智慧运输系统与健全之都市交通.docx

運輸工程專輯土木水利 第二十九卷 第一期民國九十一年五月，第3854頁Civil and Hydraulic EngineeringVol. 29, No. 1, May 2002, pp. 3854智慧運輸系統與健全之都市交通管理系統之發展ITS AND THE APPROPRIATE DEPLOYMENT FOR TAIWAN URBAN TRAFFIC MANAGEMENT張 堂 賢 國立台灣大學土木工程學系暨研究所教授摘 要本文旨在敘述智慧型運輸系統的要義，其基本精神在於交通網內資訊的可交換性與各子系統物件間的平台整合和設施實體的可續接性。文中涵蓋ITS之整體架構之介紹、相關標準與通訊協定之說明。基於地方交通管理行政體系之考量，本文特別詮釋本土都市健全之ITS系統發展的方式，規劃出我國合適的地方政府推動ITS架構。關鍵詞：智慧運輸系統、先進交通管理系統、都市交通管理、通訊協定、TTCIP。ABSTRACTThis paper aims at describing the kernel definition of ITS, which emphasizes the targets of systematic interoperability, data interchangeability and equipment interconnectivity. Firstly, the fundamental system architecture is presented. The most important issue for implementing ITS is the planning of the communication protocol. This paper introduces NTCIP and TTCIP. In the consideration of the governmental frame of Taiwan, this paper sketches out a well deployment system for a regional or local government.Keywords: ITS, ATMS, urban traffic management, communication protocol, TTCIP.一、緒 論1960年起，先進國家即開始研究應用資訊、通信及控制等技術來改善交通問題。80年代中期以後，在此領域之研究便發展飛速。運用先進的電子、通信、資訊、車輛及控制等技術，並以知識法則為後盾，進行評估、預測以整合人貨、路、車的管理策略，提供道路使用者即時資訊，從而建立全方位功能的交通管理系統，此即所謂的智慧型運輸系統 (Intelligent Transport Systems, ITS)。ITS的目標在於促進交通安全、減少擁擠、提高機動性、增進經濟生產力、減少環境衝擊、提昇能源使用效率及帶動相關產業發展。而其基本精神在於交通網內資訊的交換性 (Interchangeability) 與各子系統物件間的平台整合 (Interoperability) 和設施實體的可續接性 (Connectivity)。本文主要敘述項目包含以下幾項：(1) 國外主要ITS之發展回顧。(2) 發展ITS整體架構之基本規劃。(3) 相關標準與通訊協定說明。(4) NTCIP與TTCIP。(5) 健全之ITS系統發展規劃。二、國外著名 ITS 發展回顧2.1 亞特蘭大ITS MARTA96專案 31996年夏季奧林匹克運動會於亞特蘭大舉行，該市與喬治亞州為了改善當地的交通，以因應奧會期間所產生的交通問題，便由FHWA、GDOT、MARTA以及相關單位共同組成的工作團隊，推動辦理一項稱為ITS MARTA96的專案，其內容包括先進交通管理系統 (ATMS)、旅行者資訊展示系統 (TIS)、先進旅行者資訊站 (ATIK) 以及亞特蘭大駕駛者導引系統 (ADAS) 等四項ITS的計畫，總經費約為1.4億美元。該先進交通管理系統與旅行者資訊系統主要係利用影像偵測器監控道路的即時交通狀況，提供流量、占有率、車速與車種分類等即時資料，供交通管理者使用，並透過旅行者資訊系統提供資訊給用路人及乘客使用。