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【專訪】臺大先進公共運輸研究中心主任張學孔教授

CIO Taiwan
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2021-10-04

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合宜智慧交通政策 解決各種都市化問題

為解決人口向都市集中所面臨之諸多挑戰,全球各國都積極發展智慧城市,其中智慧交通在AI、物聯網技術成熟下,各種智慧交通方案湧現,唯有從利害關係人角度接入,才能真正貼近民眾需求。

採訪/施鑫澤‧文/林裕洋‧刊期/2021.10


追求工作機會、便利生活等因素下,全球人口正逐步向都市化集中。根據聯合國人口司公布全球最新都市化人口預估報告指出,預計2050年時,全球將有多達50億人居住在城市裡,約佔總人口的 2/3。大量人口集中在都市後,勢必會對城市發展帶來前所未有的衝擊,如居住、交通運輸、醫療、污水處理等。

因此,隨著人工智慧、物聯網、資通訊技術、Big data 分析、雲端運算等科技日益成熟,不少國家都積極推動各種智慧城市專案,涵蓋經濟金融、生活環境、交通運輸、醫療健康、休閒觀光、國家治理等目標。期盼在此基礎下,推動國家與城鄉等發展政策。

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臺大先進公共運輸研究中心主任同時也是土木系教授張學孔說,推動智慧城市的積極目標應是永續與宜居,如歐盟在2010年~2020年智慧城市發展的策略目標,是驗證節能與低碳投資計畫能否達到提高生活品質,與增進經濟成長之目的,並能透過涵蓋智慧建築、能源網路(含冷熱空調)、電力,以及交通等三個面向的示範計畫,引導歐洲城市朝向低碳未來發展。近年各國在智慧城市的架構下,也都同步思考未來城市的交通發展,而結合共享交通、創新服務與自駕車輛的發展,也將是未來發展重點與挑戰。

張學孔曾擔任多個地方政府都市計劃審議委員、都市設計與土地開發審議委員,協助推動整合公共運輸與土地規劃,對於台灣智慧付費系統、智慧公共運輸、公路客運路線審議,以及近年的生態交通、永續運輸、偏鄉運輸、自行車旅遊、公共自行車與MaaS的推動上,均積極投入與獲得各方好評,日前更獲得聯合國自行車日桂冠獎項肯定。

公共運輸導向 城鄉發展重要政策

臺大先進公共運輸研究中心主任張學孔教授表示,近年各國在智慧城市的架構下,多半同步思考未來城市的交通發展,而結合共享交通、創新服務與自駕車輛的發展,也將是未來發展重點與挑戰。

在2000年9月以「計程車產業知識與價值鏈再造-產學合作創新應用與推廣」為題獲國科會三年獎助,台大成立先進公共運輸研究中心 (Advanced Public Transportation Research Center, APTRC),透過將知識及技能擴散至實務界,將理論與實務融合以建立產官學界交流之互動平台,促進臺灣及亞太公共運輸研究及發展。該中心致力成為臺灣運輸界的整合平臺,積極與學界菁英、公務部門、顧問團隊、運輸業界等進行跨校、跨域、跨界之各項合作與交流,帶領研究團隊投入先進公共運輸領域,研究成效卓著,並與業界先進共同研發新式派遣服務,已獲得業界普遍認同。

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張學孔指出,公共運輸導向都市發展早已是臺灣城鄉發展的重要政策,在台灣高鐵建設計畫中,車站開發亦期能實現此一政策。尤其國家發展委員會也特別基於永續財務的思維,針對都市捷運建設的財務機制提出明確的法制化審議辦法,期盼建立整合型開發計畫與財務計畫制度。簡單來說,即是透過公共運輸導向發展、租稅增額融通、民間財務主導公共建設、結合基金預算等創新財務策略,將外部效益內部化、適時適性納入公共建設投資,打造以財務支援建設、以建設培養財源之良性循環。

整合多元交通機制 善用創新科技

根據國發會研究報告指出,1993年台灣65歲以上老年人口比率達 7.1%,正式進入聯合國世界衛生組織所定義的高齡化社會之標準。不光如此,2018年臺灣進入高齡社會,預估2025年邁入超高齡社會,老年人口比率將達 20.6%,2061年老年人口比率將續升至 38.9%。對高齡社會而言,公共運輸導向都市發展將更形重要,國外案例已經明確顯示,以公共運輸導向發展 (Transit-Oriented Development, TOD) 開發公共運輸場站週邊,可以因應高齡社會的需求,創造出宜居的生活環境,讓高齡者在車站週邊,即能滿足居住、醫療、社交、購物等生活需求。

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事實上,曾有專家訪查超過100個TOD發展案例,結果發現能創造優質公共運輸服務、減輕交通負擔之外,更能為高齡者創造好的居家生活環境。尤其當把公共住宅設置在捷運、輕軌大眾運輸場站等週邊,同時結合都市設計方法後,形成良好慢行交通環境。

張學孔表示,運用合適的數位科技,將捷運、輕軌、快捷巴士的大眾捷運車站及其路網予以整合,可創造多元交通無縫服務,滿足運輸、旅遊、零售、餐廳、醫療、托兒、物流等應用情境。此外,若能運用TOD思維在車站週邊建構良好步行環境與共享運輸服務,將可真正塑造綠色交通城市,並為高齡社會創造優質社會生活空間。由於高齡者的活動範圍,通常會因為身體與醫療情況而顯著縮短,若能在公共運輸場站週邊,創造符合高齡者在居住、遊憩與步行等所需的友善環境,即能滿足高齡化社會的生活品質。

