CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1. Tổng quan nghiên cứu vấn đề. Vào thời điểm này, quốc gia của chúng ta đang đứng ở đỉnh cao của một số thay đổi mang tính cách mạng nhất đối với hệ thống giao thông của chúng tôi trong nhiều thập kỷ. Các phương tiện được kết nối và tự động gần như trở thành một phần của thế giới hàng ngày của chúng ta và những quyết định mà chúng ta đưa ra liên quan đến những phương tiện này và các công nghệ tiên tiến khác có thể ảnh hưởng sâu sắc đến tương lai của giao thông vận tải.
Khi chúng ta hướng tới một hệ thống giao thông kết nối và thông minh hơn, điều quan trọng là phải phản ánh lịch sử của lĩnh vực này, nhận ra các bài học kinh nghiệm, xác định các xu hướng và ý nghĩa lịch sử của chúng, đồng thời thừa nhận cả những thành công và thất bại đã đưa chúng ta đến hiện tại chỉ ra sự phát triển của hệ thống giao thông thông minh. "Lịch sử của ITS bị ảnh hưởng rất nhiều bởi những nhà vô địch cụ thể, những người đã thúc đẩy việc xây dựng thương hiệu ITS và tạo ra một ý thức rất cần thiết về những gì ITS có thể làm." Scott McCormick, Chủ tịch Hiệp hội Thương mại Phương tiện Kết nối. ITS là một hệ thống hoạt động của các công nghệ khác nhau, khi được kết hợp và quản lý, sẽ cải thiện khả năng vận hành của hệ thống tổng thể. Theo một cuộc khảo sát quốc gia gần đây do Đại học Iowa thực hiện, có khoảng trống rất lớn trong hiểu biết của công chúng về ITS.
Nhiều người có ít kiến thức về ITS "chính thức", nhưng họ được hưởng lợi từ sự tồn tại của nó hàng ngày. Công nghệ ITS là ứng dụng điện thoại mà bạn sử dụng để xác định thời gian chờ đợi trước khi đi bộ để bắt chuyến xe buýt tiếp theo. Hệ thống phanh tiên tiến trên ô tô của bạn sẽ giám sát tốc độ bánh xe và điều chỉnh áp suất phanh để bạn có thể dừng lại một cách nhanh chóng và an toàn mà không bị mất lái. ITS cho phép bạn lái xe ở tốc độ đường cao tốc thông qua các ki-ốt thu phí và giúp bạn xác định chính xác vị trí và ngày giao hàng của giao dịch mua hàng trực tuyến của mình chỉ Số hiệu: HD/QT-PKHCN-QHQT-NCKH SV/00 Lần soát xét: 00 Ngày hiệu lực: 01/4/2020 Trang:17/87 với một vài cú nhấp chuột.
Hơn nữa, các công nghệ ITS (chẳng hạn như sử dụng GPS để lập bản đồ và định vị) và những tiến bộ trong hoạt động (chẳng hạn như các trung tâm quản lý giao thông phối hợp) cho phép huy động nhanh chóng và hiệu quả những người ứng phó với sự cố bằng cách cung cấp giao thông, tuyến đường, thời tiết và thậm chí cả vật chất nguy hiểm trong thời gian thực thông tin giữa các đại lý. Không cần bàn cãi, công nghệ ITS đã làm cho giao thông vận tải an toàn hơn và hiệu quả hơn. Trong khi nhiều người nghĩ rằng cải thiện hệ thống giao thông của quốc gia chúng ta chỉ có nghĩa là sửa chữa cơ sở hạ tầng cũ kỹ hoặc xây dựng những con đường mới, tương lai của giao thông vận tải không chỉ nằm ở những nỗ lực này mà còn ngày càng tăng trong việc triển khai các công nghệ ITS. Lợi ích của ITS là rộng rãi và có thể áp dụng cho người dân thành thị và nông thôn; người đi làm và lái xe tải thương mại; người đi bộ, người đi xe đạp và người sử dụng hệ thống giao thông công cộng.
