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產業技術評析

智慧交通發展趨勢與技術方向
發表日期:2019-07-10
作者:陳嘉茹(工研院)
摘要:
在創新技術的加持之下,智慧城市已經實現,且將持續擴展。目前智慧城市最需要三種技術的支援,包括:資訊與通訊技術(ICT)、以物聯網(IoT)互連的實體裝置、地理資訊系統(GIS)。另在智慧城市的各項應用中,又以智慧交通最具成長潛力且臺灣有強烈的需求,為各項應用中的重中之重,其解決方案供應商除了以往的大型國際科技企業外,近年來已陸續出現許多新創業者提出足以改變未來生活型態的解決方案,這些新創正開發創新的技術以緩解交通壅塞,包括從智慧停車解決方案到路線改善平台等,解決方案主要類型包括聯網基礎設施(Connected infrastructure)、車輛連線能力和追蹤(Vehicle connectivity & tracking)、智慧路徑規劃(Smart routing)、車聯網(V2X)技術(Vehicle-to-everything (V2X) tech)、製圖和規劃(Mapping & planning)、停車(Parking)。

全文:

壹、智慧城市的發展具社會效益及經濟效益
 

根據聯合國預估,2050年時全球將有三分之二的人口(約50億人)居住在都市,2030年將出現43個超過千萬人的巨型城市。因都市人口密度持續增加,將會帶來交通、安全、汙染及能源耗竭等城市居住與治理新挑戰。故全球各國紛紛致力於智慧城市的發展,希望嘗試資訊與通訊技術(ICT)解決方案,處理城市公共議題,打造更好的居住環境,並創造經濟價值。
 

在創新技術的加持之下,智慧城市已經實現,且將持續擴展,變得更加精緻。根據CB Insights的市場規模資料,未來6年內全球智慧城市的市場規模,預計將達到1.4兆美元。
 

CB Insights的報告指出,智慧城市最需要三種技術的支援,包括:資訊與通訊技術(ICT)、以物聯網(IoT)互連的實體裝置、及地理資訊系統(GIS)。透過這些技術收集大量資料後,針對城市的運作即時的提出警訊或智慧化的自動改善。但這些技術只是支援智慧城市發展的一部分。以長期來看,一個成功的智慧城市應該如同一個智慧有機體,處理傳入的資料,順暢高效提供城市及市民所需,不會浪費任何資源,也不會有任何人為錯誤。
 

貳、智慧交通為重點應用,聚焦管理、停車、減量三方向
 

在智慧城市的各項應用中,又以智慧交通最具成長潛力且臺灣有強烈的需求。依 MarketsandMarkets 的報告指出,全球智慧城市市場最主要為智慧交通、智慧建築、智慧公用事業以及智慧公民服務四大塊。其中,又以智慧交通最具市場規模及成長潛力。另依工研院產科國際所2018年針對臺灣22縣市對「智慧城市需求」調查,智慧交通亦為各縣市均面臨的重點議題,依城市或鄉村面臨的議題不同,城市的問題多為塞車、停車及交通安全,鄉村主要為接駁、安全。故智慧交通的發展又為智慧城市各項應用中的重中之重。
 

根據CB Insights的資料,智慧交通目前聚焦在三大方向,包括交通管理、停車管理及減少車輛:
 

一、交通管理
 

智慧技術可用於連結車輛、基礎設施、公共運輸和人,提高行動能力和安全。透過街道安裝感測器,追蹤道路上、來自市民車輛和智慧型手機的資料,以深入瞭解交通流量模式、道路堵塞、道路施工、道路狀況等。
 

阿姆斯特丹已經使用智慧交通管理系統,即時監控交通情況,讓該市能夠在道路上廣播有關目前車程時間的資訊,幫助駕駛決定在特定時間採取最佳路線。巴塞隆納也將智慧交通技術整合到市區的基礎建設中。利用蒐集到的交通資料,設計出更高效的全新公車網路。該市並利用智慧車輛技術,協助管理埃爾普拉特機場的交通。
 

二、停車管理
 

根據CB Insights的資料,城市許多的交通問題來源起因為「找停車位」,漫無目的開車找停車位,不僅浪費能源,也增加交通壅塞。透過智慧交通的技術,如嵌入地面的感測器可識別停車位有無車輛停放。這些物聯網感測器可將資料傳輸到雲端智慧停車平台,然後彙整到城市的即時停車地圖上。駕駛可以由手機上的應用程式擷取列出最近停車位的地圖,節省時間和金錢。此外,車輛非法停放在某處時,此技術可輕易提醒交通執法人員。另追蹤和管理停車位,甚至可讓車位所有人實施動態定價。
 

三、規劃減少車輛的未來
 

解決交通問題的最佳解其實是減少車輛的使用,故智慧交通的另一個重點是共乘技術。如Uber和Lyft等公司進入全球各地的城市後,對於停車的需求可能不如現今這麼多。又如Sidewalk Labs 在多倫多東部海濱Quayside地區的智慧城市規劃中,規劃了一個堆疊式停車場,一旦自駕或共乘車輛讓車庫的需求減少,可轉變為其他用途,包括綠地和購物中心。
 

