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十点思考 | 孟春雷:车路协同和智慧公路的发展良机

2020-04-10

来源 : 赛文交通网

作者 : 孟春雷

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众所周知,近期国家出台了诸多促进经济发展的利好政策,比如交通运输部进行的智慧公路示范试点,中央政治局会议推进的新型基础设施建设,国家发改委联合11个部委发布的智能汽车创新发展纲要,以及最近如火如荼的5G落地应用。

可以说,车路协同和智慧公路的发展有了非常好的政策氛围。

 智慧公路示范试点 

2017年,各省开始申报,进行评审;2018年初,交通运输部明确在九个省份开展智慧公路的示范试点,试点工程从南到北、从东到西,结合着各地的经济发展情况和地理环境、交通构成,以及示范项目的土木工程等特点从六个方面进行建设,主要内容如下所示:

1. 基础设施数字化,建设地:北京、河北、河南、浙江;

2. 陆运一体化车路协同,建设地:北京、河北、广东;

3. 北斗高精度定位应用,建设地:江西、河北、广东;

4. 基于大数据的路网管理,建设地:福建、河南、浙江、江西;

5. 互联网+路网服务,建设地:吉林、广东;

6. 新一代国家交通控制网,建设地:江苏、浙江。

九个省市的示范验证内容非常丰富,经过两年的发展,取得了良好的示范验证效果,详情如下所示:

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    新基建 

新基建主要是围绕三大网络,七个领域推动新技术的落地应用:

一、 信息网

1. 5G基建

2. 工业互联网

3. 大数据中心

4. 人工智能

二、 能源网

5. 特高压

6. 新能源汽车充电桩

三、 交通网

7. 城际高速铁路和城市轨道交通

通过在七个领域的三网融合,传统基建和新基建紧密衔接,相互促进,再加上北斗导航起到的衔接作用,可以极大的促进经济发展,并使各项技术得以落地应用。

 5G和交通 

得益于5G高带宽、低时延、广连接的三大基本特征,5G技术能够在交通领域使边缘计算扩展到路侧端,利用无线网技术为交通大脑提供丰富的数据,推进车路协同和自动驾驶的应用,并和未来交通或高速公路的收费系统紧密结合。

5G技术极大促进了在快速移动下的场景下,对于高速数据的通信和交互,并提高了网络的可靠性,可以说5G和智能交通是从两个维度相互促进对方的发展,智能交通也能为5G提供非常丰富的落地场景和想象空间。

当然,并不是5G能够解决所有的交通问题,在车联网、车路协同、路侧设施等交通领域得到有效的大规模商业应用,恐怕会在5G中后期或6G时代实现。从这个角度来看,我们既要积极的跟进和支持5G在交通领域的应用,同时也要保持清醒的头脑。

另外,国家发展改革委联合中宣部、财政部、商务部等23个部门联合印发《关于促进消费扩容提质加快形成强大国内市场的实施意见》,提出加快5G网络等信息基础设施建设和商用步伐。值得注意的是,在加快新一代信息基础设施建设的具体落地中,并没有交通运输部承担的任务,交通运输部在优化城乡商业网点、加快消费物流基础设施建设中承担了部分任务。 

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    人工智能  

2017年7月,国家发布新一代人工智能发展规划,明确提出三个阶段的发展目标:

2020年,与世同步(抢抓发展机遇):总体技术与应用与世界先进水平同步,产业成为新的重要经济增长点,成为改善民生的新途径;

2025年,世界领先(构筑先发优势):基础理论实现重大突破,部分技术与应用达到世界领先水平,成为带动我国产业升级和经济转型的主要动力,智能社会建设取得积极进展;

2030年,全球核心(建设科技强国):理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心,智能经济、智能社会取得明显成效。

为推进社会治理智能化,车辆自动驾驶与车路协同的技术体系复杂场景下的多维交通信息综合大数据应用平台,实现智能化交通疏导和综合运行协调指挥,建成覆盖地面、轨道、低空和海上的智能交通监控、管理和服务系统,新一代人工智能发展的规划中,明确的提出了六项重要任务:

(一)构建开放协同的人工智能科技创新体系

(二)培育高端高效的智能经济

(三)建设安全便捷的智能社会

(四)加强人工智能领域军民融合

(五)构建泛在安全高效的智能化基础设施体系

(六)前瞻布局新一代人工智能重大科技项目

交通强国 

2019年9月,国务院发布交通强国建设纲要,极大振奋了交通行业从业者的信心。2020年是全面建成小康社会的交汇期,纲要提出两个阶段的目标:2035年第一个阶段,基本建成交通强国,形成人便其行、货畅其流、国惠其昌的局面;2050年第二个阶段,全面建成交通强国,实现人享其行、物优其流、国倚其强。

