隨著汽車(chē)的逐漸增多,交通系統(tǒng)面臨著日益嚴(yán)峻的安全、擁堵、能耗等系列社會(huì)問(wèn)題。在美國(guó),汽車(chē)是作為交通系統(tǒng)中最核心的環(huán)節(jié),從美國(guó)交通系統(tǒng)發(fā)展歷史來(lái)看,汽車(chē)的智能化與網(wǎng)聯(lián)化是智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportSystem,簡(jiǎn)稱ITS)的兩個(gè)重要研究領(lǐng)域。
一、美國(guó)ITS的發(fā)展由政府主導(dǎo)完成
汽車(chē)智能化技術(shù)是提高車(chē)輛安全性、經(jīng)濟(jì)性以及駕駛舒適性的主要技術(shù)手段,汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化是交通管理、信息服務(wù)的主要實(shí)現(xiàn)方式。
進(jìn)入21世紀(jì),隨著電子、通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,汽車(chē)的智能化、網(wǎng)聯(lián)化逐步走向技術(shù)融合,形成了智能網(wǎng)聯(lián)化汽車(chē)。
美國(guó)ITS的研究開(kāi)發(fā)歷史可以追溯到1967年美國(guó)公共道路局和GM通用汽車(chē)公司進(jìn)行的電子路線引導(dǎo)系統(tǒng)ERGS(ElectronicRouteGuidanceSystem),由于在政策和資金等方面沒(méi)有繼續(xù)得到支持,1971年該計(jì)劃終止。
在受到日本和歐洲交通信息化和智能化進(jìn)展的沖擊下,特別是進(jìn)入80年代后期后,冷戰(zhàn)的結(jié)束和軍轉(zhuǎn)民的需要,促使美國(guó)大張旗鼓的開(kāi)展起了ITS的有關(guān)研究開(kāi)發(fā)工作。
二、美國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展的八個(gè)階段
1991年美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了《陸上綜合運(yùn)輸效率化法案》(ISTEA-IntermodalSurfaceTransportationEfficiencyAct),旨在利用高新技術(shù)和合理的交通分配提高整個(gè)路網(wǎng)的效率,確立了改善環(huán)境、提高能源效率、開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)且高效的全國(guó)綜合運(yùn)輸系統(tǒng)的奮斗目標(biāo)。由美國(guó)運(yùn)輸部負(fù)責(zé)全國(guó)ITS工作,以后6年中政府撥款6.6億美元,從此開(kāi)啟了美國(guó)ITS的大規(guī)模研究。
1992年5月ITSAmerica提出了《ITS戰(zhàn)略計(jì)劃(StrategicPlanforIVHS)》,并于同年12月在國(guó)會(huì)得到通過(guò),成為了國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的主骨架。該規(guī)劃提出了提出了美國(guó)未來(lái)20年ITS發(fā)展目標(biāo):(1)提高道路運(yùn)輸?shù)陌踩裕?2)擴(kuò)大道路運(yùn)輸?shù)娜萘恳约疤岣咂湫剩?3)提高道路運(yùn)輸?shù)臋C(jī)動(dòng)性、方便性以及舒適性;(4)減少道路運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響以及能源消耗;(5)提高道路運(yùn)輸系統(tǒng)自身的有效性以及效率;(6)培育美國(guó)具有基礎(chǔ)、效益和成長(zhǎng)性看好的ITS相關(guān)產(chǎn)業(yè);(7)加強(qiáng)和擴(kuò)充ITS相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)教育,培養(yǎng)ITS的專門(mén)人才,促進(jìn)ITS運(yùn)輸業(yè)相關(guān)組織和部門(mén)的活力;(8)保官產(chǎn)學(xué)在ITS研究開(kāi)發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)、實(shí)用化各個(gè)階段的一體化。
1995年,美國(guó)運(yùn)輸部與ITSAmerica聯(lián)合提出《美國(guó)國(guó)家ITS項(xiàng)目規(guī)劃》,詳細(xì)闡述了包含ITS的推進(jìn)目標(biāo)、投資決策、基礎(chǔ)設(shè)施、用戶服務(wù)等內(nèi)容的引導(dǎo)性政策,并制定了具體研究計(jì)劃。
