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    2017年我國智能交通行業市場概況及發展趨勢分析

    來源:本站   發布時間: 2017-12-11 17:51:00

       智能交通行業是根據建立智能交通系統所需的設備、服務、技術而衍生出來行業群。智能交通系統(即 ITS——Intelligent Transportation System)是將先的電子傳感技術、信息技術、數據通信傳輸技術、網絡技術、控制技術及計算技術等有效地集成運用于整個交通管理體系,而建立起的一種在大范圍、全方發揮作用的,實時、準確、高效的綜合交通管理系統。智能交通系統通過借助種科技手段和設備,將各核心交通元素聯通,實現信息互通與共享以及各交通素的彼此協調、優化配置和高效使用,形成人、車和交通的一個高效協同環境,建安全、高效、便捷和低碳的交通。 智能交通系統通過信息化的手段有效地對交通狀況進行管理,提高了城市交管理與交通服務水平。中國的智能交通系統具有廣闊的發展前景,將在通運輸的各個行業和環節得到廣泛應用。

        一、智能交通行業的發展水平

        20 世紀 50 年代,美國的部分私人公司開始研究汽車的自動控制系統,智能論的研究和試驗。20 世紀 80 年代后期,美、歐、日等發達國家在電子信息產業的帶動下加速智能交通系統產業的發展力度。經過多年發展,目前智能交通系統在上述國家已經得到大規模應用。美、歐、日等發達國家基本上完成了智能交通系統的體系建設,并開始進行交通運行本質規律的研究。從美、歐、日等國家發展情況看,智能交通系統在現代社會發揮的作用將越來越大,成為社會生活不可或缺的一部分。

        二、我國智能交通行業的發展概況

        (1)我國智能交通行業的需求背景分析

        ①高速公路通車里程增長迅速,但人工收費模式落后導致效率低下

        我國城鎮化率從 1990 年的 26%快速上升到 2015 年 56.10%,年均提高 1 個百分點。未來 10 年,我國仍將處于城鎮化快速發展階段,根據國內相關發展規劃和聯合國預測,預計到 2020 年城鎮化率將達到 60%以上。

        我國城鎮化的發展也促進了公路的建設, 截至 2013 年底我國高速公路里程已經達到了 10.44 萬公里,超過美國,成為世界高速公路總里程第一的國家。截至2015 年底,我國高速公里里程增至12.54 萬公里,已經超過了我國交通運輸“十二五”規劃,到 2015 年,國家高速公路通車里程為 10.8 萬公里的規劃目標。與國外相比, 由于高速公路營運模式的不同, 如美國的收費高速公路比例不到 10%,而我國的高速公路中有 95%屬于收費公路。我國高速公路具有最大的通車里程以交通系統行業開始萌芽。從萌芽階段一直到 80 年代,主要是進行智能交通基礎理及高比例的收費路段,卻采取落后的人工收費模式,必然耗費大量的人力資源,并且造成通車速度慢,效率低下,高峰期擁堵嚴重等社會問題。

        ②汽車數量持續增加,給我國交通系統造成巨大壓力

        近年來,隨著經濟的發展和社會的進步,我國汽車數量持續增加。與此同時,城市道路的建設卻停滯不前,與汽車數量的增速相比有較大的差距。究其原因,一是我國城鎮人口規模龐大,土地面積有限,造成城市可供建設道路面積越來越少;二是城市規劃不完善,道路改造成本大。我國公安部數據顯示,2015 年末我國機動車保有量達到 27,900.00 萬輛,較2014 年末增長 5.88% 2006-2015年期間,我國機動車保有量年復合增長率為 7.52%,增幅達 92.11%。汽車數量的持續快速增長,給我國交通系統造成巨大壓力。

    2006 年至 2015 年我國機動車保有量和增長率

    數據來源:公開資料整理

        相關報告:智研咨詢發布的《2017-2022年中國智能交通行業深度調研與市場發展前景預測

        ③交通擁堵、環境污染等問題日益嚴峻

        隨著我國城鎮化進程的不斷加快,無論高速公路還是城市道路其承受的交通壓力越來越大,同時經濟高速發展帶來交通流量急劇增長,也使得“人、車、路”之間的矛盾日益突出。由此引發的交通通行效率低下、尾氣污染和交通事故已成為制約我國城市化發展和影響居民生活質量的主要因素。2009 年 12 月英國《經濟學家》 雜志的報道稱,中國居民每天上班路上平均用時42 分鐘,居全球之首,并指出城市擁堵是導致上班路上花費時間過長的主要原因之一;同時中國每年的交通事故平均在 20 萬起以上,死亡人數在 10 萬人以上。

        伴隨著交通擁堵的是環境問題日益嚴重。根據《全國空氣質量月報》2016年數據顯示,2016年3月份,全國338個地級及以上城市優良比例為71.3%,輕度污染占19.3%,中度污染占5.9%,重度及以上污染占3.5%。下圖為338個地級及以上城市 3 月份空氣質量級別分布。

