Loading article…
高度道路交通システム（ITS ）は、さまざまな交通手段や交通管理に関連するサービスを提供し、利用者がより多くの情報を得て、より安全で、より協調的で、「スマートな」交通ネットワークの利用を可能にすることを目的とした高度なアプリケーションです。[ 1 ]
これらの技術には、事故発生時に緊急サービスを要請する機能、交通法規を執行するためのカメラ、状況に応じて速度制限を変更する標識などが含まれる。
ITSはあらゆる輸送モードを指す場合もあるが、 2010年7月7日に制定された欧州連合指令2010/40/EUでは、ITSを、インフラ、車両、利用者を含む道路輸送の分野、交通管理、モビリティ管理、および他の輸送モードとのインターフェースにおいて情報通信技術が適用されるシステムと定義している。[2] ITSは、道路輸送、交通管理、モビリティなど、多くの状況で輸送の効率と安全性を向上させるために使用できる。[ 3 ] ITS技術は、混雑した道路の容量を増やし、移動時間を短縮し、予期しない道路利用者に関する情報の収集を可能にするために、世界中で採用されている。[ 4 ]
ITS分野における政府の活動は、国土安全保障への関心の高まりによってさらに促進されている。提案されているITSシステムの多くは、道路の監視も伴うが、これは国土安全保障の優先事項である。 [ 5 ]多くのシステムの資金は、国土安全保障機関から直接提供されるか、その承認を得て提供される。さらに、ITSは、自然災害や脅威の結果など、大規模な死傷者が出るような出来事の後、都市中心部の人々の迅速な集団避難において役割を果たすことができる。ITSに関連するインフラストラクチャと計画の多くは、国土安全保障システムの必要性と類似している。
発展途上国では、農村部から都市部への人口移動は異なる形で進行してきた。発展途上国の多くの地域では、自動車の普及や郊外の形成が著しく進むことなく都市化が進んでいる。自動車を購入できるのは人口のごく一部に過ぎないが、自動車はこうした複合交通システムにおける混雑を著しく悪化させている。また、自動車は深刻な大気汚染を引き起こし、重大な安全上のリスクをもたらし、社会における不平等感を増幅させている。人口密度の高い地域では、徒歩、自転車、オートバイ、バス、電車といった複合交通システムによって、こうした人口密度に対応できる可能性がある。
中国、インド、ブラジルといった発展途上国の他の地域は、依然として農村部が大部分を占めているものの、急速に都市化と工業化が進んでいる。これらの地域では、人々の自動車化と並行して、自動車インフラの整備が進められている。しかし、富裕層と貧困層の格差が大きいため、自動車を所有できるのは人口のごく一部に過ぎず、貧困層向けの高密度な複合交通システムと、富裕層向けの高度に自動車化された交通システムが交錯する形となっている。
インテリジェント交通システムには、自動車ナビゲーション、交通信号制御、可変メッセージ標識などの基本的な管理システムから、より高度で相互接続されたアプリケーションまで、幅広い技術が組み込まれています。これらの技術は、いくつかの主要な分野に大別できます。[ 6 ]
現代の運用における基礎的な要素は、 GPSデバイスを用いたテレマティクスシステムの利用である。
さらに、高度なモデリングと過去の基準データとの比較を可能にする予測技術が開発されています。具体的な技術については、この記事の次のセクションで詳しく説明します。[ 10 ]
高度道路交通システム（ITS）向けには、さまざまな形態の無線通信技術が提案されている。UHF 帯およびVHF帯の無線モデム通信は、ITSにおける短距離および長距離通信に広く利用されている。
IEEE 802.11プロトコル、特に802.11p（WAVE）または米国インテリジェント交通システム協会（ ITSA）と米国運輸省が推進する専用短距離通信（DSRC）802.11bd規格を使用すれば、350mの短距離通信を実現できます。理論的には、これらのプロトコルの通信範囲は、モバイルアドホックネットワークやメッシュネットワークを使用することで拡張できます。
長距離通信にはインフラネットワークが利用される。これらの方式を用いた長距離通信は確立されているが、短距離通信プロトコルとは異なり、大規模かつ非常に高価なインフラ整備が必要となる。
近年の車両エレクトロニクスの進歩により、車両に搭載されるコンピュータプロセッサの数を減らし、より高性能なものへと移行が進んでいます。2000年代初頭の一般的な車両には、非リアルタイムオペレーティングシステムを搭載した、ネットワーク接続されたマイクロコントローラ/プログラマブルロジックコントローラモジュールが20個から100個搭載されていました。現在の傾向は、ハードウェアメモリ管理とリアルタイムオペレーティングシステムを備えた、より少数で高価なマイクロプロセッサモジュールへと移行しています。新しい組み込みシステムプラットフォームにより、モデルベースのプロセス制御、人工知能、ユビキタスコンピューティングなど、より高度なソフトウェアアプリケーションの実装が可能になっています。インテリジェント交通システムにとって、おそらく最も重要なのは人工知能でしょう。
