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    刘东波:深化交通智能管控与赋能车联若干认识探索

    2020-09-28 09:23:13 来源: ITS114 评论:
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    9月17日,在公安部道路交通安全研究中心联合中国道路安全协会在天津举办第一届全国智慧交管行业峰会上,公安部交通管理科学研究所副所长刘东波发表了《深化交通智能管控与赋能车联若干认识探索》的主题演讲,本文根据现场录音整理,未经本人确认。

    刘东波:

    我主要想从三个方面来做一个汇报,第一个方面是怎么构建以管控为核心的网联大数据应用体系;第二个方面是开放的交通智能管控如何赋能车联;第三个方面是在网联的环境下,构建网联数字身份及认证体系。

    网联大数据应用体系

    1、新技术变革催生的智慧交通

    交通新基建发展的大潮即将开启。在开始之前我们需要理性梳理一下接下来的建设应用发展路径怎么走。近几年各地的创新探索的实践表明,做好智能网联是根基,包括前端物联、中心互联、车路协同,有了这些能更好地为交通管控赋能,只有做好了智能网联,才能够实现跨领域、跨行业的应用。同时,也要用好交通大数据,包括互联网出行数据、交通管控数据、动静态运行数据,有了这些才能更好地做数据驱动的智能控制。同时,运用好AI算法才能够让出行服务做得更加精准,更好地为交通管控助力。所以,我认为智能网联、大数据支撑、AI赋能时代的到来,让智能交通迈进了现实版的智慧交通,前提是做好智能网联。

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    那么,有了这样的发展路径,就得追本溯源感知交通数据的本质属性是什么。现在,感知交通的新技术手段非常多,但多用于商业宣传,概念多于落地。从感知交通的层面究其本源,主要有4个方面的本质特征,分别是视频图像特征、车辆数字身份、空间位置信息、通行行为信息。简单地说,就是要知道你是谁?长什么样?什么时间在什么位置上?是不是违法了?认清这类数据的本质属性是非常重要的,能够让我们选择更好的技术产品,并且能够更好地结合起来使用。举一个简单的例子,我们不可能用连续的卡口电警来实现车辆的连续定位,因为有更好的北斗技术。现在具有网联功能的汽车,都有北斗定位功能,所以我们更需要考虑如何更好地将先进的感知手段结合起来使用。

    2、感知交通大数据的本质属性

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    3、交通大数据的汇聚与共享

    目前的交通管理系统实在是太多了。在公安交管内部就有各种各类的管控系统,在外部有智能公交系统、互联网平台、网约车平台、车联网平台等等。如何将这些平台产生的数据更好地汇聚起来?这些年我们在探索过程中深刻地认识到,公安交管外部的数据,不可能拿来就用,这就需要定义系统之间、设备之间、平台之间可以交互的数据指标,让数据变得可获取、可共享。我们现在在推进几个国家重点研发计划项目,正努力推进几个通信通讯协议的统一。

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    蓝箭头显示的是前端设备与各个系统之间的相互通讯,现在已经实现了。但更多系统采用私有协议,我们结合前几年的探索修订了信号机本身标准的同时,也在修订信号机与感知设备、流量采集设备、监控设备之间的通信协议,希望信号机能够更加开放,接入更多的数据。

    我们也在修订各外部系统数据汇聚到公安交通管控大平台的通信协议。以前做了一系列标准是针对公安交通集成指挥平台的,现在是将信号控制作为非常重要的内容重新修订,希望平台能够更好地获取信号控制系统的数据,并且能更好地调度和控制前端的信号机。其次,结合全国集成指挥平台的建设和发展,系统地修订一些执法监测类系统的通讯协议,以汇聚更多的数据。此外,结合近几年跟互联网企业、各合作单位在实战项目中碰撞出来的成果,实现了与各行业之间交互、共享一些数据。我们需要去定义可交互数据的指标格式、交互频率等,逐步完善整个交通大数据可获取、可交互的标准体系。

    现在车路协同比较流行,但有一个很关键的问题,现在一个路口有很多设备,如何能够更好地利旧,用好这些数据资源,在路口就把感知设备监测到的信息推给车辆、诱导屏等,这个问题我们正在研究,后面也会讲到。一个很关键的事情是如何更好地汇聚路侧边缘节点数据,对各类感知、控制、诱导设备的通信做一些研究。

