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傲杀除草 2022世界交通运输大会
2022.11.4-7 武汉
投稿须知 智能防撞防闯入主动预警技术
王笑京:回首我国智能交通的发展岁月(图)

作者:王笑京 国家智能交通系统工程技术研究中心首席科学家 交通运输部公路科学研究院研究员 来源: 中国交通信息化 时间:2022-02-22

智能交通系统(ITS)在今天已为中国交通运输行业所熟悉,既被作为交通运输领域前沿科技的代表之一,又被作为交通现代化的标志,近些年还成为新一代信息产业重要的应用市场。笔者作为中国智能交通发展历史的亲历者,将中国智能交通系统走过的道路及一些重要的事件做一回顾。

缘起:ITS发展之始

国际智能交通系统历史沿革

搞清楚ITS在世界上是怎么产生的,对我们回顾历史和面向未来是非常有益的。

根据目前找到的资料,基本可以确定,智能交通系统(ITS)这一名称是1993年春季在美国召开的智能车路系统(Intelligent Vehicle Highway System,IVHS)年会上由各国专家确定的,第一届智能交通世界大会(The First World Congress on ITS)于1994年11月在法国巴黎召开,自此ITS正式在国际交通界、产业界和科技界成为一个专有名词。

根据国际道路协会(PIARC)智能交通系统手册的介绍,许多ITS技术起源于为道路交通所开发的城市交通信号控制系统、高速公路监控系统和电子不停车收费系统(ETC)、交通信息服务系统、汽车电子控制系统。利用计算机控制交通信号(红绿灯)的早期试验可追朔到1952年美国科罗拉多州的丹佛城所采用的模拟电子计算机的交通信号控制系统。应用数字计算机的典型交通信号控制系统有:1963年开发的SCATS(Sydney coordinated adaptive traffic system 悉尼协调自适应交通系统)和1979年投入应用的SCOOT(split,cycle and offset optimization technique 分离式周期相位优化技术)系统。高速公路监控系统早期有1961年在美国建立的高速公路闭路电视监视系统(Closed Circuit TV Traffic Monitoring)和1980年在加拿大401高速公路上建立的高速公路管理系统(Freeways Traffic Management)。电子不停车收费系统也是在20世纪80年代开始研究和应用的,如1987年挪威奥勒松开通的世界上第一个有ETC的道路收费站,以及1989年美国达拉斯的North Toll Way和1993年香港的Autotoll。交通信息服务系统的早期试验有20世纪60年代末美国的EGRS(电子路线引导系统)和1991年在法国试验应用的调频广播信息服务(107.7 Traffic info Radio)等。汽车控制系统的早期开发有20世纪50年代美国通用汽车开发的自动驾驶概念车Firebird 2和20世纪70年代前期日本开展的汽车综合控制系统(CACS)等。

随着电子信息技术的迅速发展,各国政府、交通管理部门和企业纷纷加快在交通系统中引入通信、信息和控制技术,以期进一步提高地面运输系统的效率和安全性。根据欧盟委员会、美国运输部和日本建设省在20世纪90年代公布的一系列政府文件,20世纪80年代中期到90年代初有一系列重要的研究和开发项目实施,具有代表性的包括:欧洲的高效和安全交通计划(PROMETHEUS)、欧洲汽车安全和专用道路设施(DRIVE I&II);日本的路车通信系统(RACS)、先进的交通信息和通信系统(AMTICS)、先进的道路运输系统(ARTS)、超级智能车辆系统(SSVS)、先进安全汽车(ASV)以及车辆信息和通信系统(VICS——动态车载导航系统);美国1986年在加州开展的研发项目PATH(The California Partners for Advanced Transit and Highways Program),1988年在联邦公路局(FHWA)建议下开展的先进道路交通系统研究(Mobility 2000),特别值得一提的是,在Mobility 2000研究中提出了智能车路系统(IVHS)的概念和初步内容,并被1991年美国综合地面运输效率法案(ISTEA)采纳。

随着研究的深入和项目的增加,国际交流也大大增加。专家学者发现,对于同一类技术研究和问题分析,各自的提法和用词都不一样,对于在交通运输系统中应用电子信息技术形成的先进交通系统也没有一个统一名词,例如:欧洲称为Transport Telematics,美国称为智能车路系统(IVHS),日本称为道路交通车辆智能化。这种状况大大阻碍了学术和技术交流,也制约了大家在共同的科学和语言范式下开展研究和评估产业项目。根据1993年在美国召开的IVHS协会年会的有关资料,欧洲、美国和日本的专家及企业界人士在会上对此进行了讨论,大家一致认为需要加强国际交流与合作。来自荷兰的Job Klijnhout提出举办世界大会(World Congress)的建议,得到了与会专家和主要国际组织(美国IVHS America、欧洲ERTICO和日本VERTIS)的认可。当大家讨论大会具体技术领域名称时,产生了不同意见:每个人都想用自己国家或地区的名词。经过协商,大家一致同意用一个中立且简洁的名称,这就是智能交通系统(Intelligent Transport System,简称ITS)。自此,智能交通系统(ITS)成为了国际公认的描述先进交通系统的正式名称。第一届智能交通世界大会于1994年11月在法国巴黎召开。

中国最早提出研发ITS的政府计划

中国在道路交通运输和管理中关注电子信息技术应用始于1973年,1975年启动“北京市城市交通自动控制项目”,1978年交通部公路科学研究所与北京市公安局合作,首次在中国进行了闭路电视和计算机协调多个路口信号灯的工程试验,试验地点在北京前三门大街,采用的是国产DJS-130通用数字电子计算机。从20世纪80年代中期开始,北京开始引进SCOOT系统,上海引进SCATS系统。20世纪80年代初,国家组织开展了“六五”科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”,首次在高等级公路上将计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统,并开发了车辆检测器、可变情报板、可变限速标志、分车型检测仪、监控地图板等多种专用设备。“七五”期间(1986~1990年)国家立项研究“城市交通控制系统”,并在南京试验应用。

中国专家从1993年开始关注智能车路系统(IVHS)和ITS的国际发展,交通部公路科学研究所研究员王彦卿在加拿大做访问学者时了解到美国的动态,1993年回国后发表文章,向国内介绍了智能车路系统(IVHS);天津大学教授贺国光利用在德国做访问学者的机会,参加了第一届智能交通世界大会;中国公路学会原副理事长刘以成(原交通部科技局副局长)在中国公路学报1995年第一期上发表了题为《世纪之交的中国公路交通科技》一文,该文明确提出要紧密跟踪智能车路系统研究,建议在交通部公路科学研究所建立专门研究室。该文还特别明确提出,ITS是公路交通21世纪前半叶将实现的方向性技术,这个大系统不是交通部门自己能完成的,但是交通部门是义不容辞的组织者。

