前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇智能交通的发展历程范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
十几年来,随着我国城市化进程的提速、汽车数量的爆炸式增长,城市拥堵问题也日益严重,与此相伴的是频繁的交通事故、噪声污染和空气污染,使城市承载能力与社会运行效率受到了严峻挑战。因此,如何破解城市发展速度与社会效率的矛盾成了全社会普遍关注的问题。智能交通设备通过信息技术将人、车和路有机地联系在一起,能够提高既有有交通基础设施的运行效率、提高城市承载能力。特别的是,在国家实施新型城镇战略的大背景下,智能交通行业的个股有望迎来战略发展机遇期,相关上市公司有望从中受益。
智能交通处于快速发展期
目前,政府层面的监管要求是推动我国智能交通发展的主要力量,比如,随处可见的电子眼、集成交通指挥平台系统等。最近几年来,政府投资于智能交通的步伐开始加快,年均增速超过了20%,主要原因有以下三个方面:一是政府对智能交通的重视;二是城市道路和交通拥堵所带来的问题日益严重,比如,北京因拥堵十分严重被戏称为“首堵”;第三,西方发达国家的实践证明了智能交通能够在一定程度上有效缓解城市拥堵问题。
从行业规模来看,我国智能交通行业尚不足400亿,而美国智能交通行业的收入已达到1118亿美元,即便是面积与人口远少于我国的日本,智能交通行业的市场份额也达到了377亿美元,是我国的6倍。而从智能交通的发展特征来看,我国以硬件投入为主,占投入总金额的80%以上,而欧美发达国家的智能交通投入主要集中于软件与服务方面,两者发展水平的高低显现无疑。未来,我国智能交通行业也必然会向纵深阶段发展,北京、上海等经济实力雄厚的大城市已经开始布局车路协作系统和出行服务。中金公司认为,2015年,智能交通行业是量变向质变转换的关键时间点,“十二五”末期,市场规模有望达到1000亿。
行业成长性优良
据了解,我国从事智能交通行业的企业约有2000多家,主要集中于道路监控、收费站、GPS,以及系统集成等环节。统计数据显示,2011年千万级智能交通项目数量为195项,同比增长了129%,项目金额合计57.9亿元,同比增长了180%,目前行业规模约在120亿左右。湘财证券该行业研究员朱程辉认为,未来3-5年,智能交通行业有望保持年均20-30%的增长,5年后有望形成千亿级别的市场规模。
由于需求旺盛,在过去几年内,智能交通行业的相关上市公司的营业收入和利润均实现了高增长,龙头公司甚至达到了30%的复合增长。与此同时,行业整体毛利率普遍高达25%-50%,整体净利率也有20%左右(参见图1),体现了良好的竞争格局和较强的议价能力。
细分龙头显著受益
智能交通行业产业链不长,主要涉及硬件、软件、系统集成和服务扩展几个方面。其中,硬件方面涉及采集、传输和自动化等;软件应用到控制、管理、导航等;系统集成由于硬件再与软件组成,涉及城市ITS和城际ITS;系统集成为服务扩展提供支持。在这条产业链上,各个环节的参与者数量众多,相关细分行业龙头(参见表1)。
从海外发达国家智能交通行业的发展历程及我国的实际情况来看,硬件及系统集成有望受益最大。
大华股份(002236):公司是智能交通行业的硬件采集商,近几年来来受益于政府支持,获得了高速发展。财务数据显示,公司2010年、2011年的净利润增幅分别为122.11%与45.21%,2012年的净利润增幅在60%-100%之间。同时,公司近三年来的销售毛利率均稳定在42%以上,净资产收益率也在20%以上。成长性与盈利能力均居高该板块前列。
未来,随着监控设备从标清向高清发展,公司作为行业龙头,将会充分享受设备更新换代带来的市场机会,市场份额有望进一步扩大。近两年来,公司在二级市场上表现也堪称大牛股,反映了资金对公司未来发展前景的看好。
[关键词]物联网;车联网;智能交通系统
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0200-01
1 引言
我国在2009年8月提出在无锡建立中国的传感信息中心,标志着中国物联网产业的正式启动。此后国家对物联网发展的重视程度逐年增长。
物联网的架构自底向上分为五层,分别是感知层、接入层、网络层、支撑层和应用层。其中感知层通过不同的终端上各种类型的传感器和传感器网络收集事物的相关信息及物体自身的属性。车联网是物联网的衍生品。在感知层上利用安装在车辆上的传感器,通过相关技术获取车辆的属性和静态及动态信息。在应用层上根据不同的功能需求对车辆进行运行状态监管并提供综合服务。车联网在未来的智能交通、智能车辆中有着极其重要的作用。
2 车联网的概念
