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智慧化運輸系統及其推動策略的建議
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國際問智慧化運輸系統(Intelligent
Transportation Systems
,
ITS) 的發展，有兩項主要的背景因素:
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運輸系統的供不應求是新興工業國家與已開發國家目前所面對的共同挑戰。為解 決供不應求的問題，各國過去都是採取新建硬體設施的辦法，來增加供給容量、 滿足需求。不過，由於土地的有限性以及建設成本越來越高，這種以新建硬體設 施來解決供不應求問題的方法，大部分國家都發現越來越難執行，因此，需要思 考新的政策方向。 2. 資訊、通信科技的發展，一方面在車輛與道路的設計和使用上，出現許多突破性 的新技術，可用來提高它們的效能與安全性;另方面，無線通信與網際網路的發 展，也使運輸系統與使用人之間的線上即時溝通，不僅變得可行，甚至將成為管 理運輸需求與提高系統容量的主要憑藉。 上述兩項因素交互影響之下，美、歐、日、韓、澳等圓目前在運輸政策上，發展 出以下的思考方向與重點: 1.由於運輸供給無法無限制地滿足不斷成長的運輸需求，因此，除了擴增硬體建設 的傳統策略之外，今後將強調: (1)如何利用各種管理措施來疏導或抑制需求: (2)如何利用先進的資訊、電信科技，充分發揮既有硬體設施的容量;以及 (3)如 何加強不同運輸工具之間的相互支援與整合，以發揮運輸系統的整體運能 o 2. 為達成以上三項新的政策目標， ITS 的發展與佈建是一項必須探取的根本措施。二、智慧化運輸系統的定義
智慧化運輸系統簡單來說就是「資訊化、通信化的車、路系統 J 0 換言之，它是 一種針對不同的「車、路、使用人」特性，分別採用最適當的資訊、通信、偵測與自 動控制等科技，使原有運輸功能因而強化的運輸系統。 ITS 的概念如圖一所示，也可進一步從「基本技術單元」、「應用領域」及「系統 發展平台」三個層次來說明。 1.基本技術單元。包括以下三部份: (1)路的智慧化，如自動化交通偵測、控制與管團交大友聲
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理、自動化交通事故管理、自動電子收費、先進的公路自動導航等系統。 (2)車的 智慧化，如車輛定位、行車導引、車輛防撞、車禍安全準備等系統。 (3)整體系統 的智慧化，如運輸系統需求管理、用路人行前旅行資訊和行進中路線指引、緊急 救援管理等系統。 應用領域。任何ITS 都是由上述的基本技術單元所組成。 ITS 最初的發展是以都會 區街道及城際公路上的私人運輸系統作為主要焦點，後來才將涵蓋範圍擴及大眾 運輸系統與商用車輛(貨/拖車、救護車、保全車輛等)系統。 系統發展平台 (platform) 0 ITS 是利用資訊、通信技術來強化運輸功能的一種系 統，所以它的發展必須有先進、健全的資訊網路、電信網路等基本建設 (infrastructure)相互配合。再方面，由於ITS 的各種應用系統都是由許多不同的技術 單元所組成，為了確保各單元與各子系統能夠順利的相互交換資料 (datainter
changeable) 、相互銜接連網(inter-operable) ，因此資料交換與通訊介面需要訂定一 套開放性的規格與標準，以便不同的單位在發展個別的ITS 時，有一共同遵循的 依據，同時也方便未來系統的整合。2.
3.
