遇見智能

整理

智能交通、智能網聯、車路協同、自動駕駛、智能北斗、大數據與智慧城市……這些有關智能交通的熱詞不斷被點擊、被強調。

本刊整理了參加2019世界交通運輸大會的知名專家學者對智能交通、智能公路和車路協同自動駕駛的核心觀點，匯集成文，從智能交通的重要意義、發展方向和存在的問題，智能公路的試點和解決方案，以及車路協同自動駕駛的演進里程、技術實現方式等角度凝聚主張，以期展示智能交通發展的一角，描摹未來交通的輪廓。

智能交通的必要性

如何以加快發展智慧交通推動新時代交通強國建設？交通運輸部總工程師周偉表示，加快發展智慧交通是建設交通強國的必然選擇，現階段發展智慧交通的重點任務是：推動交通基礎設施全要素、全周期數字化，推動生產組織智能化、自動化，推動運輸服務一體化、便捷化，推動行業治理精準化、協同化。他表示，智慧交通發展是一個現代信息技術與傳統的交通運輸產業不斷融合的過程，是一個目標與手段共生互動的過程，是一個隨著技術進步不斷提升的演進過程。要實現智慧交通發展應不斷強化頂層設計，謀劃中長期發展；堅持重點突破，務實推動發展；努力構建以數據為關鍵要素的智慧交通；加強跨界協同，形成工作合力，同時防范“一窩蜂現象”“孤島現象”和“兩張皮現象”。

中國智能交通產業聯盟理事長王笑京認為，智能交通系統（ITS）研發的主要內容是車路協同、主動駕駛、不停車收費等，產業界最為關注的是自動駕駛與合作式ITS、開放數據和大數據、可持續發展、智慧城市、車路網絡安全、未來貨運，而學術界的關注點更多的在互聯、合作、自動化，以及互聯服務、運輸網絡運行、ITS與環境、下一代貨運。他認為，ITS在技術和需求的變化中不斷調整和發展，應用和目標導向是ITS的特色，邏輯功能的穩定和對新技術的包容使得ITS具有強大的生命力。

交通安全得以保障，交通事故率可降低到目前的1%；交通效率提升，車聯網技術可提高道路通行效率10%，CACC系統大規模應用將會進一步提高交通效率；實現節能減排，協同式交通系統可提高自車燃油經濟性20%至30%，高速公路編隊行駛可降低油耗10%至15%；全面帶動產業發展，智能網聯汽車產業將會拉動機械、電子、通信、互聯網等相關產業快速發展；改變交通方式及商業模式，減輕駕駛負擔，娛樂、駕車共享，方便出行……清華大學教授李克強在描述交通技術革命引發的交通系統生態變革時如是說。同時，他認為，新一代ITS技術趨勢是多網融合，統一平臺，統一接口，統一管理。通過綜合感知、通信、計算、控制等技術，基于標準化通信協議，實現物理空間與信息空間中包括“車、交通、環境”等要素的相互映射，標準化交互與高效協同、利用云計算大數據能力，解決系統性的資源優化與配置問題，促進人車路運行按需響應、快速迭代、動態優化，最終支持協同式自動駕駛。

德國電信子公司的T-Systems International物流和ITS產品經理、ERTICO監事會成員冉衛禮（Ralf Willenbrock）表示，德國ITS已開始實施解決交通污染問題的整體方案，即實施數字交通系統。實施該方案需要四個階段：前兩個階段是收集和評估數據，將市政車隊作為交通管理系統的傳感器；基于匿名蜂窩網絡監控的交通狀況優化研究；第三階段是以目標為導向的行動計劃，包括車輛的動態減速、停車換乘點（P&R）轉換為公共交通、基于路況的交通引導和基于公共建議的最佳路線選擇，以及包括共享駕駛、停車場動態供給、貨物運輸坡道控制等相關公司的建立；第四階段為實施行動的最終優化調整。

智能交通有種種優勢，但是也不可避免地存在一些問題。王笑京提醒道，中國科技界和產業界需要跳出“名詞創新”的怪圈，前沿技術應用應考慮社會和經濟的發展規律，以及技術、資本和社會方面的風險。

未來交通將進入三元空間時代，即物理空間、社會空間、信息空間。

浙江省交通運輸科學研究院副院長韓海航提出了自己對智能交通的思考。他說，目前交通基礎設備逐年陳舊、迭代緩慢，智能交通標準和規范滯后于移動互聯體系，設備和系統及功能擴展性差，交通數據碎片化、信息利用率低，各系統相互獨立，海量交通數據難以融合利用，協同通訊及控制層軟件的關鍵技術尚未成型，未能滿足個性化需求。此外，交通工具和設施均可互聯，一切皆可編程。軟件定義在網絡靈活性和集中控制能力之間取得了較好平衡，可以提升交通設施智能化和整體控制能力。當然，這樣的前提是保證數據與信息安全、網絡安全、平臺安全、通訊安全。因為更多應用，可能存在更多漏洞。

