想要了解ITS发展方向,主要关注中、美两国的智能交通顶层设计文件。
1、国内ITS发展方向介绍
我国向来注重顶层规划设计工作,2019年7月的《数字交通发展规划纲要》、2019年9月的《交通强国建设纲要》、2019年12月的《推动中国交通大数据发展行动纲要》、2020年2月的《智能汽车创新发展战略》等文件为我国智能交通乃至交通行业都指明了发展方向,属于是ITS相关的顶层设计,后面细分到不同交通方式如高速、公路、城市道路、航运、航空、物流、铁路、城市轨道交通又有细分的指导文件,本文主要对现行部分重点顶层设计做出解读。
图1:智慧交通顶层设计重要文件图2:智慧交通顶层设计重要文件(续)1.1 2019年7月《数字交通发展规划纲要》[1]
有关智慧交通的研究方向核心内容:
目标:
到2025年,交通运输大数据应用水平大幅提升,出行信息服务全程覆盖,物流服务平台化和一体化进入新阶段,行业治理和公共服务能力显著提升。
到2035年,交通基础设施完成全要素、全周期数字化,天地一体的交通控制网基本形成,按需获取的即时出行服务广泛应用。构建数字化的采集体系:
(一)推动交通基础设施全要素、全周期数字化。
推动交通基础设施规划、设计、建造、养护、运行管理等全要素、全周期数字化。构建覆盖全国的高精度交通地理信息平台,完善交通工程等要素信息,实现对物理设施的三维数字化呈现,支撑全天候复杂交通场景下自动驾驶、大件运输等专业导航应用。针对重大交通基础设施工程,实现基础设施全生命周期健康性能监测,推广应用基于物联网的工程质量控制技术。
(二)布局重要节点的全方位交通感知网络。
推动铁路、公路、水路领域的重点路段、航段,以及隧道、桥梁、互通枢纽、船闸等重要节点的交通感知网络覆盖。推动交通感知网络与交通基础设施同步规划建设,深化高速公路ETC门架等路侧智能终端应用,建立云端互联的感知网络,让“哑设施”具备多维监测、智能网联、精准管控、协同服务能力。注重众包、手机信令等社会数据融合应用。构建载运工具、基础设施、通行环境互联的交通控制网基础云平台。加快北斗导航在自由流收费、自动驾驶、车路协同、海上搜救、港口自动化作业和集疏运调度等领域应用。
(三)推动载运工具、作业装备智能化。
鼓励具备多维感知、高精度定位、智能网联功能的终端设备应用,提升载运工具远程监测、故障诊断、风险预警、优化控制等能力。推动自动驾驶与车路协同技术研发,开展专用测试场地建设。鼓励物流园区、港口、铁路和机场货运站广泛应用物联网、自动驾驶等技术,推广自动化立体仓库、引导运输车(AGV)、智能输送分拣和装卸设备的规模应用。推动自动驾驶船舶、自动化码头和堆场发展,加强港航物流与上下游企业信息共享和业务协同。构建智能化的应用体系
(一)打造数字化出行助手。
促进交通、旅游等各类信息充分开放共享,融合发展。鼓励平台型企业深化多源数据融合,整合线上和线下资源,鼓励各类交通运输客票系统充分开放接入,打造数字化出行助手,为旅客提供“门到门”的全程出行定制服务。倡导“出行即服务(MaaS)”理念,以数据衔接出行需求与服务资源,使出行成为一种按需获取的即时服务,让出行更简单。打造旅客出行与公务商务、购物消费、休闲娱乐相互渗透的“智能移动空间”,带来全新出行体验。推动“互联网+”便捷交通发展,鼓励和规范发展定制公交、智能停车、智能公交、汽车维修、网络预约出租车、互联网租赁自行车、小微型客车分时租赁等城市出行服务新业态。
(二)推动物流全程数字化。
大力发展“互联网+”高效物流新模式、新业态,加快实现物流活动全过程的数字化,推进铁路、公路、水路等货运单证电子化和共享互认,提供全程可监测、可追溯的“一站式”物流服务。鼓励各类企业加快物流信息平台差异化发展,推进城市物流配送全链条信息共享,完善农村物流末端信息网络。依托各类信息平台,加强各部门物流相关管理信息互认,构建综合交通运输物流数据资源开放共享机制。
(三)推动行业治理现代化。
完善国家综合交通运输信息平台,提高决策支持、安全应急、指挥调度、监管执法、政务服务、节能环保等领域的大数据运用水平,实现精确分析、精准管控、精细管理和精心服务。完善资源目录与信息资源管理体系,实现行业信息资源的汇聚融合,提升信息资源共享交换和开放服务能力。建立大数据支撑的决策与规划体系,推动部门间、政企间多源数据融合,提升交通运输决策分析水平。采用数据化、全景式展现方式,提升综合交通运输运行监测预警、舆情监测、安全风险分析研判、调度指挥、节能环保在线监测等支撑能力。进一步推进交通运输领域“互联网+政务服务”,实现政务服务同一事项、同一标准、同一编码。延长网上办事链条,推动政务服务向“两微一端”等延伸拓展。加快完善运政、路政、海事等政务信息系统,推进交通运输综合执法、治超联网等系统建设,提高执法装备智能化水平,推进在线识别和非现场执法。1.2 2019年9月《交通强国建设纲要》[2]
