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胜在“协同” | 车路协同下公交优先

2022-05-09

来源 : 赛文交通网

作者 : 九卿

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日前,交通运输部发布了《关于印发<国家公交都市建设示范工程管理办法>的通知》,再次强调公交都市建设,促进国家公交都市提质扩面。

近年来,随着我国城市化、机动化水平的不断提高,以及私人汽车保有量的连年增长,城市交通拥堵问题愈发严重,如何解决这一问题成为各地政府和交通管理部门的首要难题。

公共交通优先通行建设,一直是治理和缓解城市交通出行拥堵的主要方式之一。

公交优先即公共交通的优先,是指从政策、规划、技术等多方面入手,在城市规划建设和交通管理中,把公共交通发展放在优先位置上,给予资金、政策、技术等支持,实现公交畅通、便捷、舒适的大众服务。

无论特大城市、大型城市亦或是中小型城市中,公交优先的建设理念被大多数交通管理者所认可,并随着新基建等政策支持和相关项目的落地建设,开始加快推进对公交优先的探索。在此背景下,公交优先绝对算得上是城市交通领域被引用次数最多的概念词语之一。

因此当前无论是交通信号控制、路网管理、智能路口、交通感知等系统解决方案,都有提及并给出相应的公交优先建设方案。而这些解决方案的产生,背后都有着车路协同这一热点技术的支持。

那么相较于传统的公交优先建设,车路协同技术加持下的公交优先其建设优势在哪里?

一、新基建背景下的智慧公交

随着新基建建设的逐步深入,路侧设备和系统平台等建设的完善,为车路协同技术支持下的公交优先发展奠定了坚实的基础。

但也受限于各地方实际建设情况、群众出行需求和经济条件等因素,大部分城市更偏向于优先建设智慧公交,即完善提升对公交车辆的运营管理能力,以及实现部分出行服务,如公交车到站距离、到站时间查询等,满足当下群众的部分出行需求。

也有部分城市在智慧公交建设的基础上,逐步探索基于车路协同技术的新一代公交优先。

长沙 

作为第一批进入“公交都市”创建城市名单的长沙,在2020年启动了智能网联汽车的“头羊计划”和“火炬计划”,并在2021年完成了对11条主干道、146个路口的路侧智能改造,以及73条公交路线、2000多台公交车的车辆智能化改造,并陆续开通了5条智慧公交线路,包括一条智慧公交测试路线,三条常规运营线以及一条智慧通勤定制公交线路。

其中,湘江新区“智慧公交示范线”全长7.8公里,沿途停靠11个站点,双向总计22个站点。依托国家智能网联汽车(长沙)测试区,这条“车-路-云”一体化协同的线路,已安全运行两年多时间。

其中长沙智慧公交315线,共有10台公交车,线路里程长15公里,沿途有28个站台、24个交叉路口,实行基于车路协同公交信号优先后,行程时间和车速均有明显优化,行程时间平均优化约12%,行程速度平均提升约13%

 无锡 

作为全国首个车联网先导区,无锡市很早就开始建设智慧公交建设并且在2019年开启了智慧公交2.0建设,同时在太湖新城观山路等路段展开测试,这也是国内首次将车联网与自动控制等“未来科技”应用在公交车上。

2021年10月,马山智能公交试商用平台正式在无锡市滨湖区投入运营,该项目是国家级车联网先导区滨湖地区车联网(智能网联汽车)应用项目的重要组成部分。马山智能公交试商用平台初步规划覆盖耿湾线(部分),全长约2.6公里,将投用于智能公交、旅游接驳等特定场景,探索车联网商用服务模式。

项目建成后,将进一步提升无锡(马山)太湖国家旅游度假区对外形象和交通治理能力,还能协同市级车联网云平台,以开发特色应用场景为重点,为更广泛区域内的用户提供车联网特色服务,有力支撑智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点建设工作。

2021年12月,无锡智慧公交信息化平台升级改造项目验收,完成了公交大数据中心和智慧营运、智慧车联网、智慧场站、智慧管理四大平台的建设。

 上海 

滴水湖环湖一路[赫1] 智慧公交,是上海市首批发布的智能网联汽车开放测试道路,总长8.5公里。项目建设中融合了视频、激光雷达、毫米波雷达等设备,打造了全息感知交叉路口,有效提高交叉口通行效率、改善行人过街的安全,为智能车辆主动提供路侧交通信息。并在此基础上综合车路协同、V2X等技术,使得公交及特种车辆的优先通行、自动驾驶汽车与周边环境的通信具备了可行性。

 杭州 

2019年,杭州市萧山区市心北路的5G智慧公交(车路协同)项目亮相,项目过程中在路侧部署摄像头、雷达、车联网通信模块、边缘服务器等智能设备,对公交车、物流车等进行智能网联升级,建设了5G智慧公交站台等方式。

项目基于5G通信和网联自动驾驶技术,实现车路协同、超前感知;智慧路口、安全出行;绿波引导、一路畅行;智能巡航、绿色环保;车车互通,无忧驾驶;智慧站台、e站服务等功能。

