智慧公路交通講座-日本的智能交通與智慧公路

0日本的智能交通與智慧公路ITSapplicationsandSmartwayin

Japan1背

景安全性ー交通事故人/物的移動(dòng)效率ー交通擁擠移動(dòng)的舒適性ー交通擁擠，無交通信息等環(huán)境問題ー排氣，等局部安全對(duì)策公路需要解決的問題 解決辦法公路擴(kuò)建，增修公路完善路網(wǎng)智能交通支援駕駛，自動(dòng)駕駛1智慧公路，V2I，V2X年代80年代前90-10年10年代后2內(nèi) 容日本的高速道路與交通運(yùn)營(yíng)管理的概況日本的智能交通與智慧公路（Smartway）智慧公路（Smartway）實(shí)時(shí)公路交通信息通信系統(tǒng)（VICS/ETC2.0）日本高速公路智能交通的具體實(shí)踐32日本的高速道路與交通運(yùn)營(yíng)管理的概況日本高速公路網(wǎng)4【會(huì)社】高速道路の建設(shè)?管理?料金徴収東日本高速道路株式會(huì)社中日本高速道路株式會(huì)社西日本高速道路株式會(huì)社首都高速道路株式會(huì)社阪神高速道路株式會(huì)社本州四國(guó)連絡(luò)道路株式會(huì)社日本道路公団首都高速道路公団阪神高速道路公団本州四國(guó)連絡(luò)橋公団※経営安定化時(shí)、西日本會(huì)社と合併日本各道路公団的民営化獨(dú)立行政法人

日本高速道路保有?債務(wù)返済機(jī)構(gòu)【機(jī)構(gòu)】高速道路の保有?債務(wù)償還2005年

民営化356高速公路公司和高速公路研究所的概要高速道路綜合技術(shù)研究所日本道路公団（JH）高速公路網(wǎng)和高速公路公司的管理范圍94自動(dòng)収集手動(dòng)収集制御卓入力交通中央処理裝置施設(shè)制御交通事故●渋滯

●車両故障車両火災(zāi)

●法面火災(zāi)

●落下物路面狀態(tài)

●天候狀態(tài)

●異常気象地震 ●其他事 象制御監(jiān)

視消火栓隧道換気設(shè)備隧道照明道路照明受配電盤ＣＣＴＶ?jǐn)z像機(jī)公路廣播自家発電機(jī)交通信息提供情報(bào)板公路廣播所要時(shí)間情報(bào)板 服務(wù)區(qū)擁擠信息板 高速公路信息終端ＶＩＣＳ

●公路ＦＡＸ

●公路電話

●網(wǎng)絡(luò)

●手機(jī)気象観測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)交通信息收集

交通管制【自動(dòng)収集】車両検知器地震計(jì)NEXCO巡回車ＣＣＴＶ?jǐn)z像機(jī)緊急電話【手動(dòng)収集】公路交通管制中心交通信息収集?提供設(shè)施與交通運(yùn)營(yíng)道路緊急電話＃９９１０8A板（出口前）?F板（中間板）B板（高速公路入口處）C板(高速公路收費(fèi)站)E板（隧道內(nèi)）D板（隧道入口處）J板（JCT前）交通信息提供設(shè)施（交通信息板）隧道內(nèi)信息板95隧道入口處信息

板交通信息

板高速公路入口處信息板高速公路收費(fèi)站信息板1010廣域信息

板所要時(shí)間

信息板圖

形

時(shí)

間

信

息

板圖形信息

板服務(wù)區(qū)停車誘導(dǎo)信息板服務(wù)區(qū)擁擠服務(wù)區(qū)信息板可變速度信息板交通信息提供設(shè)施（交通信息板）

信息提供交通信息提供設(shè)施（其他交通信息提供設(shè)施）公路廣播?公路電話ＶＩ

Ｃ

Ｓ文字信息電波通訊站 簡(jiǎn)易図形信息地図信息信息終端（ＨＩＴ）交通信息

智能手機(jī)網(wǎng)站（i-Highway中日本?視覺公路電話）i-Highway中日本視覺公路電話日本道路交通信息中心高速公路?主要公路管理者日本道路交通信息中心交通擁擠?事故?交通管制?禁止通行等交通障害現(xiàn)象實(shí)時(shí)交通信息（５分鐘周期）廣播放送 電話対応網(wǎng)絡(luò)提供５分鐘更新11612日本的智能交通與智慧公路智能交通系統(tǒng)（ITS:

Intelligent

Transport

Systems）路車ITS人7信息通信技術(shù)解決安全性，運(yùn)輸效率，移動(dòng)的便利性和舒適性，環(huán)境等問題1314日本智能交通系統(tǒng)的全體構(gòu)想1996年7月、有五省庁(當(dāng)時(shí))的協(xié)作策定了「推進(jìn)高度道路交通システム（ITS）的全體構(gòu)想」，共有九個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。這九個(gè)子系統(tǒng)現(xiàn)在以及得到不同程度的廣泛推廣與應(yīng)用。不停車收費(fèi)系統(tǒng)車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的高度化安全駕駛支援系統(tǒng)優(yōu)化交通管理公路管理的效率化公共交通支援系統(tǒng)商業(yè)車輛的效率化支援步行者等交通弱者支援緊急車輛的運(yùn)行智能交通系統(tǒng)15日本智能交通系統(tǒng)的全體構(gòu)想1.

車輛導(dǎo)航 2.

不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)3.

支援安全駕駛4.

交通管制5.

道路管理6.

公共交通運(yùn)行管理7.

商業(yè)車輛運(yùn)行管理88.

行人支援9.

緊急車輛管理16日本智能交通系統(tǒng)的全體構(gòu)想不停車收費(fèi)系統(tǒng)車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的高度化17日本智能交通系統(tǒng)第一期（推動(dòng)實(shí)用化）第二期（加速普及與社會(huì)貢獻(xiàn)）第三期（下一代ITS）（解決諸多社會(huì)課題）2004日本ITS推進(jìn)會(huì)議2013ITS

Japan提高安全性減少交通擁擠和環(huán)境負(fù)擔(dān)提供便利性區(qū)域活性化基盤建設(shè)與國(guó)際化利用ITS創(chuàng)造 綜合移動(dòng)服務(wù)未來的建議2013

東京ITS世界會(huì)議ITS推進(jìn)指針2004

名古屋ITS世界會(huì)議推 車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的高度化動(dòng) 不停車收費(fèi)系統(tǒng)I 安全駕駛支援系統(tǒng)TS 優(yōu)化交通管理的 公路管理的效率化全 公共交通支援系統(tǒng)體會(huì) 商業(yè)車輛的效率化議 支援步行者等交通弱者支援緊急車輛的運(yùn)行1995

橫濱ITS世界會(huì)議1996相關(guān)5省廳9何人何地都能實(shí)現(xiàn)舒適移動(dòng)的社會(huì)出典：日本のITS，

2019.618日本智能交通系統(tǒng)—智慧公路

(Samrtway)1999年6月，發(fā)布了【為了實(shí)現(xiàn)智慧公路的提議】，第一次推出車路協(xié)同型智慧公路概念。2004年8月，發(fā)布了【把ITS推進(jìn)到第二階段的提議】，推出智慧公路的具體內(nèi)容和目標(biāo)。要求把已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了的各種ITS服務(wù)整合成一個(gè)綜合ITS系統(tǒng)，2007年實(shí)現(xiàn)了智慧公路公開實(shí)驗(yàn)，2009年開始智慧公路正式營(yíng)運(yùn)，2011年開始全國(guó)推廣。智慧公路(Smartway)由能夠?qū)崿F(xiàn)多種多樣ITS服務(wù)的共同基盤（platform）上統(tǒng)合了各種先進(jìn)的智能交通技術(shù)的新一代公路。車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，VICS

，ETC整合成ETC2.0，各種車載器統(tǒng)一成ITS車載器。智能車輛Smartcar智慧公路SmartwaySmartgateway智慧公路的能夠?qū)嵤┑母鞣N服務(wù)智慧公路的各種服務(wù)10信息提供服務(wù)提供道路交通信息提供安全駕駛支援信息特殊?危險(xiǎn)車輛管理公交汽車管理系統(tǒng)信息連接服務(wù)高速公路服務(wù)區(qū)普通公路休息站信息下載廣告發(fā)送收費(fèi)支付服務(wù)ETC停車場(chǎng)加油站Drive-thru支付?渡船其他應(yīng)用服務(wù)車內(nèi)網(wǎng)購(gòu)設(shè)施出入管理停車場(chǎng)出入庫(kù)管理各種顧客管理出典：ITS

