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第二章 智慧運輸系統內涵及發展趨勢

第一節 智慧型運輸系統概念

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第二章 智慧運輸系統內涵及發展趨勢

第一節 智慧型運輸系統概念

第一項 智慧運輸之本質與展開

一、智慧運輸系統之本質

「科技」是一種具有實用性及基礎性的具體知識應用,因為具有實用性,故 可協助評估是否採取以改善現況的依據;也因為具有基礎性,亦可作為改善後與 現況比較之基準10。因此,藉由科技之實用性及基礎性不斷的精進與演化,讓人 類具有更能掌握與控制自然環境的變化能力之外,亦隨著跨領域的技術整合與創 新應用,讓科技的服務範圍更為擴大,也大幅滿足民眾日常生活的需求。

科技技術落實在交通相關領域的應用,最早係是以智慧型運輸系統的方式來 呈現。智慧型運輸系統(Intelligent Transportation Systems, ITS)利用先進的資訊、

電子、感測、通訊、控制與管理等科技,蒐集交通系統中的人、車、路之即時資 料,經由系統平台及運算模式處理,轉化成服務績效指標,透過通訊系統間的即 時溝通與連結,提供改善或強化人、車、路之間合適且有用的資訊,藉此提升用 路人的交通服務品質與績效,進而增進整體運輸系統之安全、效率與舒適,同時 又能減少交通環境衝擊11

簡言之,智慧型運輸系統係為整合各項應用系統,於功能之一致性、資訊之 即時性與交換性、設備之互連性、跨組織之協調合作性,以達系統間之協調運作 之目標。基此,整體系統於創新性、可靠性、效能性、擴充性、開放性、安全性

10 Todd H. Flaming, Principles for Evaluating Technology, 84 Ill. B.J. PP.525, (1996).

11 交通部運輸研究所,101 年運輸政策白皮書-智慧型運輸(2012),頁 1,101 年 7 月。

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及親和性下,考量維護營運管理成本與使用年限,期在建置過程中能融入生命週 期之概念,藉使智慧型運輸系統能有效運作12

二、智慧運輸系統的展開

智慧型運輸系統的展開,約莫是在1960 年代的晚期。由於早期整體交通環 境的改善理念,主要係以提高道路容量與減少交通需求為手段,面對交通壅塞問 題的解決手段,其方式不外乎興建更多道路或是拓寬既有道路,並引進交通管理 策略等運輸系統管理(Transportation System Management, TSM)等強化軟硬體設施 作為主要策略,例如交通營運改善計畫(traffic operation improvement programs)、

高乘載車道(preferential or exclusive lanes for high-occupancy vehicles)、車輛共乘 (ridesharing promotion and activities)、停車規範(provisions for parking)、行人及自 行車設施(pedestrian and bicycle facilities)、大眾運輸規範(provisions for public transportation)等13

然而規劃與新建符合長期旅運需求之運輸系統往往動輒數年甚至十數年,期 間需不斷投入大量人力與資源外,對於需急迫解決的短期交通課題卻又顯得緩不 濟急,尤其是在1970 年代發生世界性的能源危機,西方國家因財政困窘,可以 投入交通建設之經費逐漸短絀,再加上環保意識抬頭,各國深覺如再無限制的興 建道路或拓展道路容量之手段,已無法解決交通問題。基此,美國於 1975 年 9 月由聯邦公路總局(Federal Highway Administration, FHWA)與都市大眾運輸總局 (Urban Mass Transportation Administration, UMTA) 聯 合 發 布 運 輸 改 善 計 畫 (Transportation Improvement Program, TIP),明確認定短期與中期規劃在整體交通 運輸系統規劃之地位14,即交通議題的改善將不再以投入巨額資源興建運輸設施

12 交通部,交通技術標準規範公路類公路工程部-公路智慧型運輸系統設計規範,頁 C-3,105

年12 月。

13 Jason C. Yu, Transportation Engiveering: Introduction to planning design and operations, ELSEVIER, PP.20, (1982).

14 周義華,運輸工程,鼎漢國際工程顧問股份有限公司,頁 109,89 年 9 月,4 版。

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的長期計畫為主要考量,再加上民眾對於運輸服務品質要求與日俱增的情況下,