監測及監視攝影機的視覺影像資料經由無線電收發機傳送到高速公路兩側之光纖骨幹，再經由光纖骨幹將視訊影像傳回交通管理中心 (TMC)。MARTA的先進旅行者資訊系統係以資訊可變標誌 (CMS) 為主要的資訊傳播設施，有超過45個資訊可變標誌佈設在高速公路上，主要傳送旅行時間與事件資訊兩種資訊。旅行時間是利用影像資料所產生的速度資訊推算而得，這些資訊每2到3分鐘更新一次；事件資訊則包括事件發生位置與所影響的車道。至於旅行者資訊展示計畫 (TIS) 則是透過包括個人的通訊設備、車上的導航系統、有線電視以及網際網路將即時的資訊提供給旅行者。這些即時的運輸資訊都是透過GDOT所建置之ATMS系統處理過的有用資訊，再傳送至展示系統的設備中。而傳送至展示系統的資訊則有交通肇事、重要高速公路的壅塞處、施工活動與道路封閉的更新、公車及鐵路車站的位置、班次與費率、飛機的時刻表與飛行資訊、特殊事件的資訊、旅遊地點以及分類廣告的資訊等。2.2 德國司徒加特STORM計畫 3德國司徒加特 (Stuttgart) 係是德國的工業重鎮。該區約有2.6百萬的人口，其於1992年起即積極推動STORM計畫，屬於都會區整合性交通資訊與管理系統，除提供靜態交通資訊外，並配合可變標誌系統提供即時交通資訊與相關建議，計畫目標在於：提高機動性、改善環境衝擊、提昇生活品質、節省能源消耗、提昇交通安全以及提昇經濟力。本計畫由州政府、市政府以及三個私人公司聯合組成指導委員會，負責訂定功能需求、基本原則與公部門間之協調工作，而由私部門組成之專門機構負責計畫之管理、控制以及所屬七個子計畫之技術支援。計畫包含七個子計畫，分別由不同的私人公司負責其系統建置與營運，子計畫項目如下：(1)資訊系統 (traffic information system)：於各市中心區之主要路口、機場、車站等地區裝設了大量的資訊終端設施(DMS、CMS)，提供不同運具旅行時間給用路人，作為用路人選擇運具之參考。另亦設有電子時刻表供旅行者查詢大眾運輸之班次、起迄站、發車時刻等相關資訊。(2)個人化導引系統 (individual guidance system)：本計畫允許駕駛人透過車載電腦 (OBC) 提出路徑導引請求，並由交通資訊中心提供相關路徑資訊供駕駛人選擇。中心與車輛間資訊之傳輸主要係透過附掛於燈桿之紅外線信號柱 (Infrared Beacons)，而無信號柱之地區則可利用無線數據交通訊息頻道RDS / TMC (Radio Data System / Traffic Message Channel) 收取相關交通資料，構成雙頻路徑導引系統 (Dual Mode route Guidance System, DMRG)。(3)動態停車轉乘資訊系統 (dynamic park- and-ride information system)：此系統除告知駕駛人停車設施位置外，並結合大眾運輸系統資訊，引導駕駛人駛至停車場停車後進行大眾運輸工具之轉乘。本系統主要設備為動態資訊標誌 (DMS)，其設置於進城之各主要道路上，資訊內容包含：道路交通狀況、停車地點、停車場空位數以及電車、火車發車時間等相關資訊。(4)資訊聯結系統 (connection-information system)：此一系統主要係將火車、公車兩種運具加以整合，使其中一種運具到站之時間能夠配合另一運具之出發時間，以吸引用路人搭乘大眾運輸工具。本系統主要透過電子式時刻表提供用路人整合後之路線資訊。(5)旅行資訊系統(journey-information system)(6)車隊管理系統(fleet-management system)：此系統提供運輸公司相關之交通資料，並提示最佳運輸路線以提高其營運容量、增加其營運績效。運輸公司透過GPS系統以及電子地圖之協助，隨時掌握車隊之動向，並傳遞相關派遣與調度訊息給駕駛人。(7)緊急求援系統 (emergency call system)：當意外或緊急事件發生時，可以人工的方式觸動緊急按鈕或藉由車上安裝之自動感應裝置，將求援訊號傳遞至緊急救援中心 (STORM Emergency Center)；救援單位可依據GPS定位功能獲取求援車輛所在位置以及其他相關資料，如裝載物品、載重等，使救援單位得以提供正確的救援方式。