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未来的“路”,谁来打造?

2019-05-16

来源 : 赛文交通网

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今天,中国已经变成了高速第一大国,但我国的高速特点是“量多智少”,“智慧高速公路”的建设已经成为我国交通发展的首要任务。

“智慧高速公路”是指通过云计算、大数据和物联网、人工智能等新一代互联网技术融合,实现对高速公路透彻全面、实时准确的感知,掌握每段路、每辆车和每个结构物的现状并精准预测发展趋势。   

2018年,交通运输部公路科学研究院副院长岑晏青曾就如何设计“智慧高速公路”问题在某次公开演讲中表示:打造“智慧高速公路”需要构建5G通信传输网络、高精度定位网络、高精度驾驶地图、路侧设备电子化标志、新技术集成应用、交通运行控制中心。 

从网上媒体报道获知,“杭绍甬高速公路”和“京雄高速”将按照“智慧高速公路”的要求建设。最终目标是实现全天候通行、自由流收费、车路协同式自动驾驶行驶。

有人说,“智慧高速公路”的设计是为自动驾驶或无人驾驶产业发展铺路。不否认。行业内普遍对高速公路实现车路协同自动驾驶寄予厚望,是基于高速公路车路协同自动驾驶条件有着较乐观估计。

乐观点有三。

第一,我国高速公路基本属于封闭式道路,对进入高速公路人员有严格管控。相对城市开放式道路来说,人对交通不利影响得到大幅度遏制,这是交通环境简单的最大原因。

其次是高速公路道路条件优良,相比市政道路路面、弯道、交叉道口来说,高速公路具有更平整的路面、更简捷的线性、更简单的互通结构。

这些条件更有利于车路协同自动驾驶的实现。

第二,高速公路虽然属于公共基础设施,但运营主体权责清晰,属于企业性质,以效益为目标,在“投资-回报”模式下,有动力在保障安全的基础上提升道路运力,提供服务。车路协同自动驾驶在提高安全、提升道路运行效率方面具有较大促进作用,吸引了高速公路运营方高度关注。

第三,高速公路通过三十年发展,发展了包括收费、监控、通信在内较为齐全的机电设施。在建设、管理、养护、维护等方面更是积累了丰富的经验,这有利于车路协同系统建设。 

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局中者

智慧高速公路作为“V2X”选择的一个应用场景,在国家高度重视前提下,市场也做出了强烈回应。行业入局者众多,包括华为、百度、阿里、滴滴等科技巨头企业也已经身在局中。值得关注的是,不同入局者关注的侧重点不同。

从设备商的角度,希迪智驾(CIDI、长沙智能驾驶研究院)网联交通事业部总经理张长隆告诉赛文交通网,“智慧高速公路是支撑自动驾驶和零事故交通的关键”。

与面对阿里和百度的态度不同,这家自动驾驶公司网联交通事业部掌舵人对华为的“关注”似乎更甚。

相比阿里和百度发展车路协同的方案,通信设备制造商华为则选择从通信标准切入。在张长隆看来,“华为在V2X网联化通信层拥有绝对优势,但在V2X网联化应用层以及V2X智能化这方面需要进一步加强”。

此外,张长隆认为,百度和阿里是为“大数据”进来的。

“车路协同状态下,车与万物互联,交通设施与万物互联,交通参与者与万物互联,这个过程中必定会产生大量的数据,互联网巨头进入这个领域看重的还是车联网的大数据”,张长隆表示。

车路协同领域具有产业规模大、技术集成度高、上下游产业链长、经济产值高等突出特点,除了科技巨头之外,还需要所有与交通出行相关的行业共同协作,包括系统集成商、道路建设方、通信提供商、地图服务商、汽车制造商、汽车服务提供商等等。

希迪智驾就是众多入局者中的一家代表企业。

希迪智驾

“希迪智驾”成立于2017年10月,是一家智能驾驶技术研发商,利用多传感器融合、深度学习、自主决策、高精度定位、V2X协同等技术,研发能落地的智能物流重卡、专用车、智能车路协同系统以及相关技术产品。

2019年希迪智驾在车路协同方面,将公司的战略发展指向了另一个方向——智慧高速公路,致力于搭建V2X车联网平台从而打造“智慧高速公路”。我们了解到,希迪智驾在“智慧高速公路”中分了三步战略。

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第一步是“车路协同式高速”。

是通过路侧基站将静态的局部天气信息、高速交通标志信息与动态的实时路况信息发送给驾驶车辆。路侧端进行全路段交通态势感知,并将感知结果通过V2X通信传递给自动驾驶车辆进行决策,为自主决策自动驾驶车辆的感知系统提供路侧数据支撑,为自动驾驶保驾护航。