根据中国专家的建议,交通部在1995年制定《交通科技发展“九五”计划和到2010年长期规划》(以下简称《规划》)时,组织交通部公路科学研究所、交通部重庆公路科学研究所和交通部科学研究院对此进行了专门研究,组织翻译了包括美国地面综合交通法案(ISTEA)在内的一系列科技资料。经过研究,《规划》明确提出:“智能运输系统(ITS)将成为21世纪现代化地面运输系统的基本模式和发展方向,它是交通运输进入信息时代的重要标志。”该计划要求:在2000年前主要研究交通控制系统、驾驶员信息系统、车辆调度与导驶系统、车辆安全系统、收费管理系统,并在2000年建成智能公路运输系统工程技术研究中心;到2010年要在信息技术、计算机技术、微电子技术、声光电技术、智能化公路技术等方面取得重大进展和突破,利用卫星定位、数字化通信网络、计算机技术开发智能公路运输系统(ITS),为道路使用者提供现代化服务;到2020年,形成以高新技术为主体的公路技术体系,并逐步建设智能公路运输系统。该规划在1996年正式实施。

根据能够查到的政府文件,上述《规划》是中国在智能交通系统(ITS)领域最早的政府计划,该计划不仅对ITS的重要性和未来方向进行了系统的描述,而且根据中国基础设施建设计划和交通需求提出未来ITS的明确目标和实施方案。该计划从实施至今已23年,计划提出的重点实施内容,如交通控制系统、驾驶员信息系统、车辆调度与导驶系统、车辆安全系统、收费管理系统等大部分已实现,在中国当今的交通运输和服务中发挥着巨大作用,取得了可观的经济效益,因此,可以说,这个计划对中国ITS发展起到了决定性的作用。

启示:ITS国际交流对中国的重要影响

第二届ITS世界大会

为进一步了解国际发展动态,促进国际合作,1995年9月,交通部着手安排其所属的几个研究机构到日本横滨参加1995年11月召开的第二届ITS世界大会。交通部公路司负责组织参加这次ITS世界大会,时任交通部公路司技术处副处长戴东昌(现任交通运输部副部长)负责具体策划和操办。他表示,ITS是交通未来的发展方向,要抓住机遇,在新技术领域做些事。根据公路司的要求和各单位具体情况,由时任交通部公路科学研究所副所长姚震中担任交通部代表团团长。

中国最早的国际ITS交流展示会

第二届ITS世界大会期间,经过与日本政府和产业界人士的多次交流,考虑到仅是少数国人到国外参加会议的作用有限,中国代表团尝试向日本有关单位提出到中国举办有实际产品演示的会议,这个建议得到了日本丰田汽车的积极响应。我回国后,向交通部有关司局进行了汇报,得到的指示是积极支持由交通部公路科学研究所(以下简称“公路所”)代表中国方面与日本丰田汽车合作在北京举办一次ITS交流会。公路所在1996年初着手与日本方面进行联系和沟通,由于日本丰田汽车在中国北京有代表处,且有关智能交通在中国的开拓业务由日本丰田通商北京事务所负责,因此,中日双方的沟通和协商显得非常方便和紧密。

中日智能运输系统(ITS)交流展示会于1996年10月29~31日在北京的交通部公路交通试验场举行,这是中国大陆最早举办的带有实际演示和体验的国际ITS会议。

这次中日智能运输系统(ITS)交流展示会对中国ITS的发展起到很大的推动作用。

第一,这次国际交流展示会不仅让参与者体验了ITS产品和技术,而且在技术交流环节中,日方对日本ITS整体状况和未来计划做了详细介绍,使中国交通部和各省厅领导以及技术人员了解到ITS是一个庞大的领域,技术、产品、应用是多方面的。可以说,这次交流展示会给中国交通行业的领导和技术人员上了一次启蒙课。

第二,尽管当时已经有一些国外厂商来中国介绍ETC系统,国内也有少数人参观过国外的ETC,但是此次国际交流展示会让各省交通厅领导和设计人员实地体验了ETC,这对未来中国发展公路ETC起到了非常好的推动作用。这次交流展示会让国内大多数人员第一次见到了双片式车载机的ETC系统,该系统能够实现车辆速度在120km/h以上的稳定收费,这一点对国内的官员,特别是技术人员的启发很大。当时,欧美国家推出的ETC系统均为单片式车载机(即扩展的RFID车载机),而日本之所以采用双片式车载机,是因为车载机上插入的IC卡可以承载更多的应用,且安全性易保证。这一点对未来中国ETC的开发有很大的启示作用。

在与日方的交流中了解到,日本高速公路ETC试验车道有限速20km/h的标志,但是在试验场的现场演示车速超过了120km/h。那么,既然双片式ETC能够实现车速120km/h的自动收费,为何在ETC车道上却要限速20km/h?针对该问题,日方做出解释:收费站的车道很窄,考虑到通过的安全性,设置了限速标志,一是保证通过安全,二是如果因超速通过发生刮蹭,责任是驾驶员的。这一点,为中国2003年设计ETC车道的布设和技术要求带来很大启发。后来国内实施ETC时,ETC车道限速20km/h,就是借鉴了日本的经验,而在试验场的演示中,国内ETC系统在车速超过100km/h时可正常收费,这也消除了一部分人的疑虑。

第三,当时国内对于车载导航系统不太了解,而对于集成在汽车控制面板上的前装动态导航系统则很少有人见过。这次展示会不仅向人们展示了这种商品化的车载系统,而且还展示了基于光盘的车载电子地图的应用。当时国内一些高校和研究机构提出进行这方面的装备研究,而参加体验的领导指出,基础技术的开发已经落后了,应该换个思路进行产品的开发。

中美智能交通交流

1997年2月,交通部组织代表团专程赴美国考察ITS发展。这次访美,对中国深入了解美国在ITS领域的部署和进展有很大帮助。

考察中,代表团访问了设在华盛顿的美国智能交通协会(ITS America),中美双方就行业相关问题进行交流。交流中,为了解美国ITS框架情况,我向美方提出有关ITS体系框架的问题。美方不仅做了一般性解释,而且会后将完整的美国ITS体系框架光盘赠送给了中方。当时,国际互联网还不发达,网上没有完整资料,而完整的体系框架文件有近千页,因此,美国也没有出版完整的印刷材料,由此可见,这套光盘资料是非常珍贵和及时的。该资料不仅为我国深入了解美国ITS框架提供了支持,而且为中国的ITS发展战略研究和ITS体系框架研究提供了资料支持。

