淺論我國智慧型運輸系統
(ITS)之發展策略

智慧型運輸系統(ITS)在國內之研究推動已有多年,但ITS是什麼?是一種新的運輸系統嗎?與現有的運輸系統或交通控制系統有何不同?我國應如何推動落實ITS?這是國內許多人常提出的問題,甚至許多從事運輸實務的工作人員也有這種困擾或迷惑,因此有必要對於ITS的發展背景、意義與我國應有的發展策略作探討。

ITS之發展背景

為因應龐大的運輸需求成長,運輸系統的主要發展途徑有二:其一是運用工程的手段進行基礎建設、以增加運輸系統容量,其二是以管理的手段來提高營運效率,在實務上則常以工程與管理兩種手段交互運用來改善運輸問題。美國是運輸系統最發達的國家,一向執世界運輸系統發展之牛耳,由美國運輸系統五十年來的發展歷史,即可窺知世界運輸系統發展趨勢之概要。美國於二次世界大戰後就大量興建公路系統,1960年代因主要州際公路系統已大致建設完成,乃就推動一項稱為TOPICS (Traffic Operation Program to Increase Capacity and Safety) 的交通改善計畫,以提高現有道路容量及安全,由聯邦補助公路系統計畫法案來提供資金,此即為運用管理的手段來改善當時的運輸問題。

1970年代以後因受世界能源危機的影響、經濟不景氣,公共建設資金短缺,無法再負擔重大運輸建設計畫之投資,美國運輸政策乃轉移為如何經營管理現有運輸設施,以低成本的投資達到最有效率的利用,即所謂「運輸系統管理」(Transportation Systems Management, TSM),並分別由聯邦補助公路法案包括州際公路、主要公路、次要公路、都市道路等提供資金來源,甚至有關都市大眾運輸系統之改善也可從大眾運輸法案獲得補助。

1980年代電子自動控制系統之技術發展已經成熟,引發許多全自動控制、無人駕駛之捷運技術研發,諸如個人捷運(PRT)、團體捷運(GRT)、及自動導引捷運(AGT) 等,在公路運輸系統方面也興起智慧車輛公路系統(Intelligent Vehicle Highway SystemIVHS)之構想與研究,並納入美國國家運輸政策中推動技術研發,期以改善交通擁擠問題,1990年更成立美國IVHS協會(IVHS America)積極推動,此IVHS即為智慧化運輸系統(ITS) 之雛形。

1990年代以來,美國的運輸發展政策注重提昇複合運輸的營運效率,1991年布希總統頒佈之「運具間陸面運輸效率法案」,即ISTEA (Intermodal Surface Transportation Efficiency Act),補助6.6億美元進行IVHS之技術研發。1994IVHS改名為ITS並進行國家級 ITS系統架構之研究,乃開ITS系統發展之先河。1998年頒佈之TEA-21法案(Transportation Equity Act for the 21st Century),除繼續推動運輸系統整合以提升運輸效率、改善運輸安全外,也以公路信託基金(Highway Trust Fund)12.8億美元(僅約佔TEA-21總預算之0.65%)補助ITS之研究、訓練、技術標準之發展、以及基礎設施之建置等。如今,美國的國家級ITS系統架構也已修正至最新之第五版,歐洲、日本、澳洲、加拿大等先進國家也隨後陸續研提其國家級ITS系統架構。

總而言之,美國歷年來運輸發展政策之主要目標是在改善運輸效率與安全,其運用或實施的一系列具體方法或手段,隨著時間與環境的不同而有1960年代的TOPICS1970年代的TSM1980年代的IVHS、以及1990年代以來的ITS等,一脈相承,運用的手段、方法、與名稱雖有所異,但追求改善運輸效率與安全的主要目標則一致。

