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2017年我国智能交通行业市场概况及发展趋势分析

来源:本站   发布时间: 2017-12-11 17:51:00

   智能交通行业是根据建立智能交通系统所需的设备、服务、技术而衍生出来行业群。智能交通系统(即 ITS——Intelligent Transportation System)是将先的电子传感技术、信息技术、数据通信传输技术、网络技术、控制技术及计算技术等有效地集成运用于整个交通管理体系,而建立起的一种在大范围、全方发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通管理系统。智能交通系统通过借助种科技手段和设备,将各核心交通元素联通,实现信息互通与共享以及各交通素的彼此协调、优化配置和高效使用,形成人、车和交通的一个高效协同环境,建安全、高效、便捷和低碳的交通。 智能交通系统通过信息化的手段有效地对交通状况进行管理,提高了城市交管理与交通服务水平。中国的智能交通系统具有广阔的发展前景,将在通运输的各个行业和环节得到广泛应用。

    一、智能交通行业的发展水平

    20 世纪 50 年代,美国的部分私人公司开始研究汽车的自动控制系统,智能论的研究和试验。20 世纪 80 年代后期,美、欧、日等发达国家在电子信息产业的带动下加速智能交通系统产业的发展力度。经过多年发展,目前智能交通系统在上述国家已经得到大规模应用。美、欧、日等发达国家基本上完成了智能交通系统的体系建设,并开始进行交通运行本质规律的研究。从美、欧、日等国家发展情况看,智能交通系统在现代社会发挥的作用将越来越大,成为社会生活不可或缺的一部分。

    二、我国智能交通行业的发展概况

    (1)我国智能交通行业的需求背景分析

    ①高速公路通车里程增长迅速,但人工收费模式落后导致效率低下

    我国城镇化率从 1990 年的 26%快速上升到 2015 年 56.10%,年均提高 1 个百分点。未来 10 年,我国仍将处于城镇化快速发展阶段,根据国内相关发展规划和联合国预测,预计到 2020 年城镇化率将达到 60%以上。

    我国城镇化的发展也促进了公路的建设, 截至 2013 年底我国高速公路里程已经达到了 10.44 万公里,超过美国,成为世界高速公路总里程第一的国家。截至2015 年底,我国高速公里里程增至12.54 万公里,已经超过了我国交通运输“十二五”规划,到 2015 年,国家高速公路通车里程为 10.8 万公里的规划目标。与国外相比, 由于高速公路营运模式的不同, 如美国的收费高速公路比例不到 10%,而我国的高速公路中有 95%属于收费公路。我国高速公路具有最大的通车里程以交通系统行业开始萌芽。从萌芽阶段一直到 80 年代,主要是进行智能交通基础理及高比例的收费路段,却采取落后的人工收费模式,必然耗费大量的人力资源,并且造成通车速度慢,效率低下,高峰期拥堵严重等社会问题。

    ②汽车数量持续增加,给我国交通系统造成巨大压力

    近年来,随着经济的发展和社会的进步,我国汽车数量持续增加。与此同时,城市道路的建设却停滞不前,与汽车数量的增速相比有较大的差距。究其原因,一是我国城镇人口规模庞大,土地面积有限,造成城市可供建设道路面积越来越少;二是城市规划不完善,道路改造成本大。我国公安部数据显示,2015 年末我国机动车保有量达到 27,900.00 万辆,较2014 年末增长 5.88% 2006-2015年期间,我国机动车保有量年复合增长率为 7.52%,增幅达 92.11%。汽车数量的持续快速增长,给我国交通系统造成巨大压力。

2006 年至 2015 年我国机动车保有量和增长率

数据来源:公开资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2017-2022年中国智能交通行业深度调研与市场发展前景预测

    ③交通拥堵、环境污染等问题日益严峻

    随着我国城镇化进程的不断加快,无论高速公路还是城市道路其承受的交通压力越来越大,同时经济高速发展带来交通流量急剧增长,也使得“人、车、路”之间的矛盾日益突出。由此引发的交通通行效率低下、尾气污染和交通事故已成为制约我国城市化发展和影响居民生活质量的主要因素。2009 年 12 月英国《经济学家》 杂志的报道称,中国居民每天上班路上平均用时42 分钟,居全球之首,并指出城市拥堵是导致上班路上花费时间过长的主要原因之一;同时中国每年的交通事故平均在 20 万起以上,死亡人数在 10 万人以上。

    伴随着交通拥堵的是环境问题日益严重。根据《全国空气质量月报》2016年数据显示,2016年3月份,全国338个地级及以上城市优良比例为71.3%,轻度污染占19.3%,中度污染占5.9%,重度及以上污染占3.5%。下图为338个地级及以上城市 3 月份空气质量级别分布。