通过与美方的交流了解到,该体系框架并不是总体设计文件,也不是国内通常提到的顶层设计。回国后,通过对全部文件的仔细研读,理解了美国ITS体系框架文件中的解释:“体系框架既不是一个简单的设计文档,也不是一个技术性的说明,更不是ITS本身的研究发展过程,而是一个贯穿于ITS结构和标准研究制定过程的指导性框架,它提供了一个检查系统构成和标准的遗漏、重叠以及不一致的依据。开发者可以利用它来设计、研制和管理ITS,同时根据实际需求,提出新的用户服务功能,促进ITS体系框架和国家标准的完善”。

初识:中国ETC之发展起步

从AVI初识ETC

我开始了解不停车收费系统是从进行自动车辆识别(Automated Vehicle Identification - AVI)技术研发开始的。1989年至1991年,我作为课题组长承担了交通部科技项目“养路费征收检查装置研究”,当时设置这个课题的初衷是研发一种无源装置作为车辆标识,通过设置在路侧的小型设备,在车辆正常行驶过程中读取该标识。如果在路侧设置设备,就可以实现对车辆运行轨迹和状态的跟踪;如果在企事业单位门口设置设备,就可以对车辆进出进行管理;如果车载装置足够便宜,其就可以成为一种电子车牌,读取后与计算机后台进行比对,实现养路费的高效管理。

1990年前后,那时时期没有今天的互联网,国际交流也很有限,课题组在课题研发过程中尽可能利用各种图书馆、资料室以及国内高校和研究机构来查阅欧洲、美国和日本的有关资料,了解国内外技术和产品状况。在收集的资料中,有利用光学识别技术和射频识别技术对铁路车厢进行识别的技术方案;在欧洲的资料中,有企业在试验一种利用AVI技术实现公路非现金收费的技术方案,该企业于1985年在香港道路上试验安装了道路收费系统;在查阅美国IEEE的有关文献中,发现从上世纪70年代起就一直有学者研究利用有源或无源车载装置来实现车辆跟踪。但是,当时课题组研究方向的重点是无源廉价车载装置,焦点并不在收费系统上,因此,没有过多关注公路收费方面的应用。通过该项目研究,我们对各种非接触式的自动识别技术有了深入了解,也对其在各行业中可能的应用有了概念。

1992年,在有关部门的安排下,课题组与一位美籍华人进行有关车辆自动识别技术的交流,交流中他介绍了美国德州仪器公司(Texas Instruments,简称:TI)推出的一种用于公路自动收费的系统,并现场展示了车载装置(即OBU),这是我和课题组技术人员第一次看到不停车收费车载机的实物。交流中,这位美籍华人提到,他已经与一些地方交通部门和高速公路建设部门进行了联系,将去北京、广东和福建进行技术交流。当时,课题组研究的主要内容是车辆自动识别(AVI),对于他提供的信息和技术动态十分感兴趣,而最为关注的是无线电自动识别技术的发展和应用,对于公路自动收费(即不停车收费),我们将其作为AVI的一个应用来看。在后来多次国内外技术交流和资料分析过程中,课题组认识到AVI技术是公路自动收费(不停车收费)系统的核心支撑技术之一,而且在未来的交通运输中会有广泛的应用空间。

ITS世界大会和中日交流促进中国ETC研发

1995年我与姚震中在日本参加智能交通世界大会期间,就考虑如何借鉴国际经验和利用国际资源推进中国ITS的研发。当时电子收费是国际ITS发展中的一个重要方面,这其中的公路不停车收费(即ETC)是欧洲和日本的研发重点。我与姚震中在大会期间进行了多次讨论并一致认为:我国公路收费政策将大大加快中国高速公路的建设,而收费系统必将是规模巨大且有应用前景的系统。根据我国高速公路建设的实际状况以及公路所在中国高速公路建设中的作用,我们应该抓住ETC,将其作为我国ITS近期发展的重点之一,也应作为公路所在ITS领域的研究重点。因此,在与日方有关公司和专家交流时,我们多次提出了在ETC方面进行交流合作的设想,这也是我和姚震中所长参加第二届智能交通世界大会期间与日方谈论最多的话题;而另一个关注的话题是车载导航。我们在与丰田汽车公司交流中,提出了关于开展ETC相关交流合作的建议,但丰田公司对于合作开发ETC没有特别积极的响应,但对在中国联合举行ETC和其他ITS技术交流和展示的建议却很有兴趣。

1996年10月在北京举办的ITS交流展示会对中国ETC研发起到了很好的推动作用。展示会现场反复展示了车辆速度超过100km/h的不停车收费过程,同时,日方对系统组成和主要装备做了十分细致的介绍,这比一般出国考察走马观花式的参观更加深入、直观,参会者在展示会上了解的情况也比一般出国考察详细得多。

通过与日方在工作上的交流,进一步了解到日本ETC设备研发、标准和生产的一些情况。例如:参与演示的系统由丰田提供,但其ETC硬件设备由电装(Denso)公司研发和生产,软件由一家专门的软件公司开发;日本ETC标准由日本建设省(现国土交通省)主管和主导,具体工作由日本道路新产业开发机构承担等等。对这些信息和工作的接触,为我们下一步自己研发ETC系统奠定了基础。为此,公路所在展示会后就向交通部提出立项研究和开发ETC的建议,同时,交通部也了解到有些省份已经着手与国外厂商进行ETC相关试验。为了在我国有序进行ETC的研发和应用,1997年,交通部正式立项研究不停车收费系统技术。

中国ETC研发的起步

20世纪90年代中后期,国内有很多单位关注不停车收费,例如参与“七五”国家科技攻关项目课题的西安公路研究所,他们的课题是高速公路收费系统的研究,自然也对不停车收费技术进行了跟踪;一些高速公路和大桥的建设单位与国外进行交流,希望在工程中试验不停车收费。当时交通部对国内的这些动态是了解的,而公路所在那时特别提醒交通部:ETC技术应用必须要有统一的标准,不能一条路一个标准,也不能一个省份一个标准。公路所建议在国内标准还没有出现混乱的时候,交通部要尽快研究这方面技术,控制住标准,而日本在这方面的经验可以借鉴。