车联网利用先进的信息技术包括传感器技术、计算技术、网络技术、控制技术、智能技术。将车辆、道路、行人和路边设备集成一个有机的整体,以提供车辆安全、交通控制、信息服务、互联网接入等应用。最终提高交通效率、降低交通事故、提升道路通行能力、提高社会服务。车联网的概念从不同的角度考虑理解有以下几种:一是从智能交通角度考虑,车联网是将数据通讯、感知技术、电子控制技术及数据处理技术集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大区域内,全方位的、立体的,及时、准确的综合交通运输管理信息系统;二是从车载自组网和信息通信的角度来考虑,车联网主要由安装了无线接口的移动车辆组成,可以说是一种通信技术和自动化控制产业高度融合的新兴产物。
3 关键技术
在物联网的发展过程所面临的关键技术问题同样也影响着车联网的发展历程。物联网关键技术中异构无线网络的融合、感知节点、数据的智能化处理等技术也应用于车联网。
异构无线网络融合。不同的无线网络通信方式和通信特点不同。现有的无线通信技术有WLAN、WIMAX、超宽带通信UWB、2G/3G/4G蜂窝通信、LTE以及卫星通信等网络。不同的车辆在不同的网络中传输信息需要实现信息共享,另外由于车辆是一个移动的单元,移动过程中发生网络切换,需要实现无缝切换。
感知节点。感知包括对车辆内、外的感知和整个道路的感知。感知节点的分布、功能选择、特征分析和有效利用已有的多元的感知节点是关键问题。不同的感知节点关注的问题是不同的,如道路感知更关心路面是否拥塞、结冰、湿滑,而车辆感知更关心车辆的行驶速度、所在位置、形势状态等等。
数据处理智能化。车联网拥有众多的感知节点,大部分感知节点不断运动,产生的数据量巨大。如果不对数据进行迅速的处理和有效的利用,那么这些信息就会被马上湮没。而且车联网系统中存在各种业务存在并发运行的情况,因此对系统的运算能力要求也很高。
4 应用现状
车辆安全。通过车联网感知节点信息的反馈,可以实时了解车辆的行驶状态、行驶位置、道路状况等等。当车辆出现问题需要救援时无须被救援者描述可以及时定位车辆位置;对长时间驾驶车辆产生问题或司机过度疲劳的情况车辆,以及将驶入路况较差或极端天气地区的车辆自动给出提示,提醒司机注意;对政府、学校、军用车辆以及重要物资运输车辆监控行驶路线和行驶状态,便于保障车辆安全并在发生情况时及时实施相应措施。
交通控制。利用车联网绘制实时交通状况。如某一时段某条道路是否拥堵,分析车辆的行驶路线和习惯是否是造成道路拥堵的原因。并根据分析调整道路信号,疏散车流缓解交通压力。甚至在刑事案件中通过车联网控制交通快速追捕逃犯。
信息服务。车联网信息的分享为企业和个人提供方便快捷的服务。如详尽丰富的电子地图、准确灵活的道路导航、快速便利的出租车电招服务。汽车制造企业可以通过收集、分析车辆行驶的各项信息了解用户对车辆的使用状况,及时发现问题,确保用户安全。而其他企业还可通过车联网提供的特定信息服务了解、监控、调整产品或原料的运输过程从而有效降低物流成本。
互联网接入。车联网与互联网的接入大大扩充了车联网的服务内容。在车辆内可以利用一些移动终端或车载系统通过车联网访问互联网。如及时浏览交通控制中心的交互及时播报路况信息,商务用车具备移动办公功能,还可以作为娱乐终端进行网上冲浪与车友共享网络游戏等等。
存在问题
车联网感知节点获取数据量大,信息处理系统的功能受限于系统存储空间和运算能力。因此要采取数据挖掘、人工智能等方式提取有效信息,同时过滤掉无效无用信息。由于车辆是移动的,所以确定信息的有效与否很大程度上取决于时间和空间以及当前的速度。除了硬件性能上的硬性需求,如何合理设定选取有效信息的参数及参数的比例也是需要解决的一个难题。
车联网拓扑测量和交通特征刻画困难。车联网中的车载自组网(Vehicular Ad-hoc Networks, VANET)是一种特殊的移动自组网。移动速度快,移动模式受道路制约。以往各类网络协议不适用。需要重新设计网络协议并进行可靠性测试。而这种测试的实地测量不易控制、危险性大、具有偶然性,容易受到外界条件的干扰。因此研究实际车辆宏观和微观运动模型难度很大。
信息安全问题。车联网感知点的安放、信息的收集、与互联网的接入、信息的共享,随之而来的必然是信息安全问题。行车记录,车辆的使用情况是否算为个人隐私还没有相关法律法规做出批示。由于感知点和一些应用终端分散在不同车辆不同环境中,需要制定的信息安全需求如何确定。如果黑客入侵车联网,通过交通控制系统扰通信号会产生严重的后果,类似的各种信息泄露、被破坏等问题使得相应的信息系统安全管理问题也值得深入探讨。
5 未来展望
以上谈到了许多关于车联网在应用过程中存在的问题。可以预见随着网络技术、感知技术、信号处理技术、汽车技术等技术的发展,车联网的框架体系将更加完善,应用服务也更加广泛。如车联网未来的发展方向要考虑云计算或并行处理来提高存储能力和运算能力。还要考虑与电力汽车的整合,在未来的交通基础设施中设置合理的充电网点;另外科学、完善的信息系统安全措施也是车联网今后发展不可忽视的保障体系。
参考文献:
[1] 赵静,喻晓红,黄波,等.物联网的结构体系与发展[J].通信技术,2010,43(09):106-108.