数据来源:公开资料、智研咨询整理

    越来越多的城市空气质量监测表明,污染颗粒物已成空气污染首要的污染物。根据《2013 年中国机动车污染防治年报》数据指出,2012年全国机动车排放污染物高达4,612.1万吨。而在这些颗粒物中,直径小于2.5微米的PM2.5可直接进入肺泡,与人体发生应激变化,严重影响健康。根据《新京报》的报道,机动车尾气是颗粒物排放重要来源之一。汽车在空挡怠速、刚启动加速、或频繁加速减速的状态下,机动车排放PM2.5浓度升高,而排放PM2.5最少的则是以90公里匀速前进的时候。交通越拥堵,因汽车尾气排放而导致的 PM2.5 情况就越严重。

    因此,我国城镇化的不断推进及汽车保有量的不断增加,导致高速公路及城市交通面临通行效率低下、安全故事频发、大气污染加剧等日益严重的问题,我国对智能交通系统的需求极为迫切。智能交通的应用,可以最大限度地发挥交通系统运行能力,减少交通事故、缓解环境污染以及能耗问题。

    (2)我国智能交通行业的发展历程

    ①概况

    智能交通行业的发展一般分为概念形成及试点、引入推广、普及应用和应用深化的不同阶段。在 20 世纪 90 年代初我国学者开始关注国际上智能交通系统的发展动态。90 年代中期以来,我国交通运输界的科学家和工程技术人员开始跟踪国际上 ITS 的发展。美国是智能交通较早开展理论研究和进入实际应用的国家,美国智能交通行业的发展历程如下:

数据来源:公开资料整理

    与美国相比,我国智能交通行业在发展过程中存在整体规划方向不清晰、标准不统一、应用分散、用户普及率不高等缺点。随着我国城镇化建设的不断深入,我国对智能交通系统建设的需求日益增长,并开始尝试的智能交通应用,如高速公路 ETC 收费、路径识别、城市智能停车位、停车引导、营运车辆管理、拥堵收费、安全驾驶等逐步开始实施。根据产业生命周期理论,我国智能交通行业整体上仍处于其生命周期的成长期。展望未来,在社会大众、政府、企业共同的努力下,我国正持续加大对智能交通的重视程度和扶持力度,对智能交通系统的研究和应用有望进一步加快。

    ②我国智能交通行业的发展历程

    A、政策和规划层面

    “十二五”规划提出“适度超前”的原则,对智能车路协同、区域交通协同联动控制等一些热点先进技术进行了部署。而“十三五”规划则指出,信息化是实现智慧交通的重要载体和手段,智慧交通是交通运输信息化发展的方向和目标。

    B、技术层面

    我国在上个世纪 70 年代至 80 年代,主要进行城市交通信号控制的一些基础性研究;90 年代开始,国内一线城市如北京、上海和深圳等纷纷引进国外先进技术,并在学习的基础上进行开拓性的创新研究;“十五”期间,智能交通在关键技术上取得了一些突破,并建立电子收费系统、交通管理系统等一些示范点;我国的能交通系统已经进入推广应用和改进的阶段,但与国外先进国家相比,总体技术和应用水平还有相当大的差距,对解决日益严重的交通供需矛盾效果有限。

    C、投资层面

    从“十五”到“十二五”期间,国家投入智能交通系统(ITS)的资金逐步加大,其中“十五”各项关于ITS项目的投资达15亿元,到了“十二五”期间,计划总投资千亿元致力于智能交通系统,期间投资增幅极大。国内的智能交通企业也随之发展,投入大量资金进行智能交通的研发、生产和普及。这些都为智能交通的发展创造了有利的条件。

    (3)我国智能交通行业的发展现状

    与发达国家相比,中国智能交通整体发展水平还比较落后。以 ETC 系统为例,美国、日本、新加坡、韩国等发达国家均达到了很高的普及程度,而日本的 ETC 用户规模在 7,200 万户以上。以 ETC 在停车场领域的应用为例,如新加坡的停车场 ETC 普及率已经达到了 90%以上,而我国停车场 ETC 领域才刚刚起步。预计我国智能交通系统建设将在未来二十年至三十年的时间里达到发达国家的智能交通投资水平,未来的整体市场将持续呈现快速发展的态势。

    三、我国智能交通行业的市场规模预测

    我国智能交通系统投资额2007年为247亿元,2014年达到837.69亿元,年复合增长率约为19.06%,以该增长速度推算,预计2016年我国智能交通系统行业的总投入将突破1,000亿元到1,413.81亿元,2017年将达到1,413.81亿元。