Handbook，

201719日本智能交通系統(tǒng)的發(fā)展車輛導(dǎo)航系統(tǒng)VICSETC累計(jì)7000萬(wàn)臺(tái)(2016.3)累計(jì)5000萬(wàn)臺(tái)(2016.3）累計(jì)5300萬(wàn)臺(tái)(2016.3）中間報(bào)告2013路車間通信?公路交通信息?ETC?安全駕駛支援等自動(dòng)駕駛車輛基于車道磁標(biāo)的車隊(duì)自動(dòng)駕駛高速公路自動(dòng)駕駛研究專門委員會(huì)(國(guó)土交通省)199620121990

1996

2000

2011

2014ITS

Spot各種服務(wù)用于路徑選擇的大范圍實(shí)時(shí)交通信息安全駕駛支援ETC等ITS

Spot

車載儀Evolveinto基于雷達(dá)，攝像機(jī)等的大型貨車列自動(dòng)駕駛展示試驗(yàn).2014政府層面的自動(dòng)車輛行駛公路系統(tǒng)研究計(jì)劃書各種服務(wù)的高度化?圖像?氣象信息?附近旅游景點(diǎn)的觀光信息等基于路徑的收費(fèi)服務(wù)?基于減少交通擁擠和交通事故，環(huán)境保護(hù)的路經(jīng)獎(jiǎng)勵(lì)措施TDM?特殊車輛的跟蹤，監(jiān)視和監(jiān)督?物流車輛管理2021日本的道路交通信息通信系統(tǒng)（VICS）(VehicleInformationandCommunication

System)VICS

是一種把交通擁擠和交通管制等實(shí)時(shí)道路交通信息，以文字?図形等方式通過無線通信發(fā)送給裝有車輛導(dǎo)航器的車載器的實(shí)時(shí)交通信息通信系統(tǒng)。VICS作為日本最初的ITS系統(tǒng)從1996開始運(yùn)用，現(xiàn)在有6千萬(wàn)臺(tái)車両裝有該系統(tǒng)。FM多重天線光學(xué)信標(biāo)天線VICS對(duì)應(yīng)的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)電波信標(biāo)天線https://www.vics.or.jp/know/about/index.html1122VICS的工作原理日本公路交通信息中心電波信標(biāo)VICS中心光信標(biāo)日本的道路交通信息通信系統(tǒng)（VICS）https://www.vics.or.jp/know/about/index.html23VICS的交通信息例文字信息簡(jiǎn)易図形信息地図顯示日本的道路交通信息通信系統(tǒng)（VICS）https://www.vics.or.jp/know/about/index.html12信

標(biāo)24VICS的社會(huì)効果日本的道路交通信息通信系統(tǒng)（VICS）順利停車最短時(shí)間路徑選擇https://www.vics.or.jp/know/about/index.htmlVICS/ETC2.0的數(shù)據(jù)流程日本公路交通信息中心(JARTIC)VICS中心車載器OBU車載器的安裝設(shè)置安全性對(duì)策

(暗語(yǔ)健出入管理)25交通信息ETC車載器OBUETC信用卡信息等(2014.9)數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)處理路側(cè)信標(biāo)提供信息ID認(rèn)證，網(wǎng)絡(luò)安全公路管理者交通管理者(警察)提供了能確保系統(tǒng)安全運(yùn)營(yíng)的機(jī)制合并 合并13DSRC（ETC1.0）

ETC2.026ETC2.0是世界上第一個(gè)通過DSRC實(shí)現(xiàn)的高容量雙向通信的路車協(xié)同系統(tǒng)(智慧公路)。該系統(tǒng)不僅可以自動(dòng)收費(fèi)(ETC)，還能給車輛提供實(shí)時(shí)交通信息，同時(shí)還可以收集車輛的行駛信息。普及率

>90%約20%(Source:

https://www.go-etc.jp/english/etc2/index.html)通過路測(cè)DSRC信標(biāo)ITS

Spot實(shí)現(xiàn)高容量雙向通信車輛導(dǎo)航器智能手機(jī)車輛采集車輛行駛數(shù)據(jù)的功能。27以前的電波信標(biāo)(2.4

GHz)計(jì)劃于2022年結(jié)束服務(wù)，將由統(tǒng)一成ETC

2.0(5.8GHz)就實(shí)時(shí)交通信息系統(tǒng)而言，ETC2.0的部分功能可以說是VICS的一部分。ETC2.0還有不停車收費(fèi)和利用GPS后者可用于TDM以及商業(yè)車輛行駛管理等交通管理功能。ETC2.0和VICS的關(guān)系https://www.vics.or.jp/know/about/index.html14ETC2.0的概要282011年，高速公路上安裝了1,700個(gè)路測(cè)通信設(shè)備設(shè)置間隔：