    數據來源:公開資料、智研咨詢整理

        越來越多的城市空氣質量監測表明,污染顆粒物已成空氣污染首要的污染物。根據《2013 年中國機動車污染防治年報》數據指出,2012年全國機動車排放污染物高達4,612.1萬噸。而在這些顆粒物中,直徑小于2.5微米的PM2.5可直接進入肺泡,與人體發生應激變化,嚴重影響健康。根據《新京報》的報道,機動車尾氣是顆粒物排放重要來源之一。汽車在空擋怠速、剛啟動加速、或頻繁加速減速的狀態下,機動車排放PM2.5濃度升高,而排放PM2.5最少的則是以90公里勻速前進的時候。交通越擁堵,因汽車尾氣排放而導致的 PM2.5 情況就越嚴重。

        因此,我國城鎮化的不斷推進及汽車保有量的不斷增加,導致高速公路及城市交通面臨通行效率低下、安全故事頻發、大氣污染加劇等日益嚴重的問題,我國對智能交通系統的需求極為迫切。智能交通的應用,可以最大限度地發揮交通系統運行能力,減少交通事故、緩解環境污染以及能耗問題。

        (2)我國智能交通行業的發展歷程

        ①概況

        智能交通行業的發展一般分為概念形成及試點、引入推廣、普及應用和應用深化的不同階段。在 20 世紀 90 年代初我國學者開始關注國際上智能交通系統的發展動態。90 年代中期以來,我國交通運輸界的科學家和工程技術人員開始跟蹤國際上 ITS 的發展。美國是智能交通較早開展理論研究和進入實際應用的國家,美國智能交通行業的發展歷程如下:

    數據來源:公開資料整理

        與美國相比,我國智能交通行業在發展過程中存在整體規劃方向不清晰、標準不統一、應用分散、用戶普及率不高等缺點。隨著我國城鎮化建設的不斷深入,我國對智能交通系統建設的需求日益增長,并開始嘗試的智能交通應用,如高速公路 ETC 收費、路徑識別、城市智能停車位、停車引導、營運車輛管理、擁堵收費、安全駕駛等逐步開始實施。根據產業生命周期理論,我國智能交通行業整體上仍處于其生命周期的成長期。展望未來,在社會大眾、政府、企業共同的努力下,我國正持續加大對智能交通的重視程度和扶持力度,對智能交通系統的研究和應用有望進一步加快。

        ②我國智能交通行業的發展歷程

        A、政策和規劃層面

        “十二五”規劃提出“適度超前”的原則,對智能車路協同、區域交通協同聯動控制等一些熱點先進技術進行了部署。而“十三五”規劃則指出,信息化是實現智慧交通的重要載體和手段,智慧交通是交通運輸信息化發展的方向和目標。

        B、技術層面

        我國在上個世紀 70 年代至 80 年代,主要進行城市交通信號控制的一些基礎性研究;90 年代開始,國內一線城市如北京、上海和深圳等紛紛引進國外先進技術,并在學習的基礎上進行開拓性的創新研究;“十五”期間,智能交通在關鍵技術上取得了一些突破,并建立電子收費系統、交通管理系統等一些示范點;我國的能交通系統已經進入推廣應用和改進的階段,但與國外先進國家相比,總體技術和應用水平還有相當大的差距,對解決日益嚴重的交通供需矛盾效果有限。

        C、投資層面

        從“十五”到“十二五”期間,國家投入智能交通系統(ITS)的資金逐步加大,其中“十五”各項關于ITS項目的投資達15億元,到了“十二五”期間,計劃總投資千億元致力于智能交通系統,期間投資增幅極大。國內的智能交通企業也隨之發展,投入大量資金進行智能交通的研發、生產和普及。這些都為智能交通的發展創造了有利的條件。

        (3)我國智能交通行業的發展現狀

        與發達國家相比,中國智能交通整體發展水平還比較落后。以 ETC 系統為例,美國、日本、新加坡、韓國等發達國家均達到了很高的普及程度,而日本的 ETC 用戶規模在 7,200 萬戶以上。以 ETC 在停車場領域的應用為例,如新加坡的停車場 ETC 普及率已經達到了 90%以上,而我國停車場 ETC 領域才剛剛起步。預計我國智能交通系統建設將在未來二十年至三十年的時間里達到發達國家的智能交通投資水平,未來的整體市場將持續呈現快速發展的態勢。

        三、我國智能交通行業的市場規模預測

        我國智能交通系統投資額2007年為247億元,2014年達到837.69億元,年復合增長率約為19.06%,以該增長速度推算,預計2016年我國智能交通系統行業的總投入將突破1,000億元到1,413.81億元,2017年將達到1,413.81億元。

