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原國家科技部副部長吳忠澤：智能交通產(chǎn)業(yè)在中國的發(fā)展歷程與展望
發(fā)布時(shí)間：2018-11-09 分類：趨勢研究
一、智能交通系統(tǒng)發(fā)展歷程
國際上美國、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國家在上個(gè)世紀(jì)80年代末就已經(jīng)開始發(fā)展智能交通系統(tǒng)，其發(fā)展的背景主要是：全球工業(yè)化進(jìn)程帶來城市化，隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展和汽車的普及使用，全社會(huì)的機(jī)動(dòng)化程度大大提高。城市化、機(jī)動(dòng)化又帶來了城市交通問題，諸如道路安全、交通擁堵、能源安全、環(huán)境污染等嚴(yán)重影響到人類環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。上世紀(jì)90年代，信息技術(shù)得到了迅速發(fā)展，特別是智能化技術(shù)的發(fā)展，為我們運(yùn)用新的技術(shù)手段研究解決交通領(lǐng)域的突出問題帶來了機(jī)遇，智能交通系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
智能交通系統(tǒng)從本質(zhì)上講，是計(jì)算機(jī)、控制、通信、傳感、網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)，有效的綜合運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸體系和交通管理，面向交通基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)載工具和交通參與者，進(jìn)行系統(tǒng)化管理，提高交通效率和安全水平，并通過節(jié)能減排減少環(huán)境污染?，F(xiàn)代信息技術(shù)是智能交通系統(tǒng)的核心技術(shù)。智能交通把交通作為復(fù)雜系統(tǒng)來處理，目標(biāo)是安全、高效、便捷、服務(wù)。
智能交通系統(tǒng)的內(nèi)容很多，一個(gè)簡單的圖示，我們稱之為采、處、發(fā)。也就是利用各種各樣的傳感器和交通管理系統(tǒng)先獲取交通的各種狀態(tài)信息，然后通過數(shù)據(jù)的傳輸、交互對信息進(jìn)行存儲(chǔ)和處理分析，再把處理分析的結(jié)果用于交通管理和服務(wù)，簡稱采、處、發(fā)。經(jīng)過近30年的發(fā)展，國際上智能交通系統(tǒng)已經(jīng)擴(kuò)展為八項(xiàng)主要內(nèi)容：一是智能化交通信息服務(wù)系統(tǒng)；二是智能化交通管理系統(tǒng)；三是智能化公共交通系統(tǒng)；四是智能化車輛控制系統(tǒng)；五是營運(yùn)車輛控制系統(tǒng)；六是電子收費(fèi)系統(tǒng)；七是安全保障、緊急事件管理與救援系統(tǒng)；八是智能車路協(xié)同系統(tǒng)。當(dāng)然，不同的國家智能交通發(fā)展的側(cè)重點(diǎn)是不一樣的。
我國是從上個(gè)世紀(jì)末開始推動(dòng)智能交通發(fā)展的，大體上經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：第一個(gè)階段，1996年至2000年為“起步階段”，主要構(gòu)建了中國智能交通體系框架和標(biāo)準(zhǔn)體系，初步形成了智能交通的理念和基本認(rèn)識(shí)。2001年至2005年“十五”期間是“培育階段”，國家科技部在全國選擇了12個(gè)城市啟動(dòng)了智能交通系統(tǒng)建設(shè)的城市示范工程，推動(dòng)了我國城市智能交通發(fā)展。2006年至2010年“十一五”期間是“形成基礎(chǔ)”的第三個(gè)階段，智能交通項(xiàng)目開始列入國家863高科技產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃和科技支撐計(jì)劃，加強(qiáng)了基礎(chǔ)研究，并通過重大活動(dòng)集成示范智能交通技術(shù)和產(chǎn)品，取得了很好的效果。在這基礎(chǔ)上，2011年至2015年的“十二五”期間，通過關(guān)鍵技術(shù)規(guī)模應(yīng)用和管理創(chuàng)新，提升了智能交通產(chǎn)業(yè)的核心競爭力和綜合優(yōu)勢，形成了“提升發(fā)展”的第四階段。從2016年開始進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段，即“創(chuàng)新引領(lǐng)”階段，要通過跨界融合、系統(tǒng)重構(gòu)、商業(yè)模式服務(wù)創(chuàng)新、智能物流、智能駕駛和智慧停車建設(shè)來引領(lǐng)智能交通的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