1997年2月,我与交通部科技司及公路所领导到美国和加拿大考察ITS,期间特意参观并考察了加拿大407高速公路的自由流不停车收费系统。我们发现,当时有1%~3%的车辆无法被不停车收费系统自动识别,对此,加拿大的解决方案是通过视频设备获取图像进行人工识别。我们在参观现场议论到,中国短时间内还不能使用自由流收费,如果没有栏杆挡着,车都跑了。我们对比了美国达拉斯收费站ETC、日本在中国演示的ETC以及在加拿大看到的ETC,这些ETC的标准、管理方式以及对逃费的处理方式均不一样,各国都是根据自身情况选定标准、根据国家政策制定管理办法、利用信用管理和制度处理逃费等等。因此,我们在现场向交通部科技司副司长刘家镇建议,要尽快启动相关的研究,避免到时手忙脚乱,刘家镇对此表示了支持。回国后,公路所根据国内外相关情况以及我们的研究结果,多次与交通部科技司汇报,就有关研究内容和路径提出建议。

根据各方面的建议以及“九五”交通科技计划的安排,交通部于1997年底正式在行业联合攻关项目中立项研究ETC技术,课题名称为“网络环境下不停车收费系统研究”,公路所为课题主持单位,我担任课题负责人;参与课题的单位包括西安公路研究所,以及北京、江苏、广东、四川等地的交通主管部门和高速公路建设单位。为做好课题研究,1997年10月交通部科技司专门召开立项座谈会,来自公路所、西安公路研究所,以及北京市、广东省的专家及政府管理部门人员参加了座谈会,与会专家对“网络环境下不停车收费系统研究”项目的立项、研究目的、研究内容、研究方法和推广应用提出了建议。需要特别指出的是,当时在讨论课题名称时,就设想了要面对未来形成的高速公路网,因此,课题名称冠以“网络环境下”,当时这个语境指的就是路网环境下,由于当时互联网刚刚进入中国,因此,不存在今天所说的互联网网络及其环境。

在课题研究过程中,课题组面临以下几个问题必须解决:(1)中国未来的不停车收费系统应采用哪个无线电频率;(2)中国未来的不停车收费系统是否需要统一的标准;(3)如果需要统一标准,这个标准采用哪个体系,是否应自主制定。

摆在课题组面前可选的无线电频率有三个:915MHz、2.4GHz、5.8GHz。根据与欧洲、美国及日本厂商大量的技术交流和研讨成果,课题组在进行了一段研究后,初步确定选择5.8GHz作为ETC的使用频段。但是,频段选择不仅仅由技术要素决定,还涉及国际和国内对频段使用的规定和应用成本,于是,我们决定开展进一步测试和研究,同时将研究结果和建议提交给交通部和信息产业部。最后,通过交通部与信息产业部的沟通,信息产业部在2002年和2003年两次发文,明确了中国智能交通领域有关车辆自动识别(包括ETC)的无线电频段使用5.8GHz。

ETC使用频率确定后,我们开始深入研究不停车收费中的一些关键技术问题,分析国内外现有的研发情况、标准制定情况及应用情况等,同时利用与国外合作的机会对国外设备进行测试,摸清既有设备的技术状况和潜力。在我们对欧、美、日的ETC技术和标准有了较深入的了解之后,是否研究和编制中国自己的标准就成了一个重要课题。针对这个问题,国内的意见可谓五花八门。地方交通部门和高速公路公司认为没必要统一标准,原因主要有以下几点:(1)当时地方交通部门和高速公路建设单位的领导和技术人员绝大多数都是从事路桥相关工作的,他们对电子信息技术和服务缺少认识;(2)当时高速公路建设刚开始不久,还没有形成路网,各条路都是自行管理,统一标准需求不大;(3)各个建设单位都希望自己与厂商联系。而一些承担高速公路收费系统设计的单位在工作中或多或少接触了ETC,他们认为需要统一标准,但中国没必要自己制定标准,建议直接采用欧美的标准。课题组认真研究了各种意见,倾向意见是要有统一标准。

截至1999年底,公路所的研究团队已对欧、美、日的ETC相关产品进行了分析,并与这些国家的企业合作,进行了一系列测试和试验,这些工作对完成交通部联合攻关项目“网络环境下不停车收费系统研究”有很大帮助。在联合攻关项目的研究中,我们对ETC涉及的关键技术和标准问题进行了深入研究,例如:自动车辆识别技术(AVI)、专用短程通信(DSRC)技术及未来发展、射频识别技术(RFID)及其在铁路车号识别中的应用分析、公路电子收费接口和收费模型、联网电子收费技术、发达国家主要技术标准及特点、ETC与公路人工收费系统配合等等。1999年底,研究工作基本结束,在交通部科技司的主持下,课题参加单位在研究过程中还联合编制了《网络环境不停车收费系统行业联合攻关指导性意见》,该意见除了发给参加联合攻关示范工程的省市以外,还发给了部分正在开发ETC产品的中国厂商,这个指导性意见成为了中国不停车收费系统标准化工作的出发点。

根据交通部联合公关项目的研究以及与国外合作的实际情况,公路所在联合攻关项目快结束时就向交通部明确建议应该组织力量自主研发ETC产品和系统。虽然当时国内有各种意见,且当时国内产业界的主流思路是引进国外产品,但是,我们通过与欧洲和日本的合作发现,直接引进的产品和系统不适合我国高速公路管理和使用者的习惯,国外产品及系统用于中国高速公路一定要进行修改或二次开发。同时,我们通过研究和示范工程发现,中国未来的ETC将是一个极其复杂的巨型系统,且与我国的文化、管理和消费习惯密切相关,因此自主开发是必须的。

交通部对于自主开发ETC系统表示支持,并且积极出面与国家计委和国家经贸委联系,希望得到有关部门的支持。最终,自主研发ETC产品和系统的课题列入国家经贸委的国家技术创新项目,中国开始了ETC自主研发的新征程。

研发:ETC自主技术方案确立

国家产业技术创新项目立项

在交通部科技司的组织下,我们从1999年4月开始编写《不停车收费系统技术开发和示范工程可行性研究报告》,经多次汇报和修改后,得到有关部门认可,6月按照要求编写了《不停车收费系统技术开发和示范工程项目建议书》,通过交通部报送国家经贸委。随后进行了反复的论证和修改,最终国家经贸委同意将该项目列入1999年国家重点技术创新项目(国经贸技术〔1999〕598号)。在各方的努力下,国家经贸委正式下达了项目,项目名称为“高等级公路电子收费系统技术开发和产业化”,2000年6月,交通部科技司组织了实施方案评审会并确定了技术路线。当时与国家签订的项目任务书所列主要目标和内容包括:研究并确定适合中国公路电子收费业务的自动车辆识别(AVI)技术和专用短程通信(DSRC)技术;进行产品核心技术的研究与开发(包括5.8GHz微波高速通信技术、数据保护及安全认证技术等);实现批量生产并研究产品测试技术,建立室内产品测试生产线及野外系统测试场;开发电子收费系统网络集成技术;进行电子收费系统示范工程等。