第二步是“半自动化式高速”。

在第一阶段的基础上,路侧感知路况态势精度进一步提高,强化边缘计算能力,将路侧多传感器原始数据融合后的路况信息与高精地图结合,生成局部区域的动态地图发送给拥有路径规划、控制决策和底层线控模块的网联车辆,实现低成本智能驾驶或自动驾驶。

第三步是“全自动化式高速”。

是指所有自动驾驶车辆无需安装任何传感器,由路侧边缘云完成环境感知、车辆轨迹规划和控制决策。路侧基站传送给车辆就是车辆横向与纵向控制指令,这时整个高速公路路段类似传送带,车辆就像在传送带上的物品,行驶轨迹由路侧统一指挥与调度。

智慧高速公路的核心技术是V2X技术,说白了就是道路的网联化、智能化。

张长隆告诉赛文交通网,“我们之所以分三步走,主要取决于V2X应用技术的不断发展,目前市场上的车路协同技术案例还只是V2X最简单最初级应用。”

并解释道,这三步也是道路智能化的等级。

从当下自动驾驶发展情况来看,“单车智能”的技术路线,显然还达不到我们所想象的自动驾驶目标。在自动驾驶感知、决策层面的技术痛点无法短时间突破背景下,行业正在由单车智能走向协同智能的发展方向。

而“车路协同”的技术路线可以有效弥补单车智能的感知盲点,让自动驾驶由过去的单兵作战转变为有组织的高效协同合作。

简单来说,CIDI在智慧高速公路上的三步战略,是希望通过道路智能化逐级提高来降低智能驾驶车辆的算法复杂度以及硬件成本,目标是实现低成本的自动驾驶。

CIDI在技术上已经走完第一步战略,目前正在开展第二步“半自动化高速”的关键技术研发工作。

而第三步“全自动化式高速”我理解为“未来之路”。是“智慧高速公路”的最高等级,属于“超级高速公路”的目标级别。

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未来的路

张长隆眼中的“超级高速公路”是可以通过建设高速公路状态感知体系、高速公路基础通信体系和高速公路路管平台体系,构建一整套完善的基于高速公路的车路协同智能交互体系来实现。

“未来的路”是以实现V2X的信息互联,为自动驾驶提供更大范围的感知能力、风险预判与路径规划。

是基于高速公路路侧搭建RSU(road side unit 路侧基站),道路沿线每隔400米部署一个RSU,支持ETC及感知功能。每个RSU除了拥有提供车辆主动安全功能,例如障碍物提示预警、交通事故预警、道路危险状况预警等23个预警功能之外,还拥有交通流量统计及道路动态环境和交通事件感知功能。

目前交通运输领域沿高速公路网已基本建成专用光纤通信网,但存在信息交换效率低、实时程度低、缺少统一标准等问题。

V2X技术由于且其服务对象是智能快速移动终端、网联汽车等,需要不同终端间统一的通信协议以及大容量低延迟的无线通信系统完成高速行驶中的车辆的监测和控制的功能。

张长隆表示,现有通信网络不能满足需求,因此需要在现有高速公路通信系统的基础上建设专用短程通信、无线局域网以及5G网络等,提供极低延时的、双向宽带无线通信设施,实现对海量数据的可靠、快速传输,在高速公路通信专网的基础上,实现公专网融合通信环境下,终端数据快速稳定上传,车路协同数据双向快速交换。

在形成由感知设施及系统和大容量通信网络构成的信息设施基础上,高速公路运营单位可以与交警等政府管理部门共同搭建智能网联平台,打造未来智慧路网管理与服务平台,以及路网上智能车辆和智能终端接入交通基础设施网络的安全门户。

通过对交通数据进行整合处理,形成分析预测模型,从而运用于交通调度引导、线路规划、车辆管控等方面,实现道路基础设施要素资源全面数字化、“人车客货”互联互通,用数据管理和决策为车辆的运行提供全方位的支持。

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写在最后 

尽管智能高速公路的愿景非常美好,但是我国已有14万公里的高速公路,这些公路还不是智能高速公路。仅靠新建高速公路来打造智慧高速公路网显然不现实,对已有的高速公路进行升级改造,将是我国打造“超级高速公路”的最快途径。

今年是5G元年,也是车路协同开始面向市场推广的元年。

按照产业推进,车载终端(OBU)和路侧终端(RSU)将从今年下半年开始,逐渐大规模的应用部署。接下来,我们可能会看到越来越多的车子安装V2X终端,高速公路上会出现越来越多的路侧设施。我们驾驶和乘坐车辆时,会接收到越来越丰富的信息,提升出行效率,保障行驶安全。

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