第一节 美国智能交通发展经验借鉴

一 美国推进智能交通发展的政策

美国的智能交通在全世界一直起到示范和引领作用。美国发展智能交通系统最初考虑的是将先进的信息通信技术（ICT）应用至交通基础设施和载运工具中，对交通系统进行智能化升级。美国以道路交通系统的智能化为核心来推动智能交通发展，通过构造一整套技术和运营的先进系统，提高了交通运输系统整体能力。

（一）立法工作在美国促进智能交通研发和实施的过程中至关重要

20世纪90年代以来，美国联邦政府、交通部等政府机构出台了一系列智能交通相关的法案、政策、规划、项目、标准。为行业发展提供指引，全面营造良好的发展环境，并投入了大量资金用于研究、开发和应用智能交通系统，稳步推动智能交通的研发和项目实施。

1991年美国国会通过了《陆上综合运输效率化法案》（ISTEA），计划通过信息通信和交通需求供应管理提升交通路网的运行效率，提出了建立经济高效、节约能源、环境友好的全国综合交通运输体系的发展目标，并确立由联邦交通运输管理部门负责全国智能交通管理。在1991年接下来的六年，政府拨款6.6亿美元全面支撑智能交通的研发和应用活动。1998年，美国颁布了《21世纪交通平等法案》（TEA-21），通过立法推动智能交通的发展重点由研发转向基础设施集成。2005年9月，美国国会通过了《高效交通公平法案》（SAFETEA-LU），确立了智能交通在推动交通发展中的核心作用。

（二）美国建立了以ITS JPO为主的智能交通管理体制机制

美国ITS JPO（智能交通系统联合项目办公室）是美国交通部设立的推动智能交通发展的下属机构，其目标是促进智能交通的开发和使用，使得人员和货物的运送变得更安全、更高效。ITS JPO依据美国国会通过的一系列法案，在美国交通部的指导下出台了一系列智能交通战略规划和政策指导文件。

（三）美国持续出台了一系列智能交通战略规划

政策层面，美国曾在1995年、1999年、2001年连续推出了智能交通战略规划和相应的项目计划。2009年，美国通过《智能交通系统战略计划：2010 —2014》（通过连接转型升级交通系统），主要目的是确保IntelliDrive车路协同系统在2014年正式投入实际道路使用，通过政策推动车载装置和路侧装置部署工作的开展。2014年，美国交通部出台了《智能交通系统战略计划2015—2019》，明确了智能交通领域的发展方向，确立了汽车智能化、网联化两大战略重点,同时提出打造更加安全的车辆和道路来缓解交通压力，提高通勤效率。该规划提出未来美国车联网发展将分为三个发展阶段：①概念车发展阶段；②设计制造测试阶段；③维护和运营阶段。2020年，美国交通部智能交通系统联合项目办公室提出了《智能交通系统战略计划2020—2025》，提出了“加速ITS的运动来改变社会中的交通运行方式，识别和评估可用于交通运输系统的新兴替代技术方案，从公共利益出发引导并协调其研究、试验新兴技术，支持在整个运输系统中实施经验证的ITS技术、方法和政策，挖掘智能交通系统能力实现所有地面运输模式的全部利益潜力”等五大战略愿景。

当前，美国的智能交通研究重点是自动驾驶系统和车联网（车路协同）。为促进这两个重点领域的发展，美国推出了一系列专项政策。

具体来看，在自动驾驶方面：2016年9月，美国交通部颁布了《联邦自动驾驶汽车政策（1.0）》，同意了自动驾驶的分级标准，采纳国际汽车工程师协会的自动驾驶分级定义，对于高度自动驾驶车辆（L3-5级），鼓励使用智能网联技术，并提出了自动驾驶设计、测试和部署的参考。2017年9月，美国交通部颁布了《联邦自动驾驶汽车政策（2.0）》（自动驾驶系统——安全愿景），推动各行业、各地方政府及民众支持自动驾驶技术的部署，采纳了通过公众评论和国会听证会获得的反馈，以自愿为指导，鼓励最佳做法并优先考虑安全。2018年，美国交通部发布新版联邦自动驾驶汽车指导文件《联邦自动驾驶政策（3.0）》（为交通的未来准备），重新定义“驾驶员”和“操作员”等术语，以明确操控汽车者并非人类，鼓励使用5.9GHz无线通信频段，不再承认奥巴马政府认证的10个自动驾驶试验场。2019年，美国联邦通信委员会（FCC）重新分配5.9GHz的20MHz频段用于车联网和车路协同无线通信技术。2019年，美国还发布了《国家人工智能（2019）》，重点指出联邦经费投资将向机器学习与人工智能基础研究倾斜。2020年，美国交通部推出《联邦自动驾驶政策（4.0）》（保证美国在自动驾驶汽车技术的领导地位），优先考虑安全，强调公共安全与网络安全，确保隐私和数据安全，增强出行能力与自由，保持技术中立，保护美国的创新和创造力，提出法规现代化，推广统一的标准和政策，确保联邦机构间的协作，改善整个运输系统的效能。