經(jīng)過近二十年的發(fā)展，一是基本形成了國家智能交通研究創(chuàng)新基礎(chǔ)，高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)群體構(gòu)成了我國智能交通的創(chuàng)新體系，科技創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)。二是建設(shè)了一系列具有國際廣泛影響的示范工程，如北京智能化交通管理系統(tǒng)、交通運(yùn)行智能監(jiān)測系統(tǒng)，上海虹橋綜合交通樞紐中心等智能化管理水平已達(dá)到或接近先進(jìn)國家的水平。三是科技創(chuàng)新推動(dòng)我國智能交通系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展實(shí)現(xiàn)了從全面跟蹤向跟跑、并跑并存的歷史性轉(zhuǎn)變。過去說世界智能交通發(fā)展熱點(diǎn)區(qū)域是美國、日本、歐洲三個(gè)，現(xiàn)在國際上普遍認(rèn)為中國是第四個(gè)熱點(diǎn)地區(qū)，在世界智能交通領(lǐng)域，我國有了一席之地。
我國智能交通產(chǎn)業(yè)從無到有，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，形成了系統(tǒng)集成、專業(yè)解決方案的提供、專業(yè)咨詢設(shè)計(jì)服務(wù)以及增值服務(wù)等四大類專業(yè)形態(tài)，涉及公路、鐵路、水運(yùn)、民航、公安交管和城市交通等眾多領(lǐng)域，能夠生產(chǎn)比較成熟的批量化、系列化的產(chǎn)品和設(shè)備，也建成了很多實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。全國每年高速公路上應(yīng)用的智能機(jī)電系統(tǒng)市場規(guī)模約有100多億元，城市智能交通市場規(guī)模約600多億元，如果把智能駕駛和出行服務(wù)市場計(jì)算在內(nèi)將超過1000億元。我國智能交通產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，并且進(jìn)入了一個(gè)快速增長時(shí)期。
二、在新技術(shù)推動(dòng)與市場需求變化的共同作用下引發(fā)智能交通變革
當(dāng)前，智能交通發(fā)展面臨著一系列變革，這個(gè)變革是由什么引起的呢？首先是由日新月異的新技術(shù)引起的。無論是云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、智能穿戴還是3D打印、人工智能、機(jī)器人、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)等等，都體現(xiàn)了新技術(shù)的四個(gè)特征：一是信息技術(shù)從網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化到智能化；二是產(chǎn)品和服務(wù)的智能化和個(gè)性化；三是基于大數(shù)據(jù)的信息再價(jià)值化；四是跨界融合的新業(yè)態(tài)。
新一代信息技術(shù)對智能交通發(fā)展的推動(dòng)主要有四個(gè)方面：一是構(gòu)建了全時(shí)空的交通信息環(huán)境。不僅可以實(shí)時(shí)獲取交通系統(tǒng)的各個(gè)時(shí)間、各個(gè)空間全覆蓋的信息，而且可以將不同范圍、不同區(qū)域、不同領(lǐng)域的“數(shù)據(jù)倉庫”加以綜合，構(gòu)建公共交通信息集成利用模式，發(fā)現(xiàn)新價(jià)值，帶來新機(jī)會(huì)。二是推動(dòng)了人車路一體化協(xié)同。使車輛碰撞、車輛換道、駕駛員行為狀態(tài)檢測等實(shí)時(shí)的狀態(tài)預(yù)測、信息交互也有非常高的可靠性。三是進(jìn)行智能分析和高效利用。例如通過氣象、交通、保險(xiǎn)部門的數(shù)據(jù)結(jié)合，可以研究交通領(lǐng)域防災(zāi)減災(zāi)，優(yōu)化配置交通資源，提升交通預(yù)測預(yù)報(bào)水平。四是交通管理和交通服務(wù)的模式將發(fā)生很大的變化。不僅要關(guān)注大數(shù)據(jù)的處理能力、技術(shù)和方法，而且大數(shù)據(jù)正在創(chuàng)造價(jià)值，基于云服務(wù)的模式正在改變整個(gè)交通產(chǎn)業(yè)。
從新一代信息技術(shù)推動(dòng)智能交通發(fā)展的直接表現(xiàn)來看，首先是實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)信息采集手段的多元化。除了通過線圈、微波、超聲波、地磁、視頻等廣泛應(yīng)用獲取信息外，視頻交通綜合監(jiān)測包括違法記錄、牌照識(shí)別、旅行時(shí)間、軌跡推斷等信息資源得到復(fù)用，基于海量移動(dòng)終端、車載電子設(shè)備等交通數(shù)據(jù)采集也已形成一定規(guī)模，ETC全國高速公路實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，車輛電子車牌也開始推進(jìn)等等，構(gòu)成了由時(shí)空信息、全要素信息組成的全息交通。