智能公路的創新性

從龐大的智能交通體系發散出來，可以解鎖建設智能公路的新方式。

交通運輸部開展了智慧公路的試點。智慧公路試點主題涵蓋關鍵基礎支撐，前瞻性技術落地應用，戰略性技術推廣應用，面向管理方服務，面向公眾服務，城市交通、測試區域等方面，北京、河北依托延崇、京雄高速公路探索自動駕駛和車路協同服務，浙江省依托杭州繞城西復線、杭紹甬高速開展試點，實現基礎設施的數字化管理，開展車路協同和自動駕駛試點，河南省以普通公路智能化提升改造為主攻方向，打造公路資產數字化管理平臺，探索普通公路環境下的車路協同應用，廣東省積極探索路運一體化管理與服務，依托特大橋梁開展主動式車路協同安全預警；江西省積極探索北斗高精度技術在自由流收費方面創新應用，已建設了8條驗證車道；江蘇省圍繞打造新一代國家交通控制網原型系統，已初步建成半開放測試區和智能商用車檢基地；福建省通過大數據挖掘分析，盤活多年積累的路網運行監測數據資源，提升路網管理精細化、服務精準化水平；吉林省圍繞北方季凍、冰雪氣候條件，開展了特殊氣象條件下的基礎設施運行監測、養護和應急指揮調度等應用。未來，交通運輸部將加強融合創新，開展智能公路區域性示范應用，加強智能公路關鍵技術研究，加快智能公路標準的制定，加強與國際交流合作，推動智能公路建設。

未來交通的3個革命：電動、自動、共享。

京禮高速公路是2019年延慶世園會和2022年冬奧會賽場的主要聯絡通道，是京津冀交通一體化項目。延崇高速公路是京禮高速公路的組成部分，路線長約33.2公里，設計時速80公里，雙向四車道。2018年7月，北京市交通委確定延崇高速公路（北京段）為智慧公路試點項目，并上報交通運輸部。

延崇高速公路建設將實現“4個1”總體布局，即一套全面的感知系統，一個高精度、數字化的支撐平臺，實現一項基于車路協同的自動駕駛實地應用的突破，實現一系列周到、個性化、安全的智能服務。延崇高速公路建設期間實現了基礎設施數字化，應用“BIM+GIS”技術，實施交通基礎設施智能健康監測，完善公路設施資產動態管理。2018年，延崇高速公路西沙屯建成測試場，初步具備車路協同與自動駕駛19個場景的測試條件。延崇高速公路將建成一條車路協同高速公路“實例”，搭建一套完整的車路協同實路環境，為汽車廠家開放路側的信息服務，并進一步探討未來的運營方式和商業模式；形成工程技術和建設標準體系，促進相關研究并助力行業技術標準的制定；并為2022冬奧會交通組織需求做好技術儲備。

中國公路工程咨詢集團有限公司總工程師（機電）李太芳將智能公路建設管理目標分為兩大部分，一部分是管理水平和效率提升，另一部分是公眾出行服務水平提升。管理水平和效率提升需要實現基礎設施智能感知及監測、機電設備智能運維、公路智能養護管理，以及公路運營安全管理。公眾出行服務水平提升則需要完成交通管控誘導、出行信息服務、出行安全保障和出行效率提升。

華為車聯網解決方案部總裁李晉波提出了華為的設想。建設智能高速公路的核心愿景是安全的高效率通行、智能的精細化管理、定制個性化的服務，基于這個愿景，華為對智能高速需求的理解是實現“全息感知+智能決策+實時服務”。在感知方面，要求完成視頻感知與智能分離，適配全生命周期，全場景應用；突破光學向全息可視升級，全程全時空對象感知和認知。網絡上實現有線和無線融合，按需使用，全程、全時、全網連接。通過數據中心由“計算+存儲”，向具備業務的認知大腦演進，并做出智能決策。最終，完成路網統一運營管理，提供全程全網無縫服務能力。華為用“全息感知+全域連接+全量分析”支撐高速智能化。此外，阿里云、百度地圖、高德地圖等企業也在不同論壇上帶來了服務于智能公路的創新技術和解決方案。

