ITS国际国内研究现状分析

郭志瑜　电信科学技术研究院标准工程师王晓鹿　电信科学技术研究院标准工程师童　鑫　电信科学技术研究院标准工程师秦　飞　电信科学技术研究院标准工程师



ITS国际国内研究现状分析

郭志瑜电信科学技术研究院标准工程师
王晓鹿电信科学技术研究院标准工程师
童鑫电信科学技术研究院标准工程师
秦飞电信科学技术研究院标准工程师

摘要：回顾ITS议题在WRC-15周期内的研究情况及WRC大会上的最新进展，初步分析ITS在国际国内的研究现状，并简要介绍我国针对ITS议题安全相关业务提出的具有自主知识产权的LTE-V技术的研究进展和未来规划。

关键词：ITS；WRC-15；LTE-V

1　引言

1885年，德国人本茨和戴姆勒各自完成了装有高速汽油发动机的机车和装有二冲程汽油发动机的三轮车，并成功企业化。自此，人类社会进入汽车时代，随着社会的发展，几乎同时诞生于19世纪末的汽车技术和无线电通信技术在21世纪初出现了融合的趋势。无线电通讯能够组织大量的汽车、基础设施和行人，组成一种大范围内、全方位发挥作用的，实施准确、高效的综合运输和管理系统，能够有效降低运输时间经济成本和交通风险。这种综合运输管理系统称为智能交通系统（ITS，Intelligent Transportation System）。由于ITS能够给社会带来巨大的经济福利、安全福利和技术发展福利，国际主要发达国家在20世纪末或21世纪初已经开始就相关议题展开大量研究，并获得了初步成果。考虑到多个主管部门正在各区域规划和实施ITS并已经确立了繁复多样的应用和相关服务，为促进ITS在全球范围内的应用，并在为公众提供ITS设备和服务的过程中实现规模经济，ITU-R的相关研究组已经开展了一些研究，并形成了若干建议书和报告书。

针对ITS的频率问题，日本在APG15-4会议上首先提出希望在WRC-19新增一项有关ITS的研究议题，该议题旨在全球范围内确定统一的ITS频率。日本认为，考虑到ITS技术广泛应用以及人们对安全驾驶需求的不断增加，有必要从全球范围上协调统一ITS的频率，从而更好地实现跨境货物、观光等运输，推进ITS通信设备在交通工具制造时实现生产线上的预安装制造以便向全球各地销售。从技术发展趋势来看，未来ITS的高速发展是大势所趋；在全球范围内谋求频段的协调一致也是大概率事件。针对该议题，我国主管机构广泛征求了各方意见，积极关注相关议题的研究和讨论进展。

在WRC-15大会上，经过各国代表的讨论，通过了第237［COM6/13］（WRC-15）号决议，请2019年世界无线电通信大会（WRC-19），在顾及ITU-R研究结果的同时，在现有移动业务划分下，为实施演进的ITS考虑可能的全球或区域统一频段。该议题确定为WRC-19的1.12议题。在CPM19-1会议上，将进一步确定由WP5A负责WRC-191.12议题的研究工作。

2　ITS国际国内研究现状分析

ITS的核心通信网络为V2X，V2X承担了车联网各个节点之间的信息流通任务，在车联网中扮演核心的信息通道角色。V2X是V2V（Vehicle to Vehicle）、V2I（Vehicleto Infrastructure）和V2P（Vehicleto Person）的合称。V2V是车辆和车辆之间的通信与信息交互。V2I是车辆和道路基础设施以及车辆和其他广域网络之间的通信与信息交互。V2P是车辆与行人之间的通信与信息交互。

2.1 ITS国际研究现状分析

各主要发达国家和经济体很早就认识到了ITS系统的潜在应用价值，因此很早就开展了相关研究。

美国从20世纪80年代开始智能交通系统ITS的研究和规划。美国运输部和ITSAmerica于2001年联合编制了《美国国家智能交通系统10年发展规划》，明确了区域间作为一个整体系统发展建设的主体。在已有的规划下，美国ITS建设不断完善，缓解了日益恶化的交通拥挤和无力继续扩展交通基础设施之间的矛盾。目前，美国ITS应用已经覆盖了80%以上的交通设施，ITS体系结构较为完善。

欧盟具有成员国国土狭小的特点。因此，欧盟ITS的研究采取整个欧洲一体化的方针，经济合作与发展组织为了促进ITS的发展并有效地协同整个欧洲的国际合作将ITS纳入了始于1986年的“尤里卡”联合研究和开发计划，旨在建立跨欧洲的智能化道路网。欧盟于2001年将其未来10年的交通政策白皮书《欧洲2010交通政策：决策的时刻》纳入了ITS计划。2002年约克市成为第一个成功使用城市交通管理和控制系统（UTMC）的城市，UTMC是为了满足经济有效的城市交通管理的需求，它使得ITS系统在功能体系上成为了一种标准组件模式。2005—2009年，为迎接2012年伦敦奥运会，伦敦交通局投入了总额为100亿英镑的公共交通基础设施投资规划，在政府长期政策的支持下，目前伦敦已建成地上与地下、轨道交通与公路交通相交，集地铁、火车、轻轨、公共汽车、出租车于一体的立体化交通网络，并建立起了先进的智能交通系统。到目前为止，经过多年的研究和大规模投入，欧盟已建立较为完善的ITS标准系统。与此同时，欧盟主要发达国家的重点城市也建立了较为先进的智能交通系统。

