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淺談智慧交通的組成必要性以及演變要注意的事
發布時間:2017-09-11 分類:交通百科
你還在因為外出怕迷路、不熟悉路況而擔心煩惱嗎?你還在熬夜加班后,拖著疲憊的身軀和精神勉強開車回家,讓自己暴露于危險中而不自知嗎?你還在受困于長長的塞車隊伍當中,焦急地想著待會必須處理卻又眼看著趕不及的急事嗎?
事實上,在不久后的將來,智慧交通將徹底幫助人們告別出門時所遭遇到的困擾,而目前甚至已有不少交通問題正借由科技而變得更加聰明、有效率;迪蒙透過GPS系統確定公車定位,并將到站時間和公車位置即時傳回各個公車站牌和網站以供查詢的大眾運輸網絡、以及當前各大車廠所爭相推出的自動駕駛、碰撞預警…等功能,再再都為未來的智慧生活勾勒出更具體的畫面。
何謂智慧交通?
同時也被稱之為智慧型運輸系統的智慧交通,乃是應用先進的電子、通信、資訊、感測、控制和管理…等技術整合使用者、車輛及道路的管理策略;藉由從運輸系統內的人、車、路所搜集到的資料在系統平臺上轉化為有用的資訊,并透過通訊系統達到即時溝通和連結、進而緊密強化或者改善三方之間的互動關系,以提升用路人的交通品質、增進運輸系統的安全、效率以及舒適性,同時也減少交通環境的沖擊。
一般而言,智慧交通是由交通車輛、交通基礎設施以及交通參與者所組成:
交通車輛乃指以汽車導航系統、車輛防撞系統、車輛肇事求援系統…等所結合的智慧型汽車,除了有助于用路人規劃行程、管理車輛之外,也可防止駕駛因為疲勞、注意力不集中或者年紀太大等種種因素而造成車禍,并且在事故不幸發生時透過車上或路邊的偵測設施立即求援。車外基礎設施則普遍見于電腦號志控制系統、高速公路管理系統、大眾運輸管理系統、事件管理系統、電子付費及收費系統、緊急救難系統、商用車輛管理系統、智慧停車系統…等多項層面;舉例來說,系統能夠透過偵測和通訊設備隨時掌控且回報交通狀況,進而立即且適當地調整交通號志、高速公路管制以及大眾運輸動態,以期讓車流快速、流暢且安全地抵達目的地。此外,在交通事故發生當下即時對駕駛發出警示、建議替代道路,并在最短時間內調派救援團隊以最短路徑到達事故現場的功能,使得運輸系統得以盡可能保持通暢,而高速公路上節省人工流程的電子付費、可隨時查詢快遞車或者運鈔車等貨物運送狀況等服務,則讓行車運輸的流程變得更加具有效率。
智慧交通以感測科技和車聯網為基礎
在智慧交通的背后,最主要的應用技術不外乎是感測科技和車聯網。在道路或者汽車上所配備的感測器正透過監測環境、收集數據,進而轉化為有效資訊的方式讓交通變得更加智慧化,例如,德國、奧地利和荷蘭便以智慧交通道路系統連結感測器和交通號志,并透過攝影鏡頭感測通行汽車及道路上的行人…等動態,提早在發生交通阻塞或者道路障礙前進行疏通且提供替代路線,進而將相關的經濟損失降至最低。
而在汽車中所安裝的智慧裝置,則可藉由方向盤感應到駕駛人的身體狀況、偵測出路面狀況所可能引發的交通意外…等資訊進而提前提醒駕駛做出反應。另外,也有汽車系統可將駕駛踩油門或剎車的時間、地點和次數等集合為數據,進而利用資料分析規劃出更合理的交通路線。
連接車、人、路并進行有效監控、調度和管理的車聯網則整合了行動裝置與聯網功能,并且透過汽車與基礎設施等之間的資訊交換讓交通變得更聰明。以連接汽車與汽車的通訊為例,它能夠管理車輛與車輛之間的溝通、進而避免可能發生的碰撞;而連接汽車與基礎設施的通訊則可提供駕駛更新即時路況、預約停車位…等。此外,連接至云端平臺的技術則可進一步由傳輸汽車的感測數據,進而以大數據分析的方式拓展智慧交通的應用領域。
以現在這個發展速度,全球若再不發展出更有智慧的城市交通運輸系統,那么世界將會面臨極度嚴重的交通阻塞問題;的確,智慧交通是構成智慧城市的關鍵因素之一,也是解決日益嚴重交通問題的長遠之道,如何讓車流變得更加聰明、讓行人和駕駛變得更加安全、讓出行變得更加便捷且有效率,或許就城市智慧交通未來的發展與落實!按著現在的發展節奏看來,智慧停車發展的腳步已經是勢不可擋了,智慧交通系統在發展演變過程中應該注意哪些方面?