有关智慧交通的研究方向核心内容:
强化前沿关键科技研发:加强区域综合交通网络协调运营与服务技术、城市综合交通协同管控技术、基于船岸协同的内河航运安全管控与应急搜救技术等研发。
大力发展智慧交通:推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合。推进数据资源赋能交通发展,加速交通基础设施网、运输服务网、能源网与信息网络融合发展,构建泛在先进的交通信息基础设施。构建综合交通大数据中心体系,深化交通公共服务和电子政务发展。推进北斗卫星导航系统应用。1.3 2019年12月 《推动中国交通大数据发展行动纲要》[3]
目标:
到2025年,力争实现以下目标: 综合交通运输大数据标准体系更加完善,基础设施、运载工具等成规模、成体系的大数据集基本建成。政务大数据有效支撑综合交通运输体系建设,交通运输行业数字化水平显著提升。综合交通运输信息资源深入共享开放。大数据在综合交通运输各业务领域应用更加广泛。大数据安全得到有力保障。深入推进大数据共享开放:
4.完善信息资源目录体系。完善政务信息资源目录,建立覆盖多种运输方式、多级行业管理的综合交通运输信息资源目录体系,完善信息资源目录采集、更新和发布机制。开展信息资源目录合规性检测,形成完整规范的综合交通运输行业信息资源“总账本”。
5.全面构建政务大数据。深入推进国家综合交通运输信息平台建设。升级完善交通运输信息资源共享平台,建立综合交通运输政务信息资源共享交换机制,研究开展政务信息资源质量评估,汇聚形成全覆盖、高质量的综合交通运输政务大数据。建立完善与公安、自然资源、生态环境、水利、文化和旅游、卫生健康、应急、海关、市场监管、气象等部门的政务信息资源共享交换机制,有效支撑综合交通运输政务大数据跨部门应用。
6.推动行业数字化转型。以试点示范方式推动建立行业大数据平台。促进行业企业应用大数据、云计算等技术提高企业建设能力、运输效率和经营水平,鼓励各行业企业依法积极利用大数据开展融合应用,不断丰富行业大数据内容,推动行业企业数字化转型。
7.稳步开放公共信息资源。研究完善交通运输相关领域公共信息资源开放机制,建立公共信息资源开放清单及更新制度,建立统一的综合交通运输公共信息资源开放平台,优先开放与民生紧密相关、社会需求迫切、有利于激活市场活力的公共信息资源,推动公共信息资源有序开放。
8.引导大数据开放创新。组织开展综合交通运输公共信息资源开放创新活动,支持各类主体开展大数据创新创业。推动政企数据融合创新,引导行业公共企事业单位依法开放自有公共信息资源,形成良好数据开放生态。全面推动大数据创新应用:
9.构建综合性大数据分析技术模型。综合运用跨行业、跨层级交通运输大数据集,研究建立具有较强应用价值的综合性、全局性大数据分析模型,形成一系列易理解、有结论、实用性和权威性较强的大数据分析成果,有效支撑综合交通运输决策管理与服务。
10.加强在服务国家战略中的应用。在服务“一带一路”建设、京津冀协同发展、长江经济带发展、粤港澳大湾区建设、长江三角洲区域一体化发展、黄河流域生态保护和高质量发展等重大国家战略中,充分利用大数据开展综合交通运输规划和实施情况评估,持续提升规划决策和评估工作的科学性。
11.提升安全生产监测预警能力。推动基于大数据的综合交通运输安全生产全流程监管,实现重点营运车辆、超限车辆、重点船舶及水域、重点建设工程、客运码头、危险货物港口装卸存储设施以及铁路运输、民航运行等重点领域安全生产风险的监测预警和重大风险的防范化解,利用大数据深化“平安交通”建设。
12.推动应急管理综合应用。构建跨部门、跨运输方式应急管理大数据,有效掌握重点领域和区域综合交通运输运行动态,及时获取突发事件信息、应急资源和力量分布,有力支撑综合交通运输应急处置和调度指挥。
13.加强信用监管。推动跨部门、跨行业、跨层级信用信息的归集和共享,利用大数据研究推进综合交通运输信用舆情监测、信用风险预警、信用指数分析等工作,推动信用信息在行政审批、行政检查、招投标等业务中深度应用,加快构建以信用为基础的综合交通运输新型监管机制。