双片组合式ETC技术方案的确立

国家技术创新项目正式启动后,首要工作是选择ETC系统架构和技术体制。为做好项目,公路所精心组织了研发团队,团队的主要人员来自ITS中心和交通工程室(设计院团队),随着项目的展开,参加单位扩展到电子、IC卡、系统集成、高速公路运营等众多单位。研究团队认为在当时的技术环境和管理水平下,全面提高高速公路机电系统的水平是一个长期的过程,因此除了研发技术外,我们更应该重视在当前中国高速公路管理和维护水平下如何提高ETC系统的可用性、可靠性和经济性。当时,与日本在广东高速公路上的ETC联合试验刚刚结束,日本是当时世界上唯一使用双片式车载机(OBU)的国家,插在OBU上的IC卡是银行卡,只负责ETC系统与银行的关联。由此,我们提出设想:利用插在OBU中的卡记录车辆在高速公路上的信息。研发团队与广东省有关方面联合进行工程的具体设计,根据广东省当时的实际情况,公路所和广东省有关单位提出,在高速公路建设ETC的初期可以在交通量大的主线收费站建设ETC车道并使用插上IC卡的双片式OBU不停车通过;而在交通量小的收费站可以暂时不建ETC车道,而是将OBU中的IC卡交给收费员在人工收费系统的IC卡读卡器上完成收费。至此,适合中国国情的基于两片式车载机(OBU)+双界面CPU卡的组合式电子不停车收费技术方案被完整地提了出来。该方案摆脱了欧美和日本技术方案的束缚,并且从双界面IC卡、短程通信协议、电子钱包支付方式、后台管理方式等方面进行了技术创新和集成创新,由此形成了具有国际先进水平、融合停车和不停车收费系统、具有自主知识产权的全新ETC技术体系和工程化方案,这个方案和系统既满足国内当时应用需求和管理特点,又为将来网络的扩大和应用拓展打下了基础。

系统架构和技术体制确定后并没有立即启动工程,我们在公路所的公路交通试验场进行了大量试验。双片组合式ETC在试验场测试期间,一些部领导和省市交通部门领导到试验场考察试验情况,许多省市高速公路设计和运营单位前来参观和交流。值得一提的是,广东省交通部门主要领导考察时,仔细了解了设备和系统的情况,这对广东省后来决定采用具有自主知识产权的双片组合式ETC起到了很大的推动作用。

2000年9月,交通部正式以部文的方式发布了《高速公路联网收费暂行技术要求》(交公路发〔2000〕463号),并规定自2000年10月1日起施行。可以说,这是中国以政府文件和行业标准的方式正式规定了ETC的技术方案和要求,至此,中国自主研发的双片组合式ETC得到了政府和行业的认可。

自主研发ETC在广东落地并推动国家标准制定

2004年12月广东省建成开通了当时国内规模最大的联网不停车收费系统,在广东省2400多公里的所有收费站点均可以使用双界面CPU卡实现非现金的刷卡付费,在160多条ETC车道上,安装了不停车收费OBU的用户可以使用不停车收费,这是中国首次在省域范围内大规模建设高速公路ETC和非现金支付收费系统,该项目的建设成功为我国后来大规模建设ETC和系统联网提供了宝贵经验。

交通部在2000年发布的《高速公路联网收费暂行技术要求》虽然对ETC的技术有了大致的规定,但并不细致,随着国家技术创新项目和示范工程的进展,需要对有关技术要求进行修订和补充。2002年,公路所正式向交通部和国家标准化管理委员会提出制定国家不停车收费系统标准的建议,经过几轮论证,国家标准化管理委员会对制定不停车收费系统系列标准给予了大力支持,不仅在ETC设备系列核心标准,即专用短程通信方面立项支持,而且在ETC基础技术和应用方面也给予了大力支持,在2002-2003年期间批准了电子收费方面的数据结构及属性寻址、服务原语、交易模型、应用接口框架等方面的国家标准制定。由于在广东省的示范工程中已经遇到了联网环境下ETC的工程实施问题,并有了初步的实践,因此,公路所向交通部和国家标准化管理委员会提出了制定联网ETC系统应用框架模型标准的建议,很快也被批准立项。

在交通部的支持下,公路所牵头,联合公安、电子和通信等单位申报了国家2002年度科技基础性工作专项《ITS标准及检测技术》,2003年初得到国家立项批准和300万元的项目经费支持,其中有50多万元的经费用于与ETC标准制定有关的研究工作。在支持该标准制定的同时,还选择了两类检测装备进行研究开发,其中之一就是ETC检测设备。

中国自主知识产权的行业标准从1999年起步,国家ETC标准制定于2002年正式起步,这既是产业和应用需求推动的,又是艰苦和深入的研究和创新支撑的,在随后的3年时间里,ETC标准的制定经历了多次修改和各种磨练,最终形成了达到国际先进水平、体系化、有产业支持、符合工程应用要求、具有自主知识产权的中国ETC标准。

初试:ETC示范工程形成并落地

跨省市联网收费示范工程推动ETC跨省市联网示范

为适应高速公路逐步成网的发展趋势以及老百姓对高速公路安全顺畅的要求,探索跨省市高速公路联网收费的技术方法和工程实施路径,为将来大规模联网提供经验,2003年3月至10月间,交通部在国内组织了跨省市联网收费示范工程,示范区域选择在北京至沈阳高速公路的北京、天津、河北路段及其周边相关区域高速公路,虽然示范区域路段仅为700多公里,但是示范区域跨4个省级行政区域,有多个高速公路管理公司运行着由不同公司建设的收费系统,这种行政区划造成的道路分割、管理方式、路网规模和装备状况成为了国内各省路网的一个缩影,非常适合进行示范工程,公路所作为技术支持和系统集成单位全面参与了这项示范工程。在交通部的有力组织和沿线省市交通主管部门的大力配合下,该示范工程在2003年10月正式完成并成功开通运行,这项工程积累了跨省市高速公路联网收费建设和管理经验,初步实现了跨区域高速公路由分段管理向跨省市综合管理的转变,为完善高速公路管理体制奠定了基础。在实施这一示范工程中,公路所还借助“十五”国家科技攻关项目课题“跨省市国道主干线联网电子收费技术开发和应用”的支持,以京津冀联网收费系统为依托,初步研究和测试了ETC在跨省市高速公路中的应用和管理问题,为下一步实现更大规模的ETC联网收费做了技术准备。