 重庆 

重庆在西部自动驾驶开放测试与示范运营基地中,全国首个L4级自动驾驶公交车示范运营项目已开启收费运营。首批投入收费运营的自动驾驶公交车(Robobus)共3辆,巡航车速为每小时近40公里,可实现精准靠站,轻松应对公交站场景及更为复杂的城市道路路况,满足公交正常运营的需求。

整个基地建成自动驾驶开放测试道路220公里,部署了包括Robobus和Robotaxi在内的22辆自动驾驶车辆,并对30个路口进行智能化改造。目前该基地已经成为西部地区开放道路里程最长、应用场景最丰富、测试车辆规模最大的基地。

二、RFID技术下的公交优先建设

感应线圈和RFID很早就应用在了城市公交优先的建设当中。

通过在道路交叉路口布设的地磁感应传感器、RFID检测器、RFID接收机和卡口式电子警察检测器等设备,利用这些设备识别过往车辆的车辆号及通过检测器的时间,来对车辆的交通运行状态进行检测,从而再进行下一步的公交优选通行设计。

在此基础上,南昌市利用RFID技术,通过在公交车上安装电子标签实现了公交信号优先,在公交车到达路口时向信号机发出优先请求,信号机执行相应的优先策略;南京通过在路侧安装RFID设备采集车辆数据,同时在公交车上安装定位设备上传车辆定位数据,信号机根据上述信息结合优先策略实现公交信号优先。

传统主动公交优先技术RFID和感应线圈的缺点也相对明显,需要设置专用车道(公交车专用道)并对道路进行土建施工埋设设备;设备的信息传输距离近,信息传输的延时性较高,检测精度也相对较低;设备采集数据只能与公交、特殊车辆进行交互,应用覆盖面窄,等等。

三、车路协同技术下的公交优先建设

车路协同技术的兴起,离不开智能网联汽车建设以及新基建等政策的支持和引导。

路侧方面,在新基建等政策的影响下,新型基础设施逐渐进入路侧交通市场并落地应用,如AI视频、毫米波雷达、信号设备等设备使得道路交通信息的收集和处理能力大幅提升。

交通信号优先得到有效加成是十分重要的一点。

当公交车行驶至有交通信号灯控制的路口或者道路上时,公交上的车载OBU能够通过V2X协议收集到路侧设备RSU发送的当前红绿灯的信息,减少公交车司机闯红灯现象发生。

车侧方面,自动驾驶技术、智能网联技术的建设经验逐渐转化为产品并商业化落地,使得智能网联公交设备建设成本下降,有了规模化推广的能力。

智能网联公交车,虽不一定具备自动驾驶功能,但车载多种传感器和信息处理设备,可以实现信息的汇聚和处理。车上搭建的V2X通信单元,行驶至路口附近时,可以主动向路侧站点提供有关车辆的运动信息、车载信息、以及其他相关信息。而路侧站点汇集信息后,结合路侧其他车辆通行等相关感知信息,制定公交优先策略。

在此基础上,当前车路协同下的公交优先应用表现为:

车上信息设备获取公交车上乘客人数并实时推送至云控平台,当公交车辆行驶至交叉路口区域附近时,车载OBU与路侧RSU相互通讯,自动发送信息请求交叉路口优先通行,RSU通过当前车辆位置、行驶速度及实时路况信息计算出公交车辆到达交叉路口的时间,并结合当前红绿灯的相位、公交车通过路口需要的绿灯相位、路口流量等综合判断是否响应公交优先通行的策略。

这种优先建设方式同样适用于特殊车辆的优先通行建设,如救护车、消防车等特殊车辆行驶至灯控路口附近时,车载设备OBU与路侧设备RSU通讯,RSU根据确定的策略响应车辆优先通行请求。

四、胜在“协同”的车路协同公交优先

协同,正是当前公交优先建设的关键之处。

随着智能网联汽车商业化的落地和智能网联公交的规模化应用,以及与车路协同、自动驾驶相关的路侧设备逐渐完善,使得普通社会车辆与公交车辆,车辆与路侧设备有了更加完善的信息互通方式。

车与车之间的互联互通不再局限于临近道路交叉附件,交叉口的交通信号优化也不再仅依靠公交车辆的信息进行策略决策,而是综合交通道路情况的整体信息,在保障公交优先通行的情况下,同时也从整体上平衡优化了交通通行效率。

公交专用车道的建设应用更加灵活,不再拘泥于某个固定时间段,可以通过整体的车路协同平台建设,通过车路两端的通行信息数据,灵活的调整公交专用道的开放时间,从而进一步的提升和改善道路通行情况。

在车路协同技术和设备的加持下,只需对公交车辆进行智能化的改造升级,且以路侧车路协同设备作为支点,也能达到公交优先通行的目的,从而改善当地的交通通行情况。同时也为未来自动驾驶的应用奠定下良好的基础。

由此来看,车路协同于公交优先建设,胜在车路“协同”。

五、写在最后

胜在“协同”的公交优先建设,未来发展的关键也自然落在“协同”。

随着车路协同下的公交优先建设愈发火热,更多需要解决的难题出现在人们眼前,例如如何避免出现公交优先信号与主干道绿波带控制之间的冲突,多路公交优先信号的协调,平衡交叉口其余车辆的通行权等等。

因此,车路协同下的公交优先建设,还有很长的路要走。

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