城市間高速公路

10-15km；

城市高速公路隨后，在普通公路上安裝了一定數(shù)量的路測(cè)通信設(shè)備?雙向大容量通信?DSRC

5.8GHzITS

SpotITSSpotcompatible

OBUITSSpot

compatiblecarnavigationsystem三個(gè)基本服務(wù)

（Basicservices）基于實(shí)時(shí)交通信息的動(dòng)態(tài)路徑導(dǎo)航支援安全駕駛ETC收集車輛行駛數(shù)據(jù)

（Probe

data）車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)（200m間隔）異常行駛舉動(dòng)數(shù)據(jù)（減速度超過0.25g）4kmDRSC路測(cè)通信設(shè)備LocationofITS

spotshttps://www.go-etc.jp/etc2/index.htmlETC2.0的公路交通信息提供服務(wù)29安全運(yùn)転支援

擁擠迂回支援

災(zāi)害時(shí)支援(https://www.go-etc.jp/etc2/safedrive.html)15ETC2.0的公路交通信息提供服務(wù)30安全運(yùn)転支援(https://www.go-etc.jp/etc2/safedrive.html)ETC2.0的公路交通信息提供新服務(wù)31短時(shí)間退出高速公路的「合理收費(fèi)」 外環(huán)高速利用車輛的收費(fèi)水準(zhǔn)打折16Origin:Distribution

baseDestination:Distribution

baseCollectinginformation

on

travel

routeLegend:RoutetraveledLocationofdatacollectionETC2.0的商業(yè)車輛行駛管理通過對(duì)商業(yè)車輛，大型特殊車輛，危險(xiǎn)物品運(yùn)輸車輛等行駛軌跡數(shù)據(jù)和路車通訊（V2I）把握車輛的行駛位置，提高物流公司對(duì)車輛的管理效率以及高速公路公司的交通管理與交通運(yùn)營(yíng)。物流公司的有效管理可以把握?車輛的行駛位置?預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間，

等3233停車場(chǎng)的支付，乘坐渡輪支付的簡(jiǎn)便化ETC2.0可以提供的服務(wù)1734車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)中的速度可以判斷公路的瓶頸位置，為擁擠對(duì)策的立案提供條件。ETC2.0收集的車輛行駛數(shù)據(jù)的應(yīng)用由車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)描寫的速度縱面圖由車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)描寫的等速線圖時(shí)間距離(kp)距離

(kp)速度35利用車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)可以繪制災(zāi)難發(fā)生時(shí)的通行地圖，由此可以知道哪些公路可以通行，哪些可能不能通行。ETC2.0收集的車輛行駛數(shù)據(jù)的應(yīng)用1836日本的VICS?ETC／ETC

2.020,000040,00060,00080,000100,00019961997199819992000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018VICS非對(duì)應(yīng)的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)累計(jì)臺(tái)數(shù)（千臺(tái)）VICS對(duì)應(yīng)的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)累計(jì)臺(tái)數(shù)（千臺(tái)）72%HDD內(nèi)裝

VICS開始投入市場(chǎng)ETC開始服務(wù) ETC2.0開始服務(wù)1981年

―

日本最早的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)誕生1990年

―

首次裝載數(shù)值道路地圖（DRM）的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)誕生（千臺(tái)）高速公路上的普及率ETC 92%ETC

