淺談日本智能交通系統的現狀和未來(lái)發(fā)展情況

智能交通系統（Intelligent Transport Systems，簡(jiǎn)稱(chēng)ITS）是國家在上世紀中期開(kāi)始研究的交通系統。當今世界，隨著(zhù)汽車(chē)的發(fā)展普及，很多國家著(zhù)手該系統的開(kāi)發(fā)和應用，已經(jīng)取得了很多成果。

ITS是一個(gè)旨在克服道路、車(chē)輛和人三者之間相互矛盾的綜合技術(shù)解決方案。高度發(fā)展的信息技術(shù)和通訊技術(shù)，使得這個(gè)技術(shù)解決方案得以成立和實(shí)施，而此系統的應用、推廣和發(fā)展又為安全、高效、環(huán)保的汽車(chē)社會(huì )提供了保障。

讓我們在回顧日本ITS的歷史后，再來(lái)觀(guān)察它的現狀，并展望其將來(lái)。

一、各自為戰的時(shí)代（1969年至1995年）

上世紀60年代中后期，小汽車(chē)、空調和彩色電視機替代洗衣機、冰箱和黑白電視機成為當時(shí)日本百姓爭相競購的“新三種神器”。

小汽車(chē)迅速走進(jìn)日本的千家萬(wàn)戶(hù)，到70年代初，日本的一些大城市已經(jīng)車(chē)滿(mǎn)為患，擁擠不堪。

1969年，日本在一些城市開(kāi)始導入交通管理系統，用道路信息通告牌和廣播，向行駛在路上的各種車(chē)輛提供擁堵信息。這種對道路和車(chē)輛進(jìn)行管理的嘗試，涉及道路建設的不少基礎設施，比如在高速路的一些路段上設置感應裝置和電子告示牌，開(kāi)設全國統一的交通擁堵廣播波段（中波1620）等。到1978年這個(gè)交通工程告一段落時(shí)，其僅限于用廣播或告示牌將道路擁堵信息告訴行駛在路上的車(chē)輛，車(chē)輛駕駛者則根據這些信息，決定自己行駛的路線(xiàn)。而這種隨機應變的判斷，對于一個(gè)不了解周?chē)缆窢顩r的駕車(chē)者來(lái)說(shuō)好比瞎子摸象，所以大多數私家車(chē)主即使聽(tīng)到了道路信息，往往也仍舊選擇忍受塞車(chē)的痛苦。

車(chē)載地圖和導航儀很大程度上就是為讓駕駛者了解周?chē)缆范_(kāi)發(fā)的。1981年，本田汽車(chē)公司在日本首先開(kāi)發(fā)了利用陀螺原理顯示自車(chē)位置的車(chē)載地圖，因為精度不夠，一直沒(méi)有推廣開(kāi)來(lái)。1987年，日本電裝公司開(kāi)發(fā)了將地圖信息刻錄于CD的車(chē)載地圖。1991年使用GPS信號測定自車(chē)位置，并可以自動(dòng)引導車(chē)輛到目的地的導航儀面市。翌年，不用反復確認畫(huà)面，只需聽(tīng)著(zhù)聲音提示的導航儀推出，贏(yíng)得私家車(chē)主的喜愛(ài)，自此日本的車(chē)載導航儀得以迅速推廣開(kāi)來(lái)。

伴隨著(zhù)小汽車(chē)的迅速普及，交通死亡事故也頻頻發(fā)生。1970年，日本因交通事故而死亡的人數創(chuàng )下16，756人最高數字。這些事故既給家庭造成了無(wú)法挽救的痛苦，也給社會(huì )帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟損失。根據日本有關(guān)方面的調查，車(chē)車(chē)事故中最大比例為追尾（31%），其次為相撞（26%）。為了提高日本車(chē)的被動(dòng)安全性能，日本的汽車(chē)公司付出了不懈的努力，各種和安全帶相關(guān)的裝置，如防抱死剎車(chē)（ABS）、安全車(chē)體技術(shù)以及各種安全氣囊等都是在70年代至90年代初在日本小汽車(chē)上得到實(shí)施的。

到90年代初，盡管通過(guò)日本政府和企業(yè)將近30年的各自努力，交通情況得到了一定的改善，但是一個(gè)有效的人、車(chē)、路和諧共存的交通管理體系卻仍然沒(méi)有形成。1995年，日本的通產(chǎn)省、運輸省、郵政省、建設省和警察廳五部門(mén)制定道路、交通和車(chē)輛的信息化實(shí)施方針，拉開(kāi)了ITS系統研究開(kāi)發(fā)和實(shí)施的序幕。

二、ITS實(shí)施現狀（1996年至2008年）

1996年7月，五部門(mén)又制定了更加詳細的ITS全體構思，準備用15到20年的時(shí)間讓日本的道路更加智能化，實(shí)現人、車(chē)、路三者的和諧互動(dòng)。構思的具體內容有9項：高性能車(chē)載導航儀、自動(dòng)收費系統、安全行車(chē)支援系統、交通管理智能化、道路管理效率化、公共交通支持系統、商用車(chē)效率化、步行者支持系統和緊急車(chē)輛運行支持系統。

(1)車(chē)輛信息通信系統（VICS）和高性能車(chē)載導航儀

1996年開(kāi)始的VICS（Vehicle Information Communication System），即車(chē)輛信息通信系統是這一時(shí)期的核心系統。該系統將從日本各地警察和道路管理部門(mén)收集的交通信息，進(jìn)行整理、加工后，用三種方式傳播給各種車(chē)輛。首先是針對高速道路使用者，通過(guò)路上的電波裝置對經(jīng)過(guò)該裝置的車(chē)輛（信號接受直徑70米）提供前進(jìn)方向200公里內的道路信息。