二是實(shí)現(xiàn)了信息感知與交互的突破。由物流狀態(tài)數(shù)據(jù)、車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)、個(gè)人出行信息、交通應(yīng)急信息、海量高清視頻、氣象地理信息、GIS地圖數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、城市管理數(shù)據(jù)等構(gòu)成的交通大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了全面、精準(zhǔn)感知和動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)交互。
三是實(shí)現(xiàn)了泛在網(wǎng)絡(luò)下的移動(dòng)互聯(lián)。基于移動(dòng)互聯(lián)的在線導(dǎo)航系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、出行服務(wù)系統(tǒng)，基于短程通訊的車輛防碰撞系統(tǒng)、基于智能識(shí)別的車輛避讓系統(tǒng)、基于公用無線的公交wifi系統(tǒng)、基于各種無線信息服務(wù)走廊等，通過“互聯(lián)網(wǎng)＋信息、交易、綜合服務(wù)”的形式，可以完全不受通信方式布點(diǎn)的限制，在任何時(shí)候任何地點(diǎn)進(jìn)行交通信息的處理和交通管理與服務(wù)。
四是實(shí)現(xiàn)了載運(yùn)工具的智能化。新型載運(yùn)工具，車輛實(shí)時(shí)感知與交互，全新的出行模式，使人們出行變得更安全、更舒適、更環(huán)保。
總之，新一代信息技術(shù)推動(dòng)交通系統(tǒng)變革，主要有：一是全面、精準(zhǔn)感知和全景式交通系統(tǒng)帶來的全息交通；二是動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)交互帶來的移動(dòng)互聯(lián)；三是新型載運(yùn)工具帶來的更快更智能更節(jié)能的出行；四是連通性帶來的交通服務(wù)的改善；五是促進(jìn)了交通系統(tǒng)的運(yùn)行、運(yùn)營管理模式的變革。
除了新技術(shù)推動(dòng)外，引發(fā)智能交通變革的另一個(gè)因素是市場需求的變化，而且兩者是共同作用的。首先是智能化出行和服務(wù)的市場需求的推動(dòng)?，F(xiàn)在，人們要求有更快、更靈活的新型智能化載運(yùn)工具和移動(dòng)互聯(lián)，能夠廣泛使用車載傳感器和嵌入式CPU，實(shí)現(xiàn)V2X實(shí)時(shí)感知與交互，能夠定制出行，共享交通工具，交通管理部門能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗、高效率的交通流優(yōu)化調(diào)控等等。
第二是交通供求、運(yùn)營和服務(wù)的變化引發(fā)智能交通的變革。例如，辦公模式的變革、網(wǎng)購帶來的快遞物流等將影響交通需求的變化，分時(shí)租賃將引起城市機(jī)動(dòng)車保有量的變化與理念的轉(zhuǎn)變，公交運(yùn)營考慮線網(wǎng)優(yōu)化與服務(wù)保障之間的均衡、資源約束條件下動(dòng)靜態(tài)交通的供需動(dòng)態(tài)均衡的要求，呼喚者共享租賃、共享停車位等新的市場需求。對于未來交通供求是增加供給，還是控制需求？對于車輛保有是自由發(fā)展，還是控制增長？目前各地方政策差異很大，有不少的爭議?？磥?，還是要因地制宜，實(shí)施一城一策。
如果單從技術(shù)角度考慮，我們設(shè)想一下未來的交通場景：那就是車路協(xié)同、主動(dòng)安全、智能體驗(yàn)。人與車、車與路、路與環(huán)境和用戶體驗(yàn)，作為一個(gè)系統(tǒng)工程，一是利用智能駕駛和路徑優(yōu)化實(shí)現(xiàn)低碳高效出行；二是通過云端服務(wù)實(shí)現(xiàn)車載智能終端的娛樂休閑體驗(yàn)；三是利用主動(dòng)式安全保障技術(shù)實(shí)現(xiàn)零事故；四是通過自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)隨心而動(dòng)。所以在新技術(shù)引領(lǐng)下，未來的出行一定是更安全、更舒適、更環(huán)保的出行體驗(yàn)。
三、未來智能交通系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展的展望
在新技術(shù)推動(dòng)和市場需求變化的共同作用下，發(fā)展新一代智能交通勢在必行。其內(nèi)涵主要包括：全時(shí)空交通信息獲取、大數(shù)據(jù)智能分析、智能汽車（車聯(lián)網(wǎng)）、智能物流（快遞）、智能出行（互聯(lián)網(wǎng)＋）、綜合運(yùn)輸協(xié)同服務(wù)等，它關(guān)注的重點(diǎn)是通行效率、安全行駛、擁堵緩解、舒適駕乘、綠色環(huán)保、信息服務(wù)以及交通控制等等，是大范圍、多目標(biāo)的要求。