    數據來源:公開資料整理

        作為未來交通優先發展的主題,智能交通系統對于提高交通管理效率、緩解交通擁擠、減少環境污染、確保交通安全起到了非常重要的作用,符合國家建設“智慧城市”、“綠色城市”和“平安城市”的要求,得到政策面的大力支持。長期來看,我國智能交通系統將在交通運輸的各個行業和環節得到更為廣泛的應用,由此創造相應的社會效益和經濟效益,具有廣闊的發展前景。

        四、智能交通射頻識別與電子支付設備行業發展概況

        1、智能交通射頻識別與電子支付行業概述

        智能交通射頻識別與電子支付設備行業為智能交通的細分行業,其產品是基于 DSRC、RFID 技術,通過射頻信號自動感知目標對象,實現對車輛身份及信息自動采集,準確處理車輛的相關通行、收費數據,在此基礎上完成電子支付的一種智能交通設備。通過專用短程通信(DSRC)、無線射頻識別(RFID)技術完成車輛信息的自動識別、處理,可以達到幫助交通部門進行收費和管理,提高服務水平的目的。

        智能交通射頻識別與電子支付設備行業的主要應用領域包括電子不停車收費(ETC)和基于射頻技術的高速公路路徑識別。

    序號
    應用領域
    依托技術
    主要產品
    高速公路 ETC 產品組合
    1
    電子不停車收費(ETC)
    專用短程通
    信(DSRC)
    技術
    停車場 ETC產品組合
    多車道自由流 ETC 產品組合
    2
    基于射頻技術的高速公路路徑
    識別
    無線射頻識
    別(RFID)
    技術
    基于 RFID 技術的多義性路徑識別
    產品組合
    專用短程通
    信(DSRC)
    技術
    基于 ETC 技術平臺的多義性路徑
    識別產品組合

        2、智能交通射頻識別與電子支付行業市場概況

        隨著智慧交通理念的廣泛普及,在國家政策的刺激引導下,我國智能交通應用的市場規模不斷擴大,智能交通射頻識別與電子支付行業近年來呈現了高速的增長態勢。2012 年行業的市場規模僅為 6.40 億元,2014 年就達到了 12.81 億元,這期間年復合增長率達 41.47%,2016 年達到 24.13 億元,預計2017年市場規模達到 31.37 億元。隨著智能交通射頻識別與電子支付行業市場在停車場智能化與路徑識別等新興領域的拓展,未來其市場規模將迅速增長,預計 2015 年—2017 年智能交通射頻識別與電子支付行業將繼續保持高速增長。下圖為我國智能交通射頻識別與電子支付設備的市場規模及預測:

    2012-2017 年我國智能交通射頻識別與電子支付設備市場規模及預測

    數據來源:公開資料、智研咨詢整理

        五、智能交通射頻識別與電子支付設備行業細分領域發展概況

        1、ETC設備細分市場發展概況

        (1)行業概述及分類

        ETC(Electronic Toll Collection System)稱為電子不停車收費系統,是目前世界上普遍使用的道路收費方式。它是利用基于 5.8GHz 微波頻段的專用短程通信 (DSRC) 技術設備來實現電子不停車收費:當用戶不停車通過 ETC入口站時,ETC 系統通過無線通信方式將入口信息發至 OBU,OBU 向集成電路卡(IC)中寫入入口信息;當用戶通過 ETC 出口站時,ETC 系統通過 RSU 及 OBU 之間無線通信讀取 OBU 和集成電路卡(IC)卡中的入口信息等相關信息,計算通行費并完成電子錢包扣款,進而實現不停車收費。

        ETC設備主要由路側設備(RSU)和車載設備(OBU)組成,路側設備主要是指安裝在車道控制系統前端,發揮信息采集作用的專用設備,其由天線和讀寫控制器組成;車載設備是指安裝在用戶車輛上作為記錄車輛通行信息的車載設備。

    ETC 設備的構成

    數據來源:公開資料整理

        根據運營需要,電子標簽配套使用的 IC 卡有記賬和儲值兩種應用方式。記賬卡方式下,與普通的賬號卡付費形式完全一致,操作簡便快捷,后臺電子結算,適合大宗固定的車隊式用戶;儲值卡方式下,實際上是一個電子錢包,適合于廣大社會車輛用戶。

        與傳統人工收費(Manual Toll Collection,簡稱 MTC)相比,ETC收費模式每車收費過程耗時不到 5 秒,其收費通道的通行能力是人工收費通道的 5 到 10倍。除此之外,ETC收費模式無需擴建收費廣場,節省收費站的占地面積;同時無需排隊停車,提高通行效率且減少了停車時的廢氣排放和對城市環境的污染。

        按照應用領域的不同,ETC可細分為高速公路電子不停車收費系統(高速公路 ETC)、多車道自由流電子收費系統(多車道自由流ETC)以及智能停車場收費系統(停車場 ETC)。

