的高性能车载导航仪,VICS提供的道路信息可以直接在导航仪的屏面上和道路复合显现,道路的拥堵情况以颜色区分,比如红色表示非常拥堵,橙色表示拥堵,让驾车者非常直观地了解堵塞的整体状况,比较周围道路状况,自觉躲避拥挤的道路。导航仪也可以根据驾车者的指令,回避拥堵道路,重新检索新的行车路线。

  VICS开通以前,如果驾车者没有收听道路广播,就会对道路信息一无所知。而VICS则不仅可以自动将道路信息反映到荧屏,还可以将地震、山崩、事故等紧急信息直接插入荧屏,提高行车的安全系数。

  随着嵌入式技术的发展和信息储存的硬盘化,车载导航仪已经今非昔比,它不仅是驾车者的千里眼、顺风耳,还是安全行车的好助手。VICS会将需要注意或采取对策的各种信息,比如事故信息、并线车辆信息、会车信息、各个车道的前方信息等等及时插入荧屏提示车主,防止或减少事故发生。

  同时,车载导航仪也已经成为私家车中不可或缺的娱乐装置。收看电视,播放碟片,连接iPod或音乐装置等等,让人们在车辆这个狭小空间内的生活变得更加丰富多彩。

  (2)ETC和ITS车载装置

  ETC(Electronic Toll Collection System)即电子收费系统,是ITS系统中不可或缺的重要组成部分。该系统自 2001年3月投入使用后,短短6年间便累计售出1700多万台。现在日本收费道路的通过车辆中,70%的车辆是安装了电子收费系统的车辆,以前人工收费时,收费站前车辆排成长龙的景象基本消失,一驶而过的快感成为很多人选择安装ETC的理由之一。当有ETC装置的车辆进入自动收费口时,双向大容量通信系统马上就可以将车牌号、信用卡持有人、进入地点和时间等信息双向留存,当车辆驶出收费路口时,出口通讯系统便可以依据留存信息,瞬间结算费用。ETC装置可以这么快地在日本推开,还有一个理由就是政府的价格优惠政策,无论开始推广,还是已经安装此装置后,都有打折优惠。最近日本巷间流传的节假日高速道路一律收费1000日元,只是限于装了ETC的车辆。

  和很多国家的电子收费系统不一样的是,日本的ETC采用机卡分离的形式。就是机器装置固定在车辆上,而ETC卡则随使用者走。使用者无论开什么车辆,只要将ETC卡插入该车的装置,就可以结算。这种机卡分离形式的最大优点就是具有很大的扩张性。ETC卡不仅可以用作道路使用费的支付,也可以支付停车费、汽车轮渡费(此两项内容还局限于局部地区)等。今后这种卡还可以支付各种消费费用,积累各种返点或折扣。

  支撑高性能ETC卡和硬件系统的是高速大容量的通信手段DSRC (Dedicated Short Range Communication),即专用短距离通信方式。DSRC使用5.8GHz,它使车辆和车辆、车辆和道路、车辆和各种设施、车辆和门户网站之间的更大容量的双向通信成为可能。

  兼容DSRC的车载导航仪称为ITS 车载装置。2007年,日本有关部门发布了ITS车载装置的标准,并在此装置的基础上试验了今后将要推出的各种服务内容。这些内容有更加详细和更加广泛的道路信息和静止图像,行驶和停留时的无线上网,车辆和车辆之间的互动通信,以及各种公共设施的搜索、预约和自动结算等等。有关部门联合生产厂家,准备用 10年的时间积极普及ITS车载装置,让日本的智能运输系统变得更加智能化。

  (3)安全行车支持系统

  这里讲的安全行车支持系统ASV(Advanced Safety Vehicle)主要是指预防安全技术。和前期日本各小汽车生产厂家积极在车上配置被动安全装置不同,预防安全技术主要是通过各种辅助装置,提高安全行车系数。这些技术有些已经在各小汽车厂商的高级车上采用。

  比如最近换代的丰田皇冠车就有几种支持安全行车的选装件,比如瞌睡监视装置,通过监视器监视驾车者的眼皮,发现驾车者瞌睡时,及时报警提醒。比如防追尾装置,用雷达不断监测同前车的距离,一旦距离缩短到可能追尾时,汽车就会发出警报;如果驾车者还不及时刹车的话,汽车就会自动刹车,避免或减轻事故。

  日产风雅车的安全行车装置有车线自动跟踪装置,该装置在汽车行驶中自动跟踪车道的分离线,并自动保持车辆行驶在安全的区间。高速道路上该汽车还可以根据设定跟随前车自动驾驶。诸如这样可以减轻疲劳、预防事故的技术很多在日本已经成为现实。

  安全行车其实是一个相当复杂的系统,从道路方面看,AHS(Advanced Cruise-Assist Highway Systems),即安全行车支持道路系统也是ITS的一个重要组成部分。其内容由7个方面组成:比如弯道减速、车道监控、行人保护、预防追尾和撞车等等,因为VICS和DSRC 的存在,把路面上的信息及时告知驾车者成为轻而易举的事情。今天在日本,只要装备了高性能车载导航仪的车辆,得到这些信息,提高安全行车系数已经是非常现实的事情。

  (4)其他各子系统

  除了上述内容以外,ITS的其他子系统,比如交通管理智能化、道路管理效率化、公共交通支持系统、商用车效率化、步行者支持系统和紧急车辆运行支持系统,也都取得了相当大的进展。

  交通管理智能化和道路管理效率化,在前面已经多少涉及,拥堵信息发布、车道前方信息通报等等车路互动属于这些方面。信号灯优化管理、特殊车辆通畅行驶的保障等等都早就已经成为现实,公共交通运行信息在东京这样的大城市已经相当准确。

  步行支持系统还停留在小范围试验状态。该系统利用“泛在”理念,将IC芯片嵌入各种信息对象,步行者只要手持阅读器就可以了解比如道路、盲道、楼层、交通等信息。盲人手持阅读器就可以像正常人一样在盲道上步行。该系统在人穿行横道线时,进行人车间的互动通信,减少事故隐患。

  商用车的配置和装载信息因为涉及很多要素,它是ITS各子系统中进展最慢的部分。

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