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国内外ITS系统发展的历程和现状
作者: 王云鹏 来源: 汽车零部件 日期: 2012年6月刊

交通系统是一个典型的复杂系统,依靠传统的交通管理方式,单从道路和车辆的角度考虑,很难解决近年来不断恶化的交通拥堵、事故频发、环境污染等问题。基于车车、车路信息交互建立人、车、路一体的车路协同系统,对提高交通运输系统的效率和安全性,实现交通系统的可持续性发展具有十分重要的意义。车路协向技术已经成为当今国际智能交通领域的前沿技术和研究热点,欧美等发达国家都在积极推进相关技术的研究。适时开展车路协同系统研究,突破车路协同智能控制关键技术,抢占智能交通前沿技术制高点,是未来我国能否形成智能交通产业核心竞争力的关键,对实现城市交通现代化管理、创造可持续发展的交通环境,具有重要意义。

目前,智能交通技术正在从单个交通要素的智能化向交通要素一体化的方向发展,车路协同技术正成为当前各国智能交通系统发展的重点。其中,美国将位于5.9GHz的75MHz专用于车车、车路协同通信Dedicated Short-Range Communications(DSRC),并在VII(Vehicle Infrastructure Integration)基础上成立了IntelliDrive项目组织深化车路协同研究。欧洲成立了车辆间通信联盟(Car2Car Communication Consortium)制定车路协同标准和规范,并开展了PReVENT、NoW(Network on Wheels)、CVIS(Cooperative Vehicle Infrastructure Systems)等车路协同相关项目的研究。日本推出了基于车路协同的先进安全车辆(Advanced Safety Vehicle,ASV)和智能型公路系统(Advanced Highway System,AHS)。

美国的ITS项目起始于20世纪90年代,1991美国通过了ISTEA法案(Intermodal Surface Transportation Efficiency Act);自1997年加州自动公路AHS演示(DEMO97)项目后,组织实施了IVI(Intelligent Vehicle Initiative)计划,促进了基于车路协同的避碰系统的研发与实际应用。近几年,分别开展了VII、CVHA和IntelliDrive等国家项目,VII的设想是在美国所有生产的车辆上将装备通讯设备以及GPS模块,以能够与全国性的道路网进行数据交换;CVHAS旨在通过车载传感器与车路或车车间通信等信息获取方式提供驾驶的辅助控制或全自动控制;IntelliDrive计划是在VII的基础上深化研究车路协同控制,是美国在ITS方面的最新国家项目,强调用人车路一体化方法来解决现代交通所存在的严重问题,这些项目均将车路、车车通信与协同控制作为研究重点。

日本的ITS计划开始于20世纪90年代,经过20年的发展,到目前已完成第四期的ASV项目,基本完成了基础技术和核心技术的开发,进入了实用技术开发阶段,其开发的VICS(Vehicle Information and Communication System)已经形成了成熟的产品和庞大的产业;SmartWay计划将建立“安全·安心的汽车社会”作为最优先解决的课题,目前已进入技术普及阶段,2005~2010年期间围绕5个重点展开研究,其中包括车路间协调系统、智能汽车系统等;从2005年开始AHS进入其实用化技术普及的第2阶段,计划2010年后,重点加强利用无线通讯技术的车车、车路间协调系统实用化技术的研发,构筑人车路一体化的高度紧密的信息网络,研发交通对象协同式安全控制技术。

自1986年以来,西欧国家主要是在“欧洲高效安全交通系统计划(PROMETHEUS)”和“保障车辆安全的欧洲道路基础设施计划(DRIVE)”两大计划指导下开展交通运输信息化领域的研究、开发与应用。之后在第10届ITS世界大会上,欧洲ITS组织ERTICO最先提出eSafety基本概念,得到欧盟委员会认可并列入欧盟的计划,eSafety 70余项研发项目,都将车路通信与协同控制作为研究重点之一,其中代表性项目为PReVENT、CVIS、CarTalk2000和COMeSafety、NoW项目。

与国外相比,我国对智能交通系统的研究起步较晚,20世纪八十年代初我国才开始重视运用高科技来发展交通运输系统。随着信息技术、通信技术和计算机控制技术的快速发展,我国加快了对智能交通关键技术研究的步伐。以国家ITS体系框架为指导,逐步形成了我国智能公路系统的发展思路:以道路基础设施智能化为核心,以公路智能与车载智能的协调合作为基础,重视人的因素应用研究,促进人、车、路三位一体协调发展。“十五”和“十一五”期间,国内在汽车安全辅助驾驶、车载导航设备、驾驶员状态识别、车辆运行安全状态监控预警、交通信息采集、车辆自组织网络等方面进行了大量研究,基本掌握了智能汽车共性技术、车辆运行状态辨识、高精度导航及地图匹配、高可靠信息釆集与交互等核心技术。另外,我国现在已有一部分高校和研究机构进行了相关智能化车路协同控制技术的研究,但我国在这方面的研究仍处于初步探索阶段,相关核心技术仅取得阶段性成果,尚未对智能车路集成进行系统的研究。因此,863计划现代交通技术领域围绕提高我国道路交通安全保障水平的重大需求,设立了“智能车路协同关键技术研究”主题项目,重点研究其关键技术,建立我国车路协同技术体系框架,抢占车路协同前沿技术战略制高点,培育智能交通产业发展的增长点。

从国内外ITS系统发展的历程和现状来看,尽管各国对车路协同称谓不一,内容也不尽相同,但都是以道路和车辆为基础、以传感技术、信息处理与通信技术为核心、以出行安全和行车效率为目的,并将道路交通基础设施的智能化及其与车载终端一体化系统的协调合作作为研发方向和突破重点,车路、车车协同系统已经成为现阶段各国发展的重点。(本文作者是北京航空航天大学教授)

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:elizabeth)

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