数据来源:公开资料整理

    作为未来交通优先发展的主题,智能交通系统对于提高交通管理效率、缓解交通拥挤、减少环境污染、确保交通安全起到了非常重要的作用,符合国家建设“智慧城市”、“绿色城市”和“平安城市”的要求,得到政策面的大力支持。长期来看,我国智能交通系统将在交通运输的各个行业和环节得到更为广泛的应用,由此创造相应的社会效益和经济效益,具有广阔的发展前景。

    四、智能交通射频识别与电子支付设备行业发展概况

    1、智能交通射频识别与电子支付行业概述

    智能交通射频识别与电子支付设备行业为智能交通的细分行业,其产品是基于 DSRC、RFID 技术,通过射频信号自动感知目标对象,实现对车辆身份及信息自动采集,准确处理车辆的相关通行、收费数据,在此基础上完成电子支付的一种智能交通设备。通过专用短程通信(DSRC)、无线射频识别(RFID)技术完成车辆信息的自动识别、处理,可以达到帮助交通部门进行收费和管理,提高服务水平的目的。

    智能交通射频识别与电子支付设备行业的主要应用领域包括电子不停车收费(ETC)和基于射频技术的高速公路路径识别。

序号
应用领域
依托技术
主要产品
高速公路 ETC 产品组合
1
电子不停车收费(ETC)
专用短程通
信(DSRC)
技术
停车场 ETC产品组合
多车道自由流 ETC 产品组合
2
基于射频技术的高速公路路径
识别
无线射频识
别(RFID)
技术
基于 RFID 技术的多义性路径识别
产品组合
专用短程通
信(DSRC)
技术
基于 ETC 技术平台的多义性路径
识别产品组合

    2、智能交通射频识别与电子支付行业市场概况

    随着智慧交通理念的广泛普及,在国家政策的刺激引导下,我国智能交通应用的市场规模不断扩大,智能交通射频识别与电子支付行业近年来呈现了高速的增长态势。2012 年行业的市场规模仅为 6.40 亿元,2014 年就达到了 12.81 亿元,这期间年复合增长率达 41.47%,2016 年达到 24.13 亿元,预计2017年市场规模达到 31.37 亿元。随着智能交通射频识别与电子支付行业市场在停车场智能化与路径识别等新兴领域的拓展,未来其市场规模将迅速增长,预计 2015 年—2017 年智能交通射频识别与电子支付行业将继续保持高速增长。下图为我国智能交通射频识别与电子支付设备的市场规模及预测:

2012-2017 年我国智能交通射频识别与电子支付设备市场规模及预测

数据来源:公开资料、智研咨询整理

    五、智能交通射频识别与电子支付设备行业细分领域发展概况

    1、ETC设备细分市场发展概况

    (1)行业概述及分类

    ETC(Electronic Toll Collection System)称为电子不停车收费系统,是目前世界上普遍使用的道路收费方式。它是利用基于 5.8GHz 微波频段的专用短程通信 (DSRC) 技术设备来实现电子不停车收费:当用户不停车通过 ETC入口站时,ETC 系统通过无线通信方式将入口信息发至 OBU,OBU 向集成电路卡(IC)中写入入口信息;当用户通过 ETC 出口站时,ETC 系统通过 RSU 及 OBU 之间无线通信读取 OBU 和集成电路卡(IC)卡中的入口信息等相关信息,计算通行费并完成电子钱包扣款,进而实现不停车收费。

    ETC设备主要由路侧设备(RSU)和车载设备(OBU)组成,路侧设备主要是指安装在车道控制系统前端,发挥信息采集作用的专用设备,其由天线和读写控制器组成;车载设备是指安装在用户车辆上作为记录车辆通行信息的车载设备。

ETC 设备的构成

数据来源:公开资料整理

    根据运营需要,电子标签配套使用的 IC 卡有记账和储值两种应用方式。记账卡方式下,与普通的账号卡付费形式完全一致,操作简便快捷,后台电子结算,适合大宗固定的车队式用户;储值卡方式下,实际上是一个电子钱包,适合于广大社会车辆用户。

    与传统人工收费(Manual Toll Collection,简称 MTC)相比,ETC收费模式每车收费过程耗时不到 5 秒,其收费通道的通行能力是人工收费通道的 5 到 10倍。除此之外,ETC收费模式无需扩建收费广场,节省收费站的占地面积;同时无需排队停车,提高通行效率且减少了停车时的废气排放和对城市环境的污染。

    按照应用领域的不同,ETC可细分为高速公路电子不停车收费系统(高速公路 ETC)、多车道自由流电子收费系统(多车道自由流ETC)以及智能停车场收费系统(停车场 ETC)。

