智慧公路交通讲座-日本的智能交通与智慧公路

0日本的智能交通与智慧公路ITSapplicationsandSmartwayin

Japan1背

景安全性ー交通事故人/物的移动效率ー交通拥挤移动的舒适性ー交通拥挤，无交通信息等环境问题ー排气，等局部安全对策公路需要解决的问题 解决办法公路扩建，增修公路完善路网智能交通支援驾驶，自动驾驶1智慧公路，V2I，V2X年代80年代前90-10年10年代后2内 容日本的高速道路与交通运营管理的概况日本的智能交通与智慧公路（Smartway）智慧公路（Smartway）实时公路交通信息通信系统（VICS/ETC2.0）日本高速公路智能交通的具体实践32日本的高速道路与交通运营管理的概况日本高速公路網4【会社】高速道路の建設・管理・料金徴収東日本高速道路株式会社中日本高速道路株式会社西日本高速道路株式会社首都高速道路株式会社阪神高速道路株式会社本州四国連絡道路株式会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国連絡橋公団※経営安定化時、西日本会社と合併日本各道路公団的民営化独立行政法人

日本高速道路保有・債務返済機構【機構】高速道路の保有・債務償還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综合技术研究所日本道路公団（JH）高速公路网和高速公路公司的管理范围94自動収集手動収集制御卓入力交通中央処理装置施設制御交通事故●渋滞

●車両故障車両火災

●法面火災

●落下物路面状態

●天候状態

●異常気象地震 ●其他事 象制御監

視消火栓隧道換気設備隧道照明道路照明受配電盤ＣＣＴＶ摄像机公路广播自家発電機交通信息提供情報板公路广播所要時間情報板 服务区拥挤信息板 高速公路信息终端ＶＩＣＳ

●公路ＦＡＸ

●公路电话

●网络

●手机気象観測設備实时交通信息收集

交通管制【自動収集】車両検知器地震計NEXCO巡回车ＣＣＴＶ摄像机紧急電話【手動収集】公路交通管制中心交通信息収集・提供设施与交通运营道路緊急电话＃９９１０8A板（出口前）・F板（中間板）B板（高速公路入口处）C板(高速公路收费站)E板（隧道内）D板（隧道入口处）J板（JCT前）交通信息提供设施（交通信息板）隧道内信息板95隧道入口处信息

板交通信息

板高速公路入口处信息板高速公路收费站信息板1010广域信息

板所要时间

信息板图

形

时

间

信

息

板图形信息

板服务区停车诱导信息板服务区拥挤服务区信息板可变速度信息板交通信息提供设施（交通信息板）

信息提供交通信息提供设施（其他交通信息提供设施）公路广播・公路电话ＶＩ

Ｃ

Ｓ文字信息電波通讯站 簡易図形信息地図信息信息终端（ＨＩＴ）交通信息

智能手机网站（i-Highway中日本・视觉公路电话）i-Highway中日本视觉公路电话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拥挤・事故・交通管制・禁止通行等交通障害现象实时交通信息（５分钟周期）广播放送 電話対応网络提供５分钟更新11612日本的智能交通与智慧公路智能交通系统（ITS:

Intelligent

Transport

Systems）路车ITS人7信息通信技术解决安全性，运输效率，移动的便利性和舒适性，环境等问题1314日本智能交通系统的全体構想1996年7月、有五省庁(当時)的协作策定了「推進高度道路交通システム（ITS）的全体構想」，共有九个子系统构成。这九个子系统现在以及得到不同程度的广泛推广与应用。不停车收费系统车辆导航系统的高度化安全驾驶支援系统优化交通管理公路管理的效率化公共交通支援系统商业车辆的效率化支援步行者等交通弱者支援紧急车辆的运行智能交通系统15日本智能交通系统的全体構想1.

车辆导航 2.

不停车收费系统(ETC)3.

支援安全驾驶4.

交通管制5.

道路管理6.

公共交通运行管理7.

商业车辆运行管理88.

行人支援9.

紧急车辆管理16日本智能交通系统的全体構想不停车收费系统车辆导航系统的高度化17日本智能交通系统第一期（推动实用化）第二期（加速普及与社会贡献）第三期（下一代ITS）（解决诸多社会课题）2004日本ITS推进会议2013ITS

Japan提高安全性减少交通拥挤和环境负担提供便利性区域活性化基盘建设与国际化利用ITS创造 综合移动服务未来的建议2013

东京ITS世界会议ITS推进指针2004

名古屋ITS世界会议推 车辆导航系统的高度化动 不停车收费系统I 安全驾驶支援系统TS 优化交通管理的 公路管理的效率化全 公共交通支援系统体会 商业车辆的效率化议 支援步行者等交通弱者支援紧急车辆的运行1995