[2] 郭莉,严波,沈延.物联网安全系统架构研究[J].信息安全与通信保密,2010(10):73-75.
[3] 诸彤宇,王家川,陈智宏.车联网技术初探[J].交通工程,2011,77(05):266-268.
[4] 罗春彬,彭,易彬.RFID 技术发展与应用综述[J].通信技术,2009,42(12):112-114.
[5] 刘富强,单连海.车载移动异构无线网络架构及关键技术研究[J].中兴通讯技术,2010(03):47-51
150多年来首次在发展中国家举办,2010年上海世博会,创造了世博会历史上的经典,成为人类文明发展历程中的重要里程碑。“东方之冠”中国国家馆、“沙漠之舟”沙特阿拉伯国家馆、优雅浪漫法国国家馆、朝气蓬勃非洲联合馆、“山水心灯”台湾馆、流光溢彩石油馆……徜徉世博园区,仿佛周游世界。其中的科学技术知多少?未来科技发展趋势又将如何呢?
1889年,巴黎世博会开创了汽车时代;2000年,汉诺威世博会预示了生态时代;首次以城市为主题的上海世博会,也向人们展示着着未来科技的走向。
如果非得用一种代表色来表达这届世博会,“绿色”也。以节能、环保、低碳为主旨,绿色科技大放光芒,绿色科技无处不在:世博园区大面积使用太阳能;园区内公共交通“零排放”;运用形形环保建筑新科技建造的各国场馆和特色建筑;经物理和生物技术净化的黄浦江水和雨水用于园区绿化浇灌;各种新奇、可再生或可降解的生活器具和用品……
低碳、节能、环保的综合设本文由收集整理计唱响了“主旋律”:上海案例馆“沪上·生态家”,西班牙的“竹屋”、“空气树”,德国的“被动房屋”,英国的“零碳馆”……
这些技术无论尚处理念,抑或已转为现实,都阐释着“崇尚绿色、注重环保”的未来科技发展趋势,昭示着绿色技术将成为科技发展的热点和亮点。小到一把剪刀,大到一座城市的绿色交通出行方案,没有绿色科技的支撑,未来人类生活就不可能摆脱污染、交通拥堵、能源短缺等“顽疾”。
世博园里每辆车、每根线,甚至一块砖、一根管道都蕴藏着尖端的高科技成果。机器人,一改“冰冷”的常态,在上海世博会上各怀绝技:有的能说会跳,有的会吹拉弹唱,有的能做家务,还有的能完成艰苦的救援任务。
以色列馆“胶囊内镜”长26毫米、宽11毫米、重量不到4克的新型体检仪器能对人体消化道进行全程检查,目前已能检测出42种疾病。它预示着一个无创、无痛的医疗时代即将到来。
能辨别“冒牌”食品的脱氧核糖核酸检测法、可知食物产地的同位素分析法能帮助盲人驾车的移动网络……这些以往陌生的高新科技已经、正在或即将走入寻常百姓的生活。
因于智能化的创新科技,上海世博会是一届“聪明”的世博会。从世博园区内4g移动通信技术、门票rfid技术等最新信息科技的实际应用到智能家庭中央控制解决方案;从垃圾自动收集系统到可通过动作进行直观操作的智能“生活墙”;从可提供安全出行“贴身管家”式服务的“一体化天气技术(metnet)”到“智能城市”计划,它尽显智能化科技为人们生产和生活贡献的种种智慧。
以智能化为核心的新技术将成为科技发展的主流。小到智能手机、智能家居,大到智能政务、智能交通、智能医疗、智能气象服务,无不悄然改变着人们的生活方式。
闭幕式上的高科技元素
上海世博会闭幕式,绚烂而简洁,高科技元素制造了令人叹为观止的舞台效果,为上海世博会留下了美好的记忆:古老编钟神奇漂离地面、两个12米长的v形天梯从天而降、“星空”矩阵瞬间开启,犹如银河飞瀑倾泻。
编钟是中华文明五千年的智慧结晶,是我国最古老的乐器之一。它最早出现在商代,距今已有两千多年的历史。在上海世博会闭幕式上,世界首创的“磁悬浮编钟”是人们闻所未闻的。
世界首创的磁悬浮大型编钟“神奇”地出现在舞台中央,在全场观众屏住呼吸的紧张注视之中,古老的编钟缓缓地飘离地面。这10个巨大的编钟具有标准正鼓音
转贴于
和侧鼓音,每个都重达40余公斤。两位身穿银色铠甲的“未来人”穿越时空,降临舞台,将编钟一一奏响,传出阵阵美妙的旋律。这一幕象征着中华远古文明与当代文明的对话。
关键词:自动驾驶;汽车;发展
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)04-0221-02