        A、高速公路 ETC:該系統安裝在高速公路收費站車道和收費車輛上,車輛可以實現按序不停車通行,目前我國高速公路ETC均采用此種方式。

        B、多車道自由流 ETC:該系統不設立隔離車道,不限制車輛正常通行速度,可以快速完成車輛的信息識別與自動收費,主要用于車流較為集中的城市路橋隧道收費,近來也用于實現高速公路ETC 車輛的路徑標識應用。

        C、停車場 ETC:該系統安裝在停車場出入口和收費車輛上,可以實現車輛自動識別和不停車收費。

        (2)發展現狀及需求分析

        電子不停車收費系統(ETC),以其具有非現金交易、無需停車快速通過、有效提高通行能力、簡化收費管理、降低環境污染等等明顯特點和優勢受到高速公路運營方的青睞。20 世紀八十年代后期,世界各地為減少高速公路的排隊交費現象,以及減少車輛頻繁啟動排放尾氣對周圍環境的污染,開始建設不停車電子收費系統。伴隨著科技的進步與經濟的發展,近年來,ETC在各國也得到了快速的發展。

        雖然我國ETC用戶數量增長迅猛,從2009年的52萬增長到2016年的4,300萬,僅用了五年的時間,但 ETC 用戶在全國汽車用戶中的比例不到 20%。與日本、新加坡等發達國家動輒半數以上的 ETC 用戶比例差距較大。隨著 ETC 全國聯網的有序推進,國家鼓勵 ETC 發展的政策陸續出臺,ETC 產品的高效、環保、便捷、經濟等優點逐漸被公眾認知,我國 ETC 用戶數量在既有持續增長的基礎上呈現出加速增長態勢,預計 ETC 用戶比例將逐步提高至接近發達國家的水平。

        從高速公路全國聯網情況來看,2015 年 12 月,全國 ETC 聯網目標成功實現,全國除港澳臺、海南、西藏之外的 29 個省份完成組網。經過數年的發展,受到經濟發展、市場需求、政策支持、技術進步以及 ETC 系統全國聯網等方面因素的刺激,ETC行業已經迎來新一輪快速增長期。 在城市智能交通領域,ETC的應用拓展主要面向停車場智能化以及城市路橋收費兩個領域。

        (3)我國ETC設備的市場規模及預測

        除了港澳地區和西藏、海南無收費高速公路,全國 ETC 聯網將覆蓋 29 個省、自治區和直轄市。臺灣地區現在也已經開通了 ETC,目前使用的是 UHF 頻段的無線射頻識別(RFID)標簽。2014 年 3 月,交通部發布的《交通運輸部關于開展全國高速公路電子不停車收費聯網工作的通知》 指出,要求到 2015年底,全國ETC聯網,建成較為完善的ETC基礎設施網絡,主線收費站ETC覆蓋率達到100%,ETC 專用車道數原則上不少于兩入兩出;匝道收費站 ETC 覆蓋率不低于90%;建立多元化的用戶發展模式,全國 ETC 用戶數量達到 2,000 萬戶。截至2015 年 12 月,全國聯網區域累計建成 1.3 萬條 ETC 專用車道,全國 ETC 聯網目標成功實現,全國除港澳臺、海南、西藏之外的 29 個省份完成組網,電子收費用戶總量超過 2,900 萬,已超額完成目標。

        截止到 2016 年 3 月 28 日,全國ETC聯網區域 29 個省份的 ETC覆蓋范圍達到了 12萬公里高速公路,覆蓋范圍達 90%以上;建成了 1.46萬條ETC車道;建成自營客服網點1091 個,合作代理網點 2.6 萬個,各類服務終端近2.4 萬臺;發展 ETC 用戶超過 3200 萬戶,較 2014 年末增長了 252%。從 2015 年第三季度至2016 年第一季度,半年時間內,聯網區域內跨省ETC 交易量 1.2 億筆,其中2016年一季度跨省交易量、交易額環比上季度分別上漲28%和 32%,全網跨省清算及時率 100%,正確率100%。

        與傳統的停車場收費系統不同,停車場 ETC 產品支持停車場進出車道可以實現電子支付的自動收費,不但可以讓車輛通行變得更安全快捷,而且節約了人工成本和管理成本,提高了停車場的經營效益。目前 ETC 在停車場的應用尚處于初級階段,對停車場的覆蓋率很低,由于其對傳統的停車場收費系統具有替代效益,未來的市場前景值得期待。

        2014年我國ETC市場規模10.51億元,超預期9,000萬元。由于2015年銀行大規模購進OBU等ETC相關設備,采購金額約占該年ETC市場規模的50%,促使行業規模呈現爆發式增長。未來銀行仍會作為 ETC 產品的重要下游客戶之一,但出現類似于 2015 年集中式采購的概率不大,因此未來市場規模增長率將趨于平緩。2016 年該領域市場規模為 22.40 億元,預計 2017 年達到29.79億元。