圖一 智慧化運 輸系統的概念 「有仙 -aa 州刊 一系且棚
J 一÷允 私 -t 一一無 一會 一個層 一都(大眾運輸
智腎咐牛 商用運輸 化 應用領域 嘉蔚$Jt!lH;佑 系統需求管理 行前旅行資訊 行進路線指引 緊急救畫畫 圓、且，由 資料交換 通訊標準 基本技術單元 系統接展 開放性平台 下表是針對陸運的私人運輸、大眾運輸與商用運輸系統，以及都會系統與城際系 統，分別比較它們在「人、車、路 J 三方面內涵的差異。 l...圖主題探討
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都會奈、統一寸土城際系統
路:市區街道、停車場 路:高速公路、城際公路 私人運輸 車:私人車輛 車:私人車輛 人:一般駕駛 人:一般駕，故 公車:市區街道、站牌 巴士:高速公路、城際公路、車站 大眾運輸 捷運:捷運網路、車站 Jl}J輯:高速銷路、通勤鐵路、車站 人:專業駕駛、乘客 人:專業駕駛、乘客 路:市區道路、城際公路、城際鐵路、貨運倉棧 商用運輸 車:公路大小貨車/拖車、保全/救護專用車輯、鐵路貨物列車/貨 物平板車 人:專業駕駛。 貨:包里、貨櫃、文件鑫~.~齒
過去談到智慧化運輸系統，多半是指陸運方面的應用，但因商用運輸系統的快速 發展，最近已有將海、空運輸也一併涵蓋的趨勢。因此，未來廣義的ITS' 它的「車」 可泛指公/鐵路車輛、水運船白白、空運飛機;而「路」貝 IJ 可泛指陸運的公/鐵路系統 與場站、空運的航線與機場、海運的航路與港埠。三\國際問智慧化運輸系統的主要發展項目
日前國際問智慧化運輸系統的主要發展項目，根據美國智慧、化運輸系統協會 (ITS-America) 的歸納，至少有下列五個重點。1. 先進交通管理系統 (Advanced
Traffic Management Systems
,
ATMS)
這是「路的智慧化」的項目，也是 ITS 的核心與基礎。這一系統的基本架構的日圖 二所示是: (1)在公路各交叉路口、區道出入口或重要路段，設置自動交通偵測系統， 線上即時偵測流量與事故等路況; (2)經過電信網路將這些資料傳送到交通控制中心; (3) 交控中心根據這些資訊，對整體交通網的交通管制策略作必要的機動調整; (4) 交 控中心的新決策經由電信網路再傳回各路口、路段，將它們的號誌時相、標示作動態 的改變; (5) 交控中心另也同時透過電信、廣播網路，隨時發佈最新道路狀況，為用路 人提供資訊服務，以達到管理運輸需求的目的。 圖二 先進交通 管理系統概念圍 自日時(貞測路況 線上傳遞 交控中心 交通妝況 機動調整 交管策略問\務
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路一箭一佈一部一
-行 phR 』 '，“ u 、 動態改變 號誼時相 〈路段、 路口〉 以先進交通管理系統為核心，可再發展出:旅行者資訊服務、事故管理、鐵路平 交道監控、廢氣監測等系統。如配合適當的車載裝置 (onboard equipment)
，它也可與電 子收費系統連線運作，並在尖峰時段作為執行動態調整通行費的依據。都會地區的先 進交管系統還可與智慧化停車管理系統或大眾運輸系統相銜接，為用路人提供車位預 約或停車轉乘 (park-n-ride) 服務。 由於都會區的路網複雜度和它的管理權責機關與城際公路系統的完全不同，所以 這一套先進交通管理系統在發展與佈建上，城際與都會區必須分頭進行 o 不過兩者闊 的資料交換與通訊介面標準則必須先行協調建立，以確保未來可連網運作。2. 先進車輛控制及安全系統 (Advanced
Vehicle Control and
Safety Systems
,
AVCSS)
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這是「車的智慧化」的項目，強調車載裝置的智慧化。它可再分為三部份: (1)車輛的自動識別與定位。所謂車輛識別與定位是即時標定特定車輛所在座標的 能力。車輛的定位可利用 (a)衛星定位系統 GPS (或更精確的差分定位 DGPS)
,
或 (b)地面無線信號網站 (beacon station)等方法，來達成在車上向駕駛人顯示車 輛所在經緯度位址的目的一通常會結合數位電子地圖來使用。如要進一步讓交 控中心也能草握車輛動態，則還需利用適當的電信網路向交控中心回報車輛位 址。至於車輛識別的功能則不是針對駕駛人本身的需要，而是基於交通管理的 需要而發展的。交管系統通常可透過 (a)車上識別裝置與路邊偵測器相互感暉， 或 (b) 由車輛配合定位訊號的傳遞直接向交控中心回報等方式，取得車輛識別 資訊。車輛識別系統的普及化是實施公路電子收費的必要前提。車輛定位與識 別功能也是佈建行車導引系統、車輛緊急救援呼叫系統與車輛防盜系統的必要 基礎。草包墮遍﹒
