智能交通系統(tǒng)全面推廣的可行性探討

南寧市第四職業(yè)技術(shù)學(xué)校 陳健健

廣西機(jī)電工程學(xué)校 黃文光

1 引言

目前新一代的車機(jī)系統(tǒng)已具備一定程度的車路協(xié)同和車聯(lián)網(wǎng)功能，能產(chǎn)生智能算法和大數(shù)據(jù)。現(xiàn)有的車輛網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是集中式傳輸系統(tǒng)，這種傳輸系統(tǒng)是由早期蜂窩或WiFi通信衍生出來的操作系統(tǒng)，它還受到集中式的體系架構(gòu)的約束。其弊端顯而易見，就是消耗大帶寬資源，并制約了未來車流形成系統(tǒng)的自主靈活發(fā)展。

2 智能交通系統(tǒng)需在三方面“下功夫”

（1）要在融合感知和端網(wǎng)云的協(xié)同管控方面下功夫。在融合感知和端網(wǎng)云的協(xié)同管控方面，車載傳感器和路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施等產(chǎn)品技術(shù)已較為成熟，此時(shí)更多的是要做好“互聯(lián)互通”。為此，需要通過V2V、V2A、V2P、V2C等一系列的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、端到端的通信技術(shù)給予保障，以提升路段的感知精度，這對(duì)自動(dòng)駕駛級(jí)別提升至關(guān)重要。

路段的感知精度可以通過高速公路智能化升級(jí)改造來實(shí)現(xiàn)，通過和高德公司合作開發(fā)高精度地圖，以此拓展路段感知精度，實(shí)現(xiàn)全域的感知能力。提升路段的感知精度，為未來實(shí)現(xiàn)區(qū)域交通協(xié)同控制提供了技術(shù)可能。

有了路段感知之后，還需要構(gòu)建一套端網(wǎng)云協(xié)同管控技術(shù)體系，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛行駛參數(shù)如車輛轉(zhuǎn)向、加速度等進(jìn)行閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)從“單車智能控制”向“群體車輛智能控制”的變革。

（2）要在實(shí)現(xiàn)移動(dòng)邊緣計(jì)算上下功夫。在移動(dòng)邊緣計(jì)算方面，當(dāng)前多個(gè)移動(dòng)運(yùn)營商、華為公司等設(shè)備提供商都在關(guān)注移動(dòng)邊緣計(jì)算領(lǐng)域，之所以關(guān)注，是因?yàn)榻煌I(lǐng)域?qū)?huì)是移動(dòng)邊緣計(jì)算的重要領(lǐng)域。

（3）要在5G通信技術(shù)及相應(yīng)的信息安全保障技術(shù)方面下功夫。最早提出5G應(yīng)用時(shí)，國內(nèi)專家曾提出“5G+”的三大應(yīng)用理念：“5G+虛擬現(xiàn)實(shí)”“5G+物聯(lián)網(wǎng)”“5G+自動(dòng)駕駛和車聯(lián)網(wǎng)”。前兩個(gè)領(lǐng)域因?yàn)榭梢圆捎糜芯€方式，對(duì)移動(dòng)性的要求不是很高，技術(shù)實(shí)現(xiàn)并不困難。但是車聯(lián)網(wǎng)必須用無線移動(dòng)方式，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求很高，目前難以做到對(duì)通信鏈路性能的大幅度提升。早期的通信，如ETC系統(tǒng)采用RFID無線射頻識(shí)別技術(shù)，到后來3G、4G衍生出來的車路協(xié)同系統(tǒng)，技術(shù)已趨于成熟。然而，這些技術(shù)都還未能很好解決通信中的棘手問題——干擾。為此，可以通過邊緣感知設(shè)備這個(gè)“第三方”解決問題。通過邊緣感知設(shè)備，直接把得到的計(jì)算參數(shù)輸入給信號(hào)燈，再傳輸給周邊的車輛，就可以實(shí)現(xiàn)間接控制，降低干擾，由此增強(qiáng)全局路網(wǎng)聯(lián)動(dòng)控制能力。

此外，在大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的人工智能也是未來自動(dòng)駕駛技術(shù)能否全面推廣的重要支撐技術(shù)。利用人工智能進(jìn)行預(yù)測和推演，將更便于開展智能交通管控。人工智能的深度運(yùn)用能高效監(jiān)控道路狀態(tài)和判斷道路通行能力，精確開展交通規(guī)劃和靜態(tài)交通分配。

3 智慧交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要重視“交互性”和“安全性”

智慧交通系統(tǒng)全面推廣的最后一個(gè)問題在于“交互性”和“安全性”。智慧交通系統(tǒng)“交互性”和“安全性”是否強(qiáng)大決定著車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)商業(yè)化和規(guī)模化，而“安全性”與人、車、路三者間的“交互性”也有著直接的關(guān)系。在交互性方面，當(dāng)對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行控制時(shí)，現(xiàn)在是將信號(hào)燈的狀態(tài)展現(xiàn)給車，但理想的交互方式是車能和信號(hào)燈實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。比如，在不同的交通流下，通過信號(hào)燈與車之間的直接交互，實(shí)現(xiàn)公交和特種車輛的優(yōu)先通行，快速、便利地實(shí)現(xiàn)“因需通行”。在安全性方面，將來車、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施都聯(lián)網(wǎng)之后，它們面臨的風(fēng)險(xiǎn)反而比傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)更高，因?yàn)樗麄兺耆潜┞队诤诳凸舴秶畠?nèi)的。這時(shí)，更需要從端、網(wǎng)、云三方進(jìn)行全面、安全的布防。

為防止黑客攻擊，需加強(qiáng)安全認(rèn)證，即登錄任何一個(gè)系統(tǒng)都需要認(rèn)證以確定合法性。即便如此，依然可能會(huì)有黑客冒充合法身份進(jìn)入系統(tǒng)，此時(shí)還需要有主動(dòng)防御系統(tǒng)檢測其行為。當(dāng)前，已有較多學(xué)者在前沿技術(shù)的基礎(chǔ)理論方面做了研究，如在通信和計(jì)算協(xié)同方面，特別是邊緣計(jì)算領(lǐng)域，開展了針對(duì)車車交互、車路交互等方面的可靠建模，以此實(shí)現(xiàn)通信和計(jì)算的協(xié)同調(diào)度優(yōu)化。