Dựa trên nhiều thập kỷ nghiên cứu và triển khai ITS, tương lai rất gần có thể sẽ bao gồm các phương tiện có thể nói chuyện với nhau và cơ sở hạ tầng ven đường để tránh va chạm, cải thiện ùn tắc và nhận ra các lợi ích về môi trường. ITS sẽ cho phép các phương tiện tự động tương tác với hệ thống giao thông - một khái niệm đã chiếm được trí tưởng tượng của con người trong nhiều thập kỷ và gần với việc triển khai rộng rãi hơn bao giờ hết. "Chúng tôi không chỉ kinh doanh vận tải. Chúng tôi còn kinh doanh chất lượng cuộc sống." James Pol, Giám đốc Kỹ thuật, Văn phòng Quản lý Đường cao tốc Liên bang về Nghiên cứu và Phát triển An toàn.
Công nghệ ITS đã có tác động đáng kể đến môi trường giao thông vận tải hiện nay. Giờ đây, chúng ta đang ở trên bờ vực của những lợi ích và tác động lớn hơn do những tiến bộ trong công nghệ. Ví dụ, nghiên cứu về công nghệ xe được kết nối chỉ ra rằng hệ thống an toàn giữa xe với xe có thể giải quyết tới 80% các vụ tai nạn do va chạm mà người lái xe không bị suy yếu. Các phương tiện hoàn toàn tự động có thể mang lại những lợi ích an toàn hơn nữa.
Khi quá trình nghiên cứu, phát triển và triển khai bắt đầu, các giải pháp tiên tiến này sẽ ngày càng mang lại nhiều lợi ích về tính di động, môi trường, an toàn và các lợi ích khác. Số hiệu: HD/QT-PKHCN-QHQT-NCKH SV/00 Lần soát xét: 00 Ngày hiệu lực: 01/4/2020 Trang:18/87 Theo thời gian, lĩnh vực ITS đã phát triển, không chỉ về mặt công nghệ mà còn trong lĩnh vực tương tác công và tư. Mối quan hệ giữa ngành công nghiệp và chính phủ đã tiến triển thành một mối quan hệ đối tác thiết yếu, điều này đã thúc đẩy sự phát triển của các công nghệ mới. Sự hợp tác này rất quan trọng đối với sự thành công của ITS.
Báo cáo này sẽ nêu bật các khoản đầu tư và tiến bộ của cả cơ quan nhà nước và tư nhân, thường đạt được thông qua sự hợp tác giữa hai bên. Bên cạnh đó, ITS JPO muốn nêu bật lịch sử và tương lai của sự phát triển ITS và cách những công nghệ này đã định hình môi trường hiện tại của chúng ta và sẽ ảnh hưởng đến tương lai của chúng ta như thế nào. Báo cáo Lịch sử ITS được sắp xếp theo thứ tự thời gian, bắt đầu từ lịch sử ITS ban đầu (trước năm 1980). Trước năm 1980, ITS là một tầm nhìn đã được kiểm chứng "vô địch" giữa các tổ chức công, tư và học thuật.
Các chuyên gia giao thông đã nhận ra các giới hạn về năng lực vận chuyển trên mặt đất. Nghiên cứu của ITS trong thời gian này tập trung vào các hệ thống dẫn đường và điều hướng cụ thể trong xe. Công nghệ được phát triển theo cơ hội, và có rất ít sự quan tâm của nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM). Trong những năm 1980, những thay đổi lớn dường như đang đến gần.