(2) 車輛的對外通訊能力。車輛的位址與識別訊號的對外傳遞，緊急呼救訊息的發 送，交控中心所發佈一般路況資料的接收，以及駕駛人與交控中心的雙向通 訊，都需要特殊的車載通信與資訊處理裝置才能完成。上述的通訊能力，有些 必須是預設的自動化系統;有些可利用與網際網路(internet) 的連網來達成;有 些也可利用一般行動電話來連線，有些則需利用行動數據、中繼無線電或其他 特殊無線頻道作通信管道。 (3) 先進的保全與安全裝置。車輛的智慧化，除可使車輛在失竊或發生車禍後能自 動發出信號，以增進車輛的保全與緊急呼救功能之外，車輛的智慧化也可用來 克服許多行車過程中的「人為因素」疏失，從而減少車禍的發生。比如:世界 各大車廠目前都在積極研發新的車輛安全系統，諸如消除駕駛人視線死角的新 設計、車輛新防撞系統的開發(在車輛間距不足時，具有會發出警訊、自動調 節車速、自動煞車、或作適當閃避動作等功能) ，以及車輛受衝撞後減少乘員 傷害的新裝置(較傳統安全帶與氣囊更智慧化的裝置)等。這些車輛設計與製 造面的新構想一旦成熟，將會透過各國車輛安全規範的修訂，逐步成為世界性 的標準。圖主題探討
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3. 先進旅行者資訊系統 (Advanced
Traveler Information
Systems
,
ATIS)
這是「系統的智慧化」的項目。在功能上主要強調對用路人的資訊服務與各種的 連網服務，使用路人能在車內、家裡、辦公室、車站等地點，方便地取得所需的資 訊。 (1)用路人資訊服務。這包括 (a) 用路人出發之前的「行前資訊服務 J '以方便用路 人對於出發時間、所採用的運輸工具以及預定行進的路線等決策，在事先可作 出最適當的選擇;以及 (b) 駕駛人上路之後的路況報導、行進路線指引或替代鑫壁畫輾轉
路線資訊的提供等服務。這兩類資訊，除可用以確保用路人迅速安全到達目的 地之外，同時也是交控中心執行系統需求管理的重要依據。要提供這一服務， 它的前提是: (a)智慧化交通管理系統的全面佈建; (b)車輛定位、識別與通訊 裝置的普及化;以及 (c) 資訊與電信、廣播基礎建設的落實 O (2) 不向系統間的連網服務。這包括諸如: (a)與大眾運輸系統的連網 行前或行進 中的線上查詢班表、訂購車票，這可方便私人運具與大眾運輸間的接駁，以及 捷連與公車間的轉運; (b)與停車系統的連網，提供停車位的線上查詢與預約 服務一這可減少為尋找車位而發生的不必要里程以及連帶引起的道路擁擠;如 果應用在停車-接駁系統上，則可因此而提高用路人搭乘大眾運輸的信心;(c)
與緊急救援系統的連網 連絡救護車、拖車，並通告家屬等;(d)有些國家已 經開始實驗利用交管網路提供「共乘配對」服務的可行性o4. 先進大眾運輸系統(Advanced
Public Transportation Systems
,
APTS)
這是將「路、車、系統的智慧化」技術應用到大眾運輸系統上，以提高它的營運 效率，改善服務品質，並增加它服務的吸引力。這一項目可再分為運轉的智慧化以及 對旅客服務的智慧化兩個重點。 (1)運轉的智慧化。公車優先自動號誌系統得因車、路的智慧化變成可行 o 車輛調 度中心可根據所掌握的網路交通狀況、車隊動態、車上承載情形，以及各站旅 客等候狀態，對發車計畫作線上機動調整。電子票證也可因系統的智慧化，在 執行上有更多的可能性與選擇性。 (2) 乘客服務的智慧化。這包括 (a)行前資訊服務，如:班表查詢、班車行進動態查 詢、車票預購、弱勢族群與個人化大眾運輸的行前預約服務(如撥號巴士服務dial-a-bus) ;
(b)車站或招呼站的動態資料顯示與車上資訊服務系統，如:提供 車輛目前所在位置、預定抵站時間、載客狀況、轉乘預約等資訊服務;(c)
轉乘服務資訊系統，如:為大眾與私人運輸系統的「停車轉乘」接駁、捷運 不同路線間的轉車、捷運與公車/鐵路間的轉運等，提供相關接駁、轉乘系統 的動態資訊，以及旅客必要的線上預購、預約服務。5. 商用還輸系統 (Commercial
Vehicle Operations
,
CVO)
這是將「路、車、系統的智慧化」技術應用到商用運輸的領域。車隊調度是商用 運輸在管理上的基本問題。藉助車輛定位與車裝通訊裝置，調度中心可全面追蹤並隨 時掌握車隊中每一車輛的動態，一方面可改善對駕駛人和車輛的調度效率;另方面如 危險或貴重物品的運送，也可進行全程的保全監控;再方面當然也可因此提高運輸後 勤服務的品質及競爭能力。
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貨運市場所提供的是「不同的(供給面)車流系統競相爭取(需求面)物流的服 務 J '可以以圓三說明。在這一服務過程中同時也發生複雜的金融流，亦即:發貨、四 E
