车路云一体化的发展方向

车路云一体化融合系统赋能智能交通发展

如今我国已经进入汽车和交通发展的现代化时代，在这个时代中，汽车交通为国民经济发展、社会进步带来巨大好处和促进作用，但与此同时也产生了一定的社会问题。

比如，交通安全问题仍然严重，人为因素等造成的交通事故频发；交通效率有待提升，堵车现象依然严重。

在此背景下，希望通过新一代的信息化技术、智能技术解决交通问题。但在信息化技术和智能技术持续发展下，其与交通运输行业的融合发展有待进一步突破。因此，目前交通行业正积极探讨电子控制技术、人工智能技术、信息通信、大数据、云技术等高新技术与汽车和交通行业的结合。

智能交通技术发展存在不同的技术路线和发展阶段。一是，单车智能化路线，即仅依靠车载激光雷达、毫米波雷达、摄像头等传感器及计算平台等实现自动驾驶。该路线虽然已经实现产业化应用，但仍然存在一些问题。二是，网联化路线，即基于信息通信技术进行信息的传递和交互，该技术路线也取得了长足的进步。

近年来，面对单车智能存在的产业化挑战，考虑到网联化的赋能作用，行业积极探索智能化网联化融合发展路径，这种有机结合也称之车路云一体化融合的车路协同，是新一代车路协同的汽车智能化、自动化技术发展方向。

智能网联技术驱动交通体系变革

汽车的智能网联技术，不仅带来交通运载工具性能的提升，也会对整个交通系统的功能、系统发展的生态带来很大变革。

在交通的本质属性方面，与现有的技术相比，智能网联技术能进一步改善交通安全、交通效率，同时支持节能减排方面发展。

在交通的产业重构方面，人工智能、新一代移动通信技术等与交通结合后，会带来新产品、新业态、新模式甚至新产业生态，推动交通运载工具相关的机械、电子、通信等相关产业快速发展，重塑汽车、通信、交通等多个万亿级产业。

在交通的使用者方面，会带来交通方式和商业模式的大改变，将交通、车辆作为一个移动智能空间和共享便捷出行载体。未来智能网联技术能够真正做到驾驶的去人化和出行的共享化，推动产业生态化的发展。

智能网联技术路线形成国际共识

欧洲结合ITS发展，国家和行业层面开展一系列相关的重大示范项目，比如Inframix、TransAID等，探索智能化基础设施对智能驾驶的支持作用，加速智能网联技术应用。

美国由单车智能路线逐渐转向探讨基于新一代通信技术的车路协同应用路线，以期能够将物理基础设施、数字基础设施及其协同运行融为一体，通过大系统推动验证，从而促进新一代产业技术的发展和应用。

日本在推动自动驾驶智能交通的同时，指出未来社会是一个基于信息物理融合系统的超级大系统——社会5.0。在新一代的信息物理融合系统中，智能交通和智能网联汽车是典型应用，日本启动了SIP国家战略创新项目中的自动驾驶2.0阶段，支持产业化应用。

我国加速推进智能网联汽车发展，也形成了全社会发展共识。

一是，政府支持政策层面，有一系列的政策支持，以信息化、智能化引领道路交通管理和运营服务水平的提升，打造安全绿色高效、便捷和经济的道路交通运输体系。

二是，产业顶层设计层面，由各部委在协同进行顶层的规划和推动，比如《交通强国建设纲》《智能汽车创新发展战略》等，支持产业的顶层设计。

三是，行业发展路径层面，2016年在工业和信息化部推动编制的智能网联汽车技术路线图中提到了网联化技术分级，即网联辅助信息交互、网联协同感知以及网联协同决策与控制三方面，支持车路协同、新一代车路云一体化技术的发展。

车路云一体化系统落地实践

2019年欧洲道路交通咨询委员会提出了ISAD规范，开始对支撑自动驾驶的基础设施分级，道路进入到自动驾驶标准体系中。

中国是在2016年就提出了相关概念，城市落地方面，在重庆永川、北京、上海和武汉等多个地方进行实践，其中北京亦庄提出并快速推进了网联、云控和高度自动驾驶三个要素融为一体的车路云一体化技术方案。