    全國 ETC 市場規模及預測 

    數據來源:公開資料、智研咨詢整理

        2、基于射頻技術的路徑識別設備細分市場發展概況

        基于射頻技術的路徑識別產品是專門解決多義性路徑識別問題,明確通行費用歸屬,實現聯網收費后高速公路投資方利益合理分配的智能交通產品;谏漕l技術的路徑識別產品的應用不但進一步促進高速公路收費管理服務規范化、標準化、現代化,更好的滿足用戶需要,而且可以讓高速公路投資方以合理的投入完整解決包括人工收費系統 (MTC)和ETC兩種收費模式在內的高速公路多義性路徑識別問題。

        基于射頻技術的路徑識別產品的核心目標是解決實際行駛路徑信息獲取問基于射頻技術的路徑識別產品是專門解決多義性路徑識別問題,明確通行費用歸屬,實現聯網收費后高速公路投資方利益合理分配的智能交通產品;谏漕l技術的路徑識別產品的應用不但進一步促進高速公路收費管理服務規范化、標準化、現代化,更好的滿足用戶需要,而且可以讓高速公路投資方以合理的投入完整解決包括人工收費系統 (MTC)和ETC兩種收費模式在內的高速公路多義性路徑識別問題。

        基于射頻技術的路徑識別產品的核心目標是解決實際行駛路徑信息獲取問題,整個流程可以分為以下四個階段:

    序號
    流程
    具體過程
    1
    復合通行卡或
    OBU喚醒
    復合通行卡或 OBU平時處于休眠狀態。人工收費系統(MTC)
    入口車道寫入口信息的同時,將復合通行卡設置成待機狀態,并由司機攜帶上路。ETC入口車道由 RSU發射的信號激活 OBU,寫入入口信息。
    2
    路徑信息的寫入
    車輛行駛至具有路側標識站有效區域時,在相關射頻信號的激勵作用下,復合通行卡或 OBU轉為工作狀態,標簽接收并記錄標識信息,然后自動回到待機狀態。
    3
    路徑信息的讀取
    人工收費系統(MTC)出口從復合通行卡里讀出標識站信息,記錄到出口流水,如果通行的是 ETC車輛,則可以通過讀卡器自動讀取 OBU中記錄的路徑信息;ETC出口則通過 RSU讀取 OBU中的路徑信息,據此完成費用計算和扣除。
    4
    路徑識別和結算
    結算中心拆分通行費時,根據出口流水中的路徑標識信息,識別車輛實際行駛的路徑, 將通行費準確拆分給途經的各個路段業主。

    數據來源:公開資料、智研咨詢整理

    基于射頻技術的路徑識別產品結構與信息流示意圖

    數據來源:公開資料整理

        目前,多義性路徑的聯網收費主要有兩種常用的模式,一種是后臺計算模式,如車輛分型統計法、最短路徑法、協商一致法;一種是感知層模式如光學車牌識別法與無線射頻識別(RFID)標識法。在高速公路建設早期,由于高速公路網絡還沒有完全形成,較少存在多義性路徑收費問題的路段,而且業主不多,采用協商一致法或最短路徑法等后臺計算模式就可以解決。但隨著高速公路網絡的逐步擴大及日趨復雜,而且涉及的業主眾多,路況復雜,采用協商一致法或最短路徑法等后臺計算模式無法滿足精確拆分和計費,因此,基于感知層模式的光學車牌識別法與 RFID標識法逐漸成為高速公路行業主流的路徑識別方案。

    路徑識別模式
    具體種類
    準確性
    技術可行性
    業主認可程度
    后臺計算模式
    車輛分型統計法
    可行
    有爭議
    最短路徑法
    一般
    可行
    有爭議
    協商一致法 差
    可行
    有爭議
    感知層模式
    光學車牌識別法
    80%—90%
    可行
    有爭議(夜晚、雨霧雪天等)
    RFID 標識法
    ≥99.97%
    可行
    無爭議

        光學車牌識別法與無線射頻識別(RFID)標識法這兩種方案需要采用的設備分別是基于光學車牌識別技術的路徑識別設備和基于射頻技術的路徑識別產品。以下是從路徑識別效果、標識成功率、使用體驗、系統投資規模、已有應用區域等角度對當前國內兩種主要的路徑識別技術對比:

    序號
    對比科目
    RFID標識法
    光學車牌識別法
    1
    路徑識別收費功能支持
    按行駛路徑拆分、收費
    按行駛路徑拆分
    2
    路徑標識信息儲存
    電子標簽或復合通行卡
    網絡中心服務器
    3
    適用的路網規模
    無限制
    較為簡單的路網結構
    4
    標識成功率
    高(可達 99.97%以上)
    較高
    5
    道路環境適應性
    不受天氣影響
    易受天氣影響
    6
    出口車道處理實時性
    好,與現有 IC 卡基本相當
    需要等待與中心車牌數據庫通信并匹配,較差
    7
    車道通行量
    無限制
    8
    網絡依賴性
    低,網絡僅用于監控管理
    高,需要高速高可靠網絡支持
    9
    中心后臺系統依賴性
    無,僅用于事后清分結算
    需要高速網絡與后臺服務器配合實時通信和計算
    10
    標識站設置點路況要求
    車較少,較平直路段
    11
    系統投資規模
    較高
    一般

