交通運輸部公路科學研究院副總工程師 全國智能運輸系統標準化技術委員會秘書長 楊琪
智能交通和汽車智能化從來都是分不開的,今年十月份召開的智能交通世界大會,應該是智能交通界最大的的一個技術交流和產品展示會議,它的主題實際上就是移動互聯交通+自動駕駛,這個完全跟智能汽車是分不開的。從大會主要的目標來說,實際上是為了促進安全、便捷、舒適、環保的出行。在目前來說,實際上用的比較多的新技術,包括新一代的通信技術、能源管理,這個主要是涉及到電動汽車,協同式智能交通是此文的重點。
美國實際上在城市里大規模進行V2V、V2I的實驗,目前相關的結果已經出來,而且為美國相關法律法規的制定提供了數據的基礎。在歐洲,它對合作式智能運輸系統,也主要是涉及交通、智能車輛方面的研究和試驗項目。日本是比較有特色的,因為日本的車載信息實實服務系統在世界上是最大的,它在原有的系統上,開發了ITS Spot服務,在原有車載機的基礎上增加智能駕駛的功能,在全國的高速公路上建了兩千多個點進行實時通信。
就我們目前來說,智能交通技術發展的總體趨勢主要包括這幾個方面,交通運行態勢精確感知和智能化調控,載運工具智能化與人車路協同控制,基于移動互聯的綜合交通智能華服務,現在交通控制體系也在發生著深刻的變化,對于物流網絡和物流系統的高效運行,應該是有一個深刻的變革。再就是主動式交通安全保障與交通應急聯動,這方面隨著智能車輛的發展也會有所變化。
第一,交通運行態勢精確感知和智能化調控。交通運行態勢實際上在目前來說,大家可能在百度地圖或者是高德地圖上可以實時查到交通是不是堵車,但是實際上我們說在交通體系里面,實時交通數據的融合和精確的感知,實際上遠遠沒有完成。包括我們手機通信的數據,實際上手機移動的過程完全可以掌握人或者是貨流的趨勢和規律,大城市里都存在停車難的問題,停車數據實際上目前也沒有一個統一的服務和平臺。另外就是收費數據,收費不光是指道路的收費,還包括我們公交車刷卡的數據。另外氣象數據,你比如說像北京,一場雪下來整個交通就癱瘓了,變成一個大的停車場,氣象對交通的影響實際上是非常大的,氣象的數據我們怎么精確地給到大家,或者精確地預測,這都是有很多大數據在里面的。
按照我們前期的了解,我們車上目前來說都是有一個車牌,公安部現在要推行電子車牌,實際上就是在每個車上要裝一個FID的標簽,以后可能你車過去了以后,那么它可以通過路測的瀏覽器就知道你的情況,這個標簽是以后法定必須要有的這么一個標簽,這個對我們以后交通數據的采集會帶來很大的變革。這些數據目前來說是分割開來的,由于體制的不同,比如在城市里面,可能有交通委和公安交通管理局,那么他們自己分別掌握一部分數據,那么在這種情況下,數據的共享和流轉實際上是非常關鍵的一個要素。
第二,載運工具智能化與人車路的協同控制。今天上午很多專家從汽車發展的角度去講汽車應該怎么做,但是在智能汽車發展以后,路應該變成什么樣,這個實際上我們近期從交通的角度或者是修路、建路、路的管理的角度,實際上我們也在積極地探討會帶來什么樣的變革,首先我們覺得這個路的形式可能是不一樣的,你比如說在目前的階段,不是所有車都能夠實現自動駕駛或者是輔助駕駛的情況下,如果說我們有一部分車已經是智能化的,那么它在行進的過程中,它可能是可以自動駕駛,那么如果說有其他車進行干擾,可能這個自動駕駛就存在著一些危險性,實際上我們前期也在跟交通運輸部去探討,是不是可以在一些高速公路上或者城市道路上,是不是可以專門為智能車設計它專有的車道,可能所有的智能車在行駛的過程中,它的車和車之間的距離實際上可以縮短,我們整條路的通過能力就會提高一倍。
如果說我們在汽車智能化以后,可能這個標志就不是給人看,就是給汽車看的,那么給汽車看可能就是以通信的方式來進行,比如說我在路側的標志牌上或者限速標志上就是一個FID的標簽,你過去以后你可以讀到這個,我知道前面100米以后,出高速公路是到什么什么地方,那可能以后路側的設施也會發生深刻的變革。那么對于人來說,我們實際上前期也在做一些小的實驗,比如說你身上有一些特殊的標志,就是這種電子的標志,可能車還離你有一百米遠的時候,他就會知道前面有人要非常小心,那么在這種情況下,我們認為整個人車路的體系,它是要配套起來去做相應的變更。