未来世界发展的方向必然是智能化,自动驾驶汽车是顺应时代潮流的产物,随着自动驾驶汽车的不断增多,社会交通也将朝著智能交通的方向转变。美国IEEE协会预测,至2040年全球范围内75%的新款汽车都将具备自动驾驶功能。之所以会如此预测,是因为自动驾驶拥有多项人工驾驶无法比拟的优势功能,如按照既定路线行走,避免交通拥堵;减少驾驶人员的驾驶压力;提升安全性等。另外,物联网、大数据和云计算的快速融合发展,必然导致自动驾驶行业的快速发展。同时自动驾驶汽车产业发展还将带动智能制造、信息技术和新材料产业的进一步发展。
1 自动驾驶发展技术趋势
多个汽车厂商都在自动驾驶领域积极发展各自的核心技术,日产开设日产硅谷研究中心,开展汽车自动驾驶与通信技术方面的研究;德国奔驰、大众、博世等汽车公司均投入巨资研发复杂环境下的自动驾驶技术;沃尔沃一直致力于自动驾驶研发,计划未来旗下全系车型搭载其“自动驾驶系统”。在激光雷达技术方面有西门子、海拉和谷歌等;在电子地图技术方面有谷歌、TomTom、微软、诺基亚和苹果等。以下是对全球自动驾驶技术发展的综合分析。
一是定位与导航技术发展为自动驾驶奠定基础。汽车实现自动驾驶需要依赖卫星导航系统的精准定位服务,当前世界上的五大卫星定位系统分别是美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯系统(GNSS)、欧洲伽利略卫星导航系统(GSNS)和中国的北斗卫星导航系统(COMPASS)。五大成熟的卫星定位导航系统可在太空对地提供厘米级精准定位,为汽车在复杂路况环境中实现自动驾驶提供技术支撑。
二是环境感知技术多头并举。环境感知技术是借助高科技手段以视觉或非视觉手段帮助汽车感知环境路况,驾驶状态、行驶路径等从而实现按照乘客指令安全行驶的目的。视觉手段指的是视觉传感技术,非视觉手段指的是激光传感、通讯传感、融合传感与微波传感技术,不同技术有不同的特点,各有优劣。随着传感技术的不断发展,人们专注于研发多种传感技术融合的新型传感装置,目的在于将不同传感技术优势融合,以达最佳传感效果。目前部分汽车厂商开始研究雷达传感与光学传感融合的技术,并结合车辆往技术实现多车信息协同共享。
三是辅助驾驶技术是自动驾驶商业化的切入口。辅助驾驶技术主要包括视觉改善、状态监测与操控避险三类。实现辅助驾驶需借助雷达、加速传感器、压力传感器、超声波和摄像头等实现对道路环境、驾驶人员状态和突况的实时监测预警,根据实际驾驶情况在适当时间做出紧急措施,确保驾驶安全。倒车辅助、夜视系统、紧急避装、车道偏离报警系统等辅助驾驶系统已经在汽车制造领域普遍应用,并得到了驾驶人员的广泛认可。随着传感技术的不断发展及人们对自动驾驶更高的要求,有专家预测,2017年以后自动驾驶汽车市场规模将以每年35%的速度快速扩张。
四是处理器与操作系统是未来竞争的关键。与其它智能终端相似,高性能处理器与操作系统必定是未来企业乃至国家获取市场竞争优势的关键。在处理器方面,自动驾驶汽车需要复杂的机器视觉引擎、强大的图像处理器(GPU)与中央处理器(CPU)。英伟达公司(NVIDIA)了最新的适用于智能手机、平板电脑和自动驾驶汽车的移动处理器Tegra K1,并提供编程工具,帮助汽车厂商开发多种应用。目前全球有400多万辆汽车内置了Tegra系列芯片。在操作系统方面,由于其是系统集成与接口标准化的关键,也是用户主要入口,因此成为各大企业竞争的焦点。
2 自动驾驶发展的影响
(1)汽车产业与其他产业不同,对资金和技术实力要求很高,新加入者因为不具备与行业巨头匹敌的实力,往往难以在激烈的竞争中求得生存。汽车电子化的到来或将改变这种产业格局,因为汽车电子化时代,汽车产业竞争更看重技术实力而非资金实力。传统汽车属于工业产品,传统企业产业在长久发展中积累更多的经验是机械制造方面的,随着汽车电子化时代的到来,电子行业逐步涉足汽车业发展,使得汽车由单纯的工业产品逐步变为智能化产品,汽车产业格局也悄然发生变化。美国最大的软件公司谷歌近年来一直致力于将其主打产品安卓系统与现代汽车制造产业相融合,联合奥迪、本田、现代等诸多汽车制造公司组建“开放汽车联盟”,期望以安卓系统为载体,打造现代化路况平台。苹果公司也积极研发车载IOS系统。科技公司与汽车制造公司的强强联手一方面将推动汽车产业智能化的进程,加速自动驾驶汽车产业的发展;另一方面将扩大科技公司的业务范围,扩大其利润空间。在未来的发展中,以科技企业为主导的现代汽车制造产业必将引起传统企业制造业的大变革,汽车制造产业在信息化技术下不断突破与创新将成为一种长久发展的新常态。
