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专访葛雨明|风华正茂的车路协同

2021-05-08

来源 : 赛文交通网

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2018年,《深化收费公路制度改革取消高速公路省界收费站实施方案》发布,高速撤站正式提上日程;2019年,《数字交通发展规划纲要》《交通强国建设纲要》接连发布,车路协同开始发力;2020年,“新型基础设施”纳入政府工作报告,《智能汽车创新发展战略》发布,明确以车路协同为核心的中国自动驾驶技术路线;2021年,我国“十四五”迎来开局之年,交通强国加快建设,智慧高速、车路协同进入强力推进阶段。

截止目前,我国高速公路通车里程已突破16万公里,根据目前公开信息,“十四五”期间,我国还将新改建高速公路里程2.5万公里,这为车路协同在智慧高速上的落地实施提供了巨大的应用空间。各省市重视车路协同先行先试,逐步打造车路协同示范区,已取得初步建设成果。

车路协同、智慧高速建设正处风华正茂时。

近日,由中国公路学会主办、中国信科集团和大唐高鸿协办的“高速公路车路协同新基建论坛”在苏州成功举办。论坛吸引和集聚了国内众多车联网、智能交通等领域的行业领袖、专家学者等,与会专家围绕前沿技术、产业应用、生态系统等多个维度进行深入探讨,剖析车路协同、高速公路产业最新进展和未来发展趋势等。中国信息通信研究院技术与标准研究所主任葛雨明在此次论坛发表主题演讲。会后,赛文交通网邀请到葛雨明主任进行了独家专访,就当下车路协同的热点问题进行探讨。

葛雨明认为当前车路协同的发展仍有一些基础问题需要解决。一是需要业界在车路协同的内涵和理念等方面进一步达成共识,通过合作协同等方式推动技术的融合演进。二是针对智慧高速建设中车路协同应用场景众多的问题,需要有针对性、有目的性的提炼场景,找到既能解决当下交通问题,又可实现规模化推广、完成商业化闭环的应用,并对其进行重点示范。三是需要明确标准化的建设模式,阶段性的探索车路协同技术演进方向,从而实现长久的可持续性发展。

针对车路协同当前的工作重点和未来发展远景,葛雨明表示,近两年,特定工况危险事故预警、自由流收费、车道级精细化管理等应用场景已实现初步落地,当前应该重点发掘规模化、商业化的推进模式;未来远景则面向高等级自动驾驶的应用场景进行重点研发,包括车辆编队行驶、远程遥控驾驶等。

赛文交通网:如何看待车路协同的当前发展阶段和方向?

葛雨明:就车路协同发展,我认为当前行业内需要在几方面形成共识。

一是抓住新机遇。在国家各种政策的支持下,现正是推动交通、汽车、信息通信等行业向着数字化、网络化、智能化融合创新发展的关键时期,应该抓住这个节点,做好技术、产业准备。就信息通信技术(ICT)方面来讲,我国已经具备相应的技术与产业基础优势,希望可以赋能交通行业、汽车行业的转型发展。

二是车路协同的内涵和理念。车路协同本身是一个复杂系统性工程,从参与要素上包含“人-车-路-云-网-图”多个环节,从服务对象上包含服务于车、服务于路、服务于人。具体来说,车路协同要综合考虑路端与车的服务闭环,一方面要考虑路端为车提供交通信息服务;另一方面还要充分利用车辆作为感知终端,考虑车与车之间的信息交互,以及将车辆采集的数据服务于路端。与此同时,信息和数据可以直接通过4G/5G移动通信网络传输到移动终端,触达用户、服务于人。这也正是车路协同在智慧高速中的作用体现:可以提升高速公路的通行效率,提升出行安全性,并对道路“建管养运”提供的各个环节提供支持,从而为未来交通出行和智能化管理提供全面支撑和帮助。

三是明确技术演进历程。现在行业内提及车路协同,总是自动驾驶相关联,好像不到高等级自动驾驶阶段,车路协同就没有用武之地,车路协同只能服务于自动驾驶一样,其实并不然,自动驾驶只是未来车路协同需要支持的目标之一。我认为我们现在处在车路协同的1.0版本探索时期,当前车路协同系统基本架构已经成型,可以实现“人-车-路-云-网-图”之间的信息交互,同时能够提供一些预警类的应用,提升交通效率,加强精细化管理。而自动驾驶则是我们的愿景目标,未来车路协同演进至更高级别将实现与高等级自动驾驶应用的耦合。作为一个“通信人”,我们经常提到的是技术演进性,例如通讯技术从2G到5G的演进发展,在不同阶段支持不同类型的应用,形成不同的产业生态。我认为车路协同在发展过程中,需要充分考虑技术演进的路径及技术产业化进展,这对行业的发展可以起到促进作用。

赛文交通网:当前在智慧高速公路建设过程中,哪些车路协同场景可以率先落地?

葛雨明:其实正是因为大家都非常关注,也在不断地探讨这个问题,才会有许多的车路协同应用场景被提出。

但我认为当下最主要的,不在于理论上有越来越多的车路协同应用场景,而是找到能解决当下交通问题,并能实现规模推广、具有商业闭环的车路协同应用场景。

无论是有关智能汽车的应用场景,还是正在推进的车联网C-V2X应用场景,已有安全类、预警类、辅助驾驶、高等级自动驾驶等多种细分场景的提出,但还需要进一步提炼具备规模化推广、商业化闭环的应用场景。

服务于车端的应用场景,包括危险事故安全预警、隧道口和分合流区提醒等安全类、预警类应用以及高速公路车辆编队行驶等高等级自动驾驶应用,目前部分场景已实现突破。服务于路端的应用场景,包括结合高精度定位的车道级精细化管理,也有相应场景落地。此外服务于出行端的应用场景,比如在动态地图上显示前方有阴雨天气,信息下发到用户的移动终端,将可以提供更具时效性的路径规划。

当前高速公路车路协同的应用场景还处于规模化推广的探索阶段。不同工况环境下的应用需求也存在很大差异,因此除了高速公路之外,在科技园区、港口、码头、矿山等其他区域积极探索、验证也是必要的,这些区域建设运营的主体更加明确,建设运营更加便捷。 

赛文交通网:车路协同的标准化工作需要关注哪些事情?

