美I-80洲际公路：用车路协同降低高速公路封闭的损失

 本文译自《ITS-International》，作者David Crawford

在美国 50 个州中，怀俄明州是人口最少的大州（少于60万，也是印第安人人口最多的一个州），但同时也拥有美国第二大面积的农村土地，仅次于阿拉斯加州。

尽管如此，怀俄明州还是获得了美交通部资助的第一批网联协同车辆(CV)技术开发计划之一关键测试平台项目，该计划旨在减少由于天气影响造成的事故以及随之而来的道路封闭成本。另外两个项目则选址在纽约市和佛罗里达州的坦帕市，主要以城市交通为研究方向。

选择怀俄明州是因为其特殊的地理位置。怀俄明州拥有一条重要的洲际走廊（I-80），在横贯美国东西部，同时在美国、加拿大和墨西哥之间的货物运输中发挥着关键作用，是美国的“桥梁州” 。

I-80横穿怀俄明州南部边界，每年运送超过3200万吨货物（平均每辆卡车16吨）。该州每年还吸引数百万游客前往其七个国家公园。

V2I 和 V2V

美国交通部拨款1700万以资助怀俄明州交通部(WYDoT)的GIS/ITS项目，该项目专注于营运车辆通行的需求。目前怀俄明州正在开发和试用车路协同 (V2I) 和车辆之间互联 (V2V) 的应用，可以支持灵活的服务范围，包括天气和道路警报、停车通知和动态旅行引导。

该项目是在现有怀俄明州交通部现有的运输管理中心和人员的能力基础上进行的，尚未增加人员配备。由于在美国的东西部之间缺少其他便捷的可替代路线，这意味着I-80在季节性的车辆高峰期间，卡车运输量可能达到其所有交通流量的70%。

此外，I-80的部分路段在海拔1800米的高原上，天气条件恶劣时就如同在山隘上行驶。当天气条件恶劣和交通事故风险较高时，当地政府便会封闭道路。

I-80在冬季会受到风雪和雾霾的影响，在夏天则会受到大风侵袭。据统计，在最近四年中，在风速和阵风速度分别超过 48 公里/小时和 104 公里/小时的冬季，I-80的事故发生率是夏季的三到五倍，每年约发生40次严重卡车碰撞事故。所以尽管道路封闭会造成严重的经济影响，但为了防止天气恶劣和碰撞所导致的危险，却是非常有必要的。

因天气原因引起的道路封闭

在怀俄明州，因天气原因引起的道路封闭事件的平均持续时间超过8小时/次。统计表明，在充分考虑到I-80的卡车数量以及每辆卡车关闭一小时将损失370 美元通行费和工时费计算，每次事件则会导致约1170 万美元的经济损失。

然而，这种估算只考虑了卡车本身停止服务和司机收入相关的经济损失，当考虑到其所运货物停滞时所带来的影响时，经济损失将会更高。近一年来，I-80经历了172次道路封闭，其中63%的事件与天气状况有关。2015年9月至2016年8月期间，该走廊总计关闭了250 小时，所造成的社会成本损失高达 8.65 亿美元。

此外，I-80一年的事故总数超过1600起，导致18人死亡和271 人受伤。怀俄明州的GIS/ITS计划预计将大大减少大风以及其他恶劣天气导致的事故（包括普通事故）的数量。

怀俄明州的ITS/GIS项目经理Vince Garcia告诉记者：“我们试点的独特优势在于其乡村视角，怀俄明州能够提供与其他两个试点项目截然不同的交通情况，以对比研究城乡的交通条件。在这里，车辆行驶速度更快，交通问题更多与天气相关，而不与拥堵相关的；交通信息传递需求更多地与旅行规划和执行有关，而不关乎于诸如十字路口管理、弱势道路使用者的需求或礼让行人等问题。”

具体而言，怀俄明州在辖境内640 公里I-80州际公路配备了约75个基于DSRC 的路边单元，并部署了400 辆商用车辆及其车载单元(OBU)。由此产生的交通信息(TIM) 经由卫星通信分发，来造福整个州。

交通信息的自动生成

在大约400辆配备OBU的商用车辆以及支持DSRC和交通信息通过卫星通信的试点开展后，Garcia 评论道：“与传统的路边动态信息标志(DMS)相比，协同技术（CV）所带来的成本节约是巨大的，尤其在乡村道路环境中。CV技术的诞生使得交通信息传递的位置和时间更加精确，这是对于固定站点的DMS是重大提升。目前，我们已经实现有关道路封闭、道路工作区情况、行驶速度限制、天气情况、交通事故和可用停车位等信息的协同。驾驶员可以使用怀俄明州高级交通管理系统中运营数据环境(ODE)所自动生成的交通信息APP。所有信息数据都是开源的，以确保行业之间可以相互协同。”

ODE支持基于DSRC通信和符合美国J2735标准的信息编码和解码，引入该标准是为了简化车路、车车协同之间以及与交通管理中心（如怀俄明州交通管理部）之间的数据流。

此外，扫雪机将自动收集道路天气信息，并为出行者提供更多不良的道路状况和更及时的预警。

对于工作人员来说，怀俄明州高速公路巡逻州警将获得更高的安全性，以往他们每年需要在I-80上停靠约达25000次，约占整个州巡逻停靠总数的四分之一，这对于他们而言有相当大的管理风险。交通部门是该州因公殉职人数最多的部门。因此，应用及时预警道路危险的程序，可以使这些州警对交通事故做出更快的响应，从而最大限度地减少二次事故。

参与该计划的怀俄明州官员Ali Ragan因此获得了美国国家公路和运输官员协会的先锋奖。该奖项反映了她在努力改善全州公路安全方面的作用，包括开发了一款供怀俄明州公路运维人员使用的路况报告APP。

怀俄明州试点是作为美交通部联网车辆试点计划的一部分，此后将会有更多应用将全面展开。