摘要:本文通過對中國高速公路智能交通做一系列網絡調查,分析目前國內高速公路智能交通市場現狀、存在的問題以及未來發展趨勢。傳統上把高速公路智能交通系統分為監控系統、收費系統、通信系統等三大系統,本文則根據國內智能交通發展狀況,主要針對高速公路道路監控與ETC兩個方面加以闡述。
文/ ITS智能交通雜志記者 彭嬋
高速公路因其具有線型好、設計標準高、交通流量大、行車速度快等特點,已經成為人們出行的首選。近年來,全國各大城市周邊高速公路的交通流量持續上升,也產生了一些問題,比如在高速公路主線上行駛的車輛進入收費區后,減速繳費,造成的阻塞現象越來越嚴重。某一地段發生交通擁堵后,不能及時將信息傳遞給出行者,讓人們選擇其他通道。
隨著電子、信息、通信等高新技術的發展,為解決高速公路交通問題提供了新的思路和手段。建立以信息技術為核心的智能交通系統就是解決高速公路供需矛盾和交通暢順、安全等問題的新途徑。
早在上世紀90年代開始,我國有關部門就開始了對高速公路智能交通系統展開基礎性研發工作,隨著我國高速公路建設的快速發展,智能交通系統也在不斷完善中。目前國內從事智能交通行業的企業約有2000多家,主要集中在道路監控、高速公路收費、3S和系統集成環節。其中約有200多家企業從事高速公路收費系統相關產品的生產,并已取得了具有自主知識產權的高速公路不停車收費雙界面CPU卡技術。一些龍頭企業也在高速公路機電系統、高速公路智能卡等領域占據了重要的地位。
根據2011年4月中國交通運輸部發布的《交通運輸"十二五"發展規劃》,到"十二五"末,我國國家高速公路網將基本建成,高速公路總里程將達到10.8萬公里。屆時將覆蓋90%以上的20萬以上城鎮人口城市。在未來,伴隨我國高速公路仍將保持快速發展,高速公路智能交通系統的市場需求將保持旺盛態勢。
本文通過對中國高速公路智能交通做一系列網絡調查,分析目前國內高速公路智能交通市場現狀、存在的問題以及未來發展趨勢。傳統上把高速公路智能交通系統分為監控系統、收費系統、通信系統等三大系統,本文則根據國內智能交通發展狀況,主要針對高速公路道路監控與ETC兩個方面加以闡述。
一、真正意義上的智能交通尚未實現
高速公路智能交通的建設情況反映著一個國家和地區的交通發達程度乃至經濟發展的整體水平。與發達國家相比,中國高速公路智能交通系統起步較晚,重視程度也還不夠。根據中國智能交通協會的研究,發達國家的智能交通系統投入占高速公路建設總投資的7%-10%左右,而我國高速公路智能交通投資占整個基建工程投資額的1%~3%之間。
因而當問到"您認為目前國內高速公路實現智能化了嗎",只有有7%的網友認為"已經實現",30%的網友認為"只有部分地區的高速公路實現",61%的網友則認為"真正意義上的智能交通尚未實現"。(見圖1)
圖1 您認為目前國內高速公路實現智能化了嗎
而問到"您認為什么樣的高速公路算是實現了智能交通"時,7%的網友認為"有不停車電子收費系統就算智能化",7%的網友則更重視"能為出行者提供交通誘導、路面信息等",高達84%的網友則認為"收費、監控、通信三大系統同時實現智能化、網絡化"才能算是實現了智能交通。(見圖2)
圖2 您認為什么樣的高速公路算是實現了智能交通
當問到"您認為目前高速公路智能交通系統最急需實現的是什么"時,16%的網友選擇了"ETC全國聯網",33%的網友選擇了"監控高清化、數字化、網絡化",50%的網友則選擇了"為出行者提供信息服務"。(見圖3)

圖3 您認為目前高速公路智能交通系統最急需實現的是什么
近年來,中國在ETC建設上步伐較快,認為只要有ETC就算是智能交通的網友,會比較樂觀的認為中國高速公路智能交通已經實現。但大部分網友對智能交通仍然有較高要求,認為只有三大系統都實現智能化才能算是真正意義上的智能交通。
另外,從網友的回答可以看出,ETC與出行者信息服務這兩項與出行者相關的系統是否實現智能化,成為判斷是否為智能交通的重要因素,而且是急需解決的問題,對道路監控和高速公路管理則不太關心。