日本是发展ITS较早的国家，1973年日本就提出了“综合汽车交通控制系统”，研制出一套道路导航系统并进行了试验。20世纪80年代，日本实施了“道路—汽车通信系统”和“先进机动车交通信息和通信系统”（后经改进，这两个系统合并为“车辆信息和通信系统”）。20世纪80年代末到90年代，日本建立了“先进道路运输系统”，在该项目的建设中形成了以道路车辆一体化来改善道路交通的概念。1997年1月，日本TC204委员会完成了DSRC标准制定工作，目前日本ETC用户已经超过3300万。2005年，日本不停车收费系统使用率达50%，近两年ETC的使用率更是已超过85%。1996年开始试行道路交通情报通信系统（Vehicle Information and Communication System，VICS），至1998年，计划扩展至东京圈、大阪地区等所有高速公路，2001年9月全国32个县全部使用VICS。根据日本VICS中心的数据显示，到2010年，VICS车载机保有量达3000万台，成为世界上有动态导航最大的系统。

2.2 ITS国内研究现状分析

我国政府十分重视和支持智能交通技术的发展和应用，为加快高新技术在传统行业的应用，科技部自1996年开始组织了一系列智能交通技术国际交流和合作，支持和推进国内智能交通技术的研究和开发。科技部于2001年联合交通部、铁道部、公安部、建设部、国家技术监督局等部门，成立了全国智能交通系统协调领导小组及办公室，总体规划道路、铁路、水运、民航等行业智能交通发展战略、标准制定和共性技术的研发和示范应用。同时，科技部相继批复成立了国家智能交通系统工程研究中心、国家铁路智能运输系统工程中心、国家道路交通管理工程技术研究中心及智能交通协会。

ITS主要承载的业务大致可以分为两大类，一类是涉及道路行驶安全的安全类业务，一类是一般信息传输的非安全类业务。由于安全类业务直接关系到人身安全，因此近来成为各国关注的重点。我国在该方向上也开展了大量研究，并在大唐、华为等公司主导下提出了具有自主知识产权的LTE-V技术。目前，该技术已经在3GPP、CCSA、C-ITS（中国智能交通产业联盟）、TIAA（车载信息服务产业联盟）等多个国际国内标准化或行业组织内开展标准制定或技术研究工作。

3GPP上设立了LTEV2X研究课题，涉及需求、空口技术和系统架构等3个层面，其中空口技术方面率先在2015年12月完成对V2V的WI立项，计划于2016 年9月完成相关工作；V2I的立项预计于2016年6月启动，2017年3月完成。系统架构方面预计于2016年初启动WI立项，2016年底完成。

CCSA的多个研究组也在同期开展LTE-V的相关标准化制定和频谱研究工作。其中WG3开展技术标准化工作，需求与系统架构计划于2016年底完成标准化，空口技术计划于2017年3月完成标准化。WG8开展频谱研究工作，计划2016年底完成初步研究。

此外，国内还有国家科技重大专项，部省合作项目等多种形式的研究或技术试验项都将LTE-V技术作为重要研究内容。2016年度国家科技重大专项“新一代宽带无线通信网”中也包含了子课题“LTE-V无线传输技术标准化及样机研发验证”。部省合作项目“基于宽带移动互联网的智能汽车与智慧交通应用示范项目”也将LTE-V作为重要内容，该项目将设立5个示范基地，可以支持LTE-V的技术验证及示范。这一系列重大项目都将进一步促进LTE-V的技术成熟和产业完善。

3　结束语

本文简要回顾了WRC-15周期内针对ITS议题的相关研究情况以及WRC-15大会上形成的最新决议，初步分析了ITS相关技术国际国内的研究现状及未来趋势。最后探讨了ITS中涉及主动安全相关技术的研究进展，重点介绍了我国开发的具有自主知识产权的LTE-V技术的研究现状和标准化情况。

参考文献

［1］孙健，邓克堂，高伟东.国外公交运营管理面面观［N］.经济日报，2007-5-28.

［2］CCSATC5 WG3.基于TD-LTE的车辆安全短程通信技术研究［R］.北京: CCSA，2014.

［3］ITU-R.智能交通系统—导则和目标: M.1890［R］. ITU-R，2011.

Analysis of international and domestic research status on ITS

Guo Zhiyu，Wang Xiaolu，Tong Xin，Qin Fei

Abstract：This paper reviewed the research status of ITS item inWRC-15 cycle and final resolution ofWRC-15 conference. It also analyzes the international and domestic research status on ITS safety-service relevant technique and mainly introduces theLTE-Vtechnique which is proposed and dominatedbyChinese companies.

Keywords：ITS；WRC-15；LTE-V（

收稿日期：2016-03-11）