为落实2004年交通工作会议的要求以及解决长三角区域交通一体化中高速公路收费系统的问题,交通部公路司于2004年4月发函要求公路所着手对长江三角洲地区、京津冀地区区域经济圈高速公路联网收费的问题进行专项研究。公路所根据在京沈高速公路跨省市联网收费示范工程中的经验,结合“十五”国家科技攻关项目课题“跨省市国道主干线联网电子收费技术开发和应用”的成果,提出了在近期内可以不拆除“两省一市”高速公路的省界主线收费站,而应用电子不停车收费(ETC)技术实现ETC车辆不停车通过省界收费站的方案,并根据《公路法》的有关规定,为保障原有以省级行政区为主体的公路管理体系不被打乱,提出ETC车辆在通过省界主线收费站时与人工收费车辆的流程一样,即在省界收费站结清已行驶路网的收费并在ETC的车载机中写入下一个路网的入口信息。由于这一过程完全是在不停车状态下自动完成,因此可以视同高速公路通行的一体化。公路所的这个方案得到了交通部有关司局和交通部规划研究院的赞同,后经多次研究和论证,正式写入《长江三角洲地区现代化公路水路交通规划纲要》(简称《长三角规划纲要》),《纲要》在2004年底由交通部正式发布实施。《纲要》明确了在2010年前的实施重点,其中包括“以跨省市高速公路联网不停车收费(ETC)、紧急事件管理系统为建设重点,进一步提升高速公路通信、监控和收费三大系统技术水平,加强跨省市的信息互通和应急协作。”这是首次在国家发布的文件中正式提出“跨省市高速公路联网不停车收费(ETC)”的工程建设要求。

为落实好示范工程项目的有关工作,2006年3月21日,交通部组织了公路司、科教司、规划司的沟通协调会,专题听取了交通部公路科学研究院(以下简称公路院)的汇报,各司局对项目的方案内容及选择的示范区域提出了具体的修改意见,并希望通过争取国家科技项目推动交通部的信息化工作,满足路网管理与应急处置工作的需要,达到为行业和社会公众提供高质量服务的目的。在这次沟通协调会之后,交通部公路司和科教司与科学技术部高新司就“十一五”期间高速公路联网不停车收费科技项目的有关内容进行了沟通,科技部对交通部的项目建议表示支持,并提出高速公路管理也属于服务内容,建议项目修改为《国家高速公路联网不停车收费和服务系统》,在补充和修改有关内容后再提交给科技部。根据科技部和交通部的要求,公路院组织有关单位对建议项目进行了补充和完善,并于2006年7月正式以国家项目可行性研究报告的形式报送科技部,科技部组织专家经过多次论证,该项目正式列入“十一五”国家科技支撑计划重大项目。

密钥管理与认证中心的提出和工程准备

根据国内高速公路收费系统的实践,我们发现各地都在收费系统中设置了自己的安全密钥和证书以保证收费系统的信息安全和支付安全,在实施京沈高速公路跨省市联网收费示范工程时,由于涉及北京市、天津市、河北省和辽宁省,必须在联网收费路段使用统一的密钥和认证,为此在工程中废弃了原来各省市自行发行的密钥和证书,由交通部委托公路所重新发行了密钥和证书。这一实践以及系统开通后的运行给我们带来启示:要实现跨省市联网收费,必须要有严格和统一的密钥及证书系统,特别是对于不停车收费(ETC),由于涉及用户的跨地域非接触电子支付,这种要求更高。

2005年下半年公路院在编制《长江三角洲联网电子不停车收费应用示范项目建议书》时就建议应建设独立于各省高速公路运营单位的密钥管理中心,负责向系统各方提供用于电子收费交易的安全密钥及认证服务,并明确提出由交通部委托中立的科研机构或技术支持单位负责建设。当时公路院已经初步规划了密钥管理中心的职责和工作内容,包括对电子不停车收费路侧系统、电子标签、支付IC卡等的密钥管理,并着手研究建立一套安全、适用的密钥管理体系,负责密钥的生成、存储、传输、分散、使用、销毁等,因此,在后续项目建议书修改以及编制国家科技项目建议和可行性研究报告过程中,都将该内容作为研究和建设的主要内容之一。

从2007年6月开始,公路院组织所属单位根据专家意见和部内协调意见对《跨省市高速公路联网收费安全管理与应急处置和服务系统》项目可行性研究报告进行最后修改,8月3日召开专家预审会,该报告通过了预审,随后公路院正式将该报告报送交通部规划司进行审批,不久后交通部规划司批复了该报告,并要求马上进行初步设计。此后这项建设按照基本建设程序完成了初步设计和审查、施工图设计、招标、建设,随着建设的完成和应用的开展,该系统陆续通过了技术专家审查和国家密码局的安全性审查,逐步形成了交通运输行业密钥管理与认证系统。

示范工程的展开、组织和实施

在2006年一系列前期工作完成后,2007年正式开始实施京津冀和长三角区域高速公路联网不停车收费示范工程,为做好这项十分具有挑战性的工程,交通部公路司、科技司、规划司于2007年1月24日至25日在北京联合召开京津冀和长三角区域联网电子不停车收费联席会议,讨论如何组织实施联网ETC收费工程的问题。

会后,按照交通部要求,公路院在前期工作的基础上与京津冀和长三角两个区域示范工程有关单位进行沟通,提出了两个区域示范工程的初步方案。据此,交通部于2007年4月9日正式发出“关于开展京津冀和长三角区域高速公路联网不停车收费示范工程建设的通知”(交公路发〔2007〕161号)。由此,交通部组织的京津冀和长三角区域高速公路联网不停车收费示范工程正式启动。

根据“京津冀和长三角区域高速公路联网不停车收费示范工程部省联席会议”的要求,京津冀和长三角区域示范工程参加单位联合公路院分别开始制定两个区域的“高速公路联网电子不停车收费实施方案”。

相对来说,长三角地区的进度比京津冀快,2007年3月15日,“三省一市”(沪、苏、浙、皖)在上海召开长三角区域联网不停车收费第一次省部联席会议,这是在交通部正式发文(交公路发〔2007〕161号)之前。这次会议落实了该区域联席会议的组织机构,并启动编制《长三角区域高速公路联网电子不停车收费实施方案》(以下简称《长三角实施方案》)。2007年9月18日,交通部办公厅正式复函“三省一市”批复了《长三角实施方案》,自此,长三角区域联网不停车收费工程进入工程实施阶段。