圖1 Quayside地區的停車場將隨著時間轉變

資料來源:CB Insights (2019/06)
圖1 Quayside地區的停車場將隨著時間轉變
 

參、新創公司提供多元創意智慧交通解決方案
 

以往智慧城市解決方案供應商多以大型國際科技企業為主(根據 Navigant Research 的資料,十大智慧城市供應商依序為Cisco、Siemens、Microsoft、IBM、Hitachi、Huawei、SAP、Panasonic、Ericsson、GE),但近年來,已陸續出現許多新創業者提出足以改變未來生活型態的智慧城市解決方案。根據CB Insights的報告,這些足以撼動傳統生活型態的新創業者約200家,其中有40多家聚焦在智慧交通,這些新創公司正開發創新的技術以緩解交通壅塞,包括從智慧停車解決方案到路線改善平台等,歸納這些新創公司的技術類型包括:
 

一、聯網基礎設施(Connected infrastructure)
 

此類新創讓基礎設施變得更智慧,包括道路、交通號誌和路燈等,利用感測器系統即時追蹤街道活動。如以色列新創 Valerann 正打造「用於偵測的感測器硬體」和「用於分析交通資訊的軟體」,透過感測器偵測道路資訊,並透過分析用來預測事故、控制號誌調配車流,未來更用來支援自駕車輛。另 WayCare 等其他新創主要專注於資料分析,接收和處理來自 GPS、電信基地台、行動裝置和攝影機的資訊。
 

二、車輛連線能力和追蹤(Vehicle connectivity & tracking)
 

此類新創努力連結車輛,實現追蹤和監控功能。資料可進行封裝,以通知車隊業主、城市管理人員有關交通、潛在天氣相關問題和其他道路事故的減速情況。如英國新創 Vivacity Labs 開發了可以幫助城市追蹤和監控車輛的車輛感測器。另瑞典新創 vDexi 開發連接器可從車輛收集數據,並將數據參數傳輸給服務提供商或保險業者。
 

三、智慧路徑規劃(Smart routing)
 

此類新創開發導航平台,接收即時交通資訊,以將交通量降至最低的方式引導車輛。如以色列新創 Moovit 藉由群眾外包導航資料以改善路徑規劃。另英國新創 Citymapper 透過交通數據資料蒐集分析,為用戶提供從出發點到目的地的最佳路線,近年更從線上跨到線下,推出實體公車服務,透過即時資料收集,改善倫敦交通狀況與公車路線。
 

四、車聯網(V2X)技術(Vehicle-to-everything (V2X) tech)
 

此類新創聚焦在開發車聯網相關技術。如以色列新創 Autotalks 開發車聯網新晶片組,可同時支援DSRC和C-V2X通訊技術,允許車輛共享彼此的位置和行車速度。另美國新創 Savari 正開發能夠實現車聯網(V2X)通訊的感測器,讓車輛能與彼此和基礎設施點通訊。此技術仍在極前期階段,仍有待5G通訊技術的發展,才能擴增應用範圍。
 

五、製圖和規劃(Mapping & planning)
 

如三菱支持的動態地圖平台(Dynamic Map Platform),正描繪高度詳細的都市環境地圖,以幫助都市即時監控道路。另Urban Footprint等其他新創正建立地圖資料,可幫助城市模擬未來的行動能力和土地使用情況。
 

六、停車(Parking)
 

此類新創包含使用 AI 指引設施(AIpark)、行動列表平台(ParkWhiz)、共享停車場 (Zenpark)等,使停車更輕鬆、更高效。
 

肆、結語
 

全球各地城市智慧技術系統的開發和實施方興未艾。智慧城市的趨勢會繼續迅速蔓延到全球的每個角落,因為它為城市提供了更高效和可持續的新解決方案。根據ABI Research的研究,到2022年總計75個智慧城市,其政府、企業、市民每年將可省下5兆美元。然城市需要先對這些計畫投入大量資金,才能開始獲得回報。缺乏適當的資金,是造成許多城市難以採用智慧技術的巨大障礙。此外,為智慧城市建設新的基礎設施,是需要花上數年的複雜過程。在做出如此重大而昂貴的決策前,需要徹底研究,尤其是因為各個城市都必須制定自己專屬的行動計畫。如對奈及利亞和日本,一個城市的適當智慧解決方案就會非常不同。
 

在智慧城市的各項應用中,交通問題困擾著世界各地的城市,隨著都市化和人口成長導致更多擁堵,將會更加惡化。經分析智慧交通以市場面來看具成長潛力,且臺灣多數城市均有強烈的需求,為各項應用中的重中之重。其解決方案供應商除了以往的大型國際科技企業外,近年來已陸續出現許多新創業者提出足以改變未來生活型態的解決方案,這些新創正開發創新的技術以緩解交通壅塞,包括從智慧停車解決方案到路線改善平台等,解決方案主要類型包括聯網基礎設施(Connected infrastructure)、車輛連線能力和追蹤(Vehicle connectivity & tracking)、智慧路徑規劃(Smart routing)、車聯網(V2X)技術(Vehicle-to-everything (V2X) tech)、製圖和規劃(Mapping & planning)、停車(Parking)。
 

(本文作者為工研院產科國際所執行產業技術基磐研究與知識服務計畫產業分析師)


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更新日期:2019-04-25

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