        目前,RFID方案與光學車牌識別方案相比較的優勢在于:

        ① 無線射頻識別(RFID)方案成功率為 99.97%,高于光學車牌識別方案,且穩定可靠;

        ②數據信息存儲于于電子標簽中,不依賴網絡支持,實時性好;

        ③實時計算并收取車輛通行費;

        ④不受光線、天氣等因素的影響。

        綜上所述,無線射頻識別(RFID)技術方案不僅可以實現通行費用的精確拆分,還可以通過按路徑收費的方式培養車主良好的道路使用習慣,增加路網的通行費收入,從而提高路徑識別系統的社會效益和經濟效益。隨著車聯網技術的發展,特別是高性能芯片技術的發展,基于射頻技術的路徑識別產品的應用將是解決高速公路多義性路徑識別問題的最終方案。

        (2)發展現狀及需求分析

        伴隨著我國經濟持續發展,我國高速公路建設突飛猛進。根據交通部的統計,截至 2016 年底,我國高速公路總里程突破13 萬公里,較2014 年末增加1.41余萬公里。我國已經超越美國成為高速公路里程數最多的國家;截至 2016 年 9月,全國機動車保有量達2.8億輛,其中私家車總量超過1.4億輛。在高速公路建設規模擴大,聯網收費建設進程加快的情況下,隨著路網規模和高速公路交通量的持續擴大,高速公路業主對高速公路費用的收取和拆分的分歧越來越大。

        由于我國特有的國情,高速公路投資建設的業主眾多,隨著路網結構變得日益復雜,聯網收費范圍擴大以后,高速公路業主之間由于多義性路徑問題而產生的通行費收取和拆分的矛盾越來越突出。隨著多義性路徑越來越多,涉及的通行費金額越來越大,如果繼續按照原有的最短路徑收費和模糊拆分方式,必然會在一定程度損害高速公路業主的利益。為此,高速公路通行費如何精確收取和拆分已經成為高速公路業主需要迫切解決的問題,而基于射頻技術的路徑識別產品的應用是目前解決高速公路多義性路徑問題最有效的措施。

        目前,基于射頻技術的路徑識別產品已經在廣東、浙江、四川等少數幾個省份開展應用并取得了實際的應用效果。以浙江省的應用為例,浙江省的高速公路存在如下特點:不但存在多義性路徑問題,而且路環多且復雜,早在浙江省高速公路實行聯網收費時,已經存在多義性路徑的問題,到 2008 年杭州灣大橋通車后出現了更為復雜的多義性路徑,甚至出現道路環環相扣的情況。隨著形成的路環越來越復雜,路環之間的關聯性也越來越強。而且這些路段分別屬于不同的業主所承建,因此如何實現多義性路徑識別,完成精確收費和拆分結算便成為了浙江省高速公路業主急需解決的問題。當基于射頻技術的多義性路徑識別項目建設完成之后,浙江省路徑識別產品的應用不但保護了業主的原有投資,避免了因大規模改造而造成的損失,而且產品識別成功率高。此外,項目實施后,整體路網運行順暢,并超出了業主的預期目標。

        作為全國最早應用路徑識別產品的省份之一,廣東省的全省高速公路“一張網”聯網收費已于 2014 年 6 月 29 日開始實施。廣東省高速公路原有的粵北、粵東、粵西、粵中四個片區收費系統統一整合成“一張網”,以“按實際行駛路徑收費、按實際路徑拆分”為基本原則,車主在廣東省境內出入高速公路實現了“一次領卡、一次繳費”。作為“按實際路徑收費、按實際行駛路徑拆分”原則的基礎——路徑識別產品將在其中發揮著舉足輕重的作用。路徑識別產品的使用將使廣東省高速公路車輛費用的分配方式更加準確和公平,解決車輛行駛路徑不清、通行費拆分不合理的問題。

        四川省廳高速公路監控結算中心于 2009 年會同交通廳公路規劃勘察設計研究院、四川大學等多個單位一起就四川省復雜路網環境下的多路徑收費與清分的問題做了大量的工作,并組織人員對浙江省的多路徑識別解決方案進行了實地考察。通過對車牌識別法、停車標識站法、基站標識法和電子標簽法(即基于射頻技術的路徑識別產品)方案的研究和比選,最終決定采用電子標簽法以解決聯網收費高速公路多義性路徑識別問題。四川省的路徑識別產品于2012年3月正式投入使用,不但提高了車輛通行費拆分的精確性和合理性,而且大幅提升了四川省高速公路運營效率。

