国际观察丨日本2020年国土交通白皮书-新一代智慧交通技术的开发与应用
摘 要
在日本国土交通省6月发布的《国土交通白皮书2020》中，重点介绍了日本在智慧交通领域的研究进展和社会试点情况。
本篇首先节选并翻译了日本智慧交通领域中诸如MaaS、ETC2.0、自动驾驶等前沿技术开发与试点应用的相关内容，而后结合国内的研究现状，提出了我国智能交通行业下一阶段发展的几点启示和建议。
前 言
日本国土交通省于今年6月26日发布了《日本2020年国土交通白皮书》，开篇阐述了日本国内新冠疫情对各领域造成的影响，第二部分对当前日本国内社会经济及生活环境现状做了全面的总结，在第三部分中提出了日本政府对未来国土交通各领域的发展愿景及施政动向。
图1 《日本2020国土交通白皮书》概要
日本为了持续提升国家竞争力，于2019年6月14日发布了《创造世界最先进的数字国家宣言》，并成立了IT综合战略本部，由内阁总理大臣担任本部长，与国土交通省共同推进落实日本社会各领域的数字化、智慧化的进程。
在今年的《国土交通白皮书》中，重点介绍了智能卡全国互通、“出行即服务”（MaaS）、ETC2.0、先进型安全车辆（ASV）、小汽车出行诱导与自动驾驶等智慧交通技术应用的情况。
本篇首先节选并翻译了日本智慧交通领域中诸如MaaS、ETC2.0、自动驾驶等前沿技术开发与试点应用的相关内容，而后结合国内的研究现状，提出了我国智能交通行业下一阶段发展的几点启示和建议。
一、关于智慧交通领域前沿技术开发与应用
1.市民出行IC卡在全国范围的互认互通
自2001年Suica（一款交通IC卡）进入市场以来，交通卡作为普遍使用的出行结算手段迅速在日本普及。当时，各个轨道运营企业都单独发行了各自的IC卡，且不同运营企业间IC卡不互通，所以导致市民在乘坐不同运营企业的轨道线路出行时需要持有多张卡。
在此背景下，日本政府2013年起开始促进不同企业间IC卡的互认互通。这一举措有效提高了人民的出行便利性，也进一步推动了IC卡在日本民众出行中的普及度。在2019年12月，日本主流的9种IC卡的月活量就超过了2.5亿次。
根据《交通政策基本计划》中的既定目标，2020年日本将全面推动IC卡在全国范围内的互认互通，以进一步提高国民出行的便利性。
2.MaaS在日本国内的试点及相关政策实施
在ICT、AI等技术革新和智能手机迅速普及的背景下，MaaS模式的出现将大大改变日本公共交通领域的现状。2019年，国土交通省和经济产业省共同在全国多个城市试点开展了一项名为“智能出行挑战”的智慧化出行推广项目，旨在通过向社会推广新型出行服务模式来解决交通从业者逐年减少的问题，同时促进地方的政企合作。
2019年6月，为了打造“新型交通模式事业”的全国范例，国土交通省选择了19处推行MaaS出行模式的试点地区，其中包括6处都市、近郊型（人口稠密型）地区，5处郊外型（人口稀疏型）地区和8处观光景点型地区。另外，在普及MaaS模式的同时，还引入了基于AI技术的响应式出行以及绿色慢行等新型运输服务模式。
为了切实推进MaaS出行模式的普及，在不断强化现实空间中不同出行方式连接的同时，同样需要重视交通运营数据的整合与协同利用。为此，国土交通省于2019年9月召开了交通运营企业专题研讨会，并于2020年3月制定了《关于MaaS数据协同的联合指南》。
日本政府认为在MaaS模式中推行相对灵活的出行费用浮动机制，将有利于交通与观光、零售、医疗、教育等其他社会行业融合，调动社会整体的参与积极性。因此先后出台了《关于促进地区公共交通的活性化及再生根据法律》修正案及《新型出行服务事业认定计划》，为符合新型出行服务的行业提供了一定程度上自定运价的自由度。同时还成立了“新型出行服务协议会（MaaS协议会）”，以更好地服务从业者。