2.3 VICS系統 3日本的車輛資訊與通訊系統 (Vehicle Information and Communication System, VICS) 是一個全國性的交通資訊系統。由警察廳、郵政省、建設省、運輸省等公部門單位與民間部門合作共同推動，是一套將交通擁塞、道路管制及停車場等相關交通資訊，經過彙整處理後，再利用通信與廣播的方式，將有用的資訊即時提供給車上裝置導航車載機之車輛駕駛人參考的系統。其目的在藉由上述即時交通資訊的提供，提升駕駛者的便利性以減少旅行成本、增進交通安全，並減少環境污染。VICS主要是透過路側設施及車上單元提供途中資訊為主。資訊項目包括長途旅行資訊，小區域的詳細資訊以及動態路徑導引 (Dynamic Route Guidance)。由於VICS單元主要為車上單元及路側設施如CGS或CMS，顯示內容有限，因此依照資訊涵蓋範圍，資訊的表現方式分為地圖顯示、示意圖以及文字，而這些資訊的服務都是免費提供。VICS之運作主要係透過資訊蒐集、資訊處理與編輯、資訊提供及資訊應用等4個子系統，而各系統之功能可分述如下：(1)資訊蒐集：道路交通資訊由日本道路交通資訊中心 (JARTIC) 彙整警察單位與道路管理者所蒐集之資訊。停車場資訊係透過警察單位提供。(2)資訊處理與編輯：依據上述所蒐集的資訊，VICS的資訊中心將其處理並編輯成交通壅塞、旅行時間、交通障礙、交通管制及停車場等即時道路交通資訊，供用路人使用。(3)資訊提供：VICS資訊中心將資料處理編輯後，利用3種管道提供車輛駕駛者參考使用，只要車輛上裝設有導航車載機，即可免費接收VICS資訊中心所提供之即時道路交通資訊。(a) 無線電波信號柱 (Radio-wave beacons)：主要設置於高速公路上，其收訊範圍為直徑70公尺，並每天24小時持續提供資訊。(b)紅外線信號柱 (Infrared beacons)：主要設置於地區道路之主要幹道上，收訊範圍為直徑3.5公尺，資訊亦為每天24小時持續提供。(c) 調頻副載波廣播 (FM multiplex broadcast)：此方式乃向日本NHK租用專用頻道提供資訊，範圍涵蓋半徑50公里，廣播之頻率為每5分鐘播送2次，提供時間則為早上6時至凌晨1時止。(4)資訊應用：VICS中心所提供之即時道路交通資訊，以地圖、簡易圖形、文字表示型等三種等級呈現給車輛駕駛者參考使用。而駕駛者能接收到何種等級之交通資訊，則端視駕駛者所裝設導航車載機之功能等級而定，車載機主要分為FM接收器、紅外線無線電接收器以及FM紅外線無線電通用接收器等3種，同時對於不同等級之道路亦會接收到不同畫面型式之交通資訊。三、發展 ITS 之系統基本架構 24要達成交通智慧化，除了需先針對交通需求進行分析，並考慮現有條件與環境，以確定本土性的交通需求外，並需再就智慧型運輸系統之架構進行研擬，包含規劃原則與目標之確立，以及ITS各大子系統之邏輯架構、實體架構以及通訊連結，並分析現有交通系統於架構中所扮演之角色。其次則應再擬定智慧化行動原則，從交通設施人性化、資訊交換標準化、控制策略知識化分別探討，具體規劃出交通智慧之軟硬體設施與佈置。以下即分別就系統架構規劃進行說明。首先應了解使用者服務單元，即根據使用者的觀點來看ITS應具備那種功能，一般應具備有五個使用者服務單元組 (User Service Bundle)，分別為：先進交通管理系統 (ATMS)、先進旅行者資訊系統 (ATIS)、先進公共運輸系統 (APTS)、危機處理暨緊急救援系統 (EMS)、電子付收費系統 (EPS/ETC)。茲就各使用者服務單元組及其所應具備之服務功能列示如表1。表1 基本ITS系統架構使用者服務單元 13先進交通管理系統 (ATMS)即時交通控制市區路口號誌時制計畫特殊車輛優先號誌控制路況監測替代路徑導引交通需求管理高快速道路匝道控制事件偵測與管理天候及空氣品質偵測先進旅行者資訊系統 (ATIS)行前交通資訊旅行中交通資訊路徑導引資訊事件資訊先進大眾運輸系統 (APTS)大眾運輸管理旅行中大眾運輸資訊優先號誌控制大眾運輸動態調度與緊急救援大眾運輸票證整合危機處理暨緊急救援系統 (EMS)自動事件偵測緊急求援救援車輛路徑導引救援車輛動態調度優先號誌控制電子付收費系統 (EPS/ETC)電子付收費服務依據前述之使用者服務單元之界定，ITS系統架構至少應涵蓋中心子系統、路側子系統、資訊服務提供子系統、用路人子系統以及車輛子系統，而各子系統之組成元件與各子系統間之通訊平台規劃如圖1所示。