從技術(shù)發(fā)展階段的角度,自1991年美國(guó)開(kāi)始大規(guī)模進(jìn)行ITS技術(shù)研究、驗(yàn)證開(kāi)始,到1998年某些技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟。在這樣的背景下,1998年美國(guó)政府頒布《面向21世紀(jì)的運(yùn)輸平衡法案》(TEA-21,TransportationEquityActforthe21stCentury),宣布從立法的角度宣布重點(diǎn)由ITS研究開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)移為ITS基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施和集成,美國(guó)ITS的發(fā)展正式進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。
1999年,國(guó)會(huì)批準(zhǔn)美國(guó)1999-2003《國(guó)家lTS五年項(xiàng)目計(jì)劃》(NationalITSProgramPlanFiveYearHorizon)。作為T(mén)EA-21法案的執(zhí)行計(jì)劃,提出了以發(fā)展智能交通設(shè)施與智能汽車(chē)兩大重點(diǎn)方向,并且提出從交通系統(tǒng)的角度,通過(guò)道路交通與智能車(chē)輛的無(wú)縫連接,提供最優(yōu)的交通信息與交通控制,以提高交通運(yùn)行的安全性以及移動(dòng)性。
2002年,作為T(mén)EA-21法案的后續(xù)計(jì)劃,美國(guó)ITS協(xié)會(huì)與美國(guó)交通運(yùn)輸部聯(lián)合提出了2002-2011《國(guó)家lTS項(xiàng)目計(jì)劃-十年計(jì)劃》(NationalITSProgramPlan:ATen-YearVision),提出到2011年,將通過(guò)ITS安全技術(shù),降低交通事故15%,挽救5000-7000人/每年,通過(guò)信息提供與交通系統(tǒng)無(wú)縫連接,節(jié)約200億美元/每年交通經(jīng)濟(jì)成本,節(jié)約至少10億加侖原油,并提供有效的用戶出行信息,同時(shí)提高交通系統(tǒng)抗恐怖襲擊能力。
2005年9月,繼TEA-21法案后,美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了SAFETEA-LU法案(Safe,Accountable,Flexible,EfficientTransportationEquityAct:AlegacyforUsers),該法案明確了ITS在解決交通問(wèn)題領(lǐng)域的核心作用。在此基礎(chǔ)上,提出了2006-2010美國(guó)ITS國(guó)家項(xiàng)目計(jì)劃,并將發(fā)展中心聚焦于提高道路安全性,降低交通擁堵,提高交通參與環(huán)節(jié)連接性等三個(gè)方面,并形成了各領(lǐng)域共計(jì)9個(gè)重大研究專項(xiàng)。
2010年,美國(guó)交通運(yùn)輸部提出ITS戰(zhàn)略計(jì)劃2010-2014(ITSStrategicResearchPlan,2010-2014),美國(guó)第一次從國(guó)家戰(zhàn)略層面,提出大力發(fā)展網(wǎng)聯(lián)(V2X)技術(shù)及汽車(chē)應(yīng)用,這也是無(wú)線通訊技術(shù)、信息技術(shù)快速進(jìn)步的產(chǎn)物。
該研究計(jì)劃從聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)應(yīng)用,聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)技術(shù),聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)政策與制度,基于特定模型的ITS研究,ITS探索性研究,ITS交叉行業(yè)支持等角度,制定了相應(yīng)的研究計(jì)劃。美國(guó)從ITS信息化研究應(yīng)用為主,逐步演變?yōu)橐攒?chē)輛為核心,通過(guò)信息與車(chē)輛深入連接,來(lái)解決交通系統(tǒng)各類問(wèn)題。美國(guó)ITS正式進(jìn)入新的階段。
2014年,美國(guó)交通運(yùn)輸部與ITS聯(lián)合項(xiàng)目辦公室共同提出ITS戰(zhàn)略計(jì)劃2015-2019(ITSStrategicResearchPlan,2015-2019),這是2010-2014ITS戰(zhàn)略計(jì)劃的升級(jí)版,美國(guó)ITS戰(zhàn)略從單純的車(chē)輛網(wǎng)聯(lián)化,升級(jí)為汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化與自動(dòng)控制智能化的雙重發(fā)展戰(zhàn)略,發(fā)展目標(biāo)包括:(1)提高車(chē)輛與道路安全性;(2)增強(qiáng)交通移動(dòng)性;(3)降低環(huán)境影響;(4)促進(jìn)創(chuàng)新;(5)支持交通系統(tǒng)信息共享。