雖然高速公路智能交通是智能交通系統中重要的一部分,但由于其投入大、工期長、項目范圍窄等特點,就投資機會而言,城市交通的機會最大,城市軌道交通智能化的增長速度最快,高速公路的投資機會最少。相對城市智能交通而言,高速公路智能交通系統的真正實現或許沒那么快。但如果在與出行者相關的服務做好,則會極大地提高人們對高速公路智能交通的認可。
二、ETC走向融合
ETC系統不僅提高高速公路收費車道通行能力,減少運營與物流成本,還有效實現節能減排,是高速公路智能交通系統中重要的一部分。我國的ETC系統經過多年發展,在標準體系、建設規模、跨區域聯網以及產業化發展等方面都取得了較好成效。截止2013年12月,全國ETC車道數達到5500多條,ETC用戶超過600萬,ETC交易量約占全國收費公路總交易量的8%-9%。但是,與發達國家相比,中國的ETC普及率還有待提高。根據國家統計局公布的2012年民用汽車保有量數據,現有的ETC安裝量從全國范圍來看,剛剛超過5%。
當問到"您認為以下哪一措施最能促進ETC的普及"時,8%的網友認為"全部收費站均設置ETC通行道",8%的網友認為"為ETC卡使用者提供折扣",8%的網友認為"政府強制推行ETC的使用",16%的網友選擇"實現ETC全國聯網",16%的網友選擇"實現ETC卡的跨行業應用",25%的網友選擇"實現高速公路管理的信息化、智能化"。(見圖4)
圖4 您認為以下哪一措施最能促進ETC的普及
從網友的回答看,"降低ETC讀卡機價格"沒有人選,"為ETC卡使用者提供折扣"只有8%的比例,說明由于ETC的種種優點,人們對ETC的認可度比較高,用戶在價格方面并不敏感。從增加ETC通行道、實現全國聯網、實現ETC卡跨行業應用到高速公路管理的信息化,這些選項都與高速公路運營管理有關,說明ETC的普及還需要從管理方面著手。
而當問到"您認為ETC市場推廣的瓶頸最主要是什么"時,16%的網友認為是"尚未找到合適的運營模式",16%的人認為是"大部分使用國外芯片,價格高、與國標不符",58%的網友則認為是"地方利益導致使用受到區域限制",另有8%的網友選擇了"其他"。至于產品方面的原因如"產品不成熟,穩定性不夠"與"市場不規范,存在惡性競爭"則沒有人選。(見圖5)
圖5 您認為ETC市場推廣的瓶頸最主要是什么
目前,我國ETC的關鍵設備比如電子標簽、天線、IC卡、消費終端系統等主要由國內企業制造,電子標簽射頻芯片等核心部件也實現了國有化。隨著集成接收、發射和喚醒功能的一體化專用射頻芯片的研發與生產,電子標簽產品的穩定性、可靠性等方面有了顯著提高。另一方面,截止到2013年年底,深圳金溢、北京聚利、北京萬集、中興通訊、東海電腦以及埃特斯這六家公司占據了共計約91.42%的ETC市場份額。ETC市場格局較為穩定,進入市場的門檻也逐漸提高,這就意味著ETC市場的發展越來越規范。因此,制約ETC推廣的瓶頸,還是在管理方面。
就運營模式來說,中國如何實現ETC卡跨行業應用,不僅需要技術的創新,更需要行業管理的創新以及商業整合的創新。國外的經驗提供了很好的借鑒。比如日本的ETC卡是由各家信用卡公司發行,而ETC卡片閱讀機則在車廠、汽車用品店、家電量販店等地販賣。此外還要經由專門機構進行ETC卡片閱讀機的安裝及車輛情報的登錄才能開始使用。日本的ETC卡共有兩大類,一種是ETC專用卡,只能使用在付費道路的ETC系統,用來支付道路通行費。另一種是整合型ETC卡,除了使用在ETC系統外,還具有一般信用卡的功能,可以在一般商店進行信用卡付款。當然,最關鍵的還是需要政府政策支持和宏觀管理上的協調,也需要業界的廣泛共識,更加重要的是運營商之間需要互相協商,制定出一個符合各方利益的解決方案。
三、政策推動成為ETC發展一大特點