用路人子系統移動通訊設備(手機、PDA、呼叫器)圖1 基本ITS實體架構 2,3圖中知ITS架構下將包含六大通訊平台，分別為：(1)中心子系統與路側子系統間之區域有線通訊網路 (LAN)。(2)中心子系統與聯外子系統間之廣域有線通訊網路 (WAN)。(3)路側子系統與車輛子系統間之特定短距離無線通訊 (DSRC)。(4)聯外子系統 (ISP) 與車輛子系統間之廣域無線通訊 (WAC)。(5)聯外子系統與其他用路人子系統間之通訊。(6)車輛子系統間之車間通訊。以下即針對此六大通訊平台之通訊技術進行探討。(1) 中心與路側間之區域傳輸區域傳輸主要利用不同之調變技術，將各種不同之數據、影像訊號調變成可在光纖或電纜線上做中、長距離之傳送。區域傳輸設備之連結可利用區域網路 (LAN) 的方式達成，常見之區域網路如Ethernet、Token Ring等，因Ethernet目前較被廣泛使用，因此大部份建議以Ethernet網路來建置區域網路。若以傳輸介質方面而言，區域傳輸大致可利用：(1) 低速數據通訊：所謂低速數據通訊指其傳送速率在64kbps以下。其端點兩端採RS-232界面，傳輸介質主要為雙絞銅線。可利用FSK (Frequency Shift Keying)、PSK (Phase Shift Keying) 等方式調變，傳輸資訊。(2) 高速數據通訊：所謂高速數據通訊指其傳送速率在64kbps以上。傳輸介質有光纖、同軸電纜、雙絞銅線。若採雙絞銅線方式，則可利用XDSL (Digital Subscribe Loop) 族方式調變，傳輸資訊。(3) 寬頻固網：過去路側之現場控制器乃利用電信局既設之網路，透過交換機將現場資訊傳遞給交控中心。而寬頻固網亦延承此架構，私人業者利用更高頻寬之傳輸技術佈設其私人網路、建立交換機，如此可使得訊息之交換不需藉由現今之電話網路，而使得傳輸速度得以提昇。(2) 中心子系統與聯外子系統間之廣域傳輸為了達成各區域網路間資訊交換之目的，通常利用幹線傳輸之方式將各區域網路串連起來，亦即透過幹線傳輸連接形成廣域網路 (WAN)。幹線傳輸主要用來解決大量通信頻道匯集於一地，並經由少許纜線傳至一地或多地，常由多工技術完成。常用技術如同步數位階層 (SDH) 多工系統、非同步傳送模式 (ATM) 交換系統及T1/E1光纖通訊設備 (OLTE) 等。至於兩資訊交換單位是否建立幹線傳輸，當視資訊之傳輸量而定。(3)路側子系統與車輛子系統間之短距離無線通訊短距離無線通訊技術包含特定短距離通信 (Dedicate Short Range Communication, DSRC) 與非特定短距離通信，大致可分為特定紅外線通訊、特定微波通訊與非特定短距通訊等三種，分述如下：(1) 特定紅外線通訊 (Infrared Ray)：紅外線通訊方法可用於RSU與移動載具間之通訊，一般方式為利用分時多工 (TDMA) 通訊模式由路側信號柱 (Beacon) 與車上設備 (OBC) 進行一對一溝通，通訊速率約250kbps。而因信號功率不大，故通訊距離較短 (< 15公尺)，因此必須每隔一段距離佈設信號柱，信號柱收訊後再將訊息以有線方式傳至相關處理站或中心。目前應用實例如中華電信研究所先前測試以紅外線通訊方式應用於高速公路電子收費之車路通訊，以及日本VICS系統利用紅外線信號柱將交通資訊傳遞給車上車載機。(2) 特定微波通訊 (Micro Wave)：微波之應用於特定短距離通訊，亦利用信號柱與車上設備進行溝通。由於微波之穿透性較紅外線佳，故其傳輸距離較遠，應用上約可達30公尺。目前常見之微波技術應用有5.8GHz微波系統與2.45GHz微波系統。日本5.8GHz微波系統採用分時多工 (TDMA) 與分頻雙工 (F.D.D) 技術，其傳輸速率可達1Mbps，主要設計為兩車道電子收費之用，此外，VICS系統亦有利用5.8GHz微波信號柱，將交通資訊傳遞給車上車載機。展頻微波 (Spread Spectrum Technology)：展頻技術與無線電技術傳播訊號最大的差異在於，展頻技術將欲傳遞之訊號開展在訊號本身傳遞需求最小頻寬更寬的頻帶上進行傳遞，資料以寬頻加碼 (PN Code) 訊號調變後傳遞，可將數千赫茲的資料開展在數百萬赫茲的頻寬上。