高速公路落地方面，重庆的石渝高速、北京河北的延崇高速以及长沙的智慧高速等都在积极推动。此外，在智能网联汽车方面，包括百度在内的许多科技创新公司以及主流的汽车行业都在进行相关的实验和车辆示范。

行业应该思考如何更好的把车、路、云融为一体，通过一个大系统推动产业发展。清华大学的车辆国家重点实验室以及智能网联汽车国家创新中心都在进行新的架构及关键技术的应用推进，基于当前技术和产业发展阶段，结合存在的行业问题痛点和需求点的分析，提出了车路云一体化融合系统概念。

在构建信息服务平台方面，各个行业都在建立数据平台，以实现从娱乐服务、出行服务再到政府相关行业的交通管理，但当前基本上都是垂直独立性的“烟囱型”平台，彼此信息并非实时交互。

要打破“烟囱型”平台，建立“分层解耦，跨域共用”的全国统一云控基础平台，这是智能网联汽车产业实现大发展的必然要求和关键环节。未来的大系统中，数据平台应底层跨越共用，上层分层解耦，以达到以下两个要求：

第一，数据治理和实时交互。目前各行业的数据平台，各自间无法进行数据交互，因而无法进行协同的感知、决策和控制，此外，底层的数据管理和治理特别是国家的信息安全需要加强，因此解耦后满足了公共属性和数据治理管理要求。

第二，通过协同感知、决策，能够利用数据实时地支撑政府管理、出行服务、自动驾驶等各方面需求。从技术观点看，如果没有搭建出一种底层打通的平台，就不能将网联与自动驾驶并为一谈。

未来的智能网联交通系统应朝着公用数据平台架构角度发展。未来在智能网联交通中，一定需要融合一体的策略，这才是真正的新基建概念。新基建更重要的是将信息和机械进行有机结合，形成“分层解耦、跨域共用”的新构型，以真正实现车路协同、车路一体化系统。

以往没有一个打通的底层平台，无法发挥网联作用，因此未来的云控基础平台一定要协同建设，这样才能实现真正意义上的智能网联。

云控基础平台架构与未来展望何为信创？为何信创？

行业应加强协同，真正意义上将车路一体化系统设计成一个信息物理融合系统。信息物理系统（CPS, Cyber-Physical Systems）就是车辆和交通基础设施，通过新一代的移动通信技术，将物理的信息实时映射到网络空间，而在网络信息空间里，可以根据现有信息技术，进行实时的调度管理和基于大数据的人工智能的计算等，更重要的不仅是单向的提取数据，而是数据决策的判断数据要实时映射到物理实体中。

云控支撑系统，是车路云一体化系统，也是一个典型的信息物理系统，可以实现实时双向的交互协同。如今的信息物理系统，存在许多单向数据流，无法第一时间进行动态交互，因此实现该种架构需要有云控基础平台概念，为此构建了一个3层4级的技术平台，基础层和平台层结合即云控基础平台层，而在应用层中是各自领域各自竞争。在此情况下，同时从车端、边缘区域和云端三个方面构建平台架构。

基于该架构下，通过关键技术的突破，北京、上海以及重庆正在推进示范应用，其中最基本的应用为数字孪生，将信息实时映射在虚拟空间中，与一般的数字版本不同，它不仅实时显示信息，还可通过快速的分析进行调度和决策，并进行全路段的信息管理。通过该技术平台，可进行信息的快速交互，进而支撑大范围的实时协同管理，比如高速公路队列跟驰、匝道合流、全潮汐车道等。

云控技术平台未来的技术路线是：前期数字化运营监管，同时在此基础上实现不同的网联化功能，对于车路协同技术，按照不同的自动网联分级，针对不同的场景需求推进建设。未来的新一代智能网联交通系统涉及全要素网联化感知、人车路交互行为认知、大数据驱动的群体决策、人车路协同控制，用云连接形成新一代的智能系统。

注：本文是赛文交通网整理中国工程院院士、清华大学教授、中国公路学会自动驾驶工作委员会副主任委员李克强近日在“科创中国”车路协同自动驾驶产学融合会议上做的《车路云一体化融合系统：智能交通领域的探索实践》演讲报告内容，有删减，经本人审核。