實現智慧交通藍圖 車載系統 朝多工應用
實現智慧交通藍圖 車載系統 朝多工應用
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 在智慧城市政策引導下,未來交通藍圖擘畫,藉由導入智慧型運輸系統、制定車載資通訊產業相容性標準等,逐步實現V2I、V2V等智慧路網之願景。在這波巨量資料浪潮中,業主更關切的,則是藉由系統整合或設備整合,以管理平台蒐集各種車載設備採擷的資訊,從中分析線索,用於提升行車安全和營運效率,進而開發出差異化與加值服務,管理平台的角色因此越來越重要。而為了提供更全面的解決方案,同時強化產業競爭力,異業合作更是勢在必行。

ITS十年藍圖建構智慧交通

  為了達成智慧交通願景,智慧型運輸系統(Intelligent TransportationSystems & Services,簡稱ITS)的發展與佈建,成為最主要的實踐方法。根據交通部國道高速公路局和中華智慧型運輸系統協會(簡稱ITS協會)的定義,ITS乃是利用先進的電子、通訊、電腦、控制及感測等資通訊技術,將之運用在各種運輸系統上(特別是指陸上運輸),透過人、路和車之間的即時資訊傳輸,增進安全、效率與服務,同時改善交通問題。

  由交通部官員與相關研究單位、學術界與產業界人士共同組成的ITS協會,其主要任務,則是要協助政府訂定智慧型運輸系統發展政策,以及推動智慧運輸相關的資訊傳輸標準化工作。

  而ITS協會於2014年6月發表的《台灣ITS十年發展藍圖》,明確地為台灣ITS服務定出四大主軸:Seamless(交通無縫)、Sharing(資訊分享)、Safe(用路安全)、Smooth(交通順暢),作為產官學研規劃台灣ITS時,優先推動的應用方向。

  然而,此四大主軸的相關服務應用,都需要透過「跨界合作」,才可能達成。中華智慧型運輸系統協會常務監事孫以濬,將智慧交通架構下的必要參與者分為三方:車載資通訊產業、道路基礎設施和交控平台、行動網路通訊平台。他指出,此三方的合作,可形成由V2I(Vehicle to Infrastructure)、V2V(Vehicle to Vehicle)和行動通訊平台(Vehicle to Device, V2D)所構成的智慧路網,並以此架構為基礎,開發出改善用路安全、提升營運效率等多種服務。

  孫以濬解釋,簡單來說,V2V是指車子之間能夠自動溝通,彼此交換即時資訊,例如掌握雙方的安全距離,協調彼此行動,來減少意外發生的機率;V2I則是透過路側設施(和後端交控平台)的交通狀況偵測,並與行經車輛隨時交換資訊,像是針對車輛視線死角,即時發出事件警訊,達到安全協防之目的。

共通標準出現促成產業整合

  以現階段來看,V2V環境尚未到位,但由路側設施、交控平台、車載設備、行動裝置APP等各方所組成的V2I及V2D部分,已經有了初步的基礎。例如交通部與各縣市建立了交通控制系統,而交通控制系統所蒐集、分析到的資訊,能透過相容的通訊標準介面,與車輛車載設備和行動裝置溝通,或是反過來,由交控中心從車機上取得行車軌跡和路況資料,進而調整交控策略。

  在V2I及V2D的建置上,各種設備、系統之間的有效溝通,必須先以統一的通訊標準為基礎。以公共運輸的行業標準為例,4年前由車載資通訊產業推動辦公室(TPO)輔導成立的台灣車載資通訊產業協會(Taiwan Telematics IndustryAssociation,簡稱TTIA),第一項任務便是與TPO共同制定「營業大客車車載機產業標準v1.5版」。

  TTIA秘書長周宗保表示,「這套標準改變了台灣人搭乘公共運輸器具的習慣!」根據這一套標準,交通部編列數億元的預算輔助,將符合此標準的車用設備,安裝到台灣13個縣市的公共運輸車體內。除了統一車內設備標準以外,同樣以此標準為基礎,公共運輸車機也能和各站站牌通訊(即為「智慧站牌」服務),並把車班相關資訊透過行動APP,直接傳給旅客知悉,大幅改善旅客的搭乘體驗及滿意度。

  在可供車載資通訊產業遵循的共通標準出現後,不同廠商所開發的平台,也較容易介接。例如公路總局和各縣市政府交通局為了掌握客運軌跡,交通部運輸研究所曾和中華電信攜手合作,訂定出交控中心後端管理系統,這套系統除了將路側交控影音資料導入各交控中心伺服器,同樣也能藉由此標準介面,獲取大客車上的資訊,精確掌握車輛行蹤,初步的智慧路網交通資訊於焉成形。