在這種背景下，智能交通新技術(shù)的發(fā)展不僅是技術(shù)本身，更是新的理念和模式，技術(shù)變革正在重構(gòu)或再造交通系統(tǒng)。目前智能交通系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。如果我們把傳統(tǒng)的智能交通系統(tǒng)定義為1．0版，未來的智能交通作為3．0版，則現(xiàn)在正處于2．0版這樣一個(gè)階段。
1．0階段主要基于信息技術(shù)發(fā)展，特別是數(shù)據(jù)采集、處理、分析及服務(wù)應(yīng)用，信息化是它的重要支撐，智能化管理和服務(wù)是它的主要內(nèi)容。在這個(gè)階段形成了一系列典型應(yīng)用系統(tǒng)，如:交通流動(dòng)態(tài)信息實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)、城市智能化交通指揮管理系統(tǒng)、營運(yùn)車輛智能化監(jiān)管系統(tǒng)、綜合監(jiān)控及應(yīng)急指揮系統(tǒng)、道路交通管理信息數(shù)據(jù)庫、聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)、公交一卡通、大城市交通運(yùn)行監(jiān)測與綜合調(diào)度、國家路網(wǎng)智能監(jiān)測與應(yīng)急處置等等。
目前，快速發(fā)展的新一代信息技術(shù)推動(dòng)了數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析以及服務(wù)的升級創(chuàng)新，同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用帶來跨界融合創(chuàng)新和新的模式及服務(wù)內(nèi)容。因此，智能出行、智能物流、智能輔助駕駛、車路協(xié)同和綜合交通協(xié)同服務(wù)等，成為這個(gè)階段的重要內(nèi)容。我們可以把它叫做智能交通的2．0時(shí)代，是現(xiàn)在正在發(fā)展的這個(gè)階段。
在2025年以后，將會(huì)進(jìn)入到下一代智能交通系統(tǒng)，即3．0時(shí)代。它的技術(shù)支撐主要有：人工智能技術(shù)應(yīng)用、交通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、交通社會(huì)物理系統(tǒng)、需求和偏好驅(qū)動(dòng)的交通網(wǎng)絡(luò)化、自調(diào)節(jié)系統(tǒng)、人、車、路、物、環(huán)境等要素的綜合優(yōu)化構(gòu)成的智能移動(dòng)互聯(lián)系統(tǒng)等。而城市交通大腦、基礎(chǔ)設(shè)施的智能化和載運(yùn)工具的智能化、智慧公路、智能鐵路、智能駕駛／自動(dòng)駕駛等將是3．0時(shí)代的主要特征。
目前，我們還處在2．0迅速發(fā)展的階段，正在轉(zhuǎn)型升級。在這個(gè)階段，不管是搞技術(shù)研究，還是搞產(chǎn)業(yè)發(fā)展，都應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注這幾個(gè)方面：一是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用提升；二是移動(dòng)互聯(lián)的運(yùn)營服務(wù)；三是跨界融合的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。特別是全面精準(zhǔn)的感知與交互、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能化管控；“小數(shù)據(jù)”的深度解析與“大數(shù)據(jù)”的綜合應(yīng)用；互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)下的業(yè)態(tài)重構(gòu)、跨界融合的產(chǎn)業(yè)鏈衍生等內(nèi)容。
未來智能交通創(chuàng)新發(fā)展的總體趨勢是網(wǎng)聯(lián)化、協(xié)同化、智慧化。創(chuàng)新發(fā)展的總體方向基本上聚焦在以下三個(gè)大的方面。
第一個(gè)創(chuàng)新發(fā)展方向是智能出行服務(wù)。我們要關(guān)注的就是個(gè)性化、精細(xì)化、智能化出行。包括定制出行、共享出行、綜合服務(wù)（聯(lián)網(wǎng)聯(lián)程）、移動(dòng)支付、慢行交通系統(tǒng)、新型公交、智能駕駛等等。