14.加快推动“互联网+监管”。优化综合执法业务流程,推动实现行政检查、行政处罚及行政强制等执法活动全过程数字化。加快建立交通运输“互联网+监管”系统,实现与国家“互联网+监管”系统对接,为实现综合监管、智慧监管提供支撑。
15.深化政务服务“一网通办”。依托全国一体化在线政务服务平台,深入推进交通运输政务服务“一网通办”,推动政务服务事项动态更新,完善政务服务门户,推动电子证照信息共享,逐步实现统一身份认证、统一电子印章和统一电子归档。
16.促进出行服务创新应用。鼓励各类市场主体培育“出行即服务(MaaS)”新模式,以数据衔接出行需求与服务资源。促进交通旅游服务大数据创新应用。利用大数据分析评价道路客运、公共汽电车、出租汽车、汽车分时租赁等领域新老业态发展特征,推动新老业态动能转化和融合发展。
17.推动货运物流数字化发展。逐步完善国家交通运输物流公共信息平台,推动全国多式联运公共信息系统建设,促进多种运输方式间数据交换共享。研究制定货运物流单据电子化相关技术标准。完善全国快件数据监测体系,为全程可跟踪、可追溯的“一站式”快递服务提供数据支撑。鼓励网络平台道路货运、车货匹配、智能航运等“互联网+货运物流”新模式发展。建立完善道路货运行业运行监测分析体系,充分利用大数据预测发展趋势,引导货运物流行业健康发展。1.4《智能汽车创新发展战略》[4]
目标:
到2025年,中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、路网设施、法规标准、产品监管和信息安全体系全面形成。新车基本实现智能化,高级别智能汽车实现规模化应用。“人–车–路–云”实现高度协同,新一代车用无线通信网络(5G-V2X)基本满足智能汽车发展需要。
到2035年,中国标准智能汽车享誉全球,率先建成智能汽车强国,全民共享“安全、高效、绿色、文明”的智能汽车社会。构建先进完备的智能汽车路网设施体系
1.推进智能化道路基础设施规划建设。制定智能交通发展规划,建设智慧公路及新一代国家交通控制网。坚持车路协同发展,分阶段、分区域推进道路基础设施的智能化建设,逐步形成多维监测、精准管控服务能力。统一通信接口和协议,推动道路基础设施、智能汽车、运营服务提供商、交通安全管理系统、交通管理指挥系统等信息互联互通。
2.建设覆盖全国的车用无线通信网络。依托现有移动通信网络,开展车用无线通信专用频谱使用许可研究,快速推进车用无线通信网络(LTE-V2X)等部署。在重点地区、重点路段建立新一代车用无线通信网络(5G-V2X)等,提供超低时延、超高可靠、超大带宽的无线通信服务。在桥梁、隧道等道路关键节点部署窄带物联网(NB-IoT)等网络,建立综合信息数据库和多维监控设施,开展道路基础设施信息化改造。
3.建设覆盖全国的车用高精度时空服务系统。充分利用已有北斗地基增强网,建立车用网络高精度统一时间体系,提供全国统一的车用高精度时空服务。加强导航系统和通信系统融合,建设多源导航平台。推动北斗通信服务和移动通信双网互通,建立车用应急系统。完善辅助北斗系统,提供快速辅助定位服务。
4.建设覆盖全国的车用基础地图系统。开发标准的、统一的车用基础地图,建立并完善三维地理信息系统,提供实时动态地图数据服务。优化车用基础地图信息数据库模型与结构,丰富数据内容。建立车用基础地图数据和国家航空航天测绘遥感影像数据共享机制。
5.建设国家智能汽车大数据云控基础平台。充分利用企业、地方、部门的现有设施和数据资源,统一部署、协同共建智能汽车大数据云控基础平台。重点开发建设逻辑统一、物理分散的云计算中心,标准统一、开放共享的基础数据中心,自主可控、安全可靠的云控基础软件,逐步实现车辆、基础设施、交通环境等领域的基础数据融合应用,为智能汽车的研发制造、安全运行、交通管理、应用服务等提供支撑。以上几个文件基本明确了我国未来5-10年ITS的发展大方向,对于道路交通而言,构建“车-路-云-图”的车路协同智能驾驶体系,存在这一系列的控制理论难题、工程技术难题有待解决。
2、美国ITS战略2020-2025解读
2020年3月,美国智能交通系统联合计划办公室(Intelligent Transportation System Joint Program Office, 以下简称为ITS JPO)发布了《智能交通系统战略规划2020-2025》(以下简称为《战略》),本次《战略》描述了未来五年美国智能交通领域的重点任务和关键举措[5]。
