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淺談智慧交通的組成必要性以及演變要注意的事

發(fā)布時間:2017-09-11 分類:交通百科

你還在因為外出怕迷路、不熟悉路況而擔(dān)心煩惱嗎?你還在熬夜加班后,拖著疲憊的身軀和精神勉強開車回家,讓自己暴露于危險中而不自知嗎?你還在受困于長長的塞車隊伍當(dāng)中,焦急地想著待會必須處理卻又眼看著趕不及的急事嗎?

事實上,在不久后的將來,智慧交通將徹底幫助人們告別出門時所遭遇到的困擾,而目前甚至已有不少交通問題正借由科技而變得更加聰明、有效率;迪蒙透過GPS系統(tǒng)確定公車定位,并將到站時間和公車位置即時傳回各個公車站牌和網(wǎng)站以供查詢的大眾運輸網(wǎng)絡(luò)、以及當(dāng)前各大車廠所爭相推出的自動駕駛、碰撞預(yù)警…等功能,再再都為未來的智慧生活勾勒出更具體的畫面。

智慧交通

何謂智慧交通?

同時也被稱之為智慧型運輸系統(tǒng)的智慧交通,乃是應(yīng)用先進的電子、通信、資訊、感測、控制和管理…等技術(shù)整合使用者、車輛及道路的管理策略;藉由從運輸系統(tǒng)內(nèi)的人、車、路所搜集到的資料在系統(tǒng)平臺上轉(zhuǎn)化為有用的資訊,并透過通訊系統(tǒng)達到即時溝通和連結(jié)、進而緊密強化或者改善三方之間的互動關(guān)系,以提升用路人的交通品質(zhì)、增進運輸系統(tǒng)的安全、效率以及舒適性,同時也減少交通環(huán)境的沖擊。

一般而言,智慧交通是由交通車輛、交通基礎(chǔ)設(shè)施以及交通參與者所組成:

交通車輛乃指以汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、車輛防撞系統(tǒng)、車輛肇事求援系統(tǒng)…等所結(jié)合的智慧型汽車,除了有助于用路人規(guī)劃行程、管理車輛之外,也可防止駕駛因為疲勞、注意力不集中或者年紀(jì)太大等種種因素而造成車禍,并且在事故不幸發(fā)生時透過車上或路邊的偵測設(shè)施立即求援。車外基礎(chǔ)設(shè)施則普遍見于電腦號志控制系統(tǒng)、高速公路管理系統(tǒng)、大眾運輸管理系統(tǒng)、事件管理系統(tǒng)、電子付費及收費系統(tǒng)、緊急救難系統(tǒng)、商用車輛管理系統(tǒng)、智慧停車系統(tǒng)…等多項層面;舉例來說,系統(tǒng)能夠透過偵測和通訊設(shè)備隨時掌控且回報交通狀況,進而立即且適當(dāng)?shù)卣{(diào)整交通號志、高速公路管制以及大眾運輸動態(tài),以期讓車流快速、流暢且安全地抵達目的地。此外,在交通事故發(fā)生當(dāng)下即時對駕駛發(fā)出警示、建議替代道路,并在最短時間內(nèi)調(diào)派救援團隊以最短路徑到達事故現(xiàn)場的功能,使得運輸系統(tǒng)得以盡可能保持通暢,而高速公路上節(jié)省人工流程的電子付費、可隨時查詢快遞車或者運鈔車等貨物運送狀況等服務(wù),則讓行車運輸?shù)牧鞒套兊酶泳哂行省?

智慧交通以感測科技和車聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)

在智慧交通的背后,最主要的應(yīng)用技術(shù)不外乎是感測科技和車聯(lián)網(wǎng)。在道路或者汽車上所配備的感測器正透過監(jiān)測環(huán)境、收集數(shù)據(jù),進而轉(zhuǎn)化為有效資訊的方式讓交通變得更加智慧化,例如,德國、奧地利和荷蘭便以智慧交通道路系統(tǒng)連結(jié)感測器和交通號志,并透過攝影鏡頭感測通行汽車及道路上的行人…等動態(tài),提早在發(fā)生交通阻塞或者道路障礙前進行疏通且提供替代路線,進而將相關(guān)的經(jīng)濟損失降至最低。

而在汽車中所安裝的智慧裝置,則可藉由方向盤感應(yīng)到駕駛?cè)说纳眢w狀況、偵測出路面狀況所可能引發(fā)的交通意外…等資訊進而提前提醒駕駛做出反應(yīng)。另外,也有汽車系統(tǒng)可將駕駛踩油門或剎車的時間、地點和次數(shù)等集合為數(shù)據(jù),進而利用資料分析規(guī)劃出更合理的交通路線。