相較於一般之無線電技術僅以資料本身頻寬進行訊號傳遞，展頻技術使得資訊的傳遞透過增加頻寬的方式進行，可以隨環境干擾頻率的特性機動調整，而不使用某些頻帶或頻寬，因此減少訊號傳遞之錯誤率。展頻通訊採用分碼多工 (CDMA) 技術，適合於中短距離 (500公尺 2公里) 之無線傳輸，目前2.45G ± 50MHz頻道點對點傳輸速率可達2Mbps。台北市信義及敦化線智慧公車定位及資訊顯示系統，即使用展頻通訊技術於公車、基地站、智慧型公車站牌間資訊之交換。美國洛杉磯亦使用展頻技術於控制中心對100個路口之無線號誌控制。(3) 非特定短距通訊：非特定短距通訊技術主要有IrDA紅外線、BlueTooth藍芽以及IEEE802.11無線區域網路標準等三種。IrDA係採用850 900nm紅外光傳輸，屬點對點雙向通信，目前主要應用於行動電話、PDA等手持式設備，其傳輸距離與傳輸速率成反比，距離在1公尺以內傳輸速率可達16Mbps；但若距離達5公尺，則傳輸速率降至75Kbps。BlueTooth是由易利信 (Ericsson)、諾基亞(Nokia)、英特爾 (Intel)、IBM、東芝 (Toshiba) 等五大廠商於1998年5月所組成的專門同業小組 (Special Interest Group; SIG) 所制定之短距離射頻無線技術標準，是一個小型化的無線及基頻模組晶片，外型類似小型之無線收發器，使用2.4GHz附近之免付費、免申請無線電頻段傳輸。藍芽技術不受方向限制，可以進行一對一或一對多 (最多一對七) 的連接，傳輸範圍最遠約10公尺，傳輸量高達1Mbps，同時因其具有可設定加密保護之特性，故很難被截收亦不受電磁波之干擾。藍芽技術應用範圍極廣，包含筆記型電腦、行動電話等手持式設備以及印表機、傳真機、鍵盤及搖桿等。無線區域網路標準IEEE802.11係美國電子電機學會於1995年初步制訂之無線區域網路標準，IEEE802.11訂定了OSI (Open System Interconnection) 7層通訊架構中的實體層 (Physical Layer) 及資料鏈結層 (Data Link Layer) 中的媒介存取控制 (Medium Address Control; MAC) 子層之規範。IEEE802.11無線區域網路除提供一般資料傳輸外，也能傳語音及影像，亦具備有保密、認證、漫遊、省電等功能，由於無線區域網路具有不需佈線即能傳送大量資料之特性，能夠廣泛應用於各種架線困難及講求便利性的場合。(4)聯外子系統 (ISP) 與車輛子系統間之廣域無線通訊資訊加值服務業者 (ISP) 向相關單位取得交通資訊並加值後，利用廣域無線通訊 (WAC) 技術將資訊傳遞給車上車載設備，常用之技術有無線電呼人系統 (Pager)、數位廣播 (DAB)調頻副載波 (RDS)、行動數據 (Mobile Data)、集群通訊 (Trunking Radio) 以及行動電話系統 (GSM)/(GPRS)等五類。(1) 無線電呼叫系統：此類技術即俗稱之B.B. Call，基本上亦是一種廣播服務，由系統將所要傳送之數據經編碼後廣播，而只有特定之個人或群組可解讀該編碼而取得數據。早期系統傳輸速率低 (1200bps)，所提供之服務自然簡單，而目前國內許多業者則採用FLEX系統，其速率可達64kbps，提供的服務更為廣泛，可利用來傳遞路況訊息，但僅是單向廣播通訊。(2) 調頻副載波 (RDS/DARC)：廣播具有即時、迅速、接收方便、涵蓋面廣等優勢，近年來由於傳播科技高度發展，調頻電台之使用頻道除傳送語音節目之主載波外，剩餘頻寬尚可藉以傳送其他類型節目或資訊服務，即稱為調頻副載波。本方式主要利用暨有調頻廣播訊號加上一副載波訊號，將數據和原聲音訊號一併發射給聽眾，讓收聽者除可接收聲音外，亦可顯示數據訊息。這樣的技術除須於調頻發射站增加部分設備外，調頻收音機亦須做一修改，增加副載波解調及顯示文字功能。RDS以歐洲為主，使用57kHz ± 2kHz頻寬之副載波，主要傳送資訊以文字為主。而DARC以日本為主，使用76kHz ± 12kHz頻寬之副載波，傳送速率較RDS為快，主要傳輸資訊內容以聲音、文字及圖形為主。在調頻副載波發展之後將是數據廣播 (DAB) 時代的來臨。(3) 行動數據：行動數據網路營運之原理與蜂巢網路相似，包括陸上無線電基地台及封包數據交換網路、類蜂巢網路的重複使用頻率、允許使用者漫遊等，並配合Internet規約，將數據有效的傳輸於各網路之間。