    A、高速公路 ETC:该系统安装在高速公路收费站车道和收费车辆上,车辆可以实现按序不停车通行,目前我国高速公路ETC均采用此种方式。

    B、多车道自由流 ETC:该系统不设立隔离车道,不限制车辆正常通行速度,可以快速完成车辆的信息识别与自动收费,主要用于车流较为集中的城市路桥隧道收费,近来也用于实现高速公路ETC 车辆的路径标识应用。

    C、停车场 ETC:该系统安装在停车场出入口和收费车辆上,可以实现车辆自动识别和不停车收费。

    (2)发展现状及需求分析

    电子不停车收费系统(ETC),以其具有非现金交易、无需停车快速通过、有效提高通行能力、简化收费管理、降低环境污染等等明显特点和优势受到高速公路运营方的青睐。20 世纪八十年代后期,世界各地为减少高速公路的排队交费现象,以及减少车辆频繁启动排放尾气对周围环境的污染,开始建设不停车电子收费系统。伴随着科技的进步与经济的发展,近年来,ETC在各国也得到了快速的发展。

    虽然我国ETC用户数量增长迅猛,从2009年的52万增长到2016年的4,300万,仅用了五年的时间,但 ETC 用户在全国汽车用户中的比例不到 20%。与日本、新加坡等发达国家动辄半数以上的 ETC 用户比例差距较大。随着 ETC 全国联网的有序推进,国家鼓励 ETC 发展的政策陆续出台,ETC 产品的高效、环保、便捷、经济等优点逐渐被公众认知,我国 ETC 用户数量在既有持续增长的基础上呈现出加速增长态势,预计 ETC 用户比例将逐步提高至接近发达国家的水平。

    从高速公路全国联网情况来看,2015 年 12 月,全国 ETC 联网目标成功实现,全国除港澳台、海南、西藏之外的 29 个省份完成组网。经过数年的发展,受到经济发展、市场需求、政策支持、技术进步以及 ETC 系统全国联网等方面因素的刺激,ETC行业已经迎来新一轮快速增长期。 在城市智能交通领域,ETC的应用拓展主要面向停车场智能化以及城市路桥收费两个领域。

    (3)我国ETC设备的市场规模及预测

    除了港澳地区和西藏、海南无收费高速公路,全国 ETC 联网将覆盖 29 个省、自治区和直辖市。台湾地区现在也已经开通了 ETC,目前使用的是 UHF 频段的无线射频识别(RFID)标签。2014 年 3 月,交通部发布的《交通运输部关于开展全国高速公路电子不停车收费联网工作的通知》 指出,要求到 2015年底,全国ETC联网,建成较为完善的ETC基础设施网络,主线收费站ETC覆盖率达到100%,ETC 专用车道数原则上不少于两入两出;匝道收费站 ETC 覆盖率不低于90%;建立多元化的用户发展模式,全国 ETC 用户数量达到 2,000 万户。截至2015 年 12 月,全国联网区域累计建成 1.3 万条 ETC 专用车道,全国 ETC 联网目标成功实现,全国除港澳台、海南、西藏之外的 29 个省份完成组网,电子收费用户总量超过 2,900 万,已超额完成目标。

    截止到 2016 年 3 月 28 日,全国ETC联网区域 29 个省份的 ETC覆盖范围达到了 12万公里高速公路,覆盖范围达 90%以上;建成了 1.46万条ETC车道;建成自营客服网点1091 个,合作代理网点 2.6 万个,各类服务终端近2.4 万台;发展 ETC 用户超过 3200 万户,较 2014 年末增长了 252%。从 2015 年第三季度至2016 年第一季度,半年时间内,联网区域内跨省ETC 交易量 1.2 亿笔,其中2016年一季度跨省交易量、交易额环比上季度分别上涨28%和 32%,全网跨省清算及时率 100%,正确率100%。

    与传统的停车场收费系统不同,停车场 ETC 产品支持停车场进出车道可以实现电子支付的自动收费,不但可以让车辆通行变得更安全快捷,而且节约了人工成本和管理成本,提高了停车场的经营效益。目前 ETC 在停车场的应用尚处于初级阶段,对停车场的覆盖率很低,由于其对传统的停车场收费系统具有替代效益,未来的市场前景值得期待。

    2014年我国ETC市场规模10.51亿元,超预期9,000万元。由于2015年银行大规模购进OBU等ETC相关设备,采购金额约占该年ETC市场规模的50%,促使行业规模呈现爆发式增长。未来银行仍会作为 ETC 产品的重要下游客户之一,但出现类似于 2015 年集中式采购的概率不大,因此未来市场规模增长率将趋于平缓。2016 年该领域市场规模为 22.40 亿元,预计 2017 年达到29.79亿元。