今后，为了更好地发挥MaaS模式带来的附加价值，以及促进更广泛的社会合作，日本政府在持续协助各地区构筑MaaS发展模型的同时，还将在无现金化出行和交通信息数据利用等方面作出努力。
图2 各地区MaaS项目试点推进情况
3.关于ETC技术的普及应用与升级研究
目前，日本国内所有高速公路及大部分的收费道路都已支持使用ETC出行，截至2020年3月，全国安装ETC的车辆累计达到7053万台，高速公路ETC使用率约为92.9%。根据调查结果，日本高速公路拥堵成因有近3成是由于收费站节点导致的，近年来ETC的高度普及使这一现状基本得到解决，同时也有助于减少小汽车CO2排放带来的环境负荷。为了鼓励民众更多地选择ETC作为自驾出行的支付手段，政府设置了对ETC车辆的出行费用的特别折扣，同时也在不断丰富着ETC的使用场景，如今ETC智能卡可以在收费道路以外的诸如停车、乘船等结算场合使用。
日本从2015年8月开始，正式销售ETC2.0车载终端，截至2020年3月已累计安装了493万台。相比于ETC1.0，ETC2.0的车载终端可以与在全国高速公路上设置的约1700个ETC2.0路侧装置进行双向信息交互，一方面可以接收来自路侧机的实时道路拥堵等信息，为车辆出行时的路径选择提供主动诱导，另一方面也可以向路侧机上传车辆的行驶速度、利用路径、急刹车等车辆运行数据，在应对路面拥堵、提高驾驶安全性和智慧性方面发挥着重要作用。
图3 ETC2.0技术的应用场景
4.关于ASV技术的应用及未来深化研究
为了减少路面交通事故的发生，通过智能化系统为驾驶员的安全驾驶行为提供支援，日本国土交通省自1991年起就牵头制定ASV技术（Advanced Safety Vehicle,先进型安全车辆）的研究计划，并积极推动与汽车制造商及相关团体等合作，同步开始了实车的研发和量产推广。为了切实推进ASV技术全产业链的积极性，在2001年的第三期ASV推进计划中提出了要对研发单位提供金钱和技术的全方位支援，以及向ASV车辆的经销商和购买者提供定向的资金补助。
功能层面上，目前已被广泛普及的ASV系统已经能够实现包括自主缓冲刹车、车道维持在内的多种功能。在现行的第6期推进计划中提出，下一阶段的ASV技术要针对驾驶员驾驶状态识别、运行速度智能化控制以及自动驾驶等功能的社会化应用进行更深入的研究。
图4 ASV车辆的应用场景
5.关于自动驾驶技术的试点情况及深化研究
为了降低交通事故的发生率，以及解决少子化、老龄化社会带来的驾驶员不足、人口稀疏地区内高龄者出行不便等社会问题，日本政府开始着力于发展自动驾驶技术，并提出了以下三个2020年度的发展目标：
1、在全国高速公路上普及3级自动驾驶（可应对除极端场景外的高度自动驾驶技术）。
2、在限定地区普及无人驾驶出行服务。
3、完成高速公路场景下无人驾驶车队在卡车后方的跟随驾驶测试。
并且在面向自动驾驶的道路环境改造、技术研发升级以及社会试点试验等三个方面出台了一系列的支持政策与具体措施。
道路环境改造方面。国际上，作为联合国全球车辆法规调和论坛（WP29）的共同议长，积极推动了关于自动驾驶国际标准的讨论与制定，2019年6月发布了自动驾驶领域减轻碰撞灾害相关的国际标准。在日本国内，为了确保3级、4级自动驾驶技术的安全推广，于2019年5月成立了《道路运输车辆法》的修正案，追加了有关“自动驾驶车载装置”的安全标准。此外，政府致力于推动路面环境改造，如安装路面电磁信标等辅助装置，同时也在2020年2月的内阁会议上对《道路法》作出了与自动驾驶路面环境改造相关的修订。