        浙江、廣東、四川三省在路徑識別應用上的示范效應,也讓其它省份開始著手進行路徑識別的可行性研討、標準的制定。預計未來隨著具有多義性路徑識別需求的省份不斷增加,基于射頻技術的路徑識別產品的市場空間將會不斷擴大。

        (3)市場規模

        目前,基于射頻技術的路徑識別產品已經應用于廣東、浙江、四川三個省份的部分高速公路路段;其余未開始采用的省份(如河南。┮舱谶M行可行性研討、標準的制定或已經準備招標。未來,隨著應用基于射頻技術的路徑識別產品的省份陸續增多,基于射頻技術的路徑識別產品的市場空間將逐漸擴大。

        基于射頻技術的路徑識別市場規模的不斷擴大,一方面源于各高速公路業主及交通管理部門對高速公路收費精確拆分的迫切需求,且這種需求正隨著我國路網建設規模的日益擴大,變得越來越強烈;另一方面則是基于射頻技術的路徑識別產品有著其他類型路徑識別產品所不能比擬的優勢,如識別準確率高、誤差率小以及不受其他外界因素干擾的特性,其逐步取代其他類型路徑識別產品將成為趨勢。

        2012 年我國基于射頻技術的路徑識別設備市場規模僅為 0.29 億元。2013年,由于廣東省實施“一張網”聯網收費,部分高速公路路段開始使用基于射頻技術的路徑識別產品,該領域當年的市場規模突增至 1.76 億元。2014 年全國基于射頻技術的路徑識別設備市場規模達到 1.28 億元。根據 2015 年的招投標統計,2015年全國的市場規模約為0.55億元。2012年—2015年基于射頻技術的路徑識別產品的年復合增長率為 24.08%,如未來兩年,我國基于射頻技術的路徑識別設備市場規模以2012年市場規模為基數,以24.08%的年復合增長率增長,則預計2016年—2017年,該領域的市場規模將分別達到0.69億元、0.85億元,基于射頻技術的路徑識別設備市場規模及預測,如下圖:

    2012-2017 年我國射頻技術路徑識別產品市場規模及預測

    數據來源:公開資料、智研咨詢整理

        六、行業利潤率水平變動趨勢

        近年來,我國智能交通射頻識別與電子支付行業內企業利潤水平呈現出在較高水平上小幅波動的態勢,未來存在行業利潤率下降的可能性。主要原因是:

        1、該行業為技術密集型產業,高額的研發投入決定了產品的技術要求高、涉及收費的需求要求產品的穩定性高,綜合導致產品的經濟附加值較高,因而目前的行業利潤率水平相對較高。

        2、隨著市場對產品需求的不斷提高,行業內的新進入企業為增強其競爭力,通過降低價格等方式獲得市場機會,行業內的原有企業為搶占市場份額也逐步加入價格競爭的行列,由此導致產品的市場價格逐步下移。

        3、通過研發創新、產品升級換代、工藝流程優化、技術方案替換等措施,行業內的領先企業在成本控制和優化方面得以提升,可能會在一段時間內彌補產品價格下降帶來的利潤率下降趨勢。

        七、行業技術水平及發展趨勢

        1、智能交通射頻識別與電子支付行業技術水平

        (1)國家標準的全面推廣進程有待進一步提升

        目前,雖然國家標準已經出臺多年,但仍存在各地對國家標準執行尚不統一的問題。有的省份在建設ETC時,由于對標準規范、技術文件執行不嚴,如車卡綁定、車道判定的具體流程、密鑰管理等出現地區差異,給聯網工作造成了一定障礙。隨著技術的發展,ETC 全國聯網技術不存在障礙,但全國各地 ETC 區域差異性的因素依然存在。國家部委已出臺推進ETC全國聯網的文件并付諸實施,但執行力仍有待進一步提升。全國ETC聯網的推進為行業帶來了發展機遇。

        (2)基礎研究起步較晚,缺乏用戶數量推動技術的進步

        我國的收費公路里程數長、車輛保有量多均為智能交通行業提供了廣闊的空間,但廣大二、三線城市,尤其是中西部地區的中小城市甚少進行智能交通系統的建設,普及率偏低,并且現有的城市智能交通系統多注重監控和管理功能,信息服務、交通誘導、車輛識別、電子支付等功能方面的產品還未完善。這在某種程度上限制了我國智能交通技術的發展和進步。

        (3)行業技術水平不斷提高,部分技術已經達到了國際先進水平

        國家產業政策的支持以及行業內濃厚的研究氛圍極大的促進了專用短程通信(DSRC)、無線射頻識別(RFID)在射頻識別與電子支付領域應用的發展。行業技術不斷突破,在核心技術如短程通信技術、路徑識別技術方面也取得了很大的成就。行業內的領先企業針對我國國情開發出了一系列適合我國具體情況的技術,部分技術甚至達到了國際先進水平。面對日益迫切的智能交通市場需求和國外廠商的技術領跑優勢,國內產業界積極把握市場機會,開始加大前瞻性研發投入,積極參與國際標準制定。為了促進國內產業早日上規模,政府也在加強智能交通應用的頂層設計,大力投資采用創新技術的智能交通系統建設,扶持自主創新龍頭企業做大做強,通過跨部委合作,設立專項資金,以政府補貼模式加大對國產ETC 多模芯片、自主創新產品的投入,推動中國標準的 ETC 產品推進至全國范圍,甚至向世界其他地區推廣。