行動數據網路屬於封包交換網路，數據被轉換成數個封包後就直接由終端機送到網路基地上，再傳到交換中心，由其選擇最適路徑將封包一個一個送出，轉存中心由於沒有一特定專有路徑傳送資料，延遲時間無法固定，並不適合語音通訊。行動數據網路目前最普及的系統為Mobitex、DataTAC及CDPD三個系統。前兩系統是專屬數位行動數據網路，採單頻率系統 (Single Frequency System) 追蹤每個行動終端的位置，並指定其最近的基地台負責與此終端通訊，其餘基地台則用相同頻率與其它行動終端通訊，重複使用頻率，可大量增加其服務用戶數量。CDPD (Cellular Digital Packet Data) 則是蜂巢數位封包數據網路，架構於類比蜂巢網路中的全新無線封包交換技術。傳輸時將資料切成一個個封包後，開始尋找AMPS蜂巢網路中語音通訊所占用頻道內的閒置空隙，CDPD將每個封包塞入這些頻道空隙中發送出去，由於是利用語音通訊的空隙，所以不會影響語音通訊的品質。目前國內全區業者有大通無線，屬CDPD系統；分區業者有北區義新、中區巨通、南區隨通等均屬DataTAC系統。(4) 集群通訊：行動無線電最初是讓許多使用者共用一頻道，此種通訊方式的缺點是通話者無法完全排除其他通話者干擾，之後引入自動排線的觀念將頻道之使用狀態動態地分配給區內使用者，來提高頻道使用率。此種觀念最早用在政府或民間之私用網路等派遣調度之用，利用群集技術之行動無線電，具有個呼、組呼、群呼等功能，同時又可有效利用頻道。在警力、保全服務、大型流通事業、運輸業中被廣泛使用。早期行動無線電以語音通訊為主，用在數據傳輸上，則必須將系統數位化。不過目前各大電信廠商並無支援封包數據傳輸之意願，短期內其應用仍以語音通訊為主，數據通訊為輔。(5) 行動電話系統 (GSM) 及GPRS：行動電話系統主要用來傳遞語音訊號，但仍可利用調變方式傳送數據訊號。目前行動電話依傳送訊號方式可分為類比及數位兩大類，近年來類比方式已逐漸被淘汰。國內業者所採技術屬於歐洲標準，即GSM (Global System for Mobile Communication)。其所用頻率有900MHz及1800MHz兩個頻率。本系統須以蜂巢方式於所須通話範圍內興建基地台，基地台再以固接有線方式與中心端之交換機連線架構整個系統。手機是以無線方式與基地台通訊再連上中心交換機並經由公眾電信網路之續接而形成一點對點之通信。本系統之功率較高，所以每基地台涵蓋範圍約數公里，但其傳輸速率較低，目前系統為9600bps。未來之高階數位式行動電話系統將由GSM進入General Packet Radio Services (GPRS)，利用Wireless Application Protocol (WAP)，將可達到無線上網之目的，速度可提昇至115kbps；數年後將發展至IMT 2000，其使用2000MHz左右的頻帶，為未來行動通訊世界共同標準，速度可達2Mbps，適合無線多媒體應用。(5) 聯外子系統與其他用路人子系統間之通訊用路人可在家裡、公司透過電話語音查詢、傳真、有線電視 (CATV) 甚至網際網路 (Internet) 上網查詢相關網站，索取所需之交通資訊。在網際網路相關技術方面，如整合式的數位服務網路 (ISDN)，以及ADSL等提高頻道使用效率之技術，正逐漸普及化；加以現今正熱門之寬頻固網，可有效改善網路存取動作之效率。因此聯外子系統與其他用路人子系統間之通訊可說是用路人獲取行前資訊最有效之通訊方式。(6) 車輛子系統間之車間通訊車輛子系統間之車間通訊主要是利用特定短距離通訊技術 (DSRC) 達成。前車可將交通資訊或車輛之加減速消息傳遞給後方車輛，用以提示駕駛人或進行安全駕駛等等。車間通訊大都透過紅外線 (IR) 及雷達微波 (美規：77GHz；歐規：72、7677GHz)完成。另外尚有超音波技術等。四、相關標準與通訊協定2,3,5,6根據OSI (Open System Interconn- ection)，將通訊架構分成應用層 (Application Layer)、展現層 (Presentation Layer)、會談層(Session Layer)、傳輸層 (Transport Layer)、網路層 (Network Layer)、資料鏈結層 (Data Link layer)、實體層 (Physical Layer) 等七個層級。