交通運輸自動化 即時穩定又安全
- DIGITIMES企劃
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交通運輸對任何地區而言，就有如血液循環系統之餘人體一樣的重要，因此世界各國無不努力積極改善擴充交通運輸系統的乘載能力及運輸效能。但隨著運輸需求的不斷膨脹，不斷地擴充硬體設施或增加道路面積，不但可能力有未逮，人稠地峽的區域，也會碰到難以施展的困難。
因此，如何在現有的交通建設基礎上，以目前已知的科技，如電腦、網路、通訊、控制及先進管理等技術，提升交通運輸的效率、安全與舒適，便成為世界各國有志一同的交通政策，也讓攸關「智慧交通」發展成敗的自動化技術，變得更加重要。
自動化技術對交通運輸的幫助
想要有效達到交通運輸自動化的目標，首先要能蒐集、處理、應用及傳遞大量的交通資料與交通資訊，才能讓自動化科技做出正確判斷，達到即時、穩定及安全的三大目標。
如由ASFiNAG公司營運的奧地利國家交通管理中心，負責高速公路(motorways)及快速公路(expressways)的規劃、建造、維護、營運及收費，總共有1個國家交通管理中心及9個區域交通管理中心，維護營運路網長度長達2,175公里，總共包含150座的隧道(隧道總長354公里)及5,134座的橋梁，ASFiNAG公司還須負責橋梁及隧道的維護與管理，任務可說是相當複雜與艱鉅。
為了能有效紓解嚴重壅塞問題、提供行旅交通資訊、加速處理交通事故，以及解決行旅突發困難等交通運輸的主要目的，奧地利國家交通管理中心的運作平台，是以電子地圖為顯示操控狀態之底層，可點選各種設備、事件等，以圖層方式顯示於電子地圖上，再點選各種圖例進入設備執行操控，交通管理中心的操控人員可利用滑鼠、鍵盤，同時進行跨螢幕的操作，並且具有事件管理功能，可以登錄、確認及修改事件資訊，另外也可以查詢各項即時路況。
類似的管理方式，目前也已普遍應用於國內的交控系統，如高速公路中區交通控制中心的控制台已於2011年12月時，將螢幕尺寸予以整合統一，並利用KVM切換器，讓各個控制席位僅留用一組鍵盤滑鼠，桌面雜亂的現象獲得很大的改善；南區交通控制中心也已於2012年7月時比照辦理。
奧地利國家交通管理中心在資訊發布及用路人資訊提供部分也很多元化，行前資訊服務方面，可透過手機、網路查詢及行動化應用裝置(App)查詢即時交通資訊；行駛途中，除可利用路上的動態顯示板DRS(Dynamic Road Signs)、資訊可變標誌VMS(Variable Message Signs)及轉板標誌RS(Rotation Signs)獲取即時路況資訊外，並可利用手機、平板電腦或車上導航機取得即時交通資訊。
值得一提的是，奧地利國家交通管理中心有一項很特別的交通控制與管理策略，也就是在控制中心監看車流狀況時，如產生不穩定的車流時，會利用主線每一車道上所設置的動態顯示板DRS(Dynamic Road Signs)，針對每一車道的行駛速率進行管制，俾達到主線車流穩定及行駛速率均勻化的目的。
交通建設積極導入自動化技術
因應交通運輸自動化的需求，各類科技應用也不斷開發中，並已進入實用階段。如日本NEC所開發的HOV/HOT車道乘員數監控系統，主要是利用近紅外線照相機及偵測系統，同步偵測車輛前窗及側窗之影像，有效篩選可能違規之小客車車輛影像、車牌號碼、時間及里程等資料，以避免未滿3人之小客車佔用高乘載管制路段。
國內即將於2013年完工通車的國道1號五股至楊梅段拓寬工程，也將導入HOV車道乘員數監控系統，但由於為國內首次建置之試辦計畫，目前的系統偵測率準確度，僅要求要達50%以上且誤報率小於30%，離全面取代人工取締，還有一段距離，但隨著影像辨識技術的逐步提升，相關應用的推廣將是指日可待。
而在防止交通災難方面，類似技術也已出現。奧地利業者SICK就推出一套進入隧道前可偵測車輛溫度之設備(Hotspot Detector)，利用熱影像錄影機(thermal imaging cameras)及雷射掃描器(laser scanners)偵測過熱車輛，若在隧道入口前建置此一系統，可避免高風險車輛進入隧道中，如發生2012年5月7日國道5號雪山隧道火燒車的交通事故，若當時就已經有這套系統，就可能提早提出警告，不但可能避免後續災難的發生，也可提早引導車流，避免交通堵塞的現象發生。