横滨ITS世界会议1996相关5省厅9何人何地都能实现舒适移动的社会出典：日本のITS，

2019.618日本智能交通系统—智慧公路

(Samrtway)1999年6月，发布了【为了实现智慧公路的提议】，第一次推出车路协同型智慧公路概念。2004年8月，发布了【把ITS推进到第二阶段的提议】，推出智慧公路的具体内容和目标。要求把已经实现了的各种ITS服务整合成一个综合ITS系统，2007年实现了智慧公路公开实验，2009年开始智慧公路正式营运，2011年开始全国推广。智慧公路(Smartway)由能够实现多种多样ITS服务的共同基盘（platform）上统合了各种先进的智能交通技术的新一代公路。车辆导航系统，VICS

，ETC整合成ETC2.0，各种车载器统一成ITS车载器。智能车辆Smartcar智慧公路SmartwaySmartgateway智慧公路的能够实施的各种服务智慧公路的各种服务10信息提供服务提供道路交通信息提供安全驾驶支援信息特殊・危险车辆管理公交汽车管理系统信息连接服务高速公路服务区普通公路休息站信息下载广告发送收费支付服务ETC停车场加油站Drive-thru支付・渡船其他应用服务车内网购设施出入管理停车场出入库管理各种顾客管理出典：ITS

Handbook，

201719日本智能交通系统的发展车辆导航系统VICSETC累计7000万台(2016.3)累计5000万台(2016.3）累计5300万台(2016.3）中间报告2013路车间通信・公路交通信息・ETC・安全驾驶支援等自动驾驶车辆基于车道磁标的车队自动驾驶高速公路自动驾驶研究专门委员会(国土交通省)199620121990

1996

2000

2011

2014ITS

Spot各种服务用于路径选择的大范围实时交通信息安全驾驶支援ETC等ITS

Spot

车载仪Evolveinto基于雷达，摄像机等的大型货车列自动驾驶展示试验.2014政府层面的自动车辆行驶公路系统研究计划书各种服务的高度化・图像・气象信息・附近旅游景点的观光信息等基于路径的收费服务・基于减少交通拥挤和交通事故，环境保护的路经奖励措施TDM・特殊车辆的跟踪，监视和监督・物流车辆管理2021日本的道路交通信息通信系统（VICS）(VehicleInformationandCommunication

System)VICS

是一种把交通拥挤和交通管制等实时道路交通信息，以文字・図形等方式通过无线通信发送给装有车辆导航器的車載器的实时交通信息通信系统。VICS作为日本最初的ITS系统从1996开始运用，現在有6千万台車両装有该系统。FM多重天线光学信标天线VICS对应的车辆导航系统电波信标天线https://www.vics.or.jp/know/about/index.html1122VICS的工作原理日本公路交通信息中心电波信标VICS中心光信标日本的道路交通信息通信系统（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显示日本的道路交通信息通信系统（VICS）https://www.vics.or.jp/know/about/index.html12信

标24VICS的社会効果日本的道路交通信息通信系统（VICS）顺利停车最短时间路径选择https://www.vics.or.jp/know/about/index.htmlVICS/ETC2.0的数据流程日本公路交通信息中心(JARTIC)VICS中心车载器OBU车载器的安装设置安全性对策

(暗语健出入管理)25交通信息ETC车载器OBUETC信用卡信息等(2014.9)数据收集数据处理路侧信标提供信息ID认证，网络安全公路管理者交通管理者(警察)提供了能确保系统安全运营的机制合并 合并13DSRC（ETC1.0）

ETC2.026ETC2.0是世界上第一个通过DSRC实现的高容量双向通信的路车协同系统(智慧公路)。该系统不仅可以自动收费(ETC)，还能给车辆提供实时交通信息，同时还可以收集车辆的行驶信息。普及率

>90%约20%(Source:

https://www.go-etc.jp/english/etc2/index.html)通过路测DSRC信标ITS

Spot实现高容量双向通信车辆导航器智能手机车辆采集车辆行驶数据的功能。27以前的电波信标(2.4

GHz)计划于2022年结束服务，将由统一成ETC

2.0(5.8GHz)就实时交通信息系统而言，ETC2.0的部分功能可以说是VICS的一部分。ETC2.0还有不停车收费和利用GPS后者可用于TDM以及商业车辆行驶管理等交通管理功能。ETC2.0和VICS的关系https://www.vics.or.jp/know/about/index.html14ETC2.0的概要282011年，高速公路上安装了1,700个路测通信设备设置间隔：

城市间高速公路

10-15km；

城市高速公路随后，在普通公路上安装了一定数量的路测通信设备・双向大容量通信・DSRC

5.8GHzITS

SpotITSSpotcompatible

OBUITSSpot

compatiblecarnavigationsystem三个基本服务

（Basicservices）基于实时交通信息的动态路径导航支援安全驾驶ETC收集车辆行驶数据

（Probe

data）车辆行驶轨迹数据（200m间隔）异常行驶举动数据（减速度超过0.25g）4kmDRSC路测通信设备LocationofITS

spotshttps://www.go-etc.jp/etc2/index.htmlETC2.0的公路交通信息提供服务29安全運転支援

拥挤迂回支援

災害時支援(https://www.go-etc.jp/etc2/safedrive.html)15ETC2.0的公路交通信息提供服务30安全運転支援(https://www.go-etc.jp/etc2/safedrive.html)ETC2.0的公路交通信息提供新服务31短时间退出高速公路的「合理收费」 外环高速利用车辆的收费水準打折16Origin:Distribution

baseDestination:Distribution

baseCollectinginformation

on

travel

routeLegend:RoutetraveledLocationofdatacollectionETC2.0的商业车辆行驶管理通过对商业车辆，大型特殊车辆，危险物品运输车辆等行驶轨迹数据和路车通讯（V2I）把握车辆的行驶位置，提高物流公司对车辆的管理效率以及高速公路公司的交通管理与交通运营。物流公司的有效管理可以把握・车辆的行驶位置・预计到达时间，

