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節能省時又安全 V2X/IoT落實智慧交通應用

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隨著世界人口與車輛越來越多,交通問題已經不容忽視。有賴資通訊技術與科技發展,智慧交通有望解決眼前日益湧現的交通問題,同時為解決相關問題,交通創新應用也將邁向多元化發展。

IDC資深分析師蔡亦真表示,從2008年以來全球交通已經成長了13%,且光是城市地區就產生了50~60%的溫室氣體(GHG),溫室氣體會造成全球暖化、氣溫上升、氣候異常等問題,因此巴黎協定已經規範到了2030年全世界140多個國家,必須降低溫室氣體排放70~95%。另外,以美國為例,可以看到美國每年在處理交通方面的花費占了GDP的3.3%,目前美國有2.5億輛汽車,預估到了2035年會達到17億輛的數目。越來越多的車輛,已經造成了交通壅擠和事故的問題,但其實這些問題是可以藉由智慧交通非常有效率地解決的,由於資通訊技術的發展,讓這些交通問題有望順利地解決。

所謂的智慧交通,就是交通管理的智慧化。管理人與車,無論是人在移動上的需求、非公共車輛的停車需求,或是人跟車和車跟車之間移動的需求,這些需求是須要被協調的,但目前協調這些需求仍存在幾個挑戰。包括道路容量有限、汙染、停車、道路與車輛的損壞以及駕駛者狀態等問題,皆是現在智慧交通所要解決的狀況。

蔡亦真認為應該利用資通訊的技術發展車聯網(V2X)和物聯網(IoT)在智慧交通的應用。藉由IoT實現智慧交通管理、路線規劃、智慧停車系統(Smart Parking System),以解決目前的交通問題。她同時提到,智慧交通的發展主軸應該環繞四大主題,即安全、減少交通事故、發展智慧應用和串連政府各單位的平台(如警局、醫院、消防局等)。目前常見的智慧交通應用有:交通號誌的管理智慧化、路程導航、道路公共運輸、路況蒐集、車位尋找和危險預警等。

蔡亦真舉例說明,以新加坡國立大學(National University of Singapore, NUS)的自駕車計畫為例,以學生與上班族為對象,在新加坡國立大學周圍的固定路線行駛,並已經有78,000個用戶登錄到網路上。這項計畫由政府、學研、電信商、公共運輸業者、系統整合商、數據服務商與店家共同合作完成,不僅能提供交通安全保障減少交通壅塞,並能節省能源和人力成本的消耗,達到智慧交通的願景。

79GHz雷達系統減少30%交通事故

新加坡國立大學的自駕車計畫不但發展了智慧應用,更串連了政府各個單位平台。至於針對減少交通事故提升安全性的部分,松下台灣(Panasonic Taiwan)攜手資訊工業策進會(Institute for Information Industry, III)研發了79GHz雷達系統,可以有效地降低30%交通事故發生機率,將車聯網技術在日常生活中實現,同時也更加促進智慧運輸系統(ITS)的發展。

Panasonic Taiwan副執行長青山恭弘表示,為了進一步改善日本、美國和亞洲地區不同環境中的交通技術,Panasonic針對ITS進行了許多調查與研究,為了減少交通事故的發生,傾力研發可以因應不同類型交通環境,精確監測交通流量的79GHz雷達技術。

青山恭弘指出,自2010年以來,Panasonic一直致力於研究79GHz雷達技術,目前已經可以精確地監測交通流量與物件。Panasonic將這項技術與III的CCTV影像技術(深度學習)相結合(表1),利用此系統可以在道路上測試現場的交通狀況。79GHz雷達藉由檢測反射回來的高頻波形,在惡劣的天氣與黑暗中都可以高度精準地感測物體與交通狀況。

青山恭弘進一步說明,由於大多數交通事故是粗心駕駛以及超速違規所造成的。然而經由統計資料可以發現,在下雨的情況下或是夜間的肇事次數又是其他時候的兩倍以上。因此針對雨天與夜晚採取應對措施就可以有效地減少交通事故發生。Panasonic與III合作的79GHz雷達系統可以預防52%的交通問題,例如超速、闖紅燈、違反停止號誌等。另外有58%的交通事故都發生在十字路口,因此在十字路口安裝79GHz雷達系統,以台灣的交通狀況來看,可以有效減少至少30%的交通事故。

另外,青山恭弘也提到,Panasonic為了讓技術更適應複雜的交通場域,要了解亞洲的交通環境,台灣是非常合適的研究場所。同時,與當地的技術交流也是非常重要的進步動力,因此Panasonic希望能與III保持密切合作,致力於開發新一代C-V2X的技術。

掌握即時資訊交通管理更有效

智慧交通除了如上述的自駕車計畫和雷達系統可以幫助節省人力和能源、提升安全性之外,若能善用交通即時資訊,即可提升交通設施與資源的使用效率,進而節省人們的時間成本,和交通設施的大量成本。

資策會資深產業分析師兼組長鄭兆倫表示,都市是一個有效率的集合體,不管是經濟或是科技發展都因都市化而能夠更加迅速地成長,但是相對地,要付出的代價就是交通成本的增加。巨大的交通壓力促使智慧交通需求增加,善用交通即時資訊降低交通設施與資源成本,藉此改善交通管理精度。

都市化產生了巨大的社會成本,由於需要更多交通設施,都市空間因而被壓縮(圖1);而塞車導致的每人無生產力時間每年大約為1周;交通壓力大導致事故衝擊數量上升,因此政府也需要提高預算來因應事故發生與避免其發生。隨著都市化程度增加,這些情況只會更加嚴峻。

圖1 人口的增加與都市化使交通壓力日益上升。

鄭兆倫進一步說明,智慧交通藉由將靜態資料轉換為即時資料,可以提升交通管理精度(圖2),更有效率地使用交通資源(例如道路或停車設施),降低設施與資源的閒置率。因此可以說,擁有交通資料即擁有參與交通新商業模式的本錢。可以發現過往製做地圖的公司都轉向提供交通即時資料的服務,甚至是交通預測服務。例如TomTom(地圖、導航和GPS設備公司)併購了波蘭最大車隊管理業者Finder,交通數據業者INRIX則併購了世界最大停車APP ParkMe,而戴勒姆(Daimler)、奧迪(Audi)、寶馬(BMW)則共同持股Nokia推出的地圖系統HERE。

圖2 各種智慧運輸系統提升運輸效率。
資料來源:ETSI MIC整理,2019年

鄭兆倫指出,智慧交通也帶來了產業結構的改變,技術與產品組合多樣化、市場區隔細緻化使產業結構更加複雜。

然而未來的資料(Data)就是本錢,因應前述挑戰,擁有交通資料的廠商可以藉由跟政府或是企業合作,進行新的互動模式,並找到新的應用商機,如此就能在智慧交通的領域開創更多機會與商機。

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