取而代之的是如何促進民間參與,以及藉由科技與資通技術訊來提升運輸系統之 整體服務效能,讓整體運輸系統更安全與更有效率之外,也讓運輸系統更有智慧。

因此,智慧型運輸之推動乃成為近年來主要先進國家在交通管理發展上的主要課 題之一。

為達到整體運輸系統智慧化的目標,首要基礎係要蒐集即時且大量之交通特 性資料。因此,早期智慧運輸系統的基本架構,是藉由裝設在車輛與路側的偵測 器,偵測道路流量狀況,透過通訊技術將資料即時傳輸到系統平臺,並透過遠端 的交通管理資訊中心或是區域之交通控制中心,以蒐整、彙集交通特性資料,進 行即時監控與運算分析,產生即時之交通特性資料、反應策略或交通控制引導策 略,再透過無線通訊技術傳輸予個人、車載設備或是路側之可變電子看板等方式 發布訊息,藉以提醒都會區、城際、郊區及觀光區的私人運具使用者行車路況,

或是引領公共運輸系統使用者之無縫搭乘,以達到交通管理單位所預期之系統績 效目標15

然在無線通訊技術急速發展的推波助瀾下,資訊傳輸速度不僅更快、品質更 好,可處理傳輸的資料內容也更大,從過去的文字、圖片,提升到目前的影片資 料,除讓智慧運輸技術的應用更為寬廣外,利用交通科技進行相關資料的蒐集與 創新應用,也不再僅僅局限於路側的車輛偵測器或是於道路上實際行駛的 GPS 探針車,而是利用無線射頻識別(例如 Radio Frequency Identification, RFID)之技 術,例如公共運輸的電子票證刷卡紀錄,或是來自高速公路、省道、乃至市區道 路的電子標籤(e-Tag)讀取紀錄,車載設備(telematics)所紀錄之即時軌跡資料,或 是來自公共自行車的刷卡資料以及停車收費系統等,甚至以民眾隨身手持式行動 裝置在移動時的手機信令電信資料,蒐集更個體、更即時的旅次起訖資料,讓公 部門或特定團體更清楚、更即時掌握交通運輸業者供需狀況與乘客旅運行為的偏

15 交通部運輸研究所,同前註 11,頁 2。

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好,藉此讓交通主管機關得以研議更具創意之改善策略,也讓旅運資料得以被為 更廣泛之加值應用與分享16

隨著晚近在車聯網與自動輔助駕駛車輛的發展,透過如短距無線通訊技術 (Dedicated Short Range Communications, DSRC) 之網路技術,提供車輛對車輛 (Vehicle-to-Vehicle, V2V)、車輛對路側設施(Vehicle-to-Roadside, V2R)、車輛對基 礎設施(Vehicle-to-Infrastructure, V2I)、車輛對行人(Vehicle-to-Pedestrain,V2P)、汽 車對機車(Vehicle-to-Motor, V2M)、車輛對大眾捷運(Vehicle-to-Transit, V2T)等連 結溝通能力,提供即時安全、便捷、舒適性服務外,亦可融合車聯網技術、感測 技術、巨量資料等整合技術,提供車輛、用路人與交通管理單位三者間智慧化的 整合服務,利用創新營運模式帶動交通產業發展與轉型。而其中所蒐集即時交通 特性資料17,則是透過車輛周邊之激光雷達(Lidar)、感測雷達(Radar)、迴路探測 器與 GPS 等感測與定位系統,讓車輛在道路設施上直接與道路上週遭車輛溝通 外,結合警示演算法,亦可達到與相鄰車輛多向警示的效果18