京津冀编制实施方案的进度比长三角地区慢一些。公路院受交通部委托并征得京津冀三地交通主管部门同意,于2007年2月开始着手《京津冀区域高速公路联网电子不停车收费实施方案》(以下简称《京津冀实施方案》)的编制,并且在编制中不断征求京津冀有关单位的意见。2007年6月27日,“两市一省”在北京召开了京津冀区域联网不停车收费第一次省部联席会议,联席会议听取了公路院有关实施方案的汇报,经讨论形成了审议意见,并要求在征求“两市一省”意见的基础上做进一步完善并提交给下一次联席会议审议。2007年11月1日,在天津召开了京津冀区域联网不停车收费第二次省部联席会议,会议讨论并审议了修改后的《京津冀实施方案》和公路院提出的《京津冀区域联网收费管理中心》专题报告,决定上报交通部。这次联席会议提出要适当加快工程进度,争取北京市ETC在2008年奥运会召开时投入使用。会后,示范工程参加地区和单位又提出一些意见,特别是北京市为了先行开通,有一些具体的要求须与河北省和天津市协调,因此,京津冀实施方案又做了一些修改才报给交通运输部。2008年4月24日,交通运输部办公厅正式复函批复了京津冀联网不停车收费方案。

2008年1月6日起北京市ETC试运行,除机场高速公路和京津塘高速公路外,其余高速公路全部开通ETC。2008年8月奥运会期间,北京市正式提供ETC服务。奥运会结束后,北京市对试运行的系统进行了完善并增加了新的ETC车道,2008年12月21日,北京市电子不停车收费系统正式开通并覆盖北京市域内所有高速公路。

2008年12月31日,上海和江苏的跨省市ETC率先开通。2009年11月28日,安徽省ETC正式与江苏省和上海市联网,实现了两省一市跨省市ETC联网。2010年7月,江西省ETC正式接入长三角实现跨省联网。浙江省ETC示范工程于2009年5月开始正式招标,随后开工建设,2010年4月在省内开通运行,之后按照交通运输部要求于2010年10月前接入长三角实现跨区域ETC联网。

由于京津冀地区关系复杂,工程建设进度参差不齐,因此京津冀地区的联网ETC示范工程比计划进度慢了一些。最终,在交通运输部强有力的协调下、在各省市的努力下,京津冀区域联网不停车收费于2010年9月28日正式联网开通。2010年9月28日,交通运输部举行了京津冀区域联网不停车收费开通仪式。由于长三角地区的ETC示范工程在之前已经率先实现联网,因此京津冀ETC联网的实现标志着全国联网不停车收费示范工程顺利完成。

推广:ETC系统走向全国

2010年4月,部公路局以签报的形式向部领导报告ETC示范工程建设情况和已开通系统的运营情况,并提出以下建议:在总结示范工程经验的基础上,以需求为引领,在具备条件的省份和区域,加快推广应用不停车收费技术,逐步形成跨省联网收费格局,加快形成高速公路联网不停车收费的规模化应用和产业链。在此基础上,大幅提升高速公路服务水平和网络化效益,同时实现节能减排、节约土地和节省费用的目标。2010年11月30日,交通运输部、国家发展和改革委员会、财政部共同下发了《关于促进高速公路应用联网电子不停车收费技术的若干意见》,提出了未来5年ETC推广规模的具体指标,这是国家有关部门第一次就有关智能交通的一个系统应用联合发文。这个文件除了提出应用的具体要求和实施步骤外,最重要的两条是:(1)明确将ETC的建设列入高速公路建设概算,使ETC建设资金有了保障;(2)规定给予ETC用户5%的通行费优惠,这是对ETC这种高新技术在公路传统产业领域应用最有力的支持。

2011年6月8日,国务院召开常务会议,研究部署进一步促进物流业健康发展工作,这次会议制定完善了配套的政策措施,为促进物流业健康发展进行了专门的安排,共提出八项措施,在有关车辆便利通行的措施中明确提出要大力推行不停车收费系统。这是在国务院会议上第一次明确提出要推行不停车收费系统,这对于我们从事智能交通系统研发和建设的科技人员来说是极大的鼓舞。

2011年8月31日,国务院印发《“十二五”节能减排综合性工作方案》,该方案在推进交通运输节能减排一节中也提出要全面推行不停车收费系统,这是在国务院印发的文件中第一次明确提出全面推行不停车收费系统。

在国家、交通运输部以及有关部门的大力推动下,国内各省市ETC建设和应用进度逐步加快,到2011年12月底,全国有20个省份开通了ETC,共开通ETC车道3083条,ETC用户发展到198万。

为了加快ETC的联网运行和扩大应用,2013年3月受部公路局委托,部路网监测与应急处置中心(以下简称“部路网中心”)和公路院联合起草了《全国高速公路联网电子不停车收费推广总体方案》,据此2013年4月部公路局和科技司联合向部领导提交了《关于进一步推进ETC应用推广的报告》,提出了包括加快ETC基础设施建设、扩大ETC用户规模、建立完善的服务体系、加强效益分析及后评价在内的九条具体措施。根据部领导的要求,在部有关司局的指导下我们对《全国高速公路联网电子不停车收费推广总体方案》进行了进一步修改完善,随后部公路局在2013年6月21日召开了《全国高速公路联网电子不停车收费清分与结算总体方案》专家审查会,会后根据审查会的意见对该总体方案进行了修改,并向全国各省份交通主管部门和交通运输部机关有关司局争求意见。根据各方面反馈的意见,部公路局组织部路网中心和公路院进行了专题研究,并根据总体方案和专题研究结果,在2013年8月向部领导提出了下一步分阶段实现全国ETC联网的工作方案,部领导批准了这个工作方案。

交通运输部在全国开展的ETC工作也得到了国务院的重视,国务院领导多次批示加快ETC建设和应用,交通运输部领导也多次批示督促有关司局和单位加快工作。在经过2013年第四季度紧张的准备和协调后,交通运输部于2014年3月发布了《交通运输部关于开展全国高速公路电子不停车收费联网工作的通知》(交公路发〔2014〕64号),正式启动全国ETC联网工作。针对全国ETC联网工作,交通运输部做了分两批逐步实现全国联网的稳妥方案, 即2014年实现京沪等14省市区联网,2015年实现全国ETC联网。

在国家和交通运输部的强力推动下,各地交通部门和高速公路运营单位克服了大量困难,终于在2015年9月28日实现了全国ETC联网,完成了政府工作报告确定的目标,兑现了对社会和人民的承诺。

感悟:使命感与责任感是第一源动力

中国研发和建设ETC历时20余年,其中大量的经验和教训非常值得总结。我作为这项巨大科技工程的全程亲历者,在20多年的ETC科研开发、工程应用和全国推广中体会颇多,这里我仅从一个科技工作者的角度谈几点个人感悟。