(2)交通运输行业将产生的变化。自动驾驶技术规模化应用后,受到最直接影响的行业便是交通运输业。根据现有研究数据和实验结果可得知,自动驾驶技术与智能交通管理相结合,对于改善道路拥堵有关键性作用,同时还可以大大降低交通事故发生率,提高通行安全性和通行质量。自动驾驶汽车根据卫星定位系统的精准导航,选择最佳路线行进,可节约驾驶时间降低能耗,改善空气污染,改善当前困扰人们出行的交通拥堵、环境污染等诸多问题。自动驾驶技术应用后,从事交通运输的司机可以最大程度减轻驾驶压力,避免出现疲劳驾驶现象,提高运输效率和运输安全性。对于世界上一些劳动力短缺的国家而言,自动驾驶汽车可有效解决司机不足的局面,同时还可减少因雇佣司机而产生的人力成本。对于快递行业而言,自动驾驶技术的应用可为快速员创造更多时间和空间处理快递单、拨打客户电话等其他业务工作,提升送货效率。总之,自动驾驶技术的应用将对整个运输业产生积极的影响,带动行业快速发展。
(3)将司机用车方式将产生的变化。自动驾驶应有后最直接受益的群体是司机们,司机无需按照传统的方式全部时间都将自己牢牢钉在驾驶位上,而是可以自由在车内活动,做一些其他工作甚至是娱乐活动。用车群体也将进一步扩大,如老人、儿童等不具备驾驶技能的人,也可以通过轻松乘坐自动驾驶汽车,通过语音指挥的方式让汽车带领自己到达目的地。对于掌握一定驾驶技术,但驾驶经验不足的人来说,自动驾驶可以辅助其更安全顺利的驾驶汽车。自动驾驶汽车不论在内部构造上,还是在拓展功能上都比传统汽车有了更大的提升。结合WIFI技术发展,未来自动驾驶汽车还能为人类提供全路段的无线网络服务,汽车可以带给人类的便利将超出人类想象。
3 无人驾驶汽车的发展方向分析
无人驾驶汽车的研究方向可以分为高速公路环境、城市环境、特殊环境三种,三者之间相互重叠而各自又有不同的技术侧重点。
(1)当行驶在高速公路环境下,系统会智能的将使用环境限定为具有道路标志良好的高速公路上,并自动完成检测道路标志线,跟踪标志线行驶,对道路中的车辆和路标进行识别一系列安全检测,在保证绝对安全的情况下,汽车进入高速公路后实现全自动无人驾驶。自动驾驶系统的应用将增添汽车驾驶的趣味性,提高人们的工作效率和生活品质。
(2)在城市环境下,无人驾驶相对于高速环境下车辆行驶速度比较慢,因此在这种环境下的无人驾驶汽车更安全可靠,在一定程度上能够解决城市区域的交通问题,特别是在大型的公共场所如机场、公园、校园,在这些地方无人驾驶车的速度较慢,路程比较近。但是,城市环境相对比较复杂,对感知和控制的算法提出了更严格的要求,所以在城市环境下无人驾驶汽车的行驶是一个很大的难题,这将成为下一阶段研究重点。
(3)在特殊环境下,尤其是驾驶系统在军事中的应用,国家一直都很重视这方面的发展。但是关键技术与其他两种环境一样,感知和控制的要求更加严格,但是在性能要求上的侧重点不同。在特殊环境下使用时着重考虑的是在恶劣环境下的适应性,这也是在未来推广应用需重点解决的问题。
4 结语
无人驾驶汽车是未来汽车发展的主流方向,它的应用会降低道路上汽车的行驶速度,能大大减少交通事故的发生,同时也能舒缓当前交通拥挤的状况,使交通系统安全可靠。无人驾驶汽车从根本上改变了传统车辆的控制方式,最大化的提高交通系统的效率。在计算机技术和导航技术快速发展的时代,自动驾驶系统的研究充满生机,无人驾驶汽车将会广泛的运用到实际生活中,为人们的生活增添光彩。
参考文献
[1]王英健,王玉凤,范必双,等.基于智能模糊控制的汽车自动驾驶系统[J].微机发展,2004,14(12):19-20,23.
[2]程加@,朱定见.汽车自动驾驶系统的研究[J].科技纵横,2010,(1).
[3]陈慧,徐建波.智能汽车技术发展趋势[J].中国集成路,2014,23(11):64-70.
[4]廖爽,许勇,王善超,等.智能汽车自动驾驶的控制方法研究[J].计算机测量与控制,2014,22(8):2472-2474.
