智慧型运输系统的介绍与发展

智慧型運輸系統的介紹與發展胡大瀛教授成功大學交通管理科學系DepartmentofTransportationandCommunicationManagementScience,NationalChengKungUniversity,Taiwan,R.O.C.中華民國98年4月17日2簡報大綱智慧型運輸系統–ITS內涵–發展背景–願景與目標智慧型運輸系統架構技術上的突破：TechnologicalDrivers美國經驗：ITSProgramsinSAFETEA-LU國內發展未來研究上的挑戰結論與建議3智慧型運輸系統(IntelligentTransportationSystems,ITS）係結合資訊、通信、電子、控制及管理等技術運用於各種運輸軟硬體建設，以使整體交通運輸之營運管理自動化或提升運輸服務品質之系統。~摘錄自「促進民間參與公共建設法(簡稱促參法)施行細則」第二條ITS簡單來說就是「即時化、資訊化、通信化的人、車、路系統」。前言4DefinitionofITSIntelligentTransportSystems(ITS)compriseawiderangeofnoveltoolsformanagingtransportnetworks,aswellasservicesfortravelers.“TransportTelematics”ITStoolsarebasedonthreecorefeatures:–Information,–Communications,and–Integration.Collection,processing,integration,andsupplyofinformationareattheheartofITS.5就技術產品面來說，基本上，ITS係透過相關的技術產品進行資料蒐集、資料處理、資訊傳輸、資訊播送，以及資訊應用之程序來發揮服務功能；就服務功能面而言，ITS的內涵包括「應用對象與服務範圍」、「基本系統單元」及「系統發展平台」三個層次。ITS內涵(1/3)6ITS服務功能面內涵示意圖基本系統單元服務範圍應用對象大眾運輸智慧化私人運輸智慧化商用運輸智慧化都會系統城際系統路的智慧化車的智慧化系統的智慧化交通控制與管理事故管理電子收費自動化公路車輛定位行車導航車輛防撞安全警示系統發展平台電信網路基礎建設資料交換通訊標準資訊交換供應網路運輸需求管理行前旅行資訊行進路線指引緊急求救支援ITS內涵(2/3)7ITS概念模式圖ITS內涵(3/3)、應用資訊通信、、、電子控制管理等技術車路、、、、提昇效率保障安全優質服務環境保護知識經、濟永續發展路側設施場站通信設備廣播設施人路側施設導航設施車上單元廣播設施路側設施交管中心車上單元管制設施提昇用路人服務績效改善運輸系統使用環境8交通問題–交通擁擠情況日益惡化–交通事故發生次數增加–公路運輸能源消耗持續增加–空氣污染日益嚴重發展契機–資訊與通信科技日漸成熟,多項產品居世界領先地位–環境、社會、經濟之永續發展為普世追求的理想–知識經濟是主導未來經濟發展的主流發展背景(1/2)9國家整體效益加強國際聯網，強化國家職能基礎促進產業發展，提昇國家競爭能力社會發展效益改善運輸效率，增加運輸系統容量降低環境污染，減少負面環境衝擊民生福祉效益增進交通安全，減少傷亡事故發生掌握即時資訊，提昇日常生活品質發展效益發展背景(2/2)10願景與目標11緊急救援管理服務（EMS）弱勢使用者保護服務（VIPS）商車營運服務（CVOS）先進交通管理服務（ATMS）先進用路人資訊服務（ATIS）先進大眾運輸服務（APTS）先進車輛控制及安全服務（ACVSS）資訊管理服務（IMS）電子收付費服務（EPS）九大服務領域12執行架構１０．教育推廣與國際合作１１．、基礎研究調查與實驗計畫９．成本效益評估與監督考核８．法規制度修訂與財源籌措７．用路者資訊服務基礎建設６．ITS資訊與通信發展平台５．複合運輸系統智慧化４．商用運輸系統智慧化３．大眾運輸系統智慧化２．都市交通系統智慧化１．城際公路系統智慧化13政府部門產業界學術及研究機構專業團體領導政策方向提供基礎建設提供基本服務保護使用者規劃營運測試支援研發及示範經費制訂相關標準研擬安全規範研發及應用相關技術確認及開發市場商機滿足消費者需求行銷推廣提供相關服務發展市場專業知識基礎應用研究及評估提供客觀的發展意見教授相關領域課程專業訓練提供咨詢服務擔任各界聯繫的窗口提供使用者需求資訊公、私部門合作的橋樑促進國際交流、合作相關推廣計畫的宣導組織分工14智慧型運輸系統架構IVCIVCmeansInter-VehicleCommunicationVIIVIImeansVehicle-InfrastructureIntegration15VIIandIVC車輛與基礎設施的整合(Vehicle-InfrastructureIntegration,VII)車間通訊(Inter-VehicleCommunication,IVC)VANET(VehicularAd-hocnetwork)–由VII與IVC的網路架構，包含移動節點(車輛)，架構與MANET(MobileAd-hocnetwork)相似，其相異點如下：•車輛間的相對速度較高的情況，將使網路拓撲難以管理。•交通車流為高度動態環境，這個動態環境將造成通訊網路的品質不良。•移動節點帶有交通的特性。