另外,围绕着发展目标,明确了九大任务体系,包括基础设施、交通装备、运输服务、科技智慧、安全保障、绿色发展、开放合作、人才队伍和完善治理。

交通强国对提升交通智能化水平部署明确,发挥智能交通相对优势,推进车路协同技术研发,聪明的车、智慧的路,加快发展自动驾驶,推进数据资源赋能智能交通发展,加速四网融合发展,构建泛在先进的交通信息基础设施。

交通概念 

智能交通、智慧交通、数字交通一直都是业内讨论的热门词汇。

有一种典型的解释,智能交通是利用信息技术应用于交通,智慧交通是在智能交通的基础上充分运用新技术向人工智能、大数据、物联网、云计算等技术进行发展……

总体来说,这些概念是随着新技术和交通行业发展的必然产物,并无本质区别,不必过于纠结什么是智能、智慧或数字,我们应该关注的是概念们的核心内涵:交通,任何一种概念的核心目标都是为了提升交通的安全、畅通和节能水平。

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    车路协同发展历程 

国外最早是从合作式智能交通或协作式智能交通进行发展,商业化的推进时间已经超过15年,后来发展到车路协同、智能驾驶、无人驾驶。

1939年,美国通用汽车公司曾发布一则广告:车在路上自由的行驶,司机和其他乘车人员在一起轻松的进行娱乐活动。这则广告和现在构筑的车路协同场景十分相像,由此推断,车路协同并不是近期才出现的事物。 

车路协同虽然国外推进了很长时间,有较好的应用效果,并取得了很多经验,很多标准、技术路线、路侧模式等等都可以进行参考复制。但是,我们需要去关注车路协同的核心问题:为什么还没有形成模式化的商业推进。

另外,聪明的车和智慧的路,这两方面毫无疑问会协同发展。

在车端,雷达、高精视频、毫米波雷达,包括感知体系、车控模块、通信模块、高精度模块等等,用这些设备去武装一辆智能驾驶的车,之前的花费达到百万级别。随着产业规模化的发展,如今车端的花费迅速降到了十万甚至几万级别。

目前我国汽车保有量在3亿左右,使车端的未来发展充满憧憬。

在路侧,我国有15万公里的高速公路,还有480万公里的普通公路,而高速公路的机电工程的投资造价,每公里在百万左右。以此计算,15万公里的高速公路就有千亿级的基础设施。

但是值得关注的是,现有公路沿线的信息化设备属于监控级别,若要利用路侧设施和聪明的车进行交互,并支持车路协同和自动驾驶的发展,路侧的监控级别需要不断发展,到网络级、电信级,最后达到车规级别。那时,路侧每公里的投资造价将不再是百万的量级。

车路协同的发展,一定注意车端和路侧两条线协同发展的问题,包括投资方主题、保险的权属和责任等都需要慎重考虑。当然,聪明智慧功能的实现,一定是以健康可靠为前提。\

智慧公路发展理念 

传承:我国现有的15万公里高速公路,有上千亿的信息化资产;新一代路侧智能设施车支撑路协同的发展时,首先要能够和前面的设备资产兼容,不能抛弃,共同融合发展。

交互:以前建设系统时,数据流往往是单向的,一方只管拿,一方只管推;如今,互联网环境数据源已经高度融合,构筑智慧公路体系时,数据理应是双向交互的。

融合:之前一个数据支撑一个功能,数据融合后,一个数据可以支撑多个功能,一个功能也需要多个数据来支撑;系统、行业、社会、政府之间都需要信息融合。

实效:各种应用,最后一定要解决交通问题,使道路安全畅通,给老百姓和管理者带来便利,有切身的体验,产生实际效果。

通过传承、交互、融合和实效四大发展理念,进而实现智慧公路的四大功能:提升已有交通设施的通行能力、降低交通事故及影响、最大限度的提高资源共享、客观诊断社会发展中的交通病。

智能网联交通系统 

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主要建设内容如下:数字化基础设施、 基于弱信号风险研判及车道级管控系统、有限资源下极不平衡交通畅通提升系统、基于FM群载波的智慧隧道系统、沿线用能设施的一体化能源和新能源车辆供给系统、基于ETC门架的车路协同支撑系统、网络安全保护系统、基于用户位置的伴随式推送服务系统、基于管理用户身份的全域协作管理系统、智慧公路云控系统交通云脑。

广义车路协同系统 

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广义车路协同系统,通过互联网和现有通用终端,能够在基础设施建设中快速落地。

最后用一句话进行总结:

以新基建推动交通强国和人民满意的交通建设,车路协同必然大有作为,但仍要避免盲目跟风。

*本文是根据赛文交通网推出的车联网(车路协同)专场直播,交通运输部公路科学研究院研究员,北京中交国通智能交通系统技术有限公司董事长、总经理,国家智能交通系统工程技术研究中心副主任孟春雷的演讲内容,经冰山一角编辑整理发布,有删减

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