一是使命感和责任感是坚持的动力。从事这项工作的使命感和责任感是逐步建立的,1997年交通部立项进行不停车收费系统研发时,仅仅考虑的是提高收费车道通行速度,1999年至2000年进行国家产业创新项目时,也是将重点集中在为行业提供重要的技术产品和装备上。真正使我们体会到ETC背后的社会责任源自我们团队2003年初承担交通部组织的京沈高速公路联网收费示范工程,一开始我们认为这项示范工程仅仅是用技术手段解决主线收费站设置过密的问题,但是在实施初期的协调会上部领导就明确提出这是落实“三个代表”思想的重要体现,这就提示我们要从政策、体制和社会的角度考虑这项工程的意义和长远影响。实际工作也证明了这一点,由于这项示范工程涉及北京、天津、河北、辽宁,要拆除部分省界主线收费站,工作中我们深深体会到行政体制、建设和管理体制、收费和财政体制、出行者的体验感,以及社会层面的反映等,有太多的矛盾和不协调。例如,天津与河北的省界主线收费站的拆除就涉及管理和政策的不一致,由于天津是运营公司负责管理,而河北是带有事业单位性质的单位在管理,权限、责任和授权均不一样,但拆除主线收费站,多个路段收费要一次完成,而不同性质单位的财务管理和现金管理方式存在较大差异,这就需要双方进行协调,由于双方归属不同的省(直辖市)级行政主体管理,协调起来有很多困难。再例如,原来有省界收费站时,收费发票由各省出具,拆除主线收费站后,车辆行驶多个不同省市路段后在出口一次缴费,这时应提供一张收费发票,而中国的征税体制是以省为单位、以发票为依据的,那么跨省联网后的通行费收据应该由哪个省提供?怎么提供?也成为了一个问题。而这些,只是诸多问题中的两个例子而已,还有一系列的管理和政策问题需要解决。好在示范工程有交通部的统一协调、有国家其他部门的支持、有地方交通主管部门的配合,各种问题逐个得到了解决,最终京沈高速公路联网收费示范工程比较顺利地完成了。

正是有了使命感和责任感,我们团队才能够面对一系列困难和挫折从而坚持下来。在ETC研究的起步阶段和技术开发阶段,正值我国科技体制改革的初期,课题承包已经全面推开,换句话说就是科技人员没有保底收入,即便是档案基本工资也要靠课题的提成来发放,而国家和交通部项目是不允许进行课题费提成的,因此团队在主要从事国家和部项目的研究和技术开发期间,收入是无法保障的。好在公路所采取了一定的措施,通过各种方式解决了ETC研发团队的部分收入,当然工资水平在公路所是最低的。面对这样的状况,ETC研发团队依然坚持了下来,这最重要的原因在于靠着从事这项工作的使命感和责任感,有了这个动力才使得我们的研究团队在收入较低的环境下团结一致、潜心研究,把研究、技术开发和服务坚持了下来,后来我们这个团队在2010年被交通运输部授予“交通运输行业优秀科技创新团队”称号,2011年获得科技部颁发的“十一五”国家科技计划执行优秀团队奖。

二是扎实的研究是成功的基础。ETC及其应用系统研发和推广的技术难度大且工程性极强,又与高速公路管理体系强相关,同时用户体验的好坏还决定了ETC的应用效果。中国ETC能够走到今天并实现大规模的应用,一个重要的条件就是有坚实的研究和技术基础,并尽可能地符合中国的实际和用户的需求。在1997年到2009年的研发和工程试验阶段,公路院(公路所)团队联合国内企业和高速公路运营单位持续进行了多年研究。回顾历史,可以看到研究团队是从基础技术研究开始的,然后到装备开发、标准制定、实验测试、系统集成和示范工程。通过持续不断的研究,我们团队形成了坚实的技术基础,这一基础使得我们在工程实践和全国推广中有能力为交通运输部和全行业提供有力的支撑,也使得我们在面对各种猜疑和干扰时能够从容应对。

我们还体会到,一个技术要成为大范围应用的产品或系统,不是一个科技项目的支持就能实现的,现在我们每天都能看到新技术产品的不断涌现,但是其基础研究或前期技术开发可能早就开始了,因此科技管理部门希望通过一个项目支持就实现技术成果的广泛应用是不现实的,现在宣传的很多案例似乎短时间内就突破了瓶颈并实现了规模应用,但是其前期大量的基础研究、技术开发和工艺完善是需要时间和大量投入的。

三是先进的实验条件是支撑。ETC技术的研究和开发对实验条件的要求比较高,这绝不是拿一套买来的(或者国外企业赠送的)OBU和路侧设备,找一个地方搭一个模拟车道就可以进行研究的。其实ETC的研究涉及很多无线电基础技术的研究,需要许多专门的实验设备和测试设施。公路所在涉足智能交通系统(ITS)研究的初期,就十分重视实验室的建设,在交通部的大力支持下先后进行了两期智能交通系统实验室的建设。第一期建设主要进行了自动车辆识别和电子收费试验室(AVI&ETC)以及交通工程监理检测中心试验室的建设,主要实验和测试能力包括基本无线电参数测量、AVI和ETC试验和测量、电磁兼容性测量(EMI和EMC)、光通信测量等(见交通部文件《智能运输系统工程研究中心试验室批复》基综字〔1998〕53号)。第二期建设主要包括DSRC和信息服务试验室、ETC野外试验平台、实体交通仿真试验室、安全保障试验室等(见交通部文件《智能运输系统工程实验室批复》交规划发〔2001〕690号)。2006年又在交通部和财政部的支持下建设了3米法微波暗室,使得公路院具备了在自由空间环境下测试无线电发射和接收性能的条件,同时还建设了具有高压放电环境下测试设备抗干扰能力的实验系统。以上这些建设为公路院和智能运输系统工程研究中心在智能交通领域的科学研究和实验提供了具有世界先进水平的条件,也使得在ETC领域的研究得心应手。

结束语

从1994年智能交通系统(ITS)这个名词出现,国内外对智能交通系统的开发已经进行了20多年,在众多的开发和应用中,ETC和定位导航系统无疑是两个开发最成功且应用最广泛的系统,而中国的ETC更是国际上覆盖路段最长、用户最多、系统规模最大的,在开发和应用过程中也是故事最多的。因此,我用了比较多的文字试图对其进行比较完整的叙述,也希望将这个过程中的重大决策和标志性事件呈现给大家。

【编辑:任燕】
【审核:余大鹏】
【终审:张波】

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