    大家也可以看到,一些感知设备可以直接连通大数据平台了。在设计完这样的架构后,我们终于感觉到“天有点亮了”。近些年交通大脑比较热,但交通大脑不是万能的,这几年交通信号控制应用也是压力山大,“大脑”都奔着红绿灯去了,实际上交通大脑也好,智能体也好,目的都是提高通行效率,缓解交通拥堵。

    4、大数据支撑的交通智能协同管控

    交通大脑在一定的程度上还是有作用的,交通大脑最重要的基础作用就作为一个大数据平台,数据应该汇聚在这样的平台上。有了大数据,才能更好地做好“医生”的角色,做好路况的诊断、情报的研判、调度的执行,以及在线判断整个交通调控的效果。

    有了大脑,还需要更加智能的双手跟双脚。就交通调控来讲,一只非常重要的脚就是信号控制,但信号控制对于缓解交通拥堵的能力还是有限,另一只智慧的脚就是警力,民警能够快速处置交通拥堵,我们认为,科学的信号控制+警力调度,这才是最智能的双脚。同时,也要利用好传统的信息发布设备,更重要的是,应该跟互联网导航企业合作。近些年我们跟高德、百度做了大量的对接工作,也有了共识,公安交管部门可以把管控方案推给互联网导航企业,让他们协助将车辆调节到其他不堵的路径上。一个互联网导航企业能够将原有10%要通过拥堵路段的车辆调节到其他不拥堵的路径上去,就非常好了。

    那什么是智能双手?我认为一双手是车联网,虽然现在很多的车不是自动驾驶、辅助驾驶,但已经具有网联功能,可以把管控信息更好地推送给具有网联功能的汽车,做好先知先觉的事件、路况的预告。同时,也做好一些安全的预警,有助于车主主动选择路径。这是我们对整个交通管控应用框架的认识,也就是说既要发挥好交通大脑的作用,也要发挥好智能双手双脚的作用,并做好协同应用。

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    6、场景目标导向的信控效果

    现在的技术确实是很好了,但是最近几年我们以及各地交管部门都有一个困扰,一些路口做了信控优化,优化后上报的数据都是“延误降低了15%、通行效率提高了15%、通行能力提升了15%”,但我们并不知道真实的情况是怎么样。

    针对这样的问题,今年以来交科所团队研究设计了一套以场景目标为导向的信控效果测评体系,能够更加直观、多维度地来判断信控优化的效果。

    其实现在老百姓对拥堵的情况也还能接受,对信号配时不合理的判断却比较直观。我们觉得最好的信控效果,是契合老百姓的直观感受。比如说,不出现绿灯空放,出行感受就会比较好。同时,也更希望提高出行的可靠性,在缓解晚高峰拥堵的时候,更应该评价交通调控的效果。以前我回家需要等三个红灯,如果优化后,能够减少到只等两个灯,就觉得有效果了,要是每天驾车30分钟内就到家,我的出行感受就会非常好。缓解交通拥堵能做到这样,就会非常有效,也是对出行者最好的服务和交代。另外,围绕这样的测评体系,我们正在修订相关的行业标准,同时把它细化,做成相关的导则,突出场景导向和目标导向,再聚焦到具体可量化的可直观评测的指标。

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    开放赋能车联网落地

    1、无锡车联网跨领域协同技术路径的固化

    汇报一下开放赋能车联网方面所做的工作。交科所里参与主导无锡车联网示范区建设应用已经有三年多的时间了,体会最深的是车路协同的技术架构,目前基本固化下来了。如下图,这样一个架构看起来比较简单,左边就是公安交管侧的平台和前端,中间是通信,最右侧是智能网联汽车或者具有网联功能汽车的出行服务以及场景。我们在无锡规模化应用了这样的架构,实现了平台之间横向数据的可交互,以及前端设备信息的可交互。

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    我最近几年也走过几个做智能网联方面的试验区、测试场等地方,感觉国内智能网联测试区、开放测试道路的技术架构确实有很多不同。无锡的车联网为什么能得到行业内外的关注?我觉得有一点是因为跟现实出行比较接近,跟产业商业化的路径比较接近。

    近一年来我们在努力打造以“三平台一中心”车联网的应用服务架构体系,固化红绿灯信息、交通事件显示、公交优化、紧急车辆优先等智能网联场景。

    刚才听到自动驾驶的分享,我个人的感触非常深,智能驾驶对出行者的帮助有两大类,一类是对出行路况先知先觉的提示,二是对具有网联功能、具有一定辅助驾驶功能的车辆,能够起到信息支撑的辅助作用。基于经验的积累,交管领域推进车路协同建设应用的思路会更加清晰,具体赋能什么也更清楚。去年,无锡被批复为首个国家级车联网先导区,我们也将一些建设经验共享给了其他城市。