全国 ETC 市场规模及预测 

数据来源:公开资料、智研咨询整理

    2、基于射频技术的路径识别设备细分市场发展概况

    基于射频技术的路径识别产品是专门解决多义性路径识别问题,明确通行费用归属,实现联网收费后高速公路投资方利益合理分配的智能交通产品。基于射频技术的路径识别产品的应用不但进一步促进高速公路收费管理服务规范化、标准化、现代化,更好的满足用户需要,而且可以让高速公路投资方以合理的投入完整解决包括人工收费系统 (MTC)和ETC两种收费模式在内的高速公路多义性路径识别问题。

    基于射频技术的路径识别产品的核心目标是解决实际行驶路径信息获取问基于射频技术的路径识别产品是专门解决多义性路径识别问题,明确通行费用归属,实现联网收费后高速公路投资方利益合理分配的智能交通产品。基于射频技术的路径识别产品的应用不但进一步促进高速公路收费管理服务规范化、标准化、现代化,更好的满足用户需要,而且可以让高速公路投资方以合理的投入完整解决包括人工收费系统 (MTC)和ETC两种收费模式在内的高速公路多义性路径识别问题。

    基于射频技术的路径识别产品的核心目标是解决实际行驶路径信息获取问题,整个流程可以分为以下四个阶段:

序号
流程
具体过程
1
复合通行卡或
OBU唤醒
复合通行卡或 OBU平时处于休眠状态。人工收费系统(MTC)
入口车道写入口信息的同时,将复合通行卡设置成待机状态,并由司机携带上路。ETC入口车道由 RSU发射的信号激活 OBU,写入入口信息。
2
路径信息的写入
车辆行驶至具有路侧标识站有效区域时,在相关射频信号的激励作用下,复合通行卡或 OBU转为工作状态,标签接收并记录标识信息,然后自动回到待机状态。
3
路径信息的读取
人工收费系统(MTC)出口从复合通行卡里读出标识站信息,记录到出口流水,如果通行的是 ETC车辆,则可以通过读卡器自动读取 OBU中记录的路径信息;ETC出口则通过 RSU读取 OBU中的路径信息,据此完成费用计算和扣除。
4
路径识别和结算
结算中心拆分通行费时,根据出口流水中的路径标识信息,识别车辆实际行驶的路径, 将通行费准确拆分给途经的各个路段业主。

数据来源:公开资料、智研咨询整理

基于射频技术的路径识别产品结构与信息流示意图

数据来源:公开资料整理

    目前,多义性路径的联网收费主要有两种常用的模式,一种是后台计算模式,如车辆分型统计法、最短路径法、协商一致法;一种是感知层模式如光学车牌识别法与无线射频识别(RFID)标识法。在高速公路建设早期,由于高速公路网络还没有完全形成,较少存在多义性路径收费问题的路段,而且业主不多,采用协商一致法或最短路径法等后台计算模式就可以解决。但随着高速公路网络的逐步扩大及日趋复杂,而且涉及的业主众多,路况复杂,采用协商一致法或最短路径法等后台计算模式无法满足精确拆分和计费,因此,基于感知层模式的光学车牌识别法与 RFID标识法逐渐成为高速公路行业主流的路径识别方案。

路径识别模式
具体种类
准确性
技术可行性
业主认可程度
后台计算模式
车辆分型统计法
可行
有争议
最短路径法
一般
可行
有争议
协商一致法 差
可行
有争议
感知层模式
光学车牌识别法
80%—90%
可行
有争议(夜晚、雨雾雪天等)
RFID 标识法
≥99.97%
可行
无争议

    光学车牌识别法与无线射频识别(RFID)标识法这两种方案需要采用的设备分别是基于光学车牌识别技术的路径识别设备和基于射频技术的路径识别产品。以下是从路径识别效果、标识成功率、使用体验、系统投资规模、已有应用区域等角度对当前国内两种主要的路径识别技术对比:

序号
对比科目
RFID标识法
光学车牌识别法
1
路径识别收费功能支持
按行驶路径拆分、收费
按行驶路径拆分
2
路径标识信息储存
电子标签或复合通行卡
网络中心服务器
3
适用的路网规模
无限制
较为简单的路网结构
4
标识成功率
高(可达 99.97%以上)
较高
5
道路环境适应性
不受天气影响
易受天气影响
6
出口车道处理实时性
好,与现有 IC 卡基本相当
需要等待与中心车牌数据库通信并匹配,较差
7
车道通行量
无限制
8
网络依赖性
低,网络仅用于监控管理
高,需要高速高可靠网络支持
9
中心后台系统依赖性
无,仅用于事后清分结算
需要高速网络与后台服务器配合实时通信和计算
10
标识站设置点路况要求
车较少,较平直路段
11
系统投资规模
较高
一般