智慧交通系統在演變過程中應該注意的方面
智慧交通系統在歐美國家建立已久,近年來在物聯網與云端概念的導入下,智慧交通系統再次進化,有了與以往截然不同的面貌。智慧交通是自動化與資通訊技術的整合延伸應用,透過感測、通訊急各種不同的運算模式,在加上車載及交通系統的控制設備,讓交通運輸可以更順暢、用路人資訊可底更充分明確,智慧交通系統有許多子系統構成,每一子系統都各有其功能,各地可因其交通建置與交通狀況的需求,選擇不同的功能系統組合,搭建出適合所需的智慧交通系統。
新的車載系統安全更有保障
車輛與道路之間的關系,車輛部份主要設備是車載電腦,透過車載電腦讓車輛達到智慧化地步,過去的車載電腦多是車資通系統以影音技術與衛星定位系統為主,這類系統的主要功能為影音娛樂與導航,跟智慧交通的關系并不大,這幾年業界針對交通功能,陸續開發出其他技術,這些技術都與智慧交通相關,例如前方防撞系統、側方盲點系統、整車全周影像等偵測系統等,這些技術主要都可解決大型車輛的盲點問題,透過圖像與影像技術,偵測車輛周圍環境,防止事故發生
另外值得一提的是全周影像系統,此系統是透過安裝于車輛4角落的攝影機,拍攝車輛周圍的影像,經過運算后,呈現在車在電腦螢幕上的是一張視角位于車輛上方的鳥瞰實景圖,有別于過去大型車輛的車外攝影機,其影像都是切割成多幅小尺寸畫面,因影像畫面既小且多,駕駛觀看不易的困境,全周影像系統以單一大幅影像,讓駕駛可以一眼看清車輛四周的所有狀況,對行車安全助益相當大。
另一類的車載電子功能是量測駕駛人的生理狀況,避免駕駛人因身體問題產生行車危險,這類設備多獨立于行車電腦之外,像是建置于駕駛座前方的攝影鏡頭,用以擷取駕駛人眼睛狀態,若閉眼超過一段時間,就會發出語音警示,或是將感測器建置在安全帶上,偵測駕駛的心跳等生理數據等設計。
這類設計目前在實際使用仍有無法避免的障礙,如駕駛人常因陽光強烈戴上太陽眼鏡,這時鏡頭就無法擷取眼睛狀態,或駕駛人的衣物過厚,影響安全帶上的感測器偵測,因此多數都仍在實驗階段,不過也有少數設計已商品化,像是Volvo在駕駛座上設有酒精濃度測試設備,駕駛人必須通過酒精是才能啟動,避免酒駕發生。
道路上的智慧交通設計,過去的系統多為自動化與通訊技術結合,例如早期同一道路的燈號統一管制,近期的技術是導入各式感測技術與海量資訊,并與自動化、資通訊技術結合,這類作法可是為物聯網的延伸應用。
導入感測技術全面掌握道路現況
感測技術現在也大量應用在道路監控上,比較俱代表性的應用是長隧道,長隧道部份則是感測器與其他自動化技術整合,過去幾個國家都發生過長隧道意外,長隧道意外多為火燒車,像是1999年歐洲白朗峰隧道發生車禍,一輛載滿面粉與奶油的貨車在隧道里翻覆起火,這場劫難共動員了法國、意大利和瑞士三國救災,花了3天才撲滅,39人罹難,3年后隧道重新開啟,由此可看出長隧道管理的重要性。
長隧道管理的智慧化設計重點有3,包括預防、救災、疏散,其中火災是其系統的重點設計目標,以白朗峰隧道為例,現在其隧道口就設置溫度感測器,偵測車輛溫度,當隧道內發生火災,會立即啟動排風系統,讓濃煙不會停留在屬于半密閉空間的隧道里,排風系統的氣流導引相當重要,之前白朗峰隧道的罹難者,多數是因濃煙窒息,另外則是警報與疏散指引,雪山隧道中每隔一段距離就會設置避難室,以燈光和語音指示隧道內的人員避難。
除了火災防護外,燈光控制也是長隧道應有的設計,隧道內的燈光應與隧道外的自然光線調和,例如白天時,進隧道處的燈光應該是由暗漸亮,出隧道時的燈光則剛好相反,而這些燈光亮度又需是隧道外的光線調整,避免駕駛因光線的忽然轉變瞬間出現夜盲現象,影響行車安全。
交通云建立應避免隱私疑慮
不過交通云的建立也可能引發資料外泄的疑慮,在未經告知下,我們所有的行車資料包括路線、車籍等,都納入系統中,隱私權有被入侵的可能,要解決此一疑慮,系統應該設計為只擷取大量的車流資訊,除了車道收費外,避免紀錄單一車籍資訊,如此既可累積足夠數量的數據,且不會產生侵犯隱私權的疑慮。
觀察目前發展,可以發現智慧交通已大量導入物聯網、云端運算等概念,這些概念都是現有技術的再次延伸應用,像是感測、自動化、通訊等,不過這些領域在技術面雖已成熟,但交通系統常需24小時運作,且其所處環境往往相當嚴苛,因此系統設計必須注意強固性與穩定性,以維持系統正常運作,不致因環境因素導致系統停擺,影響交通運作。