2.0 22%ETC

/

ETC

2.0的累計(jì)臺(tái)數(shù)VICS的累計(jì)臺(tái)數(shù)DVD-ROM

VICS開始投入市場(chǎng)CD-ROM

VICS服務(wù)開始3719日本高速公路智能交通的具體實(shí)踐38車輛檢測(cè)器，異常事故檢測(cè)攝像頭交通監(jiān)視攝像頭図形信息板2事象信息板ITS通信設(shè)備簡(jiǎn)易信息板交通信息板路測(cè)公路廣播交通信息的收集與提供設(shè)施--E1A新東名高速公路39一旦監(jiān)測(cè)到停止車両，低速，避走，速度超過，逆行，路肩行駛，停車，落下物等現(xiàn)象后，就會(huì)自動(dòng)通報(bào)公路交通控制中心20異常事故檢測(cè)實(shí)驗(yàn)利用圖像處理技術(shù)檢測(cè)異常事故（一般區(qū)間、隧道內(nèi)）-E1A新名神高速公路利用機(jī)器人攝像機(jī)強(qiáng)化隧道內(nèi)監(jiān)視功能--E1A新名神高速公路隧道內(nèi)自走式機(jī)器人攝像機(jī) 監(jiān)視用雙眼攝像機(jī)(50m間隔)?50m間隔設(shè)置的雙眼攝像機(jī)的圖像自動(dòng)合成，可以監(jiān)視左右180度畫面?發(fā)生交通事故時(shí)機(jī)器人攝像機(jī)馬上到達(dá)所定地方進(jìn)行監(jiān)視（時(shí)速20km）?它與火災(zāi)報(bào)警摁鈕以及隧道內(nèi)緊急電話開關(guān)相連動(dòng)可自動(dòng)收索被寫體https://corp.w-nexco.co.jp/activity/branch/kansai/shinmeishin/outline/outline04/05/index.html40利用新型信息板強(qiáng)化提供交通信息--E1A新名神高速公路https://corp.w-nexco.co.jp/activity/branch/kansai/shinmeishin/outline/outline04/05/index.html4121主線信息板高速公路入口處信息板路測(cè)信息板（1km間隔）?利用動(dòng)畫圖像來顯示附近下游的交通事故，落下物等安全/擁擠對(duì)策--自走式誘導(dǎo)燈PML42設(shè)置延長(zhǎng) 約４㎞安全對(duì)策--自走式誘導(dǎo)燈PML

(用于減少車輛速度)擁擠對(duì)策--自走式誘導(dǎo)燈PML用于東名下行線，宇利隧道以提高速度的交通擁擠對(duì)策4.5公里長(zhǎng)的下坡路43交通擁擠対策（自走式誘導(dǎo)燈PML）ー

CA東京灣橫斷公路TokyoAqua

Tunnel東京灣橫斷公路（TokyoAqua

Line)交通量與交通擁擠量（時(shí)刻）+4.0+0.2 -0.2％ -4.0％14:30％％ 速度図（2013.4.13）15:0015:3016:0016:3017:0017:3018:0018:3019:0019:3020:0020:3021:0021:3022:00（KP）224.0

0.2

進(jìn)行方向0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0トラカンペースメーカーライト0.6kp0.24

0.55

1.1791.60k1.7794.0％0.2％1.0㎞設(shè)置延長(zhǎng)＝約1.0㎞公路兩側(cè)10ｍ間隔點(diǎn)燈40ｍ間隔1燈3滅自走式誘導(dǎo)燈PML44車輛檢測(cè)器PML交通擁擠対策（自走式誘導(dǎo)燈PML）ー

CA東京灣橫斷公路川崎木更津交通擁擠対策（自走式誘導(dǎo)燈PML）ー

CA東京灣橫斷公路2335川崎浮島JCT付近沒有發(fā)生交通擁擠，不過在其上游的海螢PA付近發(fā)生交通擁擠的次數(shù)有所增加（1日?10日）。平成24年8月12日（日）川崎浮島JCT海ほたるPA交通量：283百臺(tái)/日平成25年8月11日（日）川崎浮島JCT海ほたるPA交通量：288百臺(tái)/日02040608010012014005010015020025030035010:0010:2010:4011:0011:2011:4012:0012:2012:4013:0013:2013:4014:0014:2014:4015:0015:2015:4016:0016:2016:4017:0017:2017:4018:0018:2018:4019:0019:2019:4020:0020:2020:4021:0021:2021:4022:0022:2022:4023:0023:2023:40速度（㎞/h）交通量（臺(tái)/5分）平成25年8月11日（対策あり）0.24kp交通量

1.779kp速度46交通擁擠対策（自走式誘導(dǎo)燈PML）ー

CA東京灣橫斷公路對(duì)策前對(duì)策后交通需求對(duì)策前對(duì)策后交通擁擠發(fā)生前交通容量＋3-15％交通擁擠發(fā)生后交通容量＋0-15％47Chuo

ExpKen-o

ExpTokyo

Bay-TNAqua-TN東京大城市圈Keiyo-RdNarita

AirportTokyo

GaikanMEX

Route4交通擁擠對(duì)策交通安全對(duì)策YokohamaOdawaraAtsugi

Rd24MEXRoute4MEX

C2TokyoMEX

Route3交通擁擠対策（自走式誘導(dǎo)燈PML）東京圈的PML設(shè)置地方（本