此七層架構中尤以應用層、資料鏈結層、實體層為ITS推動之探討重點。在ITS系統架構下，六個通訊平台現有之通訊標準應作檢討，特別是在終端應用層 (End of Application Layer)。所謂終端應用層，指的是位於應用層之上，作為特定應用之層級，目的在定義應用層交換的特定設備之訊息物件 (Object Definition)，這些設備包含交通號誌控制器或是資訊可變標誌等，訊息物件則包含組態、控制、監視等參數資料。所謂訊息物件亦即MIB中的物件定義，包含所有設備共用的物件與各設備之獨特物件。而目前交通部正積極推動之交控軟體標準化、交控邏輯標準化等相關計畫，則是定義資料取得後之標準處理程序，如各種應用處理軟體均屬之，屬於非通訊七層級之ITS應用標準。而應用層則是提供終端應用層之連接界面，並定義資料之語法 (Syntax)、格式 (Format) 與存取動作 (Access)，相關協定如FTP、Telnet、SNMP等。資料鏈結層主要是負責建立連線、碼框格式、流量控制、網路存取等協定。而實體層則是定義與傳輸媒體實際連接的特性。4.1 應用層協定(1) 中心與路側間之區域傳輸目前資策會執行之計畫NTCIP-like都市交控系統通訊協定之研究，係以美國NTCIP (National Transport Communication for ITS Protocol) 為基礎，建立台灣地區ITS中心子系統與路側子系統間之標準通訊協定。其應用層之整體架構稱之為STMF (Simple Transportation Management Framework)，包含四項組成：SMI (Structure and Identification of Management Information)、MIB (Management Infor-mation Base)、SNMP (Simple Network Management Protocol)、STMP (Simple Transportation Management Protocol)。而在交通部之實驗城計畫執行項目中之模擬交通管理資訊中心 (S-TMIC) 之建立以及交通資訊站 (TCIS) 之研發，亦遵循NTCIP架構基礎，完成研發之標準化雛型，顯示以NTCIP為基礎架構應已是目前國內發展之趨勢。(2)中心子系統與聯外子系統間之廣域有線通訊交通部計畫以先進交通管理系統需求制定不同交控中心間 (C2C) 之通訊協定，係對DATEX與CORBA協定進行分析，定義不同控制中心間彼此資料交換之項目、格式。其後續應繼續推動不同單位間之通訊標準化，如ISP業者取得各類資訊之管道宜訂定標準通訊協定，以利業者遵循，加速市場之成熟。(3) 路側子系統與車輛子系統間之通訊除部份路側設施與交通資訊站 (TCIS) 間之Application Layer Protocol應予以標準化，以確保功能符合DSRC要求外，應針對所選定之DSRC技術訂定信號柱與車載電腦間資料交換之結構、語法。如此方可使資料由下 (車載電腦) 至上 (交通管理資訊中心) 或上至下之傳輸得以連貫。(4) 聯外子系統與車輛子系統間之通訊此部份無線通訊無須建立其應用層標準，因聯外子系統與車輛子系統間之無線通訊技術眾多，適用情形各異 (單向、雙向、語音、數據 )，可由無線通訊業者就其技術標準自行決定。無線通訊業者只需將取得於中心子系統之交通資訊，經本身選用技術之通訊協定加值轉譯後，傳送至客戶車上車載電腦即可。(5)聯外子系統與其他用路人子系統間之通訊此部份已有如FTP、Telnet、POP等網際網路使用之標準通訊協定。而WAP手機、PDA等亦屬於廣域無線通訊與網際網路之結合，因此無須再建立通訊標準。(6)車輛子系統間之車間通訊車輛子系統間之車間通訊可透過DSRC技術完成，如紅外線技術、微波雷達等。因此應針對車間通訊之需要，訂定車載電腦與車載電腦間彼此資料交換之方式、格式與內容等等，以實現輔助安全駕駛之目的。4.2 資料鏈結層與實體層協定六大通訊平台中，於資料鏈結層與實體層方面，有線通訊技術目前已有標準可供選用。