等3233停车场的支付，乘坐渡轮支付的简便化ETC2.0可以提供的服务1734车辆行驶轨迹数据中的速度可以判断公路的瓶颈位置，为拥挤对策的立案提供条件。ETC2.0收集的车辆行驶数据的应用由车辆行驶轨迹数据描写的速度纵面图由车辆行驶轨迹数据描写的等速线图时间距离(kp)距离

(kp)速度35利用车辆行驶轨迹数据可以绘制灾难发生时的通行地图，由此可以知道哪些公路可以通行，哪些可能不能通行。ETC2.0收集的车辆行驶数据的应用1836日本的VICS・ETC／ETC

2.020,000040,00060,00080,000100,00019961997199819992000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018VICS非对应的车辆导航系统累计台数（千台）VICS对应的车辆导航系统累计台数（千台）72%HDD内装

VICS开始投入市场ETC开始服务 ETC2.0开始服务1981年

―

日本最早的车辆导航系统诞生1990年

―

首次装载数值道路地图（DRM）的车辆导航系统诞生（千台）高速公路上的普及率ETC 92%ETC

2.0 22%ETC

/

ETC

2.0的累计台数VICS的累计台数DVD-ROM

VICS开始投入市场CD-ROM

VICS服务开始3719日本高速公路智能交通的具体实践38车辆检测器，异常事故检测摄像头交通監視摄像头図形信息板2事象信息板ITS通信设备簡易信息板交通信息板路测公路广播交通信息的收集与提供设施--E1A新东名高速公路39一旦监测到停止車両，低速，避走，速度超過，逆行，路肩行驶，停車，落下物等现象后，就会自动通報公路交通控制中心20异常事故检测实验利用图像处理技术检测异常事故（一般区间、隧道内）-E1A新名神高速公路利用机器人摄像机强化隧道内监视功能--E1A新名神高速公路隧道内自走式机器人摄像机 监视用双眼摄像机(50m间隔)・50m间隔设置的双眼摄像机的图像自动合成，可以监视左右180度画面・发生交通事故时机器人摄像机马上到达所定地方进行监视（時速20km）・它与火灾报警摁钮以及隧道内紧急电话开关相连动可自动收索被写体https://corp.w-nexco.co.jp/activity/branch/kansai/shinmeishin/outline/outline04/05/index.html40利用新型信息板强化提供交通信息--E1A新名神高速公路https://corp.w-nexco.co.jp/activity/branch/kansai/shinmeishin/outline/outline04/05/index.html4121主线信息板高速公路入口处信息板路测信息板（1km间隔）・利用动画图像来显示附近下游的交通事故，落下物等安全/拥挤对策--自走式诱导灯PML42設置延長 約４㎞安全对策--自走式诱导灯PML

(用于减少车辆速度)拥挤对策--自走式诱导灯PML用于東名下行线，宇利隧道以提高速度的交通拥挤对策4.5公里长的下坡路43交通拥挤対策（自走式诱导灯PML）ー

CA東京湾横断公路TokyoAqua

Tunnel东京湾横断公路（TokyoAqua

Line)交通量与交通拥挤量（時刻）+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㎞設置延長＝約1.0㎞公路两侧10ｍ间隔点灯40ｍ间隔1灯3滅自走式诱导灯PML44车辆检测器PML交通拥挤対策（自走式诱导灯PML）ー

CA東京湾横断公路川崎木更津交通拥挤対策（自走式诱导灯PML）ー

CA東京湾横断公路2335川崎浮島JCT付近没有发生交通拥挤，不过在其上游的海萤PA付近发生交通拥挤的次数有所增加（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：283百台/日平成25年8月11日（日）川崎浮島JCT海ほたるPA交通量：288百台/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（台/5分）平成25年8月11日（対策あり）0.24kp交通量

1.779kp速度46交通拥挤対策（自走式诱导灯PML）ー

CA東京湾横断公路对策前对策后交通需求对策前对策后交通拥挤发生前交通容量＋3-15％交通拥挤发生后交通容量＋0-15％47Chuo

ExpKen-o

ExpTokyo

Bay-TNAqua-TN东京大城市圈Keiyo-RdNarita

AirportTokyo

GaikanMEX

Route4交通拥挤对策交通安全对策YokohamaOdawaraAtsugi

Rd24MEXRoute4MEX

C2TokyoMEX

Route3交通拥挤対策（自走式诱导灯PML）东京圈的PML设置地方（本