技术研发升级方面。日本在官方发布《性能认定制度》中承认了自动刹车辅助系统对自动驾驶技术升级有促进作用，开始研究配备自动刹车辅助系统的“安全驾驶支持车辆”。同时，日本政府也在积极推动全国范围内高速公路的数据一体化协同运用。
社会试点及试验方面。自2019年6月开始，日本政府就开始了一项长达6个月的自动驾驶车辆服务试点试验，试验内容是利用自动驾驶车辆提供某地区的出行末端接驳服务，还利用了3台远程监视器记录了完整的实验过程。其次，从去年开始，陆续选取了多个试点地区，开始投放中型自动驾驶巴士和观光型小巴提供地区交通的运营服务。最后，还在今年开展了高速公路场景下无人驾驶车队在卡车后方的跟随驾驶测试。
图5 开展自动驾驶技术的社会运营试验
二、对我国智能交通发展启示和建议
当今正处于百年未有之大变局、大变革时代，科技革命加快技术与交通产业融合，将产生新的基础设施、新的交通方式、新的治理模式、新的运营组织和新的出行体验，推动未来交通模式颠覆性变革。结合日本的实践经验，对我国智能交通行业发展提出以下几方面的建议：
1.加速推进高品质的完整出行服务新体系
未来出行将逐渐向“体验经济”时代的全人群、全链条、一站式出行服务转变。日本近年来正在全国范围内广泛开展试点以MaaS为代表的出行服务新模式。我国应从以下两个方面着力布局未来新型出行服务体系，一是打造以政府引导、企业主导的自上而下发展模式，推动对MaaS体系顶层设计研究和核心关键技术研发应用；二是自下而上由点及面推进MaaS应用推广，以核心城市多方式交通出行服务为试点，推动城市间城际、高铁和航空等交通方式时刻表精准衔接、支付体系快捷联通、信息服务综合一体，循序渐进推进MaaS应用。
2.结合新基建加速推进车路协同体系建设
日本凭借ETC2.0技术，在车路协同的社会推广方面已经取得了长足的进展。我国应主动结合新型基础设施建设的总体部署，大力推进基于科技端的智能交通基础设施建设。一是推进以5G、人工智能为载体的智慧道路、智慧高速等融合类基础设施建设，提升车与车、车与人、车与基础设施间的通信和信息互换能力；二是探索新型基础设施建设与运营模式，通过统一运营、集中管理模式推动数据开放共享和深度应用。
3.加速自动驾驶多模式多场景创新应用
为了解决少子化、老龄化带来的社会问题，日本正在积极地向自动驾驶的装备研制、环境改造、立法支持等方面不断创新突破。聚焦城市复杂交通环境的管理服务诉求，我国应加强自动驾驶技术研发和示范应用。积极探索自动驾驶技术多模式多场景应用示范，鼓励技术成熟的企业逐步开展自动驾驶商业化应用，重点在园区、港口、机场、矿山等区域开展公交、出租、货运、物流的自动驾驶多模式测试和运营示范，实现特定环境下自动驾驶车辆市场化应用。
4.培育开放聚合的智能交通产业生态圈
在智慧交通各领域的技术开发和社会推广方面，日本都非常注重与政府对企业的引导，促进产业链的协同合作。通过各种手段激活全行业的积极性，形成全社会的合力，是实现智慧交通产业生态圈的高效迭代升级的关键所在。因此我国也应加强政企合作的智能交通建设机制，建立健全智能交通产业良性发展环境，强化市场的资源配置能力，推动交通产业生态圈跨界融合，构建开放聚合的创新发展生态圈。一是构建政府引导、市场主导的开放包容产业发展格局，推动政企共建共享智能交通全产业链；二是完善智能交通产业发展机制体制保障，推进智能交通全产业链协同发展。
参考文献
[1] 日本国土交通省 《国土交通白书2020》