如交通管理資訊中心 (TMIC) 與路側交通資訊站 (TCIS) 之連接可採乙太網路 (Ethernet) 方式；而交通資訊站與其他路側設施可採PMPP (point to multi-point protocol)協定等。而無線通訊部份當視無線技術而定，在廣域無線通訊方面 (WAC)，因各無線通訊業者所經營採用之通訊技術不同(如：GSM/GPRS、Mobile Data、RDS、Trunking )，定有不同之考量。此乃屬於私部門部份，發展初期定是百家爭鳴，而最後將由使用同一技術之各業者共同協議一標準之通訊協定。在短距離無線通訊方面 (DSRC)，目前仍是未定階段，不同技術 (紅外線、2.45G微波、5.8G微波) 仍未有其特定之標準，如IEEE 802.11為2.45G 無線區域網路所欲推動之標準。然於公部門建置ITS相關設施之考量，DSRC技術之選用與資料鏈結層、實體層協定有必要予以標準化，以達通訊interchangeability、interoperability及interconnectivity之目的。4.3 終端應用層協定終端應用層主要是定義各受管設施之受管物件，如NTCIP已訂定之EP-DMS (Dynamic Message Signs)、EP-VCC (Video Camera Control) 等。目前於台灣地區智慧型運輸系統實驗城規劃計畫 (二)研究中，已參考NTCIP，擬定部份符合本土需求下受管物件之MIB，包括：交通資訊站、號誌控制器 (NTCIP-like計畫中有部份雛型)、車輛偵測器 (NTCIP-like計畫中有部份雛型)、事故偵測器、天候及空氣品質偵測器、匝道控制器、動態資訊標誌 (NTCIP-like計畫中有部份雛型)、閉路電視攝影機、電子收付費單元、停車場偵測單元、智慧型公車站牌、緊急求援單元、車輛動態調度單元等。未來此部分之工作重點除應再就尚未建立之MIB予以擬定外，更應追求全台之統一標準，以利於ITS各子系統之整體性與永續性發展。五、NTCIP 與 TTCIP 2,3,5,6一個通訊的協定是有關於在電子設備之間的訊息如何被編碼與傳輸的規則所組合而成的集合。每一個終端設備皆必需要有相同的協定，才有辦法成功地達成彼此之間傳輸資料的目的。它有點像人類的語言一般，有每個說話的人都會使用的字母、字彙、文法規則。以往，每個微電腦控制設備和用來管理設備的軟體系統的供應商皆使用不同且私有的協定來做資訊的傳輸動作。這使得當要將不同的廠商所提供的硬體設備與控制軟體整合在同一個系統之內時，往往需要額外的整合專案來達成目的。NTCIP提供了共同的協定標準，可以讓所有的ITS設備供應廠商與系統開發者所使用，以克服不同系統之間資料傳輸的整合問題。NTCIP是一個通訊標準的家族，主要針對ITS所使用的微電腦控制設備間的資料與訊息的傳輸。NTCIP是預備使用在所有的交通管理系統上，包含了高速公路，交通號誌，大眾運輸，緊急事件管理，旅行者資訊系統以及資料收集。NTCIP也可以被用在不同系統或是不同控制中心的電腦之間，以及被應用在電腦與路側單元之間。NTCIP是一整套被設計來滿足各種不同子系統與使用者服務的通訊協定以及資料的定義。NTCIP與以往舊式的交通控制系統所用的協定不同之處在於NTCIP不僅只是一個為了單一目的所設計的單一通訊協定。NTCIP有一整套的通訊協定，其中涵蓋了從簡單的點對點指令回應協定，直到相當複雜的的物件導向技術。NTCIP主要提供了兩個ITS通訊中不同類型的通訊標準。第一個是管理系統或中心與多個受控制或被監控設備之間的聯繫。底下舉出幾個此種類型的通訊：(1) 交通號誌控制系統與路口的交通號誌控制器間的通訊。(2) 大眾運輸管理系統與監視設備以及在大眾運輸車輛上和大眾運輸的車站之中的乘客資訊標誌之間的通訊。(3) 高速公路管理系統與偵測器和匝道儀控間的通訊。(4) 交通管理系統控制CCTV攝影機、動態訊息標誌、諮詢廣播發射站台、環境偵測器以及交通流量偵測站所需的通訊。因為大部份這類型的應用中，都包含了一台電腦放在控制中心與不同的路側單元做通訊連接，所以又被稱之為中心對實地(center-to-field)。這類型的通訊應用通常都是一個管理中心對應多個路側單元。同樣地，在一般情況下多個路側設備會共享一個通訊的通道。這種情況被稱之為不平衡網路 (unbalanced network)、一對多網路 (one-to-many