图1:美国发布《智能交通系统战略规划2020-2025》《战略》是由ITS JPO协同美国交通部联合发布,ITS JPO是美国交通部下属的智能交通发展专项办公室,其主要任务是协调美国交通部的跨部门ITS技术研究计划,加速ITS技术普及,以提高交通安全性、移动性和运输效率。
《战略》重点提出了6项重点计划,从新兴技术评估研发到具体技术应用部署,从数据权限共享到网络安全保障,从自动驾驶持续推广到完整出行的全人群全链条出行服务,力求实现ITS技术的全生命周期发展。
图2 美国ITS未来五年的重点计划领域2.1 新兴科技
美国交通部协同各部门建立长效机制,识别和评估新兴技术(如人工智能、自动驾驶汽车)在交通系统中的应用潜力,将具备潜力甚至颠覆性的创新技术引入交通系统。
2.2 数据共享
研发创立数据处理系统机制,推进ITS数据的共享,建立具有普遍性、一致性、安全可信赖的访问权限,以支持自动化、人工智能应用程序、交通服务数据与其他基本公共服务的融合。
2.3 网络安全
在交通系统各个环节进行持续性、系统性的评估ITS技术应用带来的风险漏洞,以便将攻击和故障相关的风险降到可接受的水平,并且完善事故发生后的网络韧性恢复能力。
2.4 自动驾驶
以安全第一、技术中立为原则,完善相关法律法规,提倡市场自由发展自动驾驶技术,推动自动驾驶车辆测试、部署和集成,全面促进自动驾驶技术安全、可操作且有效地集成到交通系统中。
2.5 完整出行
消除“交通荒漠”,重视弱势地区和弱势群体,针对交通需求难以得到满足的残障人士、交通设施尚不完善的偏远地区居民、以及交通出行方式受限的低收入出行者,通过ITS技术提供全链条的智能出行服务体验。
2.5 加快ITS部署
通过ITS技术评估、ITS专业能力构建、ITS架构和标准制定以及ITS宣传交流等途径,促进ITS知识和技术向实践应用拓展,降低市场投资者的不确定性和投资风险,加速ITS技术从研究到落地的整体部署。
3、国内外智能交通(出行)行业的好公司
如今研究ITS已经不局限在传统的软硬件公司,部分车企如特斯拉、奔驰;零部件厂商如博世、电装等,互联网企业如谷歌、百度,亚马逊、阿里、腾讯都是ITS行业的重要参与者。
图3:智能交通产业生态的主要参与者及分工目前国内非官方协会、媒体基于不同维度对智能交通企业按照合同额、产品技术能力、综合实力等方面进行排名,有多个排行榜。
如深圳智能交通协会发布的2021年中国智能交通企业三十强名单[6]:
图4:某智能交通行业排行榜ITS114公布的2021城市智能交通市场千万项目企业前十强[7]:
图5:市场份额排行榜智能交通概念上市企业市值排名TOP20[8]:
图6:市值排名(交通占主业)参考
^交通运输部关于印发 《数字交通发展规划纲要》的通知 http://www.gov.cn/xinwen/2019-07/28/content_5415971.htm^中共中央 国务院印发《交通强国建设纲要》 http://www.gov.cn/gongbao/content/2019/content_5437132.htm^交通运输部关于印发《推进综合交通运输大数据发展行动纲要(2020—2025年)》的通知 https://xxgk.mot.gov.cn/jigou/kjs/201912/t20191212_3308474.html^智能汽车创新发展战略 https://www.gov.cn/hudong/2018-01/07/5254108/files/8ab10c5379a848908d4791121adb58fc.pdf^美国ITS战略2020-2025解读及未来发展思考 https://mp.weixin.qq.com/s/7lzBFTD50EQoz4vUjDe4Xw^2021年智能交通30强 https://www.maigoo.com/news/643265.html^年度回顾之2021城市智能交通市场千万项目企业前十强 https://mp.weixin.qq.com/s/EBxdMA89U7N0niz9kE91Bg^智能交通上市企业市值排名TOP20 https://mp.weixin.qq.com/s/TA5sUWGwVjgQOzBNPPS0_g-
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