2007年5月,中國頒布了ETC國家標準。2008年底,中國ETC服務大規模開通。從引進ETC到國內開始廣泛應用,政府一直是這一系統的大力推行者,并制定了相關的標準與各項政策。當從標準制定、政策推動、聯網等不同角度選出三件與ETC相關的事件,問到"您認為以下哪一事件對ETC發展影響最大"時,50%的網友選擇了"交通運輸部發布《關于改進提升交通運輸服務的若干指導意見》,要求各地政府在ETC聯網、"一卡通"互聯互通等方面加大資金投入"。16%的網友認為是"GBT-20851國家標準的頒布",33%的網友則選擇了"京津冀魯晉五省市高速公路區域聯網電子收費開通,成為全國第二大ETC聯網區域"。(見圖6)
圖6 您認為以下哪一事件對ETC發展影響最大
隨著國家標準GB/T20851《電子收費專用短程通信》在2007年3月17日的正式發布和交通部門的大力宣貫的推廣,中國ETC行業有了自己的國標。國內先后有十幾家企業的產品通過了ITS中心的專業檢測,且已形成較為完善的ETC產業鏈。而交通運輸部發布《關于改進提升交通運輸服務的若干指導意見》,要求各地政府在ETC聯網、"一卡通"互聯互通等方面加大資金投入的政策。各地政府很快對這一政策做出了反應,比如江西省交將力爭ETC覆蓋率超過90%,河北省則規劃2014年底全省高速公路收費站100%建有ETC車道,天津市也將在年內基本實現天津高速公路所有收費站均有ETC車道。這些舉措直接推動了ETC系統的發展。同時,ETC聯網也獲得政策支持,規模效應也有力促進了ETC產業的發展。
在問到"您認為要實現ETC聯網存在最大的障礙是什么"時,50%的網友選擇了"分省分段收費系統聯網后難以保證結算信用"33%的網友認為是"ETC系統存在國家標準和地方標準,改造需要成本",只有8%的網友認為"ETC價格高,用戶少",另外有8%的網友選擇了"其他"。(見圖7)
圖7 您認為要實現ETC聯網存在最大的障礙是什么
除了各地方ETC前端設備的兼容外,要實現區域聯網,還要要求ETC車道所占比例達到合適標準,還要對現有網絡進行軟件、硬件升級。即使技術問題完全得到解決,對于如何在于實現收費收入的合理分配也是一個棘手的問題。
當問到"您認為ETC全國聯網會在什么時間段出現"時,41%的網友預測在"2015~2017年",33%的網友則認為是"2017~2020年",8%的網友樂觀的估計是在"2014~2015年",8%的網友認為是"2020年以后",還有8%的網友則認為這一狀況"不會出現"。(見圖8)
圖8 您認為ETC全國聯網會在什么時間段出現
而當問到"您認為ETC大規模應用會在什么時間段出現"時,8%的網友認為"2014~2015年",16%的網友認為要"2020年以后",33%的網友預測是"2015~2017年",41%的網友則認為將在"2017~2020年"之間出現。(見圖9)
圖9 您認為ETC大規模應用會在什么時間段出現
交通運輸部副部長馮正霖表示,京、津、冀、魯、晉五省市高速公路ETC聯網范圍的擴大邁出了全國ETC聯網運行的第一步,交通部將繼續推動聯網收費范圍的擴大,爭取在"十二五"末實現全國聯網。但也有業內人士指出,目前ETC聯網運營規則和客戶服務規范不完善,難以全方面、多方位實現區域合作。加之目前國內ETC國家標準和地方標準某種程度處于并存狀態,僅長三角、京津冀魯晉區域幾處實現ETC聯網,距離全國ETC聯網還有相當路程要走。王笑京則認為,擴大ETC聯網區域肯定是一個必然的趨勢,但首先要做好的是不斷擴大ETC的用戶量,讓ETC形成規模效應。
四、高速公路監控走入網絡高清時代
隨著我國高速公路的大量修建,對高速公路監控系統的需求越來越大,要求也逐步提高。高速公路監控系統,已經從以非壓縮光平臺解決方案為代表的標清時代,邁向以IP流媒體/IP全交換解決方案為代表的高清時代。
當問到"您認為目前國內高速公路智能監控系統比較適合采用什么系統"時,25%的網友選擇了"模擬與數字混合的系統",高達75%的網友則認為應該采用"數字化系統"。(見圖10)
圖10 您認為目前國內高速公路智能監控系統比較適合采用什么系統
早期高速公路的建設都是分段投資、分段建設,因而監控系統也是單路段獨立建設。在高速公路視頻監控系統應用上,較為成熟的依然是模擬視頻監控系統。隨著交通量、運輸規模的持續擴大,目前系統傳輸距離短、擴展能力不足、資源無法實現共享、無法集中監控管理等問題逐一顯現。數字化改造勢在必行。