    目前,RFID方案与光学车牌识别方案相比较的优势在于:

    ① 无线射频识别(RFID)方案成功率为 99.97%,高于光学车牌识别方案,且稳定可靠;

    ②数据信息存储于于电子标签中,不依赖网络支持,实时性好;

    ③实时计算并收取车辆通行费;

    ④不受光线、天气等因素的影响。

    综上所述,无线射频识别(RFID)技术方案不仅可以实现通行费用的精确拆分,还可以通过按路径收费的方式培养车主良好的道路使用习惯,增加路网的通行费收入,从而提高路径识别系统的社会效益和经济效益。随着车联网技术的发展,特别是高性能芯片技术的发展,基于射频技术的路径识别产品的应用将是解决高速公路多义性路径识别问题的最终方案。

    (2)发展现状及需求分析

    伴随着我国经济持续发展,我国高速公路建设突飞猛进。根据交通部的统计,截至 2016 年底,我国高速公路总里程突破13 万公里,较2014 年末增加1.41余万公里。我国已经超越美国成为高速公路里程数最多的国家;截至 2016 年 9月,全国机动车保有量达2.8亿辆,其中私家车总量超过1.4亿辆。在高速公路建设规模扩大,联网收费建设进程加快的情况下,随着路网规模和高速公路交通量的持续扩大,高速公路业主对高速公路费用的收取和拆分的分歧越来越大。

    由于我国特有的国情,高速公路投资建设的业主众多,随着路网结构变得日益复杂,联网收费范围扩大以后,高速公路业主之间由于多义性路径问题而产生的通行费收取和拆分的矛盾越来越突出。随着多义性路径越来越多,涉及的通行费金额越来越大,如果继续按照原有的最短路径收费和模糊拆分方式,必然会在一定程度损害高速公路业主的利益。为此,高速公路通行费如何精确收取和拆分已经成为高速公路业主需要迫切解决的问题,而基于射频技术的路径识别产品的应用是目前解决高速公路多义性路径问题最有效的措施。

    目前,基于射频技术的路径识别产品已经在广东、浙江、四川等少数几个省份开展应用并取得了实际的应用效果。以浙江省的应用为例,浙江省的高速公路存在如下特点:不但存在多义性路径问题,而且路环多且复杂,早在浙江省高速公路实行联网收费时,已经存在多义性路径的问题,到 2008 年杭州湾大桥通车后出现了更为复杂的多义性路径,甚至出现道路环环相扣的情况。随着形成的路环越来越复杂,路环之间的关联性也越来越强。而且这些路段分别属于不同的业主所承建,因此如何实现多义性路径识别,完成精确收费和拆分结算便成为了浙江省高速公路业主急需解决的问题。当基于射频技术的多义性路径识别项目建设完成之后,浙江省路径识别产品的应用不但保护了业主的原有投资,避免了因大规模改造而造成的损失,而且产品识别成功率高。此外,项目实施后,整体路网运行顺畅,并超出了业主的预期目标。

    作为全国最早应用路径识别产品的省份之一,广东省的全省高速公路“一张网”联网收费已于 2014 年 6 月 29 日开始实施。广东省高速公路原有的粤北、粤东、粤西、粤中四个片区收费系统统一整合成“一张网”,以“按实际行驶路径收费、按实际路径拆分”为基本原则,车主在广东省境内出入高速公路实现了“一次领卡、一次缴费”。作为“按实际路径收费、按实际行驶路径拆分”原则的基础——路径识别产品将在其中发挥着举足轻重的作用。路径识别产品的使用将使广东省高速公路车辆费用的分配方式更加准确和公平,解决车辆行驶路径不清、通行费拆分不合理的问题。

    四川省厅高速公路监控结算中心于 2009 年会同交通厅公路规划勘察设计研究院、四川大学等多个单位一起就四川省复杂路网环境下的多路径收费与清分的问题做了大量的工作,并组织人员对浙江省的多路径识别解决方案进行了实地考察。通过对车牌识别法、停车标识站法、基站标识法和电子标签法(即基于射频技术的路径识别产品)方案的研究和比选,最终决定采用电子标签法以解决联网收费高速公路多义性路径识别问题。四川省的路径识别产品于2012年3月正式投入使用,不但提高了车辆通行费拆分的精确性和合理性,而且大幅提升了四川省高速公路运营效率。

    浙江、广东、四川三省在路径识别应用上的示范效应,也让其它省份开始着手进行路径识别的可行性研讨、标准的制定。预计未来随着具有多义性路径识别需求的省份不断增加,基于射频技术的路径识别产品的市场空间将会不断扩大。