自動化技術對汽車工業的影響
除了交通智慧建設開始導入大量自動化技術外，各大車廠也已開始積極推動V2V、V2I通訊技術與示範計畫。如果車輛與車輛之間能夠彼此分享、交換資訊，路上交通就會更為安全，如一向以注重汽車安全而聞名的Volvo等歐洲各大車廠，就加入了由歐洲多家車廠與零件供應廠商所組成的CAR 2 CAR通訊協會，並且希望在2016年將車輛間通訊技術標準化，建構出共通之車輛間通訊平台。
一旦車輛間的通訊技術能夠標準化，車輛與車輛處於一定的範圍內時，就會自動相互連結，傳送彼此的位置、速度、方向等訊息，道路上的設施如道路標誌、紅綠燈等，也可以傳送訊息給靠近的車輛，系統即可自動提醒駕駛人各種交通狀況，如提早知道遠在前方三、四個路口的紅綠燈狀況，或是前方車輛拋錨，必須立即減速或變換車道，以免發生車禍的狀況。
如果有道路正在進行施工或因為舉辦活動進行交通管制，交控單位也可透過自動化技術，將相關訊號傳給準備經過之車輛，讓駕駛人可以提早改道或變換車道，以因應前方無法通行或車道縮減的臨時狀況。
但如果交通運輸自動化僅是提供訊息，讓駕駛自行判斷，又很難達到自動化能夠降低人為判斷錯誤的價值訴求，也因此衍生出「先進駕駛輔助系統(Advance Drive Assist System；ADAS)」的應用與商機。
國內業者目前在ADAS的領域方面，已累積相當豐厚的研發與測試技術能量。如在經濟部技術處指導下，工研院資通所於2012年完成臺灣首座彈性、可控的車載資通訊動態整合測試與驗證環境建置，能提供需要實路移動測試的技術發展、設備製造、與應用開發業者進行完整的測試與驗證。
前述整合測試環境建立了完善的測試流程、測試項目，包括：車載資通訊設備之無線電波頻譜分析、美規與歐規車載通訊協定相容性驗證、設備互通性測試、設備效能分析與實車道路測試等，並可提供各界便利之實驗操作環境與實驗數據收集之功能，以加速測試之完成。
此外，工研院為協助國內車載資通訊業者如：導航機、行車記錄器，車機，手機等終端設備業者，強化行車安全、節能、環保等功能，為既有產品加值，以強化市場競爭力，開發完成SVIG(Smart Vehicle Information Gateway)終端與遠端服務平台。透過 SVIG 終端所內建的各式感測器、OBD II與智慧演算，可即時蒐集與分析車輛動態，再以無線通訊與各類終端設備界接，提供用車人危路辨識與預警、與駕駛節能行車建議。而 SVIC 遠端服務平台，可將接收到的資訊，有系統的分析駕駛行為、油耗等資訊，以提供車隊管理之最佳建議。
自動化技術讓智慧交通進入實用階段
隨著交通運輸自動化技術迅速成熟，智慧交通系統也正由建置階段，迅速進入實用階段，如我國運輸政策白皮書中的「智慧型運輸系統(Intelligent Transportation System；TIS)」，已將轉型為「智慧型運輸服務(Intelligent Transportation Services)」，下一階段的推動策略，將以「整合式運輸服務(Integrated Transportation Services)」為核心，將現有的ITS各項服務與各項交通基礎設施進行更緊密的整合，以提供更符合民眾與交通管理單位需求之服務。
根據運輸政策白皮書揭櫫的優先方案及預期具體目標，包括提升全國2,000個號誌路口的車流運轉效能，減少平均車輛停等延滯達5%；完成全國鐵路平交道路口之安全控制系統，降低平交道事故次數20%；完成鐵路車站(100%)之轉乘或複合運輸整合即時資訊；更新公共運輸路網，擴大聰明公車、智慧站牌與新型站牌的服務範圍，協助公共運輸計畫降低能源消耗5%及減少污染排放5%的目標；完成「交通資訊雲端資料庫Open Data API」之建立，促進交通資訊加值產業的發展；多卡通電子票證將遍及臺鐵與客運的所有路線(100%)等，都有助於交通運輸自動化技術的發展。