李太芳表示，智能公路的建設將是今后一個時期公路行業轉型升級的主攻方向，智能公路管理提升任重道遠。智能公路管理的提升，要通過新一代信息技術的應用，提升基礎設施數字化水平，為安全、便捷、高效、綠色的現代綜合交通運輸體系提出基礎支撐。

車路協同的可行性

在2019世界交通運輸大會上，中國公路學會自動駕駛工作委員會向行業發布了中國首份《車路協同自動駕駛發展報告》（簡稱“《報告》”）。中國公路學會理事長翁孟勇針對《報告》表示，中國從2011年開始推動車路協同自動駕駛的系統研究，雖然晚于發達國家，但是近年來的研究脈絡越來越清晰，而且，中國車路協同自動駕駛的落地具備更多優勢。目前，基礎設施擴張的空間越來越小，在品質和內涵上的需求越來越多，車路協同自動駕駛將成為現有路網升級發展的重要路徑。

交通運輸部公路科學研究院智能交通研究中心主任侯德藻梳理了自動駕駛發展路徑，首先是自助式，依靠車載傳感器盡可能全面地探測道路環境信息，由系統自主做出決策實現對車輛的有效控制。然而，自主式的技術路線難以實現自動駕駛規模化應用。隨后，自動駕駛技術開啟協同式發展模式，車車之間、車路之間，以及車與控制中心之間的互聯，道路系統和車載系統的協同控制，實現車輛的自動化行駛和安全運行。協同式自動駕駛技術更有利于組織和監管，其實施路徑是分步實施，場景推動，“多維+多基協同感知”“固定感知+移動感知”的“聰明的路”與“人工智能2.0+網聯”的“聰明的車”強強聯合，形成車路協同。同時，保證多模式通信與信息安全，并在公交專線、場區專線等固定線路及場景示范應用逐步拓展。

“車路協同技術是構建現代智能交通系統的基礎，車路協同的大規模應用和推廣已經成為現代道路交通發展的必然選擇。”清華大學自動化系系統工程研究所所長、教授張毅表示。他認為，不僅要實現車路協同與智能協同，還要實現群體智能與協同控制。車路協同的群體智能控制系統的實現，需要環境感知、信息交互、控制機制、計算實現、系統功能的全面提升和支持，因此交通群體智能協同控制的建設需要集成解決方案。

張毅以星云互聯設備為例提出了一個可選解決方案，車載終端V-Box具備多模式交互平臺，支持LTE-V2X、Wi-Fi、4G，可擴至5G；支持管控、安全和服務等30余種V2V、V2I、V2P和V2C應用；滿足車規級要求，提供嵌入式SDK支持用戶應用二次開發；視距情況下大于500米，一般非視距情況下大于300米；通信間隔支持10毫秒，時延小于10毫秒，支持并發通信數不小于150個。

智能路側系統T-Station實現即插即用多模通信，支持LTE-V/DSRC、WiFi、2G/3G/4G，可擴至5G；支撐V2I服務，覆蓋范圍超過500米，提供10余種V2I服務，支持遠程操作；交通設施接入，信號燈，微波等多種檢測器，VMS接口與算法模塊；交通分析管理，狀態分析、遠程監控、交件發布，交通主動控制；路側綜合管理，局部路網編輯與發送、可變路側信息配置；數據中心可達，支持通過光纖、3G/4G和專網等與智能網聯云平臺交互；通信間隔支持10毫秒，時延小于10毫秒，支持并發通信數不小于150個。

李克強也提出了相似的解決方案，即云控技術通過“人車路云一體化”，構建了提供協同感知、決策和控制能力的車路協同系統，提高車輛與交通的安全與高效運行。其包含智能路側系統、云控基礎平臺和人車端3個方面，有效地支撐智能出行和中國標準自動駕駛。云控體系建設內容，包括邊緣計算網，由邊緣計算單元、邊緣云組成，并與中心云進行數據與業務交互；多模通信網，包含固網光纖、蜂窩網絡，以及V2X網絡等多種通信方式協作的通信網絡；智能感知網，由部署于路側且與數據中心光纖直連的智能感知單元組成。

在看到車路協同自動駕駛光明前景的同時，也必須直視一些問題。張毅提出，新型混合交通協同管控迫在眉睫，但也是國際難題，群體智能與協同控制的基礎理論與方法體系亟待研究、關鍵技術亟待解決。王笑京認為，“自動駕駛”的研發和應用將是一場“長征”，因為自動駕駛的落地基于新型交通工具和交通方式的安全認證，需要大量的理論和實踐工作，自動駕駛的安全性驗證難題是主要癥結。