    (3)市场规模

    目前,基于射频技术的路径识别产品已经应用于广东、浙江、四川三个省份的部分高速公路路段;其余未开始采用的省份(如河南省)也正在进行可行性研讨、标准的制定或已经准备招标。未来,随着应用基于射频技术的路径识别产品的省份陆续增多,基于射频技术的路径识别产品的市场空间将逐渐扩大。

    基于射频技术的路径识别市场规模的不断扩大,一方面源于各高速公路业主及交通管理部门对高速公路收费精确拆分的迫切需求,且这种需求正随着我国路网建设规模的日益扩大,变得越来越强烈;另一方面则是基于射频技术的路径识别产品有着其他类型路径识别产品所不能比拟的优势,如识别准确率高、误差率小以及不受其他外界因素干扰的特性,其逐步取代其他类型路径识别产品将成为趋势。

    2012 年我国基于射频技术的路径识别设备市场规模仅为 0.29 亿元。2013年,由于广东省实施“一张网”联网收费,部分高速公路路段开始使用基于射频技术的路径识别产品,该领域当年的市场规模突增至 1.76 亿元。2014 年全国基于射频技术的路径识别设备市场规模达到 1.28 亿元。根据 2015 年的招投标统计,2015年全国的市场规模约为0.55亿元。2012年—2015年基于射频技术的路径识别产品的年复合增长率为 24.08%,如未来两年,我国基于射频技术的路径识别设备市场规模以2012年市场规模为基数,以24.08%的年复合增长率增长,则预计2016年—2017年,该领域的市场规模将分别达到0.69亿元、0.85亿元,基于射频技术的路径识别设备市场规模及预测,如下图:

2012-2017 年我国射频技术路径识别产品市场规模及预测

数据来源:公开资料、智研咨询整理

    六、行业利润率水平变动趋势

    近年来,我国智能交通射频识别与电子支付行业内企业利润水平呈现出在较高水平上小幅波动的态势,未来存在行业利润率下降的可能性。主要原因是:

    1、该行业为技术密集型产业,高额的研发投入决定了产品的技术要求高、涉及收费的需求要求产品的稳定性高,综合导致产品的经济附加值较高,因而目前的行业利润率水平相对较高。

    2、随着市场对产品需求的不断提高,行业内的新进入企业为增强其竞争力,通过降低价格等方式获得市场机会,行业内的原有企业为抢占市场份额也逐步加入价格竞争的行列,由此导致产品的市场价格逐步下移。

    3、通过研发创新、产品升级换代、工艺流程优化、技术方案替换等措施,行业内的领先企业在成本控制和优化方面得以提升,可能会在一段时间内弥补产品价格下降带来的利润率下降趋势。

    七、行业技术水平及发展趋势

    1、智能交通射频识别与电子支付行业技术水平

    (1)国家标准的全面推广进程有待进一步提升

    目前,虽然国家标准已经出台多年,但仍存在各地对国家标准执行尚不统一的问题。有的省份在建设ETC时,由于对标准规范、技术文件执行不严,如车卡绑定、车道判定的具体流程、密钥管理等出现地区差异,给联网工作造成了一定障碍。随着技术的发展,ETC 全国联网技术不存在障碍,但全国各地 ETC 区域差异性的因素依然存在。国家部委已出台推进ETC全国联网的文件并付诸实施,但执行力仍有待进一步提升。全国ETC联网的推进为行业带来了发展机遇。

    (2)基础研究起步较晚,缺乏用户数量推动技术的进步

    我国的收费公路里程数长、车辆保有量多均为智能交通行业提供了广阔的空间,但广大二、三线城市,尤其是中西部地区的中小城市甚少进行智能交通系统的建设,普及率偏低,并且现有的城市智能交通系统多注重监控和管理功能,信息服务、交通诱导、车辆识别、电子支付等功能方面的产品还未完善。这在某种程度上限制了我国智能交通技术的发展和进步。

    (3)行业技术水平不断提高,部分技术已经达到了国际先进水平

    国家产业政策的支持以及行业内浓厚的研究氛围极大的促进了专用短程通信(DSRC)、无线射频识别(RFID)在射频识别与电子支付领域应用的发展。行业技术不断突破,在核心技术如短程通信技术、路径识别技术方面也取得了很大的成就。行业内的领先企业针对我国国情开发出了一系列适合我国具体情况的技术,部分技术甚至达到了国际先进水平。面对日益迫切的智能交通市场需求和国外厂商的技术领跑优势,国内产业界积极把握市场机会,开始加大前瞻性研发投入,积极参与国际标准制定。为了促进国内产业早日上规模,政府也在加强智能交通应用的顶层设计,大力投资采用创新技术的智能交通系统建设,扶持自主创新龙头企业做大做强,通过跨部委合作,设立专项资金,以政府补贴模式加大对国产ETC 多模芯片、自主创新产品的投入,推动中国标准的 ETC 产品推进至全国范围,甚至向世界其他地区推广。