ITS之定義

至於什麼是ITS?美國國家ITS發展架構(ITSA)的定義為:ITS係利用單一或整合的電子、電信、資訊等技術的系統,以改進陸面運輸的效率與安全。美國ITS協會(ITSA) 更進一步界定為:ITS係利用先進的電子、控制、電信、資訊等技術與運輸系統結合,以協助運輸系統之有效監控與管理,而達到減少擁擠、延滯、成本及提高效率與安全之目的。依據上述ITS的定義,ITS並不是什麼新的或神奇的系統,而只是一種觀念、或方法的新闡述而已,例如現有的許多都市交通號誌控制系統、台北市的公車與捷運系統所採用的悠遊卡收費系統、信義計畫區的停車資訊系統,以及高速公路的交通控制系統,乃至刻正推動中的電子收費系統等等,都是利用電子、通訊、與資訊等技術,本就屬於ITS之範疇,只是智慧化的地方或程度不同而已。其他既有運輸系統的各種設施與運具,亦可利用電子、通訊、與資訊等技術的加值,使這些運輸系統更具智慧化、運作起來更有效率、也更加安全,這就是ITS概念。

易言之,ITS只是改善運輸效率與安全的方法或手段之一,不是運輸系統的充分必要條件,也不是追求的具體目標。又ITS最適當的運用方式與技巧,必須視當地的時空環境與基本需求而定,故歐美與日本等先進國家所發展的ITS架構與內容、方法,只能做為我國發展ITS的借鏡,不宜一味的仿效抄襲,才不致於發生偏差。

我國發展ITS之重要課題

由於ITS的發展涉及的範圍甚廣,除了運輸系統外,尚包括電子、電信、資訊等科技產業,故歐美日等國的ITS發展均由中央政府主導,制定推動法案、編列預算,建立國家級的ITS系統架構,擬訂相關技術標準,做為各區域、都市、以及民間科技產業發展的依據。

交通部運輸研究所也於2002年完成我國發展ITS系統架構之研究,參考美國之發展經驗,擬訂國內ITS發展的九大服務領域,包括:先進交通管理服務(ATMS)、先進旅行者資訊服務(ATIS)、先進公共運輸服務(ATPS)、商車營運服務(CVOS)、電子付費服務(EPS)、緊急事故管理服務(EMS)、先進車輛控制及安全服務(AVCSS)、弱勢使用者保護服務(VIPS)、及資訊管理服務(IMS)等,系統架構可謂相當完整,但詳細的實施策略與方案措施,以及各級政府與交通運輸機構如何分工合作,民間產業如何參與發展等,均尚未深入探討建立共識,因此,如何切實有效推動發展國內ITS系統?國內ITS發展將面臨那些重要課題?值得進一步討論:

首先,我國ITS的發展重點與優先順序,應強調能與國內交通特性與既有基礎設施等相配合。我國的國情、交通特性與歐美國家有很大的不同,應徹底瞭解我國的交通設施狀況與交通特性,針對我國的交通問題與實際需要,擬訂務實的發展策略,確立先求有再求好的原則,先改善不足與不良的缺失,再求系統的先進革新,不可好高鶩遠,只顧追求理想、不顧現實環境。在優先順序方面,因為我國地狹人稠、資源有限,汽機車使用偏高,ITS之發展應優先考慮公共運輸系統的智慧化,包括城際旅客運輸與都市大眾運輸系統,以及各種運輸系統間之轉運設施與資訊導引,即所謂「複合運輸」,以配合發展公共運輸系統之運輸政策。

智慧型運輸系統是建立於既有的運輸設施基礎上,而不是像購置家電設備一樣,買來安裝就能使用。例如,先進交通管理服務(ATMS)需要有良好的交通工程設施、電腦號誌系統、再加上車輛偵測系統,資訊傳輸系統,以及車流模擬與號誌時制設計電腦軟體等,才能使交通控制系統更具智慧,提供更有效率的服務。在電子控制與資訊科技方面,我國IT產業方面或可勝任,但在車流模擬與交控軟體方面,國內交通領域卻很少針對交通特性如機車與混合車流等交通行為進行有系統的研究,也尚未研發建立適用國內交通特性的本土性交通模擬與交控套裝軟體。試想,沒有適用於國內交通特性的交控模式,再好的先進交通管理系統建置也無法發揮其應有的功能,可能只是虛有其表而已。

另就先進公共運輸系統(APTS)而言,國內除了台北市得天獨厚,有完善的捷運系統及路線密佈、班次頻繁的公車服務外,其它各大小城市的大眾運輸均仰賴公共汽車,而現有公車系統都是既路線少、又班次疏,旅客寥寥無幾。如果沒有先好好規劃建立一個良好的公車系統,增加路線與班次,大量投資購置車輛,改善埸站設施,而只一味地去追求裝置車輛定位系統、旅客資訊系統等,恐怕再怎麼智慧化的公車也是枉然,對於發展大眾運輸助益不大。因為國內都市大眾運輸系統的主要問題在於投資不足,不是公車不夠智慧化,所以,有良好足夠的公車系統應是智慧化服務的先決條件,其它ITS服務領域之發展亦然。