「フローティングカー」または「プローブ」データは、他の輸送ルートで収集された。生データを取得するために、大きく分けて4つの方法が用いられた。
大都市圏では、アンテナ間の距離が短いため、理論的には精度が向上します。この方法の利点は、道路沿いにインフラを構築する必要がなく、携帯電話ネットワークのみを利用できることです。しかし実際には、三角測量法は複雑になる可能性があり、特に同じ携帯電話基地局が2つ以上の並行するルート（例えば、側道のある高速道路、高速道路と通勤鉄道、2つ以上の並行する道路、またはバス路線でもある道路など）をカバーする地域では複雑になります。2010年代初頭までに、三角測量法の人気は低下し始めました。
フローティングカーデータ技術は、他の交通量測定方法に比べて以下のような利点がある。
電気通信および情報技術の技術進歩は、超近代的な最先端のマイクロチップ、RFID（無線周波数識別）、および安価なインテリジェントビーコンセンシング技術と相まって、世界中のインテリジェント交通システムにおける運転者の安全性の向上を促進する技術的能力を強化しました。ITSのセンシングシステムは、車両およびインフラストラクチャをベースとしたネットワークシステム、すなわちインテリジェント車両技術です。インフラストラクチャセンサーは、必要に応じて道路内または道路周辺（建物、柱、標識など）に設置または埋め込まれる、破壊不可能な（道路内反射板など）デバイスであり、予防的な道路建設メンテナンス中に手動で配布したり、迅速な展開のためにセンサー注入装置を使用したりすることができます。車両センシングシステムには、識別通信のためのインフラストラクチャと車両間および車両とインフラストラクチャ間の電子ビーコンの展開が含まれ、また、世界の重要区域で運行する車両の継続的な監視を強化するために、必要な間隔でビデオ自動ナンバープレート認識または車両磁気署名検出技術を使用することもできます。
誘導ループは、路盤に設置することで、ループの磁場を通過する車両を検知します。最もシンプルな検出器は、一定時間（米国では通常60秒）にループを通過する車両の数をカウントするだけですが、より高度なセンサーは、車両の速度、長さ、種類、および車両間の距離を推定します。ループは、単一の車線内にも、複数の車線にも設置でき、非常に低速または停止している車両だけでなく、高速で走行する車両にも対応します。
ビデオカメラを用いた交通流計測と自動事故検知は、車両検知のもう一つの形態です。自動ナンバープレート認識などで使用されるビデオ検知システムは、路面や路床に直接部品を設置する必要がないため、この種のシステムは「非侵入型」交通検知方式として知られています。カメラからの映像はプロセッサに送られ、車両が通過する際の映像特性の変化が分析されます。カメラは通常、道路上または道路に隣接するポールや構造物に取り付けられます。ほとんどのビデオ検知システムでは、プロセッサに基準となる背景画像を「学習」させるための初期設定が必要です。これには通常、車線間の距離や道路からのカメラの高さなどの既知の測定値を入力することが含まれます。1つのビデオ検知プロセッサは、メーカーやモデルにもよりますが、1台から8台のカメラからの交通を同時に検知できます。ビデオ検知システムの一般的な出力は、車線ごとの車両速度、台数、車線占有率です。一部のシステムでは、車間距離、車間距離、停車車両検知、逆走車両警報などの追加出力も提供されます。
Bluetoothは、走行中の車両から位置情報を正確かつ安価に送信する方法です。走行中の車両に搭載されたBluetoothデバイスは、道路沿いに設置されたセンサーによって検出されます。これらのセンサーが相互接続されていれば、走行時間を計算し、出発地と目的地のマトリックスデータを提供することができます。他の交通計測技術と比較すると、Bluetoothによる計測にはいくつかの違いがあります。
Bluetooth デバイスが車両に搭載されるようになり、携帯電子機器の放送も増えるにつれて、時間の経過とともに収集されるデータの量は、移動時間や推定目的においてより正確で価値のあるものになります。詳細については、[ 15 ]を参照してください。
タイヤノイズ、エンジンノイズ、エンジンアイドリングノイズ、クラクション、空気乱流ノイズの累積音からなる音声信号を使用して、道路上の交通密度を測定することも可能である。路側に設置されたマイクロホンが様々な車両ノイズを含む音声を拾い、音声信号処理技術を使用して交通状態を推定することができる。このようなシステムの精度は、上述の他の方法と遜色ない。[ 16 ]
