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運(yùn)，2011年開始全國推廣。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)購設(shè)施出入管理停車場(chǎng)出入庫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)7000萬臺(tái)(2016.3)累計(jì)5000萬臺(tái)(2016.3）累計(jì)5300萬臺(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。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 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＝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