其次,ITS系統架構之發展,應該要有健全的推動機制,美國先後有ISTEATEA-21法案之支持與經費補助,也在其運輸部(DOT)設立一個專責機構(JPO)負責計畫審查與推動,而我國的ITS系統發展推動機制,雖然有直屬行政院「國家資訊通信發展推動小組(NICI)」的「智慧運輸組」,交通部也籌設「國家智慧型交通運輸基礎建設」(NITI)專案小組配合推動,但該專案小組是臨時性的任務編組,不僅偏制很小,而且沒有相關法案與足夠的預算支持,要靠地方政府交通機構及民間相關產業去自行發展,恐怕很難有顯著的成果。

此外,在ITS的定義與系統架構的認知上,交通部運輸研究所所研訂的我國ITS系統架構,主要係仿照美國的ITS系統架構,其思考邏輯與使用名詞對國內各界均感生澀難懂,又缺乏推廣溝通,除了少數較有研究的學者專家外,一般民眾很難瞭解該系統架構的內容與意義,甚至許多交通運輸從業人員亦是一知半解,不容易建立共識、產生共鳴,也將影響我國ITS系統之推動。

我國ITS之發展策略

當一個國家或都市的運輸系統硬體建設達到某種程度後,或政府缺乏資金提供龐大的運輸建設時,為繼續提高運輸容量,就必須考慮如何利用電子通信資訊等高科技與管理技術,將既有運輸設施加值、使之更具智慧,以提供更有效率與安全的服務,也就是ITS系統。美國積極推動ITS系統已有十幾年,目前尚且在研發與試驗訓練階段,可見ITS的發展還有一段很遙遠的路程,因此,ITS系統將是未來世界各國運輸系統長期發展的主要趨勢。由於我國現有運輸系統尚未完備,交通工程設施品質亦不夠精緻,加以我國交通特性與歐美國家不同,所以,我國ITS系統之發展策略,不能完全仿照歐美先進國家,應配合我國國情、既有基礎設施、行政法制架構、及相關產業發展等,研擬本土性的長短期發展策略,分期實施,循序漸進,不宜操之過急。

我國現階段的ITS系統發展目標,應設定在運輸系統本身的改善與品質提升,由於現有各種運輸系統的缺失或不足情況不同,智慧化要求的地方或程度也互異,因此,ITS系統發展的短期策略應著重於改善既有運輸系統的最基礎設施、或原本就不夠精緻、不太智慧的部分,使它們的智商提高一些,服務品質提昇一點,以滿足民眾對運輸服務的基本需求。換言之,目前應該把ITS系統視為改善運輸系統或提高運輸系統服務績效的「部分工具」或「部分技術」,不宜當做改善運輸的「全套工具」或萬靈丹,亦即將ITS系統的觀念、技術、與經費預算納入經常性的運輸系統服務績效的改善項目中,逐步提高運輸系統的智慧與服務績效,而不宜將ITS系統視為一種新而獨立的運輸系統來發展。

由於ITS系統將是未來運輸系統發展的主流,世界主要國家之ITS發展,都採取「政府主導(Government driven)」原則,積極推動研發,所以,就ITS的長期發展策略而言,我國政府也應該儘早確立一個ITS發展的推動機制,制定相關法規制度與行政作業程序,明訂中央政府與地方政府的權責關係,建立共識分工合作,並整合產、官、學、研等各界的所有資源,籌措經費、培養專業人才,一方面有計畫的進行交通持性與相關技術的基礎研究、開發、與應用,一方面研訂符合國際化的技術標準、通訊協定、與驗證程序,以促進民間相關ITS產業的參與。易言之,長期發展策略可把ITS視為一種獨立的新運輸系統來推動,進行全國性的ITS基礎建設(NITI),包括九大發展領域的所有服務系統,建置完善的偵側、監視、管制、傳輸、顯示等基本功能的ITS系統,以期未來使各種既有或新建的運輸系統都具有智慧、更具親和力,達到更有效率、更安全的運輸服務的最終目標。