(江苏省交通运输厅公路局,江苏 南京 210004)
【摘 要】为探讨国外公路交通现代化的发展经验,首先对公路交通现代的内涵和特征进行了研究,提出公路交通现代化主要包括动力、模式、过程和结果四个方面。全面分析了国外公路交通发展历程,总结其发展经验,并以此为基础,提出对我国公路交通现代化建设的启示。
关键词 公路交通;现代化;发展对策;经验借鉴
0 引言
社会经济的快速发展和现代化目标的实现与公路交通现代化是息息相关的。公路交通作为一种重要的运输方式,是国民经济的基础结构,是物质生产活动和商品流通的重要支柱,一方面社会经济现代化对公路现代化提出新的要求,以适应社会经济向更高程度现代化迈进的需求。另一方面,社会经济现代化又为公路现代化的实现提供经济保障和物质条件,促进公路现代化发展。
公路发展水平,是一个国家工业化、现代化发展程度的标志之一。发达国家经过了几十年乃至上百年的建设,公路网已经相当发达,进入了稳定发展阶段。研究发达国家公路发展的历程,对其公路交通现代化经验进行梳理,有利于指导我国在公路交通的发展。
1 公路交通现代化的含义与特征
1.1 公路交通现代化基本内涵
公路交通现代化是交通层次的现代化,是现代化过程中公路交通的一种前沿变化,是现代公路交通的形成、发展、重组和互动,并通过追赶、达到和保持先进水平以实现现代化能力的提升[1]。公路交通现代化是一个向多层面、全方位、动态化转变的交通发展变迁过程,它以科技化、信息化和技术进步为要求,以知识、人才、制度、机制等创新为保障,以不断提升的公路基础设施和管理效能为依托,以交通服务水平和可持续发展能力的提高为归宿,推动公路交通组织、结构、行为等发生深刻变革。公路交通现代化主要包括动力、模式、过程和结果四个方面。
现代化动力:从微观层面上讲包括创新、人文建设和主观意识感受等因素,宏观层次主要是社会技术的革新为行业发展提供创新的可能性,为公路交通现代化提供基础性支撑。
现代化模式:因公路交通的发展状况、发展要求和发展水平等,在不同的发展阶段,其发展的战略和要求也不同,需要一系列的制度和机制的完善保障公路交通现代化发展的方向。
现代化过程:通过对公路的运营管理和公路养护等方面的落实和提升,促进交通行为、结构、制度和观念的转变,并在前沿过程和追赶过程的不同阶段,实现不同的现代化要求,如在公路交通快速发展期,公路交通应超前发展,以满通需求为主;当进入公路发展成熟期时,应更加注重公路交通管理,以提升公路交通质量和效益为主,通过现代化的管理手段引领公路交通现代化的发展。
现代化结果:是公路交通现代化实现程度的效能体现,通过提升公路交通服务水平,促进公路交通形成现代性、特色性和多样性等现代化特点,并实现公路交通现代化“以人为本”的最终要求。
1.2 公路交通现代化主要特征
基础设施的稳定性:现代化阶段的公路基础设施实体是处于一种相对稳定、成熟的发展状态,具备合理规模、适宜结构以及有效布局等主要特征。
服务的高效性:以使用者的根本利益为出发点,采用网络化、信息化和智能化等高科技、新技术服务手段,满足现代化时期公路使用者舒适性、安全性和多样个性的出行要求。
发展的相对性:现代化是一个相对的概念,是阶段发展的概念。作为社会经济发展的基础保障系统之一的公路交通系统同样具有相对性。在制定公路交通现代化发展目标时,同样应该以社会经济的现代化为参照。
动态与静态的统一性:公路的发展始终以社会经济的发展为导向,其发展、建设要始终以满足社会经济发展中出现的各种需求为原则。因此,公路交通的发展是一个动态的过程,是随着社会经济的发展不断变化的过程。但相对于社会经济现代化状态而言,公路交通有一个静态的现代化状态与之相适应。从这层意义上讲,公路交通现代化既是一个动态的发展过程,同时又具有一个可以标定的状态,是过程和状态的统一、动态和静态的统一。
2 国外公路交通现代化发展经验
2.1 注重通过公路建设提升交通运输能力
以公路尤其是高等级公路建设为先导,适度超前于国民经济发展。公路交通运输业是国民经济先导性基础产业,公路的建设与发展在发达国家也具有超前性。大部分国家都是在国家经济实力相对较弱,但经济发展处于振兴阶段,需求旺盛、干线公路基础设施又严重不足的情况下,开始修建高速公路。最近的变化显示,在一些发达国家,公路运输己逐步取代铁路,成为长途客运、乃至货运的重要运输方式。如日本在20世纪50年代中期开始修建高速公路的,当时日本经济实力还比较薄弱,但日本政府认识到公路交通落后已成为经济发展的障碍,于1957年批准并开始实施高速公路网建设计划。1966年,日本又超前提出到2000年建设32条、总长7600公里的高速公路网计划。根据该计划的目标,在完成计划任务后,1小时内可到达高速公路的地区占70%左右,2小时内可到达的地区占90%。
