日本智能交通的现状和未来

       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。

　　ITS是一个旨在克服道路、车辆和人三者之间相互矛盾的综合技术解决方案。高度发展的信息技术和通讯技术，使得这个技术解决方案得以成立和实施，而此系统的应用、推广和发展又为安全、高效、环保的汽车社会提供了保障。

　　让我们在回顾日本ITS的历史后，再来观察它的现状，并展望其将来。

　　一、各自为战的时代（1969年至1995年）

　　上世纪60年代中后期，小汽车、空调和彩色电视机替代洗衣机、冰箱和黑白电视机成为当时日本百姓争相竞购的“新三种神器”。

　　小汽车迅速走进日本的千家万户，到70年代初，日本的一些大城市已经车满为患，拥挤不堪。

　　1969年，日本在一些城市开始导入交通管理系统，用道路信息通告牌和广播，向行驶在路上的各种车辆提供拥堵信息。这种对道路和车辆进行管理的尝试，涉及道路建设的不少基础设施，比如在高速路的一些路段上设置感应装置和电子告示牌，开设全国统一的交通拥堵广播波段（中波1620）等。到1978年这个交通工程告一段落时，其仅限于用广播或告示牌将道路拥堵信息告诉行驶在路上的车辆，车辆驾驶者则根据这些信息，决定自己行驶的路线。而这种随机应变的判断，对于一个不了解周围道路状况的驾车者来说好比瞎子摸象，所以大多数私家车主即使听到了道路信息，往往也仍旧选择忍受塞车的痛苦。

　　车载地图和导航仪很大程度上就是为让驾驶者了解周围道路而开发的。1981年，本田汽车公司在日本首先开发了利用陀螺原理显示自车位置的车载地图，因为精度不够，一直没有推广开来。1987年，日本电装公司开发了将地图信息刻录于CD的车载地图。1991年使用GPS信号测定自车位置，并可以自动引导车辆到目的地的导航仪面市。翌年，不用反复确认画面，只需听着声音提示的导航仪推出，赢得私家车主的喜爱，自此日本的车载导航仪得以迅速推广开来。

　　伴随着小汽车的迅速普及，交通死亡事故也频频发生。1970年，日本因交通事故而死亡的人数创下16，756人最高数字。这些事故既给家庭造成了无法挽救的痛苦，也给社会带来了巨大的经济损失。根据日本有关方面的调查，车车事故中最大比例为追尾（31%），其次为相撞（26%）。为了提高日本车的被动安全性能，日本的汽车公司付出了不懈的努力，各种和安全带相关的装置，如防抱死刹车（ABS）、安全车体技术以及各种安全气囊等都是在70年代至90年代初在日本小汽车上得到实施的。

　　到90年代初，尽管通过日本政府和企业将近30年的各自努力，交通情况得到了一定的改善，但是一个有效的人、车、路和谐共存的交通管理体系却仍然没有形成。1995年，日本的通产省、运输省、邮政省、建设省和警察厅五部门制定道路、交通和车辆的信息化实施方针，拉开了ITS系统研究开发和实施的序幕。

　　二、ITS实施现状（1996年至2008年）

　　1996年7月，五部门又制定了更加详细的ITS全体构思，准备用15到20年的时间让日本的道路更加智能化，实现人、车、路三者的和谐互动。构思的具体内容有9项：高性能车载导航仪、自动收费系统、安全行车支援系统、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。

　　(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或其他音乐装置等等，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。