車載應用 整合為關鍵

  政府與相關協會聯手推動的智慧路網,其透過不同系統、設備的資訊匯流,所帶來的效益,顯示出資訊整合管理的做法,已經成為既定的政策目標。不過,從運輸業主的需求來看,資訊的整合與再利用,確實逐漸成為決定競爭力的關鍵,而V2I為政府所主導的政策,產業自當盡力配合,但對業主自身而言,其更關切的,是如何利用各種車載設備蒐集到的資訊,透過整合與分析,作為協助管理的依據,創造出更安全的行車環境、改善服務,同時能提高營運效益。舉例來說,業主根據不同時期、情境脈絡、法規政策等所產生的管理需求,可能會在車上陸續增加多種車載設備,這些各自為政的設備,分別掌管車上部分狀態資訊,但由於缺乏相容的溝通介面,導致設備之間無法溝通。此外,這些設備數量龐雜,當中甚至有許多功能是重複的。如首都客運暨台北汽車客運總經理李建文表示,很多廠商提供的設備,像是多卡通驗票機、數位行車紀錄器、站名播報等,都包含了簡易的GPS功能,等於一輛車上同時安裝了數個GPS系統。在這樣的情況下,如何以有效率的方式,整合這些分別運作的設備,並從中篩選出有用的資訊,成為業主迫切的需求。

  雖然目前國內公車、客運等大眾運輸業者,由於成本限制,即使面對設備整合上的需求,但尚未普遍走到這一步。不過在歐美、中南美洲等地區的公車與客運業、國內部分特殊車輛或物流的管理上,確實已經開始導入整合的觀念與做法。以下分別針對兩種整合方式,說明其能提供的功能與效益。

系統整合:結合GPS和影像監控

  觀察當下台灣大多數運輸業者的車載應用,基本上以GPS車隊管理、影像監控之應用為最大宗,而兩種設備都有各自獨立運作的系統。車視通科技總經理蔡宏毅指出,GPS車機通常是用來管理車隊,便於掌握車子位置、軌跡,並能從GPS蒐集到的資訊來掌握駕駛行為。例如管理者可分析行車過程中,駕駛是否有異常行徑(像是急踩剎車、怠速、繞遠路等),損及公司利益,並據此給予懲處;而業者安裝影像監控設備,多半是為了在異常事件發生後,藉由影像紀錄去釐清真相和責任歸屬。

 但隨著業主對於安全與營運管理的要求增加,兩個系統之間的溝通也越來越受重視。例如當業主從分析GPS資料後,若發現哪個時間點曾出現異常,可能需要同步調閱影像紀錄,來還原現場狀況。蔡宏毅對此表示,影像監控廠商和GPS車機廠商,過去多專注於開發自家產品,彼此不熟悉對方專擅的領域,也無法精準掌握不同運輸業者的需求。在業主不想更替現有堪用設備的前提下,系統整合商必須肩負起搭建橋樑的責任,憑藉其對兩套系統和產品的了解,以及在各運輸業案場累積的know how,讓兩套系統得以透過共通協定,在後端平台上無礙溝通。

  昕傳科技協理吳文峰也表示,對於第一線與客戶接觸的系統整合商來說,為了提供系統服務的效用,在面對不同設備之間的整合難題時,經常透過經驗分享或是自主研發等方式,提高軟硬體整合的使用經驗,來達成業主所期待的成效。就此面向觀之,系統整合商所居的角色與地位,將愈來愈重要。

設備整合:一體成型&車用電腦

  至於有高度整合需求的案場,研華科技車隊管理方案事業處協理林威佐指出,例如中南美洲的BRT運輸系統,會傾向採用以車用電腦為核心的架構,來介接所有需要連動的設備,以幫助後端的管理者即時掌握關鍵資訊,並進行遠端即時控制。以大客車為例,依據業主的需求差異,車用電腦可以提供多個I/O和SDK,來介接驗票機、GPS、影像監控、數位看板(Signage)、CAN、燈號、4G網卡、胎壓偵測、人流計算感測器等設備訊號。而使用車用電腦的優點,在於車載電腦收集到的車輛資料,不需等傳到後台才能分析(後台僅作紀錄),而是由電腦即時下判斷,並對駕駛發出提醒。例如一旦電腦發現駕駛有危險行為時,管理者當下就能發布警告命令,而不需要等到事後分析報表,才能採取行動。新漢電腦VIP產品規劃處資深經理邱德杰則表示,車上原有許多感測器和微處理器(MCU),若以車用電腦來蒐集這些資訊(Big Data),再將它們傳送到後端平台去做運算,可幫助業主從大量的資料中,篩選出重要資訊,再結合應用上的創意,就可以開發出各種差異化服務。他以某個日本電動巴士的車載應用為例指出,該巴士業主透過車用電腦,整合數位看板和電動車能耗狀態的即時分析,直接在數位看板上發佈公告,讓旅客在第一時間知悉,這趟旅程省下多少能源和費用,藉此提升乘客對該企業的認同感,無形中為企業形象加值。