16技術上的突破TechnologicalDrivers4DevelopmentTrends#1:HandsetCapabilities,WirelessInternet#2:Inexpensivewirelesssensornetworks#3:NetworkSimulation-AssignmentModelingforAdvancedTrafficSystemManagement#4:DynamicDecisionSupportToolsforVehicleRouting,FleetManagementandCollaborativeLogistics1718TelemobilityandTelelogisticsInternet+mobility--TELEMOBILITYandTELELOGISTICSMayentailchangesin:–Natureoftheactivitiesthemselves(doingwhat?)–Location/spatialcharacteristicsoftheactivities–Inter-personandinter-firminteractioninactivities–Processofactivitygenerationandscheduling–Moredynamic(real-time)activitygenerationandscheduling192021Developmenttrend#3NetworkSimulation-AssignmentModelingforAdvancedTrafficSystemManagement結合交通模擬與路網指派具備功能：–交通車流模擬–動態交通指派–即時交通推估預測Tools:DynaTAIWAN,DYNASMART-X,DynaMIT-R,VISUMOn-line,…22Developmenttrend#4DynamicDecisionSupportToolsforVehicleRouting,FleetManagement,andCollaborativeLogistics–Subjecttoconsiderableacademicdevelopmentintheareaofalgorithmdevelopmentandtesting–Rapidlycomingtomarket,inconjunctionwithassettrackingandmanagementtechnologies–Prospectfortie-inswithpredictivetrafficmanagementtools23ExampleofCollaborativeLogistics:Vendor-managementInventories(VMI)OnlineInventoryRoutingProblemOIRP美國經驗:ITSProgramsinSAFETEA-LUSafe,Accountable,Flexible,andEfficientTransportationEquityAct:ALegacyforUsers25SAFETEA-LUOverview“Thisismorethanjustahighwaybill;it'sasafetybill.Thislawmakesourhighwaysandmasstransitsystemssaferandbetter,anditwillhelpmorepeoplefindwork.PresidentGeorgeW.Bush6-yearbill–2004unchanged–2005showsmoderateincrease–EndsSeptember30,2009Highwayfundingincreasedby30%–Rangeofbenefit-somestatesreceiveonlya19%increase,somestatesreceiveashighas46%Transitfundingincreasedby46%5,700specialprojects“earmarked”bytheauthorizers26ITSinSAFETEA-LUThismarksasuccessful“graduation”fromTEA-21whereITSwasfoundprimarilyinTitleV(research).ITSisnolongeraspecialnicheprogram,ratherispartofthe“mainstream”oftransportationfundingITScanbefoundinseveraltitlesofthelawTitleI-FederalAidHighwaysTitleII-HighwaySafetyTitleIII-PublicTransportationTitleIV-MotorCarrierSafetyTitleV-ResearchTitleVI-TransportationPlanning27TitleI-FederalAidHighwaysExpandedITSeligibility(CMAQandHSIP)–CMAQ(CongestionMitigationandAirQualityImprovement)–HSIP(HighwaySafetyImprovementProgram)Real-TimeSystemManagementInformationProgram(NHS,CMAQ,andSTP)–STP(SurfaceTransportationProgram)$20BillioninSpecialProjects(dedicatedITSandITS-included)Tolling,automatedcollectiontechnologyRoaduserfees,valuepricingstudiesGreatLakesITSprogram28TitleIIandTitleIIITitleII-HighwaySafetyNHTSAResearchincludingcrashavoidanceUnauthorizedsale/useoftrafficsignalpreemptiontransmitters-finesandjailTitl