當問到"您認為高速公路視頻監控實現聯網最大的困難在于什么"時,25%的網友認為是"信息存儲、傳輸等問題造成了瓶頸",25%的人選擇了"系統升級改造需要成本",50%的網友則認為是"管理體制、地方利益等問題"。(見圖11)
圖11 您認為高速公路視頻監控實現聯網最大的困難在于什么
高速公路視頻監控聯網,可以打造更為強大的安防綜合管理系統平臺,不僅能實現路網的視頻監控功能,同時可進行信息管理與發布,構建應急指揮系統等其他應用功能。但是,從獨立系統、獨立使用管理、獨立信息模式下的視頻監控系統升級為聯網后的大平臺,不可能一蹴而就。從技術來看,傳輸、存儲都不是問題,關鍵因素還是在管理部門。
在問到"您認為高速公路監控系統最急需實現的是什么"時,5%的網友認為是"高清化,使圖像更為清晰,識別度更高",40%的網友認為是"網絡化,以實現具備更為強大的綜合管理系統平臺",55%的網友則選擇了"視頻智能分析,從而實現預警"。(見圖12)
圖12 您認為高速公路監控系統最急需實現的是什么
圖像高清化、管理網絡化、視頻分析智能化,這三點都是高速公路監控系統的發展趨勢,但是大部分網友認為最急需實現的是視頻智能分析這一項。究其原因,通過智能分析實現預警,能及時檢測出交通異常事件,能配合交通誘導系統疏導交通等,這是監控系統對出行者最直接的服務,關系到出行者切身利益。
當問到"您認為高速公路視頻監控是否會實現高清化"時,10%的網友認為"僅僅從交通控制與管理來說,高清的需求不明顯,所以不需要全面高清",20%的網友認為"由于高清監控與原有系統兼容的問題,實現高清需要全面升級改造,所以只有部分新建項目會實現高清",70%的網友認為"高清是趨勢,技術、價格都不是問題,高速公路視頻監控都將升級為高清"。(見圖13)
圖13 您認為高速公路視頻監控是否會實現高清化
從使用的角度來說,標清或720P的高清已經基本能滿足道路交通監控的要求。隨著全國各省份基于H.264標清技術全面應用,行業對圖像監控的清晰度要求也越來越高,從而引入網絡高清,在省域聯網要求下,基于H.264標清以及高清的混合組網將占有主導地位。不可否認的是,高清將是未來發展方向。
五、高速公路智能交通市場將保持快速發展
在問卷最后,當問到"您認為什么樣的企業更容易獲得高速公路監控項目"時,5%的網友認為"大品牌的企業更容易獲得項目",5%的網友選擇"報價低的企業更容易獲得項目",25%的網友選擇"與政府關系好更容易獲得項目",30%的網友則認為"有相關經驗的企業更容易獲得項目",但仍然有30%的網友相信"有實力的企業更容易獲得項目"。(見圖14)
圖14 您認為什么樣的企業更容易獲得高速公路監控項目
雖然很多智能交通企業都希望能介入高速公路智能交通系統的項目,但其門檻相對比較高,中標的難度相比其他項目也大。單純靠報價低,或者政府公關,并不能保證得到項目。那些大品牌、有實力、有經驗的企業還是比較有優勢。這也保證了高速公路智能交通系統的質量。
2013年6月,國家發改委正式公布了《國家公家公路網規劃(2013年-2030年)》,規劃到2030年國家高速公路網總規模約11.8萬公里,國家高速公路投資大約需2.5萬億(見圖15、圖16)。根據行業經驗,高速公路智能交通系統建設項目中,對監控、收費和通信三大系統的設備采購費用占比較大,監控系統、收費系統和通信系統的采購費用分別占到整個智能交通系統投資的10%、15%和25%左右,剩余為基礎建設及人工等其他費用。
圖15 歷年中國高速公路三大系統建設市場規模
(資料來自中國智能交通協會)
圖16 中國歷年高速公路智能交通系統建設總規模
(資料來自中國智能交通協會)
除了新建項目外,我國高速公路已經進入集中升級改造的階段,每年需要升級改造的道路里程將不斷增加。按照新建系統造價的30%計算,每年僅升級改造方面的市場需求就將超過30億元以上,考慮到通脹及對智能交通系統建設的重視程度不斷提高,未來幾年高速公路對智能交通系統的建設將存在巨大的需求。