レーダーは、交通の流れを測定したり、停車車両や立ち往生車両を検出したりするために、道路脇に設置されます。ビデオシステムと同様に、レーダーはセットアップ中に周囲の環境を学習し、車両と他の物体を区別することができます。また、視界の悪い状況でも動作できます。交通流レーダーは、「サイドファイア」技術を使用して、狭い帯域ですべての交通車線をスキャンし、通過する車両の数をカウントして交通密度を推定します。停車車両検出（SVD）および自動事故検出には、道路の広い区間に沿ってすべての車線をスキャンする360度レーダーシステムが使用されます。レーダーは、他の技術よりも長距離で優れた性能を発揮すると報告されています。[ 17 ] SVDレーダーは、英国のすべてのスマート高速道路に設置されます。 [ 18 ]
さまざまなセンシング技術からのデータをインテリジェントな方法で組み合わせることで、交通状況を正確に判断できます。路側で収集された音響、画像、センサーデータを利用するデータ融合ベースのアプローチは、個々のさまざまな方法の利点を組み合わせることが示されています。[ 19 ]
2015年、EUは自動車メーカーに対し、衝突事故の際に運転者を支援する欧州の取り組みであるeCallをすべての新車に搭載することを義務付ける法律を可決した。 [ 20 ]車載eCallは、車両乗員が手動で行うか、事故後に車載センサーが作動して自動的に生成される。[ 21 ]作動すると、車載eCallデバイスは音声とデータの両方を含む緊急通報を最寄りの緊急拠点[ 21 ]（通常は最寄りのE 1-1-2公共安全応答拠点、PSAP）に直接送信する。音声通話により、車両乗員は訓練を受けたeCallオペレーターと通信できる。同時に、音声通話を受信したeCallオペレーターに最小限のデータセットが送信される。
最小限のデータセットには、時刻、正確な位置、車両の進行方向、車両識別情報など、事故に関する情報が含まれます。汎ヨーロッパのeCallは、すべての新型型式認証車両に標準オプションとして搭載されることを目指しています。eCallシステムのメーカーによっては、携帯電話ベース（車載インターフェースへのBluetooth接続）、統合型eCallデバイス、またはナビゲーション、テレマティクスデバイス、料金徴収装置などのより広範なシステムの機能となる可能性があります。eCallは、欧州電気通信標準化機構による標準化と、フランスや英国などのEU加盟国のコミットメントを条件として、早ければ2010年末までに提供される予定です。
欧州委員会が資金提供するプロジェクトSafeTRIPは、Sバンド衛星通信を利用して道路安全性を向上させ、強靭な通信を提供するオープンなITSシステムを開発している。このようなプラットフォームにより、EU域内における緊急通報サービスのカバー範囲が拡大する。
ITSは公共交通機関のデジタル化において重要な役割を果たし、運用効率の向上と乗客体験の改善につながる。[ 22 ]主要なアプリケーションは、ユーザーへのより良い情報の提供と運用の合理化に重点を置いている。
最も一般的な用途の 1 つは、リアルタイム乗客情報 (RTPI)の提供です。これらのシステムは、公共交通機関の車両に搭載された GPS 追跡装置を使用して、車両の位置と速度を継続的に監視します。このデータは、到着時刻と出発時刻の正確な予測を計算し、モバイル アプリケーションやバス停のディスプレイを介して乗客に提供するために使用されます。 [ 23 ]
もう一つの重要な変革分野は電子チケットです。スマートカードやモバイルアプリなどを用いたデジタル決済および認証システムは、旅行者にとってより便利な体験を提供します。これらは、エストニアの国家システムのように、さまざまな交通手段（バス、電車、フェリーなど）間、さらには異なる都市や地域間でもシームレスな移動を可能にする統合チケットプラットフォームへと発展させることができます。[ 24 ]これらのITSアプリケーションから収集されたデータは、交通当局が旅行パターンをより良く分析し、ルートを最適化し、サービス計画全体を改善するのにも役立ちます。
交通取締カメラシステムは、カメラと車両監視装置で構成され、速度制限やその他の道路交通法規に違反する車両を検知・識別し、ナンバープレート番号に基づいて違反者に自動的に違反切符を発行します。違反切符は郵送されます。用途例：
最近、一部の地域では、道路の混雑状況やその他の要因に応じて変化する可変速度制限の実験が始まっている。通常、このような速度制限は、状況が良いときに速度を上げるのではなく、状況が悪いときに速度を下げるように変更される。一例として、ロンドンを一周する英国のM25高速道路がある。M25の最も交通量の多い14マイル（23km ）の区間（ジャンクション10～16）では、1995年から可変速度制限と自動取締りが併用されている。初期の結果では、移動時間の短縮、交通の流れのスムーズ化、事故件数の減少が示されたため、1997年に恒久的な実施となった。M25でのその後の試験は、今のところ決定的な結論には至っていない。[ 25 ]