Các chương trình giao thông kế thừa, đã có từ lâu, bắt đầu có vẻ ít phù hợp hơn với tương lai, và người Mỹ bắt đầu xem xét lại mối quan hệ của họ với giao thông. Các mối quan tâm về an toàn và môi trường trở thành trọng tâm ngày càng tăng của chính sách giao thông vận tải.091 trường hợp tử vong trên đường cao tốc vào năm 1980, và tình trạng thiếu xăng trong những năm 1970 đã dẫn đến việc quốc hội ủy nhiệm yêu cầu các phương tiện mới phải chạy được số dặm tối thiểu cho mỗi gallon nhiên liệu. Ngoài ra, mối quan tâm rộng rãi về ô nhiễm không khí và môi trường đã khiến Quốc hội bắt đầu điều chỉnh lượng khí thải ô tô. Trong những năm 1980, giữa những lo ngại này, công nghệ ngày càng rẻ hơn và thông minh hơn và các công nghệ hỗ trợ quản lý giao thông được cải thiện đã xuất hiện.
Các cơ quan chính phủ đã nhìn thấy những khả năng mới về công nghệ thông tin, cảm biến, truyền thông và điều khiển để giải quyết các vấn đề về môi trường và an toàn liên Số hiệu: HD/QT-PKHCN-QHQT-NCKH SV/00 Lần soát xét: 00 Ngày hiệu lực: 01/4/2020 Trang:19/87 quan đến giao thông vận tải. Các công nghệ dựa trên cơ sở hạ tầng đường cao tốc mới được ngành giao thông công nhận là một cơ hội kinh doanh cạnh tranh sẽ làm tăng giá trị cho sản phẩm của họ. Sự phát triển công nghệ mới-bộ vi xử lý, máy tính, cảm biến, công nghệ truyền thông mới và GPS đã xuất hiện với những tác động trực tiếp đến giao thông vận tải. Thập kỷ này đặt ra thuật ngữ hệ thống đường cao tốc cho xe thông minh (IVHS), mô tả một nhóm công nghệ (bao gồm xử lý thông tin, liên lạc, điều khiển và điện tử) kết nối phương tiện với cơ sở hạ tầng để cải thiện sự an toàn và hiệu quả của hệ thống giao thông.
Trong suốt thập kỷ này, không có chương trình IVHS quốc gia chính thức nào. Tuy nhiên, phần lớn công việc trong những năm 1980 đã tạo tiền đề cho hiện trạng và tương lai và sự phát triển của ITS, đồng thời cho phép phát triển và triển khai các công nghệ tiên tiến trên các lĩnh vực giao thông vận tải trong những thập kỷ tiếp theo. "Chúng tôi biết rằng các phương tiện được kết nối và phương tiện tự động đang ra đời. Chúng sẽ tương tác như thế nào với môi trường giao thông hiện tại của chúng ta và thế hệ công nghệ ITS hiện tại? Đó là câu hỏi quan trọng.
Sẽ có những khoảng thời gian mà phương tiện tự động, phương tiện được kết nối và các phương tiện mà chúng ta lái ngày nay sẽ cùng tồn tại. Điều này sẽ xảy ra và chúng ta phải nắm lấy nó. " Jeff Loftus, Giám đốc, Bộ phận Công nghệ, Cơ quan Quản lý An toàn Vận chuyển Cơ giới Liên bang. Trong khi đó, hiện nay, nền văn minh đã vượt qua một bước ngoặt - hơn một nửa dân số toàn cầu sống ở các khu vực thành thị.
So sánh, vào năm 1950, khoảng 30 phần trăm dân số sống ở các khu vực thành thị, và một thế kỷ trước, chỉ 10 phần trăm. Vào năm 2050, người ta dự đoán rằng 66% dân số thế giới sẽ là người thành thị. Khi dân cư di cư đến các khu vực đô thị, các thành phố phải đối mặt với những thách thức giao thông vận tải mới bao gồm tắc nghẽn giao thông, cơ sở hạ tầng không đầy đủ và ô nhiễm. Công nghệ ITS đã sẵn sàng để trở nên cần thiết hơn nữa khi những thay đổi dân số này xảy ra.
Việc triển khai rộng rãi các phương tiện được kết nối sẽ tăng cường sự an toàn của khách du lịch và các lợi ích về môi trường đồng thời giảm bớt các vấn đề tắc nghẽn.