    2、智能交通射频识别与电子支付行业的技术有如下特点:

    (1)先进的技术

    智能交通射频识别与电子支付行业作为技术密集型产业,对于产品所涉及的信息技术、通信技术、交通工程技术等一系列技术具有较高的要求。由于交通行业对于其产品质量、稳定性、适用性、安全性具有的严格规范和标准,企业必须要具备相应的准入资质和在行业内较长时间的技术经验积累,并通过长期的交叉学科知识的积累和不断的技术改进,逐渐提升产品的各项性能指标。

    (2)成熟的工艺

    除了必须具备的先进技术水平,产品工艺的成熟程度也是影响智能交通射频识别与电子支付产品的重要因素。行业内的企业需要将适合于产品制造的各种新工艺融合进生产过程中,使技术很好地物化成为适应市场和消费者需求的产品。以 RFID 路径识别产品为例,已经研发出行业内厚度为 1 毫米的第二代复合通行卡(目前广东、四川和浙江三省应用的复合通行卡厚度一般为 5 毫米),并达到可批量化生产状态,给高速公路配套设备的改造升级提供了众多的便利,同时带来较大的成本优势,为产品普及提供了降低成本的条件。

    (3)集成的系统

    智能交通射频识别与电子支付产品涉及综合性的应用系统。以高速公路 ETC系统为例,典型的 ETC 车道系统包括:①地感线圈车辆检测子系统;②LED 费额显示子系统;③高清图片抓拍子系统;④自动栏杆控制子系统;⑤ETC收费子系统;⑥车道控制和通信系统共六个部分。因此,系统集成是行业的显著特点,除了需要将 IT技术、通讯技术、计算机技术及交通工程技术集成到一个系统中,还需要兼容系统包含的软硬件设备,并满足各子系统的特殊技术要求,从而发挥系统整体运行的稳定性及高效率。

    (4)差异化的解决方案

    我国交通行业具有地区差异性较大,管理自主性较强的特点,目前行业内部分产品虽然具有统一的国家标准,但由于具体情况的不同,多个省份在国家标准框架下制定了专门适用于该地区的不同技术规范。因此,企业在具体项目设计时往往需要针对客户个性化的需求制定出相应的产品方案。

    3、智能交通射频识别与电子支付行业发展趋势

    建立起统一的规范和严格执行国家标准将是未来智能交通射频识别与电子支付行业重要的发展趋势。 建立全国性的综合管理平台,提高交通信息化程度,全国性交通综合管理平台的建立将使我国交通信息化水平得到大幅度的提升:首先,交管部门可以对全国交通情况进行实时监控,既可以对实时交通状况进行掌控,又可以对已发生或正在发生的交通事故进行及时有效的处理;其次,交管部门可以利用智能交通相关技术大规模采集全国的交通信息,通过大数据技术对信息进行处理、分析,进而得到有助于为交通管理部门进行交通管理以及未来的交通规划提供的依据,最后,交通综合管理平台建立之后,智能交通的应用将会以此为基础,向深度化发展。

    智能交通应用将向深度化拓展

    ①智能化联网停车

    智能化联网停车将实现一个城市或地区的公共停车场的实时停车位信息接入智能交通管理系统,民众可通过手机上网、发送短信、拨打电话等方式查询停车位信息。既解决了车主寻找停车位的难题、节约因寻找停车位而浪费的油费,又可解决一些停车场停车位长期空置的问题。

    ②城市拥堵管理

    利用智能交通系统(如 ETC产品、车辆电子标签)可以对车辆进行管理、按照不同车辆类型、不同地段、不同时间的管理方式,对实行进入拥堵区的车辆进行收费,用经济手段合理组织、引导交通,减少交通高峰时段车辆集中地区的车流量,提高交通高峰期通行顺畅度,进而达到城市拥堵管理的目的。

    ③安全驾车应用

    行车驾驶中,车主可以利用智能交通系统(ITS)技术获取车外、车内信息(如车况、行驶速度、周边车辆距离等),从路口与车况的复杂信息中,分析、辨别风险因素,进而帮助车主提升驾驶安全性。

    此外,无线射频识别(RFID)与专用短程通信(DSRC)技术在智能交通领域还可在基础交通信息采集及出行信息服务、场站智能化调度与安全管理、路内停车收费等方面得到应用。

 

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