AI結合物聯網 可降低交通意外

隨著AI、物聯網技術成熟之後,具備自動駕駛已不再是電影中的場景,而是在真實生活中上演的科技產物,成為降低交通意外事件發生的利器。長期以來,台灣每年在交通事故的死傷十分慘重,根據統計2017、2018年,每年因車禍而死亡或受傷的人次超過超過40萬,每年經濟損失達到150億美元。特別是在2018年,在因交通事故死亡的2700人中,最大族群分別是15~24歲年輕人,以及65歲以上高齡者,其中後者佔車禍死亡比達到35%。在臺灣高齡、少子化的情況下,交通安全已從聯合國所談的公共健康、基本人權問題,擴大為國安議題。

隨著AI技術成熟,應用範圍愈來愈廣,根據研究報告指出未來產值可望達到3~5兆美元,其中又以旅行、運輸與物流、智慧零售、車輛與裝配、高科技等產業影響最大。而物聯網也對交通運輸系統帶來革命性影響,有助於達成安全(Safety)、無縫(Seamless)、順暢(Smooth)、永續(Sustainable)、共享(Sharing)等5S發展目標。換句話說,若能有系統、有計畫,善用AI與物聯網技術,且落實在TOD公共運輸車站與路網的建設中,絕對能達成降低交通事故風險、提升運輸安全等目標。

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「物聯網應用範圍擴大且成熟,讓交通運輸系統中原本沒有相關的人、車、路等,得以串連與交換資訊,自然有助於大幅提升運輸安全。」張學孔解釋:「過去幾年,台灣正推動各種智慧交通服務與智慧執法等示範計畫,且均有相當有顯著的成效。因此,未來推動新四年智慧運輸國家計畫時,更應全面建置人車路雲聯網,以及相關數位基礎建設,才能滿足日後推動相關專案以及提供創新服務之需求。」

此外,提升道路交通安全不僅是在智慧交通管理與智慧執法,更應由道路設計、載具與車輛工程、駕駛行為、公共運輸服務等面向整合推動。尤其面對高齡化社會的行動需求,現有道路設計與車道安排機制,勢必將面臨電動載具、多樣微型載具或個人電動輔具等普及,而面臨需要改變的挑戰。

全球積極發展自駕車 安全性有待考驗

鑑於自動駕駛將成為未來趨勢,隨著各國政府在對相關專案保持開放態度之外,也開始制定相關法規,同時透過開放實驗場域方式,加速自駕車能夠在真實生活中上路。為讓台灣與國際趨勢接軌、鼓勵民間發展自駕車技術,2017年起臺灣各地方政府也規劃特定自駕車場域,藉由封閉或開放式區域進行自駕巴士測試,收集研究自駕車在對道路環境適應、安全運輸等領域的實用性。

張學孔表示,安全是發展智慧交通的最高指導原則,透過實證場域驗證相關技術,確實有助於自駕車在現實生活中出現,因此不妨分三階段著手,同時配置相關隨車與交通維護人員,以免發生非預期的事故。在實證場域的第一階段,自駕車推動初期最大挑戰,在於行經路口、號誌時的反應,唯有透過隨車與交通維護人員的共同努力,才能確保第一階段測試的車輛行駛穩定性與安全。

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經過第一階段的實驗後,除行車穩定性獲得改善之外,民眾對自駕車的信任度也會提高,所以第二階段除重要路口可免去交通維護人員外,也可導入V2I實驗計畫。此時,中央與地方的交通主管機關預算,應該要投入相關的智慧號誌建設,以滿足智慧交通的專案測試需求。最後階段,當確保車輛可準確辨認號誌,能可安全通過路口之後,主管機關應該要透過修法,逐步開放自駕車在一般道路上運行,同時進行車聯網服務的實證。

就自駕技術及應用環境而言,張教授認為「自駕巴士」是優先發展項目,台灣應積極形成百輛規模的自駕巴士國家隊,主動吸引國際資金與技術合作,為技術輸出與全球市場作準備。

整合共享交通載具 解決交通接駁問題

在共享經濟的思維下,近年來結合智慧手機與資通訊技術的共享載具,乃至於相關創新服務,對傳統運輸業發展帶來衝擊,卻也是政府推動智慧交通時不可忽視的一環。目前市面上交通工具除公共自行車、共享汽車之外,亦有多家業者投入共享電動機車,而後續衍生的停車問題、收費糾紛等等,也是主管機關應該思考的環節。

張學孔認為,對整體運輸系統及整合服務而言,透過數位科技與人車路雲聯網等科技,將公共運輸與共享載具結合的多元整合出行服務,已是明確的發展方向。因此發展多元化的共享載具,可以解決第一哩與最後一哩的接駁轉乘服務難題,而共通叫車平臺、整合公共運輸與多元共享載具等,則是解決通勤、商務及高齡者行動的最佳方式之一。

一套完善的智慧交通政策,應該要重視公私各方利害關係人的參與,除能加快引入創新技術與新興服務產業,並能提升整體社會接受度。因此,歐盟創新夥伴聯盟(EIP)與智慧城鄉聯盟、活力與健康高齡聯盟,其所搭建的產、政、學、民的研商平臺,以及日本智慧行動國家計畫透過19個示範工程形成的協作平臺,都非常值得台灣參考與借鏡。


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