        2、智能交通射頻識別與電子支付行業的技術有如下特點:

        (1)先進的技術

        智能交通射頻識別與電子支付行業作為技術密集型產業,對于產品所涉及的信息技術、通信技術、交通工程技術等一系列技術具有較高的要求。由于交通行業對于其產品質量、穩定性、適用性、安全性具有的嚴格規范和標準,企業必須要具備相應的準入資質和在行業內較長時間的技術經驗積累,并通過長期的交叉學科知識的積累和不斷的技術改進,逐漸提升產品的各項性能指標。

        (2)成熟的工藝

        除了必須具備的先進技術水平,產品工藝的成熟程度也是影響智能交通射頻識別與電子支付產品的重要因素。行業內的企業需要將適合于產品制造的各種新工藝融合進生產過程中,使技術很好地物化成為適應市場和消費者需求的產品。以 RFID 路徑識別產品為例,已經研發出行業內厚度為 1 毫米的第二代復合通行卡(目前廣東、四川和浙江三省應用的復合通行卡厚度一般為 5 毫米),并達到可批量化生產狀態,給高速公路配套設備的改造升級提供了眾多的便利,同時帶來較大的成本優勢,為產品普及提供了降低成本的條件。

        (3)集成的系統

        智能交通射頻識別與電子支付產品涉及綜合性的應用系統。以高速公路 ETC系統為例,典型的 ETC 車道系統包括:①地感線圈車輛檢測子系統;②LED 費額顯示子系統;③高清圖片抓拍子系統;④自動欄桿控制子系統;⑤ETC收費子系統;⑥車道控制和通信系統共六個部分。因此,系統集成是行業的顯著特點,除了需要將 IT技術、通訊技術、計算機技術及交通工程技術集成到一個系統中,還需要兼容系統包含的軟硬件設備,并滿足各子系統的特殊技術要求,從而發揮系統整體運行的穩定性及高效率。

        (4)差異化的解決方案

        我國交通行業具有地區差異性較大,管理自主性較強的特點,目前行業內部分產品雖然具有統一的國家標準,但由于具體情況的不同,多個省份在國家標準框架下制定了專門適用于該地區的不同技術規范。因此,企業在具體項目設計時往往需要針對客戶個性化的需求制定出相應的產品方案。

        3、智能交通射頻識別與電子支付行業發展趨勢

        建立起統一的規范和嚴格執行國家標準將是未來智能交通射頻識別與電子支付行業重要的發展趨勢。 建立全國性的綜合管理平臺,提高交通信息化程度,全國性交通綜合管理平臺的建立將使我國交通信息化水平得到大幅度的提升:首先,交管部門可以對全國交通情況進行實時監控,既可以對實時交通狀況進行掌控,又可以對已發生或正在發生的交通事故進行及時有效的處理;其次,交管部門可以利用智能交通相關技術大規模采集全國的交通信息,通過大數據技術對信息進行處理、分析,進而得到有助于為交通管理部門進行交通管理以及未來的交通規劃提供的依據,最后,交通綜合管理平臺建立之后,智能交通的應用將會以此為基礎,向深度化發展。

        智能交通應用將向深度化拓展

        ①智能化聯網停車

        智能化聯網停車將實現一個城市或地區的公共停車場的實時停車位信息接入智能交通管理系統,民眾可通過手機上網、發送短信、撥打電話等方式查詢停車位信息。既解決了車主尋找停車位的難題、節約因尋找停車位而浪費的油費,又可解決一些停車場停車位長期空置的問題。

        ②城市擁堵管理

        利用智能交通系統(如 ETC產品、車輛電子標簽)可以對車輛進行管理、按照不同車輛類型、不同地段、不同時間的管理方式,對實行進入擁堵區的車輛進行收費,用經濟手段合理組織、引導交通,減少交通高峰時段車輛集中地區的車流量,提高交通高峰期通行順暢度,進而達到城市擁堵管理的目的。

        ③安全駕車應用

        行車駕駛中,車主可以利用智能交通系統(ITS)技術獲取車外、車內信息(如車況、行駛速度、周邊車輛距離等),從路口與車況的復雜信息中,分析、辨別風險因素,進而幫助車主提升駕駛安全性。

        此外,無線射頻識別(RFID)與專用短程通信(DSRC)技術在智能交通領域還可在基礎交通信息采集及出行信息服務、場站智能化調度與安全管理、路內停車收費等方面得到應用。

     

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