車載應用下一步 強化平台管理

  在車載設備與系統整合上,運輸業主可能因需求和預算差異,會選擇不同的做法。但不論是哪一種方法,在未來,由於4G技術的應用,可能實現巨量資料的即時傳輸,後端管理平台做為資料蒐集與分析的核心,將會扮演越來越重要的角色。

  近年來,除了車載系統整合技術的進步,無線網路傳輸的升級,也是推動後端雲端管理平台應用的動力之一。特別自從2014年,各大電信業者紛紛推出4G服務,在網路頻寬、速度提升後,將更利於發展車載系統相關的巨量資料傳輸,運輸業主也更易於建立起自身的雲端管理平台。

 「隨著頻寬變大與價格合理化,車載應用的雲端服務時代,即將來臨。」蔡宏毅指出,早在2G通訊時代,許多遠端控制技術早已出現,但當年因為網路基礎環境的限制,像是傳輸速度不夠快,頻寬不夠大和過於昂貴的通訊成本,使得這類技術難以落實到應用層面。但在3G和4G時代到來後,包含影音、GPS在內的大量資料即時傳輸,正一步步踏入真實的應用領域。

  以客運為例,客運業主有時為了配合警方辦案,必須提供特定車輛於特定時間、路段的錄影資料。關渡站站長常瓊透露,當管理者只能從車上DVR調閱畫面時,往往需要將硬碟拆下來判讀,而該台公車可能因此暫時無法營運,白白損失一天營收。若是能透過雲端平台,遠端控制車廂內外的攝影機和錄影主機,除了用於即時觀看影像畫面,還能同時調閱錄影主機內的歷史紀錄,則能省去調閱時的繁瑣,更能避免損及公司收益,因此建立雲端平台,可能成為未來客運業者的發展重點之一。

  而當各類運輸車輛上的終端設備(如感測器、攝影機、緊急壓扣、GPS天線等),忠實扮演眼線的角色,將其蒐集到的眾多資料,透過高速的無線網路回傳到後端平台上,這些平台作為個別運作的資訊中心(Information datacenter,IDC),未來還可能經由綿密的網路連結,形成更上層的智慧城市協防系統。當4G和巨量資料傳輸技術,逐步被引進車載應用上,車載系統後端軟體平台的管理能力,變成真正的加值關鍵。

  如邱德杰表示,以車用電腦來說,其所匯集的大量資料,需要搭配後方更高階的雲端平台運算分析,才能拓展到複雜度更高的應用,以滿足業主在安全、營運等方面的多重需求,並真正彰顯工業電腦(IPC)的整合優勢與多工價值所在。

  蔡宏毅更直言,現今僅僅發展單機設備,已經滿足不了業主的需要。設備廠商應該把重心放在平台的管理功能上,還有設備本身跟其他設備的整合,才能讓業者真正享受到利益。

異業結盟力量大   搶佔車載商機

  雖然台灣車載資通訊技術與硬體製造,在全球市場佔據舉足輕重的地位,但台灣本地長期以來,市場規則朝壓低成本看齊,許多運輸業者就算有平台整合上的需求,基於預算受限,作
法上依舊趨於保守,傾向採用最低廉的方式,像是僅添購單一設備,只求解決當下面臨的問題即可。在無法著眼於長期目標和效益的作法引導下,不斷增添各自運作的單機設備,出現太多重複性的功能,反而導致資源浪費,更徒增整合的困難度。

  另一方面,雖然車載資通訊產業協會借助國外經驗,將一些國際通用的產業標準引入國內,但在推動上窒礙難行。在眾多因素當中,競爭廠商之間難以釋懷的瑜亮心結,仍是最難以跨越的門檻。

  姑且不論服膺國內產業標準與否,可以確定的是,單打獨鬥的時代已經過去,高度的整合需求,正在促成截長補短的異業結盟,發展出各種團隊合作模式。例如系統整合商可能會從業主的需求出發,與設備廠商合作,客製化符合業主需求、高度整合的產品;精於硬體製造,卻缺乏套裝軟體的設備廠商,則需要與軟體商合作,共同搭配出一套軟硬體無縫整合的方案;設備廠商也可能扮演起顧問的角色,和系統整合商保持密切合作,在軟體開發階段就積極介入,以確保設備與軟體能夠高度配合,達到業主所期望的目標。

  當歐美與開發中國家運輸業,紛紛擁抱車載資通訊整合趨勢,引進最先進的解決方案,台灣作為世界車載資通訊產業最重要的供應基地之一,相關業主、廠商、系統整合商在規劃車載應用時,也應放遠目光,著眼於整合所能帶來的多重效益。