針對非高速道路的使用者，應用兩種媒體傳送信息。對行駛在主要干道上的車(chē)輛，通過(guò)路上的光波裝置對經(jīng)過(guò)圖1：日本ITS應用的現狀

該裝置的車(chē)輛（信號接受直徑3.5公里）提供前進(jìn)方向30公里和后方1公里的道路信息。這兩種信息的播送頻率為2.4GHz。對一般道路的車(chē)輛則使用 FM調頻廣播，在全縣（相當于中國的?。┗蛳鄳秶鷥炔コ?。同以往的道路信息相比，VICS的信息精度大大提高。因為VICS的信息基于設置在道路邊上的各種感應裝置，可以實(shí)時(shí)傳送各種很精確的圖像及聲音。駕車(chē)者可以利用這些精準的信息，做出各種反應。

和VICS相適應的是可以接受此信號的高性能車(chē)載導航儀，VICS提供的道路信息可以直接在導航儀的屏面上和道路復合顯現，道路的擁堵情況以顏色區分，比如紅色表示非常擁堵，橙色表示擁堵，讓駕車(chē)者非常直觀(guān)地了解堵塞的整體狀況，比較周?chē)缆窢顩r，自覺(jué)躲避擁擠的道路。導航儀也可以根據駕車(chē)者的指令，回避擁堵道路，重新檢索新的行車(chē)路線(xiàn)。

VICS開(kāi)通以前，如果駕車(chē)者沒(méi)有收聽(tīng)道路廣播，就會(huì )對道路信息一無(wú)所知。而VICS則不僅可以自動(dòng)將道路信息反映到熒屏，還可以將地震、山崩、事故等緊急信息直接插入熒屏，提高行車(chē)的安全系數。

隨著(zhù)嵌入式技術(shù)的發(fā)展和信息儲存的硬盤(pán)化，車(chē)載導航儀已經(jīng)今非昔比，它不僅是駕車(chē)者的千里眼、順風(fēng)耳，還是安全行車(chē)的好助手。VICS會(huì )將需要注意或采取對策的各種信息，比如事故信息、并線(xiàn)車(chē)輛信息、會(huì )車(chē)信息、各個(gè)車(chē)道的前方信息等等及時(shí)插入熒屏提示車(chē)主，防止或減少事故發(fā)生。

同時(shí)，車(chē)載導航儀也已經(jīng)成為私家車(chē)中不可或缺的娛樂(lè )裝置。收看電視，播放碟片，連接iPod或音樂(lè )裝置等等，讓人們在車(chē)輛這個(gè)狹小空間內的生活變得更加豐富多彩。

(2)ETC和ITS車(chē)載裝置

ETC（Electronic Toll Collection System）即電子收費系統，是ITS系統中不可或缺的重要組成部分。該系統自 2001年3月投入使用后，短短6年間便累計售出1700多萬(wàn)臺?，F在日本收費道路的通過(guò)車(chē)輛中，70%的車(chē)輛是安裝了電子收費系統的車(chē)輛，以前人工收費時(shí)，收費站前車(chē)輛排成長(cháng)龍的景象基本消失，一駛而過(guò)的快感成為很多人選擇安裝ETC的理由之一。當有ETC裝置的車(chē)輛進(jìn)入自動(dòng)收費口時(shí)，雙向大容量通信系統馬上就可以將車(chē)牌號、信用卡持有人、進(jìn)入地點(diǎn)和時(shí)間等信息雙向留存，當車(chē)輛駛出收費路口時(shí)，出口通訊系統便可以依據留存信息，瞬間結算費用。ETC裝置可以這么快地在日本推開(kāi)，還有一個(gè)理由就是政府的價(jià)格優(yōu)惠政策，無(wú)論開(kāi)始推廣，還是已經(jīng)安裝此裝置后，都有打折優(yōu)惠。最近日本巷間流傳的節假日高速道路一律收費1000日元，只是限于裝了ETC的車(chē)輛。

和很多國家的電子收費系統不一樣的是，日本的ETC采用機卡分離的形式。就是機器裝置固定在車(chē)輛上，而ETC卡則隨使用者走。使用者無(wú)論開(kāi)什么車(chē)輛，只要將ETC卡插入該車(chē)的裝置，就可以結算。這種機卡分離形式的最大優(yōu)點(diǎn)就是具有很大的擴張性。ETC卡不僅可以用作道路使用費的支付，也可以支付停車(chē)費、汽車(chē)輪渡費（此兩項內容還局限于局部地區）等。今后這種卡還可以支付各種消費費用，積累各種返點(diǎn)或折扣。

支撐高性能ETC卡和硬件系統的是高速大容量的通信手段DSRC (Dedicated Short Range Communication)，即專(zhuān)用短距離通信方式。DSRC使用5.8GHz，它使車(chē)輛和車(chē)輛、車(chē)輛和道路、車(chē)輛和各種設施、車(chē)輛和門(mén)戶(hù)網(wǎng)站之間的更大容量的雙向通信成為可能。

兼容DSRC的車(chē)載導航儀稱(chēng)為ITS 車(chē)載裝置。2007年，日本有關(guān)部門(mén)發(fā)布了ITS車(chē)載裝置的標準，并在此裝置的基礎上試驗了今后將要推出的各種服務(wù)內容。這些內容有更加詳細和更加廣泛的道路信息和靜止圖像，行駛和停留時(shí)的無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)，車(chē)輛和車(chē)輛之間的互動(dòng)通信，以及各種公共設施的搜索、預約和自動(dòng)結算等等。有關(guān)部門(mén)聯(lián)合生產(chǎn)廠(chǎng)家，準備用 10年的時(shí)間積極普及ITS車(chē)載裝置，讓日本的智能運輸系統變得更加智能化。