連接車、人、路并進行有效監(jiān)控、調(diào)度和管理的車聯(lián)網(wǎng)則整合了行動裝置與聯(lián)網(wǎng)功能,并且透過汽車與基礎(chǔ)設(shè)施等之間的資訊交換讓交通變得更聰明。以連接汽車與汽車的通訊為例,它能夠管理車輛與車輛之間的溝通、進而避免可能發(fā)生的碰撞;而連接汽車與基礎(chǔ)設(shè)施的通訊則可提供駕駛更新即時路況、預(yù)約停車位…等。此外,連接至云端平臺的技術(shù)則可進一步由傳輸汽車的感測數(shù)據(jù),進而以大數(shù)據(jù)分析的方式拓展智慧交通的應(yīng)用領(lǐng)域。

以現(xiàn)在這個發(fā)展速度,全球若再不發(fā)展出更有智慧的城市交通運輸系統(tǒng),那么世界將會面臨極度嚴(yán)重的交通阻塞問題;的確,智慧交通是構(gòu)成智慧城市的關(guān)鍵因素之一,也是解決日益嚴(yán)重交通問題的長遠之道,如何讓車流變得更加聰明、讓行人和駕駛變得更加安全、讓出行變得更加便捷且有效率,或許就城市智慧交通未來的發(fā)展與落實!按著現(xiàn)在的發(fā)展節(jié)奏看來,智慧停車發(fā)展的腳步已經(jīng)是勢不可擋了,智慧交通系統(tǒng)在發(fā)展演變過程中應(yīng)該注意哪些方面?

智慧交通系統(tǒng)在演變過程中應(yīng)該注意的方面

智慧交通系統(tǒng)在歐美國家建立已久,近年來在物聯(lián)網(wǎng)與云端概念的導(dǎo)入下,智慧交通系統(tǒng)再次進化,有了與以往截然不同的面貌。智慧交通是自動化與資通訊技術(shù)的整合延伸應(yīng)用,透過感測、通訊急各種不同的運算模式,在加上車載及交通系統(tǒng)的控制設(shè)備,讓交通運輸可以更順暢、用路人資訊可底更充分明確,智慧交通系統(tǒng)有許多子系統(tǒng)構(gòu)成,每一子系統(tǒng)都各有其功能,各地可因其交通建置與交通狀況的需求,選擇不同的功能系統(tǒng)組合,搭建出適合所需的智慧交通系統(tǒng)。

新的車載系統(tǒng)安全更有保障

車輛與道路之間的關(guān)系,車輛部份主要設(shè)備是車載電腦,透過車載電腦讓車輛達到智慧化地步,過去的車載電腦多是車資通系統(tǒng)以影音技術(shù)與衛(wèi)星定位系統(tǒng)為主,這類系統(tǒng)的主要功能為影音娛樂與導(dǎo)航,跟智慧交通的關(guān)系并不大,這幾年業(yè)界針對交通功能,陸續(xù)開發(fā)出其他技術(shù),這些技術(shù)都與智慧交通相關(guān),例如前方防撞系統(tǒng)、側(cè)方盲點系統(tǒng)、整車全周影像等偵測系統(tǒng)等,這些技術(shù)主要都可解決大型車輛的盲點問題,透過圖像與影像技術(shù),偵測車輛周圍環(huán)境,防止事故發(fā)生

另外值得一提的是全周影像系統(tǒng),此系統(tǒng)是透過安裝于車輛4角落的攝影機,拍攝車輛周圍的影像,經(jīng)過運算后,呈現(xiàn)在車在電腦螢?zāi)簧系氖且粡堃暯俏挥谲囕v上方的鳥瞰實景圖,有別于過去大型車輛的車外攝影機,其影像都是切割成多幅小尺寸畫面,因影像畫面既小且多,駕駛觀看不易的困境,全周影像系統(tǒng)以單一大幅影像,讓駕駛可以一眼看清車輛四周的所有狀況,對行車安全助益相當(dāng)大。

另一類的車載電子功能是量測駕駛?cè)说纳頎顩r,避免駕駛?cè)艘蛏眢w問題產(chǎn)生行車危險,這類設(shè)備多獨立于行車電腦之外,像是建置于駕駛座前方的攝影鏡頭,用以擷取駕駛?cè)搜劬顟B(tài),若閉眼超過一段時間,就會發(fā)出語音警示,或是將感測器建置在安全帶上,偵測駕駛的心跳等生理數(shù)據(jù)等設(shè)計。