葛雨明:作为从事信息通信领域工作的人来说,标准化工作是产业化发展和商用部署的基础。

当前各行业主管部门也充分意识到了标准工作的重要性,在相应顶层设计规划当中也都着重强调了标准制定工作,但如何解决跨行业之间的标准协同成为了关键。

因此当前车路协同标准化制定,需要特别注意两个问题。

一是车路协同是庞大的复杂系统性工程,需要信息通信、智能交通、汽车、交通管理等多个行业之间的协作分工,统筹推进标准化工作。各行业应该以开放包容的心态积极合作,推动标准化工作,形成协同的体系。

二是制定标准的同时,也要考虑持续发展。需要设置可实施的路径和阶段,明确每个阶段中要解决的问题和完成的关键核心标准,并像1.0、2.0、3.0这样有节奏、有步骤的去实施,逐步实现最终目标。把理想变成可实施、可操作的现实,这也是标准化的作用体现。

持续发展也需要注意两点,一是与现有技术的共存发展,比如现在既有大规模部署的ETC门架系统,也有车联网C-V2X技术,两者可以相互促进、互为补充,共同满足车路协同业务需求;二是融合利旧,既要考虑充分利用现有已经部署的、可利用的设备,也要积极与新技术进行融合,才能更快地实现迭代发展。 

赛文交通网:当前车路协同标准化和产业推动方面还存在哪些挑战,如何解决?

葛雨明:车路协同标准化制定和产业推动的难点,除了标准内容需要协同之外,还在于各行业技术应用的研发周期、运营周期是不一致的。

例如,通信技术的生命周期,基本为10年一代。虽然现在5G技术仍处于应用初期,但通信业已经在布局6G的预研工作。参考以往网络通信技术时间变化的节点,移动智能终端的技术研发周期约为是1年。而交通行业、汽车行业的研发迭代周期与通信行业有着较大差异。汽车的研发周期大概在3~5年,并且汽车的生命周期至少在7~10年。交通层面偏差更加明显,道路的生命周期至少要在20~25年,并从规划设计,到建设部署,到建成落地也需要3~5年的时间。

这就需要在标准化工作和产业推动过程中,可以根据应用需求、技术路径和计划安排等进行更加充分的跨行业协同,共同制定相应的技术演进和应用部署时间表。

此外,考虑交通的连通性、汽车的移动性和通信的交互性,需要跨行业对设备、平台、系统的接口和交互协议进行联合的标准化定义,以保障“人-车-路-云-网-图”车路协同系统的互联互通。并且要在各个参与要素之间构建一套相对完善的语义体系(包括数据格式、消息体等),以保障参与要素之间是可以相互理解的,以促进数据的开放和共享。 

赛文交通网:简单谈下车路协同、智慧高速未来的发展趋势。

葛雨明:关于未来的发展,各层面的规划已经提出了相应的部署实施计划,车路协同发展已经成为技术、产业发展部署的重点。我简单的谈几点感触和考虑。

一是跨行业协同。各行业主管部门依照行业发展需求相继发布了规划文件,但车路协同体系的构建涉及多个部门,需要在顶层设计层面做好跨行业之间的协同,联合出台相应的协同部署实施计划,如在各个阶段的重点工作、技术路径选择、重点应用场景等,这样也有利于指导行业、企业层面相互之间的协同和分工。

二是应用场景的进一步提炼打造。车路协同最需要的是能具备规模化推广和商业化闭环的应用场景,这是推进产业发展的重点内容。面向近期,特定工况下的危险事故安全预警、自由流收费、车道级精细化管理等应用场景已经有初步的落地实施;面向未来远景,自动驾驶的商业闭环应用场景,比如编队行驶、远程遥控驾驶等,这些应用场景当下也可以有节奏的部署实施。

三是标准化的解决方案。标准化的解决方案不是一个系统开发方案,而是面向车路协同复杂系统工程的体系化设计。一方面需要形成可以面向未来、兼容现在的体系构架;另一方面也需要有阶段性的演进实施路径。

四是关于移动通信网络的建设运营主体。虽然移动通信网络一般是由运营商主导建设运营,但在高速公路上,部分网络建设运营主体是由各地的业主来承担,从目前车联网先导区探索的情况看,城市里的直连通信网络多数由各城市的国有平台公司来负责投资建设运营。车的移动性强,对可靠性、时延的要求高,所以,车辆在不同的区域内移动时,究竟谁来负责整个系统,保证在不同的建设运营主体之间提供有保障的连贯性服务,这也是多元化建设运营主体之间的耦合性问题。

五是安全问题。我们最后还是要回归发展的底线——安全。要服务于车驾驶的安全,服务于路的交通管控安全,服务人的出行安全,以及系统的网络安全和信息安全。此外,车路协同系统中涉及大量的联网设备,如何保护和处理设备收集的数据、用户个人信息等,也是需要在后续发展中重点考虑的问题。

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