日本は高速道路にセンサーを設置し、前方に車が故障していることをドライバーに知らせている。[ 26 ]
道路上での通信協力には、車車間、車車とインフラ、およびその逆が含まれます。車両から取得されたデータは、中央で融合および処理するためにサーバーに送信されます。これらのデータは、雨（ワイパーの動作）や渋滞（頻繁なブレーキ動作）などのイベントを検出するために使用できます。サーバーは、単一または特定のドライバーグループ専用の運転推奨事項を処理し、それを無線で車両に送信します。協調システムの目標は、道路の安全性を高めるために通信およびセンサーインフラストラクチャを使用および計画することです。道路交通における協調システムの定義は、欧州委員会によるものです。[ 27 ] [ 28 ]
インテリジェント交通システム世界会議（ITS世界会議）は、ITS技術を促進するための年次見本市です。ERTICO – ITSヨーロッパ、ITSアメリカ、ITSアジア太平洋が、毎年開催されるITS世界会議と展示会を後援しています。毎年、このイベントは異なる地域（ヨーロッパ、アメリカ、またはアジア太平洋）で開催されます。[ 29 ]最初のITS世界会議は1994年にパリで開催されました。[ 30 ]
新たなモビリティとスマート交通モデルが世界中で台頭しています。LimeやBirdのような自転車シェアリング、カーシェアリング、スクーターシェアリングのサービスは人気を集め続けており、多くの都市で電気自動車の充電サービスが普及し始めています。コネクテッドカーは成長市場であり、世界中の通勤者や買い物客は新しいスマートパーキングソリューションを利用しています。これらの新しいモデルはすべて、都市部におけるラストマイル問題の解決に新たな可能性をもたらします。
携帯電話事業者は、（単なる接続サービスの提供にとどまらず）これらのバリューチェーンにおいて重要な役割を担うようになりつつある。専用アプリは、モバイル決済の受付、データ分析やナビゲーションツールの提供、特典や割引の提供、そしてデジタルコマースの媒体としての役割などに活用できる。
これらの新しいモビリティモデルには、高い収益化の俊敏性とパートナー管理能力が求められます。柔軟な決済・課金プラットフォームにより、収益を迅速かつ容易に分配でき、顧客体験全体が向上します。さらに、ユーザーはより良いサービスを受けられるだけでなく、割引、ロイヤルティポイント、特典などによって報われ、ダイレクトマーケティングを通じてエンゲージメントを高めることも可能です。
各国ITS協会ネットワークは、各国のITS関連団体の集まりです。2004年10月7日にロンドンで正式に発表されました。事務局はERTICO – ITS Europeにあります。[ 31 ]
ERTICO – ITS Europeは、ITS（高度道路交通システム）の開発と導入を促進する官民連携組織です。公共機関、業界関係者、インフラ事業者、利用者、各国のITS協会、その他の組織を結びつけています。ERTICOの活動計画は、環境負荷低減策を考慮しつつ、交通の安全性、セキュリティ、ネットワーク効率の向上を目指す取り組みに重点を置いています。
米国では、各州にITS（高度道路交通システム）の支部があり、ITS技術やアイデアの普及・紹介を目的とした年次会議を開催している。この会議には、州内の各運輸局（州、市、町、郡）の代表者が出席する。
戦略的公共交通システムが導入されているコロンビアの中規模都市では、都市交通ネットワークはサービス提供の質を向上させるパラメータの下で運用されなければなりません。これらの都市の交通システムが直面する課題のいくつかは、システムで輸送される乗客数の増加と、公共交通機関の車両の管理と制御のために統合されなければならない技術の導入を目的としています。[ 32 ]これを実現するには、インテリジェント交通システムと情報通信技術に基づくソリューションを統合する戦略的システムが必要であり、車両の制御と管理、電子運賃徴収、道路の安全、およびユーザーへの情報提供を最適化します。[ 33 ]これらの交通システムで技術によってカバーされる機能には、車両のスケジュール、車両の位置と追跡、運用データのクラウドストレージ、他の情報システムとの相互運用性、運用の一元化、乗客数のカウント、データの制御と視覚化が含まれます。[ 34 ]
{{cite web}}: CS1 maint: 複数名: 著者リスト (リンク) CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク){{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)