不可不知 美国智能网联汽车发展的八个阶段

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随着汽车的逐渐增多,交通系统面临着日益严峻的安全、拥堵、能耗等系列社会问题。在美国,汽车是作为交通系统中最核心的环节,从美国交通系统发展历史来看,汽车的智能化与网联化是智能交通系统 (Intelligent Transport System,简称ITS)的两个重要研究领域。

一、美国ITS的发展由政府主导完成

汽车智能化技术是提高车辆安全性、经济性以及驾驶舒适性的主要技术手段,汽车网联化是交通管理、信息服务的主要实现方式。

进入21世纪,随着电子、通信技术的进一步发展,汽车的智能化、网联化逐步走向技术融合,形成了智能网联化汽车。

美国ITS的研究开发历史可以追溯到1967年美国公共道路局和GM通用汽车公司进行的电子路线引导系统ERGS(Electronic Route Guidance System),由于在政策和资金等方面没有继续得到支持,1971年该计划终止。

在受到日本和欧洲交通信息化和智能化进展的冲击下,特别是进入80年代后期后,冷战的结束和军转民的需要,促使美国大张旗鼓的开展起了ITS的有关研究开发工作。

二、美国智能网联汽车发展的八个阶段

1991年美国国会通过了《陆上综合运输效率化法案》(ISTEA-Intermodal Surface Transportation Efficiency Act),旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率,确立了改善环境、提高能源效率、开发经济且高效的全国综合运输系统的奋斗目标。由美国运输部负责全国ITS工作,以后6年中政府拨款6.6亿美元,从此开启了美国ITS的大规模研究。

1992年5月ITS America提出了《ITS战略计划(Strategic Plan for IVHS)》,并于同年12月在国会得到通过,成为了国家发展战略的主骨架。该规划提出了提出了美国未来20年ITS发展目标:(1)提高道路运输的安全性;(2)扩大道路运输的容量以及提高其效率; (3)提高道路运输的机动性、方便性以及舒适性;(4)减少道路运输对环境的负面影响以及能源消耗;(5)提高道路运输系统自身的有效性以及效率;(6)培育美国具有基础、效益和成长性看好的ITS相关产业;(7)加强和扩充ITS相关领域的系统教育,培养ITS的专门人才,促进ITS运输业相关组织和部门的活力;(8) 保官产学在ITS研究开发、现场验证试验、实用化各个阶段的一体化。

1995年,美国运输部与ITS America联合提出《美国国家ITS项目规划》,详细阐述了包含ITS的推进目标、投资决策、基础设施、用户服务等内容的引导性政策,并制定了具体研究计划。

从技术发展阶段的角度,自1991年美国开始大规模进行ITS技术研究、验证开始,到1998年某些技术已经逐渐成熟。在这样的背景下,1998年美国政府颁布《面向21世纪的运输平衡法案》(TEA-21,Transportation Equity Act for the 21st Century),宣布从立法的角度宣布重点由ITS研究开发转移为ITS基础设施实施和集成,美国ITS的发展正式进入实际应用阶段。

1999年,国会批准美国1999-2003《国家lTS五年项目计划》(National ITS Program Plan Five Year Horizon)。作为TEA-21法案的执行计划,提出了以发展智能交通设施与智能汽车两大重点方向,并且提出从交通系统的角度,通过道路交通与智能车辆的无缝连接,提供最优的交通信息与交通控制,以提高交通运行的安全性以及移动性。

2002年,作为TEA-21法案的后续计划,美国ITS协会与美国交通运输部联合提出了2002-2011《国家lTS项目计划-十年计划》(National ITS Program Plan:A Ten-Year Vision),提出到2011年,将通过ITS安全技术,降低交通事故15%,挽救5000-7000人/每年,通过信息提供与交通系统无缝连接,节约200亿美元/每年交通经济成本,节约至少10亿加仑原油,并提供有效的用户出行信息,同时提高交通系统抗恐怖袭击能力。

2005年9月,继TEA-21法案后,美国国会通过了SAFETEA-LU法案(Safe,Accountable,Flexible,Efficient Transportation Equity Act: A legacy for Users),该法案明确了ITS在解决交通问题领域的核心作用。在此基础上,提出了2006-2010美国ITS国家项目计划,并将发展中心聚焦于提高道路安全性,降低交通拥堵,提高交通参与环节连接性等三个方面,并形成了各领域共计9个重大研究专项。

2010年,美国交通运输部提出ITS战略计划2010-2014(ITS Strategic Research Plan,2010-2014),美国第一次从国家战略层面,提出大力发展网联(V2X)技术及汽车应用,这也是无线通讯技术、信息技术快速进步的产物。

该研究计划从联网汽车应用,联网汽车技术,联网汽车政策与制度,基于特定模型的ITS研究,ITS探索性研究,ITS交叉行业支持等角度,制定了相应的研究计划。美国从ITS信息化研究应用为主,逐步演变为以车辆为核心,通过信息与车辆深入连接,来解决交通系统各类问题。美国ITS正式进入新的阶段。

2014年,美国交通运输部与ITS联合项目办公室共同提出ITS战略计划2015-2019(ITS Strategic Research Plan, 2015-2019),这是2010-2014ITS战略计划的升级版,美国ITS战略从单纯的车辆网联化,升级为汽车网联化与自动控制智能化的双重发展战略,发展目标包括:(1)提高车辆与道路安全性;(2)增强交通移动性;(3)降低环境影响;(4)促进创新;(5)支持交通系统信息共享。

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