以公路交通为基础,发展综合运输体系。在工业化进入中后期的阶段,大规模建设高速公路,已成为世界各国交通运输发展的共同规律。公路建设迅猛,不仅奠定了公路运输在综合运输体系中的基础性地位,而且公路运输在发达国家综合运输体系中的地位还在不断上升。如德国截止2010年,公路网的总里程高达23万多公里,高速公路承担了德国公路运输量的近50%。同时,在高速化和短途客运交通的地区化通过铁路运输来实现,并依托莱茵河、威悉河、易北河等河流形成了完善的内河现代水运体系直通内陆腹地。总体来说,德国交通以公路运输为基础,各种运输方式互为补充的运输优势得以充分发挥。
2.2 注重公路交通的科技化和信息化水平
以科技应用为突破,不断提高公路建设水平。一是公路设计广泛采用CAD技术;二是加大对提升科技应用能力的投入,提高交通科技水平,注重交通科技人才的培养。如美国联邦公路总署(FHWA) 自1986年启动了“夏普计划” (战略公路科研项目),受委托的交通运输研究部(TRB) 经过五年半的研究,取得了大量的成果,其中涉及到公路路面材料的包括沥青混合料路用性能规范(包括规格、试验方法、混合料配合比设计、使用性能评价 等)、环保性混凝土(包括减轻环境负荷型混凝土和生态型混凝土)、超高强混凝土等,实现通过路用新材料开发改善公路路面的稳定性和耐久性要求,并提升了道路管理科技化水平[2]。
以信息化技术为突破,大力发展智能交通。发展智能运输系统,减少交通拥挤,提高道路通行量,改善交通安全状况,实现交通信息的快速采集和传递,合理分配交通资源,改善地面交通条件。如美国在智能交通管理领域独树一帜,并根据本国的交通基础设施特点和实际需要,已建立起相对完善的车队管理、公交出行信息、电子收费和交通需求管理四大系统及多个子系统和技术规范标准。美国联邦公路署进一步结合国家地理信息系统的开发应用,加强对GIS 和gps 在公路运营智能化等方面的研究与应用。
2.3 公路设施注重功能上衔接
发达国家注重不同交通方式之间的衔接和同一方式层级之间的衔接、城市内外道路之间的衔接。一是不同方式之间的衔接,公路作为最机动灵活的交通方式,在不同方式分工和协作的基础上,能够发挥不同方式的最大组合效益。比如德国着力于完善综合运输体系,重点围绕货运中心等枢纽,优先资助公路与铁路、水路衔接,充分发挥三式联运模式,以寻求一种资源节约、运行高效的服务方式。二是同一方式层级间的衔接,主要体现在高速公路、普通干线公路、一般地方公路之间衔接,高速公路设置互通式立交时,各国注重结合城市形态,美国城市互通间距一般为1.6公里,日本城市互通间距最小为1.5~4.0公里,德国城市互通间距最小为1.9~2.4公里[3]。此外,为保障交通安全和转换的顺畅性,国外公路设计相关规范规定:相差两级以上的道路应尽量避免直接连接。三是城市内外道路衔接,主要考虑随着城市用地的外延、城乡交通一体化进程加快,不同地理空间属性的公路与城市道路连接主要通过公路与环线衔接、公路与城市道路立体交叉、公路与城市道路平面直接连通以及二者之间通过融合过渡等方面采取一系列的措施。
2.4 注重养护决策科学化和作业机械化
科学化的养护决策:如美国公路路面养护决策过程主要包括在养护施工方案确定前,进行详细的调查和分析,运用系统研究的方法,反复比较各种方案的投入与产出(一般使用“现值比较”法和“年平均成本比较”两种方法),确定一个与当地材料、环境、工程条件和施工成本相适的方案,以达到资源节约、环境友好、质量保证、实现可持续发展的目标。
先进的养护策略:发达国家公路养护立足于全路网和全行业的角度理解养护,比如美国养护策略主要有好路优先养护,强化路面保值(PP)—路面养护(PM)—预防性养护(PM),技术路线对症下药。
先进的养护设备:国外公路养护机械分为道路养护机械和路面再生机械,机械产品种类多,规格齐全(根据具体用途分别细分6种和3种基本类型),具有成套成体系、机电液一体化、自动化水平高的特点,成为公路养护工作的重要支撑。
2.5 注重先进的公路规划决策理念
发达国家在公路规划与决策阶段注重公路交通服务均等化和绿色环保等先进理念。
注重均等化服务理念:注重满足不同层次客货运输需求,维护交通出行基本权益,提供均等化公路交通服务,比如美国5万人口以上城市均要求有高速公路连通,英国则要求全国各地20分钟可达到高速公路,旨在为不同地区居民提供公平、均等的发展机会。
