根據交通部定義,所謂的智慧道路,是指「以道路為主體、以資料為核心、以服務為目的,並透過對道路資料的蒐集、分析、發布與協作,實現提供用路人智慧化服務為目的的新世代道路。」
簡單來說,若將道路比喻成人類,人類有眼睛等感知器官,有大腦做分析決策、掌管記憶、進行語言溝通,還有神經系統控制動作,而道路也一樣。藉由感測器蒐集、儲存資訊,經過大數據分析後,將決策資訊透過通訊網路與運輸工具溝通,進而協作導引運輸工具。在經歷這些過程後,沒有生命、硬梆梆的道路,也能變得「智慧」。
智慧道路 為了用路安全、交通順暢而生
目前,智慧道路的應用,是為了「用路安全」、「交通順暢」而生。以用路安全來看,西班牙電信、西雅特汽車(SEAT)、汽車配件大廠法可賽(Ficosa)、電信裝置製造廠愛立信(Ericsson)便曾在巴塞隆納奧斯皮塔萊特的街道上,進行聯網汽車和5G輔助駕駛的測試合作。實驗發現,透過C-V2X技術,車輛能與周圍的汽機車、自行車、行人、交通號誌等所有元素進行通訊,進而提供輔助駕駛。

愛立信與高通合作基於5G通訊之C-V2X技術。資料來源:Telefonica、資策會MIC
而在交通順暢部分,日本推動的「UTMS新交通管理系統」,首先導入號誌資訊,再運用交通信號預測系統(Traffic Signal Prediction Systems,TSPS),以紅外線Beacon,配合車輛的位置和速度,提前向駕駛傳送路口號誌資訊,接著由車載機根據實際交通狀況和駕駛場景,提供適當的速度建議與資訊。這麼做的好處,包括減少不必要的急加速、急減速,維持安全穩定的駕駛,並降低碳排放。
那台灣在智慧道路的推動現況為何?早在2009年,在行政院科技顧問組指導下,資策會便設立「車載資通訊產業推動辦公室」(Telematics Promotion Office , MOEA,簡稱TPO),積極推動國內車載資通訊產業鏈建構,並利用3G、4G、DSRC等通訊,結合路側和雲端設備,與國內業者展開智慧巴士、智慧租車等各種車聯網的創新服務試驗。

智慧路側系統外觀圖。資料來源:資策會軟體技術研究院
近年來,隨著5G、雲端運算、人工智慧等先進技術興起,又為車聯網帶來進一步發展,如今,藉由聯網車輛、車路通訊與協同與道路基礎設施系統,已經能提供用路人智慧化的服務,並落實、應用在各式智慧道路場景中。
智慧道路安全警示系統 提升駕駛和行人用路安全
特別的是,今年3月,資策會開發的「智慧道路安全警示系統TranXonSafe」,主要利用人工智慧與物聯網技術,提早警示用路人可能面臨的風險,進而間接降低事故發生率的整合型解決方案,最終榮獲2022 Artificial Intelligence Excellence Award。

全球各區域不同使用者交通死亡比例結構。資料來源:WHO世界衛生組織
事實上,道路安全始終是國人每天出門在外最關心的議題之一,即便在大眾運輸普及的今日,仍然有不少人仰賴個人運具,來滿足每天「行」的需求。但現代人生活步調快、事事追求效率,往往會忽略用路過程中面臨的風險。以都會區的交通特性來看,擁有高便利性的機車,是許多通勤民眾的首選運具,再加上外送、快遞等類型的服務普及,又推升了機車的市場成長率。目前全台平均每1.6人,就擁有一輛機車。如此高密度的數量,讓機車經常成為道路交通事故的受害者。

台灣交通事故人數與當事者類別。資料來源:警政署道路事故資料
有鑑於此,「智慧道路安全警示系統TranXonSafe」的研發,正是為了提升駕駛和行人的用路安全。綜觀整套系統分為三階段,首先,系統運用監視器與雷達擷取周邊道路動態資訊,接用利用人工智慧(AI-Edge)演算法,進行載具物件辨識、軌跡追蹤與動態預測,最終估算衝突機率,並發布警示資訊。
系統裡的重要部件,包括工業級AI-Edge、感應設備與網路通訊設備,其中,工業級AI-Edge用來執行核心的人工智慧演算法,可以在天晴下雨、白天晚上時,全天候辨識經過路口的載具種類、移動速度,並預測未來的移動趨勢,最終判斷碰撞的可能風險。

系統架構圖。資料來源:資策會軟體技術研究院
「智慧道路安全警示系統TranXonSafe」在台北、桃園等縣市的易肇事路口,進行兩年多的實地驗證與數據蒐集後,已經證實系統能解決車輛在路口轉彎處未禮讓行人、大型車輛內輪差、非號誌化路口車流衝突等問題,且能直接或間接降低路口的肇事率,提升用路人「行」的安全,尤其在車流量大的路口,成效更是顯著。
隨著智慧車產業日益蓬勃,道路自然需要一同「智慧化」。針對台灣複雜的「混合車流」環境,必須要由政府建立起系統性架構,帶領整個產業齊力合作,掌握強化道路感知能力的感測技術、增加道路溝通能力的通訊技術、道路的分析決策、協作行動與記憶學習等,邁向道路智慧化的五大關鍵,才能將台灣帶往兼具安全、效率與節能的「穩定車流」環境。
(文章僅反映作者意見,不代表交通部立場)
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