第三,基于移動互聯的綜合交通智能化服務。剛才我們提到人車路的改變,可能是從細的角度,就是從微觀的角度去看的。實際上由于移動互聯網的應用,那么在目前來說,大家提的比較多的,像滴滴打車,像出租車的招車軟件,以及我們現在在做的定制化公交,實際上到未來可能人出行的模式會發生變化,這樣有利于整個社會資源的節約和緩解擁堵。其實我們也大膽設想,假設有很多車都能自動駕駛,可能人就不需要再買車了,實際上我就可以直接用租賃的方式去實現出行,或者租賃車加大容量公交的方式出行。再就是現在停車難的問題也能得到解決。根據國外的調查和實驗,采用這種方式的話,可以節約80%到90%的停車用地。還有就是像眾包模式的信息服務,可能以后的交通信息服務就是提供一個平臺,交通具體的信息可能就是大家來提供,我覺得這個在不遠的將來是可以實現的。另外還有就是支付,大家知道目前來說,比如說公交必須刷公交卡,高速公路有ETC,停車大部分用現金,實際上以后的支付,我們預測在不久的未來,實際上它都是一個統一的支付體系,也可能就是基于移動互聯,像我們用微信支付或者支付寶的方式,實際上這個是給大家提供很多的方便。
那么在交通控制系統領域,實際上我們交通控制的策略從最開始的模型驅動,實際上都是設定時段,然后根據不同的時段,它有一定的控制策略,然后它去調紅綠燈的時間。還有一些方式是根據路口檢測到的來車數量,根據一定控制策略的算法,然后確定紅綠燈的時間,這個實際上在目前來說好多地方已經實現了。更進一步的呢,比如說我們現在有些地方實現了一種什么方式呢,比如在長安街上,你以一定的速度行駛,你基本上都是會碰到綠燈。再就是區域控制,在整個大的區域里面實現交通路口的通過率是最大的。我們其實還可以設想到,如果所有車都能自動駕駛,所有紅綠燈都可能會取消掉,因為他會自己判斷,我通過路口的時間是不是會跟其他車去碰撞,最后有可能這些紅綠燈會取消掉,這是未來遠景的一種展望。
第四是針對物流。因為目前來說物流在我們GDP里面占的比重還是相當大的,包括車輛集散、運輸的協調以及動態信息的共享,都會向協同的方式發展。
最后就是涉及到安全保障。涉及到智能車輛最多的可能就是主動安全的防控技術,我們目前已經實現了GPS的實時跟蹤,但是如果駕駛員已經長時間駕駛,這些都沒有提醒,這是我們下一步要做的工作。再就是交通系統運行狀態安全狀態辨識、應急響應與快速聯動技術,我們可以通過自動識別的方式去給大家一些提醒。另外就是交通狀態的研判和主動安全保障技術。這都是未來的一些技術,應該我們說在不久的將來會看到的一些技術應用。
我們現在在目前來說,在科技部、發改委、交通部,包括工信部的支撐下,我們已經進行了項目的研究和標準化的工作,其中包括安全方面的,以及V2X通信方面的,以及我們在高速公路上也有一些實驗的方式。
我們現在很難通過目前運營商提供的4G通信網絡,提供實時的輔助駕駛,因為時延比較多,做不到200毫秒以下的時延要求,所以在全世界來說,應該從智能交通的角度去發展,而不是用運營商,當然如果以后5G出來,這個問題可能就會解決了。
因為我是來自于全國智能運輸系統標準化委員會,我想講一下汽車智能化的標準組織。目前相關的國際標準化組織有ISO,它包括智能運輸、地理信息、汽車,一個標準的制定往往需要三到五年的時間,所以很多企業愿意從企業聯盟的方式去制定產業界真正實施的這種標準。不同的標準化組織所關注的內容其實是有一些內容的,有的關注通信,有的關注信息服務,有的關注車輛的領域。日本走了一套完全不一樣的路,是跟它原來的電子不停車收費是兼容的,頻率大家基本都差不多。
這個實際上是一些政策方面的推動,比如說在2014年2月份,美國運輸部決定推動互聯車輛的應用,包括它現在在進行法律法規、行政命令方面的準備。2014年2月12日,歐盟委員會也宣布歐洲的互聯車輛標準化完成,它認為合作式智能運輸系統將為歐洲提供1000多萬個崗位,并且使歐洲在智能交通汽車領域處于領先水平。我們國家也跟得很緊,2014年4月,馬凱也做了有關的批示。
我國現在已經制定了《合作式智能運輸系統專用短程通信》系列標準,包括總體技術要求、媒體接入控制層和物理層、網絡層和應用層和設備應用。我覺得在很大程度上是可以保護我們國內的產業和投資。
實際上我們標準化技術委員會還制定了一系列的標準,包括自適應巡航控制系統,包括倒車安全服務,以及換道決策輔助系統、運行危險報警系統。我在這里要說的是,實際上我們制定的這些標準,由于國內相關的研發和生產企業比較弱,就是力量相對來說還是比較弱的,目前來說這些標準基本上都是采用ISO的標準,這里面實際上我們看到的可能是歐美和日本他們的企業在里面起到很多的主導作用。實際上我們也希望越來越多國內的企業加入到智能汽車的行列中來,我們希望有自主知識產權的企業和產業能夠加快發展,使我們在國際上的聲音越來越強烈。
21世紀將是交通智能化的世紀。面對當今世界全球化、信息化發展趨勢,傳統的交通技術和手段已不適應經濟社會發展的要求,發展智能交通是交通事業發展的必然選擇。