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收貨、承攬/報閥、運送、裝卸、場站/倉儲、結匯、保險、通關等過程中所發生的 出納轉帳流程。要將物流、車流、金融流密切結合成為有競爭力的後勤服務，必須依 靠相互連網的資訊流(包括語音傳呼、數據短訊以及規格化的 EDI傳輸等)才能達成。 收貨點苓〈f點
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圓三 物流與車流 的關係 物流(需求面) 。車流{供給面) 因此從宏觀的角度，商用運輸系統可改稱為智慧化全程後勤系統 (IntelligentTotal
Logistic Systems)
，因為唯有這樣才能充分反映貨運服務是一「透過跨國界、全球性的 海陸、空陣、海空，以及公鐵路等運輸網路，所提供的複合接駁轉運 (inter-modality) 的 後勤服務」的特性。不過，要達到佈建智慧化全程後勤系統的目標，目前各國在運輸 管制的自由化、 EDI 技術規範的標準化、陸海空提貨單的統一化等方面，還有許多問 題需要克服。四、智慧化運輸系統的預期效益
推廣智慧化運輸系統的效益，至少可歸納為下列六項。 1. 降低交通擁擠 智慧化運輸系統可以更有效利用道路容量、改善交通擁擠、減少行車延滯與縮 短旅行時間，並降低用路人的旅行成本。 2. 增進交通安全 車輛安全、防撞裝置的智慧化，可有效降低交通事故發生機率及增進交通安 全。 盟 3. 提高運輸機動性 (mobility)(1)提供用路人行前及車上的資訊服務，可提高一般用路人「行」的便利性。
主
(2) 特殊設計的智慧化運輸服務可有效解決弱勢族群(老人、殘障) I 行」的問
題
題。探
4. 提昇經濟生產力 運輸延誤的減少、後動作業效率的提高，可整體提升國家競爭力。 4叫 43J Z-Ef 、鑫圈.~讀
5. 提高能源使用效率，降低環境衝擊 公路擁擠度的改善、大眾運輸使用率的提高，可降低空氣污染度與噪音度，提 高能源使用效率，減輕環境衝擊。 6. 促進相關產業發展 藉由智慧化運輸系統各項技術的研發，可以帶動相關產業的發展。五、美\歐、日各國的推動方式
智慧化運輸系統的佈建與推廣可以達到提升運輸效率、改善生活品質、強化國家 競爭力以及開拓廣大商機等目標，所以它的發展日前已是世界各主要國家運輸部門， 進入到世紀資訊社會之前，一致努力的一件大事。在下表，以美、歐、日各國為例， 他們在90年代初期便成立由宮、產、學合組而成的專業性推動組織，作為共同策定智 慧化運輸系統發展政策、研議相關技術標準、合作推動研發與實驗計畫，以及進行國 際交流合作的主體。 國別 推動組織 成員組成 主要任務 發展目標 ITS-America 聯邦、州、地方政 1.協助研議策定 ITS 政策 1. 10 年內將 75 都會直行車時間縮 美國於 1991 年由美國國會決議設立 ·1994 年 府本國及跨國公司;大學、研究機構 2. 提供公開討論的場合3. 協助研議技1'[.1標準 2.2005 年前將商局運輸資訊系統網短 15% 改組成立(前身為 有 6 萬個人會員 4. 推動國際交流合作 CVISN 推廣至全美各州 IVHS-America) 3 在 450 郡內公路網佈建智慧化系 統，並將之與都會系統連網 ERTICO 由歐體各成員國的 1.在歐體內推動通訊科技 1 以改善安全、環保、擁擠與舒適歐體 European Road 相關製造業、運輸 telematics 與運輸的結 ，以及增進商機和就業為主要回
Transport Telematics 與通訊服務業、學 A口 標
Implementation 術及研究機構、政 2. 協助研議技術標準 2. 目前正在進行泛歐網路 trans-Coordination 府部門共同組成 3. 協助推動歐體實驗計畫 Europeannetwo煦的佈建
。rganization
於 1994 年由歐體議 4. 作為對美、亞交流窗口 3 特別著重改善軌道運輸的吸引力 會決議成立
VERTIS 警視團軍、通產省、 1.推動 ITS 的研究與發展 1.以安全、減輕擁擠與環保為目標
日本Vehicle Road Traffic 遑論省、郵政省、 2. 與國際機構交換 ITS 資 2.30 年內，在車輛數與道路設施維
Intelligence Society 建設省共同支持: 訊、推動國際交流合作 持現況下，達成下述具體目標: 白宮、產、學界共 3 且作為各機構問溝通橋樑 ﹒降低死亡肇事率至目前一半 於 1994 年設立 同組成 4. 支援 ITS 世界大會一日 ﹒消除交通警塞 本委員會之秘書作業 ﹒ CO2排放降 15%; NOx降 30%