第二個(gè)創(chuàng)新發(fā)展的方向是高效運(yùn)營服務(wù)與智能化管控。具體包括：綜合交通一體化運(yùn)營與服務(wù)、基于大數(shù)據(jù)分析的交通行為調(diào)控、交通狀態(tài)智能解析與智能處置、跨行業(yè)跨區(qū)域移動(dòng)電子支付、智慧物流（多式聯(lián)運(yùn)、快遞配送、貨物動(dòng)態(tài)跟蹤）、車輛電子標(biāo)識(shí)、高清視頻、可靠交互移動(dòng)終端、新一代交通控制系統(tǒng)等新業(yè)態(tài)、新技術(shù)、新產(chǎn)品。
第三個(gè)創(chuàng)新發(fā)展的方向是車聯(lián)網(wǎng)、車路協(xié)同和智能駕駛。未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車和新型基礎(chǔ)設(shè)施肯定是要重點(diǎn)發(fā)展的。大家可能看到過一個(gè)新聞報(bào)道，帶有通訊功能的基礎(chǔ)設(shè)施，這些很快都會(huì)發(fā)展并形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。例如：高精度定位和環(huán)境感知、智能車載單元、智能安全輔助系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全、信息、能源、安全一體化的基礎(chǔ)設(shè)施、智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試與標(biāo)準(zhǔn)等等，都是我們應(yīng)該去關(guān)注的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方向。
總之，從整個(gè)智能交通產(chǎn)業(yè)生態(tài)來講，包括交通基礎(chǔ)設(shè)施建養(yǎng)、載運(yùn)工具制造、交通運(yùn)輸組織管理、互聯(lián)網(wǎng)、交通信息化等，未來智能交通將重點(diǎn)聚焦在：大數(shù)據(jù)＋交通服務(wù)；移動(dòng)互聯(lián)＋綜合交通；人工智能＋車路協(xié)同等三個(gè)領(lǐng)域。
從創(chuàng)新模式來講，目前基于交通信息化、智能化和更加精細(xì)、準(zhǔn)確、完善、智能的服務(wù)要求，正在加速交通生態(tài)圈的跨界融合。其中包括智能交通行業(yè)、汽車制造業(yè)、車載裝備業(yè)、信息服務(wù)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、運(yùn)輸管理業(yè)、地圖導(dǎo)航業(yè)和創(chuàng)業(yè)投資等一起通過大數(shù)據(jù)技術(shù)集成創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新和開放創(chuàng)新，展現(xiàn)了美好的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展前景。
但是，我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到，與建設(shè)交通強(qiáng)國的要求相比，我國智能交通科技創(chuàng)新還存在一些薄弱環(huán)節(jié)。主要表現(xiàn)為：一是科技基礎(chǔ)仍然薄弱，科技創(chuàng)新能力特別是原創(chuàng)能力還有很大差距，關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人的局面沒有從根本上改變。二是智能交通產(chǎn)業(yè)仍然處于全球價(jià)值鏈中低端，對我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際貢獻(xiàn)還不夠顯著。三是智能交通科技創(chuàng)新體系整體效能不高。缺乏高層次領(lǐng)軍人才，創(chuàng)新型企業(yè)家群體亟需發(fā)展壯大。
當(dāng)今世界，誰走好了科技創(chuàng)新這一步先手棋，誰就能占領(lǐng)先機(jī)，贏得優(yōu)勢。智能交通領(lǐng)域更是如此。我們要增強(qiáng)緊迫感，發(fā)展智能交通必須掌握卡脖子技術(shù)，敢于走前人沒走過的路，按照需求導(dǎo)向、問題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向，切實(shí)提高我國智能交通關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新能力，把創(chuàng)新主動(dòng)權(quán)、發(fā)展主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在自己手中，加快智能交通在我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的實(shí)際應(yīng)用，成為數(shù)字中國、交通強(qiáng)國建設(shè)的重要支撐，為推動(dòng)我國供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、實(shí)現(xiàn)中國經(jīng)濟(jì)由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段貢獻(xiàn)力量！