這類設(shè)計目前在實際使用仍有無法避免的障礙,如駕駛?cè)顺R蜿柟鈴娏掖魃咸栄坨R,這時鏡頭就無法擷取眼睛狀態(tài),或駕駛?cè)说囊挛镞^厚,影響安全帶上的感測器偵測,因此多數(shù)都仍在實驗階段,不過也有少數(shù)設(shè)計已商品化,像是Volvo在駕駛座上設(shè)有酒精濃度測試設(shè)備,駕駛?cè)吮仨毻ㄟ^酒精是才能啟動,避免酒駕發(fā)生。

道路上的智慧交通設(shè)計,過去的系統(tǒng)多為自動化與通訊技術(shù)結(jié)合,例如早期同一道路的燈號統(tǒng)一管制,近期的技術(shù)是導(dǎo)入各式感測技術(shù)與海量資訊,并與自動化、資通訊技術(shù)結(jié)合,這類作法可是為物聯(lián)網(wǎng)的延伸應(yīng)用。

智慧交通

導(dǎo)入感測技術(shù)全面掌握道路現(xiàn)況

感測技術(shù)現(xiàn)在也大量應(yīng)用在道路監(jiān)控上,比較俱代表性的應(yīng)用是長隧道,長隧道部份則是感測器與其他自動化技術(shù)整合,過去幾個國家都發(fā)生過長隧道意外,長隧道意外多為火燒車,像是1999年歐洲白朗峰隧道發(fā)生車禍,一輛載滿面粉與奶油的貨車在隧道里翻覆起火,這場劫難共動員了法國、意大利和瑞士三國救災(zāi),花了3天才撲滅,39人罹難,3年后隧道重新開啟,由此可看出長隧道管理的重要性。

長隧道管理的智慧化設(shè)計重點有3,包括預(yù)防、救災(zāi)、疏散,其中火災(zāi)是其系統(tǒng)的重點設(shè)計目標(biāo),以白朗峰隧道為例,現(xiàn)在其隧道口就設(shè)置溫度感測器,偵測車輛溫度,當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi),會立即啟動排風(fēng)系統(tǒng),讓濃煙不會停留在屬于半密閉空間的隧道里,排風(fēng)系統(tǒng)的氣流導(dǎo)引相當(dāng)重要,之前白朗峰隧道的罹難者,多數(shù)是因濃煙窒息,另外則是警報與疏散指引,雪山隧道中每隔一段距離就會設(shè)置避難室,以燈光和語音指示隧道內(nèi)的人員避難。

除了火災(zāi)防護外,燈光控制也是長隧道應(yīng)有的設(shè)計,隧道內(nèi)的燈光應(yīng)與隧道外的自然光線調(diào)和,例如白天時,進隧道處的燈光應(yīng)該是由暗漸亮,出隧道時的燈光則剛好相反,而這些燈光亮度又需是隧道外的光線調(diào)整,避免駕駛因光線的忽然轉(zhuǎn)變瞬間出現(xiàn)夜盲現(xiàn)象,影響行車安全。

交通云建立應(yīng)避免隱私疑慮

不過交通云的建立也可能引發(fā)資料外泄的疑慮,在未經(jīng)告知下,我們所有的行車資料包括路線、車籍等,都納入系統(tǒng)中,隱私權(quán)有被入侵的可能,要解決此一疑慮,系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計為只擷取大量的車流資訊,除了車道收費外,避免紀(jì)錄單一車籍資訊,如此既可累積足夠數(shù)量的數(shù)據(jù),且不會產(chǎn)生侵犯隱私權(quán)的疑慮。

觀察目前發(fā)展,可以發(fā)現(xiàn)智慧交通已大量導(dǎo)入物聯(lián)網(wǎng)、云端運算等概念,這些概念都是現(xiàn)有技術(shù)的再次延伸應(yīng)用,像是感測、自動化、通訊等,不過這些領(lǐng)域在技術(shù)面雖已成熟,但交通系統(tǒng)常需24小時運作,且其所處環(huán)境往往相當(dāng)嚴(yán)苛,因此系統(tǒng)設(shè)計必須注意強固性與穩(wěn)定性,以維持系統(tǒng)正常運作,不致因環(huán)境因素導(dǎo)致系統(tǒng)停擺,影響交通運作。