結合智慧型運輸系統所蒐集的即時交通特性資料,其主要目的是為了提供公 部門遂行交通控制及運輸規劃之目的所使用。其中,藉由交通控制等適宜性措施 可提高車行效率及交通系統的安全性,也透過運輸規劃的分析,瞭解交通尖峰期 間之型態、監控空氣品質,甚至預估未來基礎設施是否符合需求等公共利益。雖 然這些所蒐集的大量即時資料是透過特定地點之路側設施所蒐集,但部分所蒐集 之資料並無須辨識個別車輛或使用者的個人身分。因此,對於此類利用智慧運輸 系統所蒐集之相關數據與資料,原則上將所蒐集之訊息匿名化即已滿足公部門為 公共利益所進行資料分析之需求19

16 交通部,智慧運輸系統發展建設計畫(2017-2020),頁 2,106 年 2 月。

17 交通部運輸研究所,中興新村「智慧運輸-車聯網」示範場域規劃建置,頁 6,107 年 5 月。

18 交通部運輸研究所,同前註,頁 8。

19 See Thomas Garry, Frank Douma & Stephen Simon, Supra note 3, at 133.

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隨著車輛之位置資料讀取技術日漸普及,部分民間經營之停車場收費系統已 逐漸掌握該技術,手機業者及電信業者亦藉由GPS 定位資訊及手機信令的掌握,

於特定時間顯示給使用者有關通勤時間與路徑之建議,或是紀錄手機持有者曾經 行走過軌跡的情境時,往往會讓人擔心其生活軌跡是否為公、私部門所掌握,甚 至擔心自身的隱私權已遭侵害。

英國哲學家傑里米·邊沁於 1785 年所提的圓形監獄(Panopticon),是當代討論 監控問題所常引用的例子。邊沁的圓形監獄構想最終雖然未能實踐,但是這個構 想所要傳的意象卻延續下來:被監視者不但知道有人在監視,更麻煩的是他們永 遠不確定自己是否正受到監視。這種自己正受到監視的想像所產生的約束力,遠 比監視者就在眼前的約束力還要大得多。換句話說,圓形監獄的監視威力不完全 在於這種建築結構本身,而是他在人的腦海中喚起的想像20

智慧型運輸系統以蒐集即時交通資料為核心,透過資料的蒐集以及資料之處 理與分析後,在完全資訊的環境下,提供用路人最佳化的行車路徑選擇,或是無 縫的公共運輸服務。然而,其所蒐集之資料特性涵蓋當事人之定位資料與軌跡,

故是否造成的個人資訊隱私的侵害,實為外界所質疑,且隨資通訊技術的發展愈 細緻、愈即時,對於個人資訊隱私之侵害可能性則愈大。

然而,如能在蒐集定位資料,並在自動化方式進行處理、應用與資料儲存前,

能藉由資訊自決等方式取得當事人之同意,並與個人資料保護之措施取得相互間 的平衡,反而能讓交通科技之發展在無抵觸相關法規之疑慮下,以創新的方式共 創雙贏。

20 黃清德,科技定位追蹤監視與基本人權保障,元照出版公司,頁 166,100 年 11 月。

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第二項 國內外智慧運輸系統推動歷程

第一款 美國發展歷程

一、發展歷程

美國約略於 1960 年代著手電子路徑導引系統(Electronic Route Guidance System,ERGS)之研究,是全世界最早進行智慧型運輸系統雛型研發的國家。由 於1980 年間,電腦在軟、硬體上取得長足進步,讓資訊設備具備汲取大量數據 的能力,也使具有模仿人類決策的人工智慧開始有初步的發展成果,此種人工智 慧除應用於銀行金融等廣泛領域外,亦嘗試運用在公路系統及車輛的現代化上,

美國約略於 1960 年代著手電子路徑導引系統(Electronic Route Guidance System,ERGS)之研究,是全世界最早進行智慧型運輸系統雛型研發的國家。由 於1980 年間,電腦在軟、硬體上取得長足進步,讓資訊設備具備汲取大量數據 的能力,也使具有模仿人類決策的人工智慧開始有初步的發展成果,此種人工智 慧除應用於銀行金融等廣泛領域外,亦嘗試運用在公路系統及車輛的現代化上,