    2、推进公安交通管控信息规范开放

    推进公安交通管控信息规范开放,业内都非常的期待。实际上,我们正在做两类标准规范,一类是前端,以信号机为主,另一类是以平台为主。

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    今年上半年,工信部、公安部和国家标准化委员会联合发布了《国家车联网产业标准体系建设指南(车辆智能管理)》,主要是车路协同和自动驾驶测试的一些标准体系。后面还有以信号机为主的标准在制定申报。

    3、设计研发路口设备网联、路侧边缘融合节点

    刚才谈到了路侧边缘融合节点,我们发现这件事情非常好,所以开始设计研发路侧边缘的融合节点,在能够更好的利用好现有的监测设备、执法设备、信号设备等系统的前提下,能够融合起来再传给RSU。所以,节点的作用就是能够实现对路口多种感控设备的接入以及多源信息的汇聚。因为监测范围的扩大和算力的提升,原来只可以判断1个方向的通行状态,现在4个方向可以一起判断,同时也可以把发现的交通事件信息及时推送出去。

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    4、路段执法监测设备开放推送告警信息

    这个产品我们是与华为联合研发。华为全息路口节点设备ITS800算力、接口都非常强大,但有一个问题,如何将路段的执法监测设备信息如何推送到路口节点?不可能每一个超速监测设备都加RSU。实际上现在很多的监控设备都支持模块化通信,我们就给这些设备嵌入4G/5G通讯模块,那么通讯模块就可以把抓到的超速信息传输给管控平台,管控平台再传给V2X服务平台,再向定向推送给车辆,包括提示、警示信息。

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    5、完善车联服务应用,融入智慧管控平台

    很多地方都在提,要把智能交通管控和车联网融合起来。最初,我们做了两个平台,现在尝试将两个平台融合起来,具备监测感知、管控的功能,同时也有赋能车联网的功能,不但汇聚了大量的数据,还能提供更好的出行服务,以及执法监测的提醒。中间这张图是无锡市内一些具有网联功能的车辆的在线数据,交通管控平台可以获取到大量的位置数据、速度数据等,这对交通管控非常有用。

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    6、智慧管控平台为公共测试道路提供验证服务

    今年,我们在无锡推智能网联开放测试道路,在公共测试道路里面又设了6个特色区可以去测试辅助驾驶。可以测车路协同信息服务,当然也可以测路侧的设备、通信设备等,更多地给产业提供服务。不仅可以上路测,还能提供大量的测试数据,这也是我们对产业强大的助推。

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    网联数字身份及落地体系

    最后简单说一下智能网联设施和车辆的身份及认证。数字交通非常火热,其中有一个非常重要的事情涉及到交管部门,就是路侧智能设施的数字身份和网联车的数字身份。无锡车联网建设了三年多,有一件事情还没有做,但我们感觉非常急迫,也就是车辆要有数字身份,路侧设施要有数字身份。

    设备与设备之间交互、设备与车辆之间交互、平台之间交互需要进行安全验证,在验证的基础上才能更好的保障通信的安全。通信交互的身份应是可信的,传输的信息应是可以验证的,涉及到个人隐私的应是加密的,这就需要去构建一个基于数字身份的安全认证体系。

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    沿着这样的思路和需求,我们在规划设计网联数字身份及认证体系。从路侧设备角度来讲,需要有一个安全芯片来存储身份数字身份,并且能够用加密算法支持数字签名。

    其实,已经发布的信号机行业里,已经规定了信号机需要配有安全芯片。已有国家标准的机动车电子标识已经明确作为网联车辆的数字身份,依托以年检标签为代表的涉车证件电子化,我们已经初步搭好了全国电子证照资源库的基础,能够更好的赋能电子标识,通过电子标识可以交互访问到涉车的证件,访问真实的身份。

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    若是把电子标识ID直接写入到智能网联汽车OBU的安全芯片,就可以更好地进行交互认证了。我们也在积极的跟一些车厂进行交流,同时也在联合相关的行业单位、企业单位,研究制定网联数字身份及认证的国家标准。

    以上就是我对智能管控和赋能车联的一些认识,谢谢。

  • 关键字: 交通智能管控 赋能车联
  •    责任编辑:刘艳
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