强调绿色环保发展理念:相对于其他方式,公路交通对生态环境的负面影响比较大,因此在规划到运营管理全寿命周期的决策过程中,发达国家始终贯彻绿色环保理念,包括严格执行公路节能设计标准、优化选线、减少耕地占用;针对交通污染,注重修建声屏障(日本高速公路城镇段声屏障设置率高达80%,德国噪音防护带和防护墙的设置率占联邦公路总里程的近50%)和绿化设施,限制公路交通汽车尾气排放等(日本经过五年的努力,使单车的CO排放下降90%,NO下降70%,非甲烷HC下降76%)。
突出安全至上理念:发达国家始终把增强现有交通技术设施的安全性作为优先项目(Top priority),通过制定完善的法律体系和相应的公路交通安全设施设计规范,提高公路交通运营安全;注重公路安全统计,比如德国交通统计年鉴中,20%篇幅用于分析交通安全,特别是道路交通安全问题,对保障安全的各项因素都做了详细的归类和分析,为安全问题评估提供了详实的数据支持;发达国家注重公路安全投入,强化资金保障。比如:美国2007年交通运输安全预算为159亿美元,占交通运输财政预算的24.3%,其中公路安全相关预算为48亿元,占公路相关预算的12%。
3 对我国公路交通现代化发展的其启示
3.1 适度超前规划并加快公路建设
适度超前发展公路,既是发达国家的经验启示,也是我国自身发展的实际需要。在我国经济和公路交通快速发展的过程中,其对公路交通发展有更多要求,因此,在现代化过程中,公路交通应适度超前规划,不仅要领先于全国公路交通规划要求,也要超前于社会经济发展要求,以实现公路设施的建设水平与经济和交通需求相匹配。
3.2 加强科技化和信息化建设,大力发展智能交通
科技化和信息化是公路交通现代化的发展要求,交通现代化的高水平更需要信息化水平的提升。新一轮交通大发展,不能仅从量上进行简单的扩张,更重要的是质的提升。借鉴国外的成功经验,一方面应积极进行国际性技术交流与合作,了解和掌握发达国家在这方面取得的成功经验和做法,另一方面也应考虑我国的经济发展水平、产业结构、资金来源、道路状况和交通特点等实际情况,进行全面认真的分析研究,积极推动智能交通的快速发展步伐,提升公路的现代化特质。
3.3 突出公路在综合运输体系中的基础地位
随着中国进入到“以科学发展观为指导,构建和谐社会”的新的历史时期,我国经济社会快速发展,运输需求不断上升,这就要求构建完善的综合运输体系,大幅度提升运输能力和水平。从我国人口众多、用地制约严重的自身条件来看,运输能力大、占用土地少、投资密度高的轨道交通应逐渐成为今后交通基础设施发展的主流方向,然而作为有效衔接各种运输方式,并在既有运输体系中占据主导格局的公路交通仍将发挥其集散、疏解、分流、覆盖的重要基础性功能,尤其是以高等级公路为代表的优质公路运输资源,将在今后综合交通运输体系中起到不可或缺的支撑作用。突出公路在综合运输体系中的基础地位,是今后公路事业的基础。
3.4 促进公路交通管理能力的提升
为进一步适应公路交通发展新的要求,必须强化公路部门综合管理能力,加强各部门之间的协作,比如路政、养护联合巡查,按照各自职责进行处理;针对公路安全,安全信息及时向各部门通报,各部门按照业务范围进行适当处置,提升公路部门综合管理效能,并完善相关的制度和规范[4]。
3.5 提升公路交通养护水平
公路养护是公路交通现代化的重要保障,随着公路总体水平的提升,对公路养护提出了更高要求,特别是对公路养护管理机械化水平和公路养护作业规范化要求,在公路交通现代化过程中需要作进一步的提升。
3.6 实现公路交通服务能力的提升
在公路交通现代化的过程中,最根本的目的是要实现道路使用者的满意度提升,因此,需要进一步提升公路交通服务理念,强化普遍服务能力,规范公路交通服务要求,提升信息及时效率,确保服务能力和服务水平的提升。
3.7 树立以人为本和可持续发展的公路建设理念
在注重以人为本和可持续发展的现金社会,在公路建设中应加强对环境影响程度等相关问题的研究,不仅要从经济角度考虑,还应从土地资源、环境保护等角度考虑,结合眼前利益和长远利益进行综合评估,切实保护公路沿线的生态环境。
4 结语
公路交通作为经济发展的“先行官”,在经济现代化与公路交通现代化的大背景下研究国外发达国家的发展经验,在当前非常迫切而且又具有重大实际意义,本文通过对国外公路交通现代的分析,从公路网规划、公路建设、公路养护、公路管理等多方面对我国公路发展的对策和建议,旨在为我国公路交通现代化的进程提供理论支撑和依据。
参考文献
[1]中国现代化战略研究课题组,等.中国现代化报告2004——地区现代化之路[M].北京大学出版社,2004.
[2]文锦.借鉴国外道路交通安全管理经验构建我国更加完善的道路交通安全保障体系[J].交通建设与管理,2007.
[3]姜春枝.日本国概况[M].北京大学出版社,2010,9.