表2-1 美国智能交通政策发展一览

续表

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二 美国智能交通发展的情况

（一）美国智能交通起步早成效显著

美国对于智能交通的探索最早可以追溯至20世纪60年代，通过电子道路导航系统实现车路双向通信来提供车辆导航服务。美国已经从最初的车载电子导航设施的普及、公共出行服务的开展、智能信号控制和电子收费系统的应用到全国性交通信息网络的构建，车辆防撞设施的提升、交通管理水平的提升转变。

（二）美国智能交通发展的重点之一是车路协同

美国车路协同技术的发展经历了从车路集成（Vehicle and Infrastructure Integration，Ⅶ）到智能驾驶（IntelliDrive），再到网联汽车（Connected Vehicle）的发展阶段。项目研究由美国交通部研究和创新技术管理局（RITA Research and Innovation Technology Administratoon）发起，并得到汽车制造商和美国各州交通部门的大力支持。技术研究从交通通信需求分析和典型应用场景设计开始，设计了满足交通通信需求的底层通信协议，开发设备样机，并正式颁布802.11p标准。2004年以来，美国的研究人员曾在加利福尼亚州和密歇根州进行了大量的车路协同实测实验。2011年5月，美国交通部将IntelliDrive正式更名为智能网联汽车研究（Connected Vehicle Research）。2012年8月，密歇根州的Ann Arbor成为网联汽车安全试点（Connected Vehicle Safety Pilot）的测试点，动用了近300辆配备了专用短程通信（DSRC）设备的小轿车、公交车和卡车来测试车车/车路通信的表现，并考察车路协同应用在改善交通安全方面的作用，取得了一系列研究成果。这些数据成为美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）制定政策的参考数据，而美国国家公路交通安全管理局计划规定，推动新出产的轻型车辆必须安装DSRC设备，新出产的重型车辆必须安装DSRC设备，同时考虑设计支持多种无线通信模式的上层协议。但因为政府高层的更迭，特朗普政府上台，强制装DSRC设备的政策被搁置下来。

目前，美国正在进一步依托车联网技术来提升智能化交通管理、智能交通服务以及车辆行驶安全水平。2015年，美国交通部分别在怀俄明州、纽约市和佛罗里达州坦帕等试点开展了智能网联汽车的测试，三个区域或城市分别关注于减少高速公路因恶劣天气导致的拥堵、保障行人安全、缓解城市早高峰拥堵等，同时测试了搭载网联汽车技术的车辆，并结合先进的移动和路侧通信技术，来达到降低道路行车安全隐患、提升公众出行效率的目的，并最终应用至日常交通运行中。交通部负责第一阶段的全额资金投入，第二和第三阶段也将提供80%的资金，剩下的20%由当地机构进行补充。截至2018年底，美国交通部已经在这三个区域或城市投入项目经费超过4500万美元，其中2018年，美国国家公路交通安全管理局也开展了一系列探索性高级研究（EAR）项目，评估货车队列驾驶行驶采用最先进的协同自适应巡航控制技术，推动车辆根据安全运行的需要调整车距。

（三）美国早早介入自动驾驶产业，引领世界自动驾驶发展

在自动驾驶应用方面，美国早早介入自动驾驶产业，可谓“十年磨剑，利刃出鞘”。以美国为代表的发达国家近20年在自动驾驶领域持续大量投入，进行了众多技术攻关和示范应用，并在立法和政策上取得突破，“未来社会是自动驾驶社会”观念早已深入民心。美国等发达国家不仅探索自动驾驶发展的技术路径，同时正在网络信息、汽车制造方面制定专利标准，旨在建立行业壁垒进一步先发优势。发达国家自动驾驶产业现已经逐渐成熟并向外输出。美国Velodyne激光雷达、以色列Mobile Eye视觉传感器等已成为我国等发展中国家发展自动驾驶不可或缺的传感元件。

美国特斯拉和谷歌Waymo是在世界上最具代表性的企业。特斯拉自动驾驶的硬件设备包括摄像头、超声波传感器、前置雷达和车载处理器。到2018年11月，特斯拉车主使用自主驾驶辅助系统Autopilot已经完成了10亿英里的行程，特斯拉计划开发全新的视觉神经网络，收集到的图像、声波、雷达信号，让车辆能够更有效地获得各项信息。而谷歌旗下的Waymo通过摄像装置、雷达传感器和激光测距仪感知周围环境中的其他车辆和路况，并使用高分辨率地图来进行导航。Waymo已经在2018年实现在美国25个城市的公路上完成了1000万英里的行驶距离。同时，Waymo的虚拟测试距离也高达70亿英里。同时Waymo已经初步实现了商用，在美国的菲尼克斯市以自动驾驶出租车的形式提供搭乘服务。

（四）美国构建了智能交通公共数据中心

美国智能交通系统联合项目办公室及其合作伙伴也致力于提供开源性的实施公共调查数据。目前，美国智能交通公共数据中心已经成为美国交通部的主要数据管理系统。该系统可以访问正在进行中的项目中的数据、创建可视化并在线分析，并提供较为完善的用户访问系统。