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  • 智慧高速公路建设现状与展望

    2020-12-11 09:06:37 来源:ITS114 评论:
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    11月5日,中国智能交通年会(ITSAC 2020)在深圳召开,交通运输部公路科学研究院副院长岑晏青发表了《智慧高速公路的建设现状与展望》的演讲。在演讲中,岑院长分享了智慧高速技术体系形成以及智慧高速发展目标和定位等内容。本文由 ITS114整理。

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    01  智慧高速公路技术体系形成

    智慧高速公路是一个技术引领的领域,人工智能、云计算、大数据等都是智能交通发展所需技术。一项技术或者一个学科有它的发展规律,这个发展规律可以被称为技术的范式。大到一门科学,像经典力学或者量子力学,小到像智慧高速,其技术体系都会遵循一个S型的发展规律,经历最初的先导萌芽,到慢慢的形成完善,最后被新的技术体系所替代。

    就智慧高速公路技术体系而言,刚刚过去的十年正是智慧高速技术体系的确立期,也就是它逐渐形成的时期。往前追溯,早在2012年的时候,智慧高速就随智慧城市的概念一并提出。到2014年,当时的交通运输部部长、党组书记杨传堂提了4个交通,其中就有智慧交通,也就包含了智慧高速,开始进行相关的技术验证。也是在“十三五”期间,交通运输部批准组织9个省市开展新一代交通控制网与智慧交通的试点;到2017年,南有杭绍甬、北有京雄两条都超过100公里智慧高速开始进行相关规划、技术验证,现在都已经开工建设;下一个十年,就是智慧高速的技术体系逐步发展完善的十年。

    在2018年,我们还在呼吁大家要重视智慧高速,到现在交通运输部已经批复了第一批13个省市的交通强国建设试点任务,13个省市中有8个明确要开展智慧高速建设试点工作,建不建智慧高速的问题已经解决,形成了共识,接下来要解决的问题就是如何建,怎么建好,怎么能真正发挥效益。

    与智慧高速同时演进的,还有一条技术主线——自动驾驶,自动驾驶由科技企业和汽车企业在推动,技术路径最初是单车智能,后来开始重视智能网联、协同智能,从而和智慧高速相结合起来,而且发展很快,图森、中国重汽的无人重卡等已经有商用,上汽在临港开展了自动驾驶重卡的试点等等。

    我国车路协同技术研发应用发展迅速,原因就是包括5G在内的无线通信技术快速发展,5G最重要的应用场景就是车联网,包括可以平滑升级到5G的LTE-V,无线通信技术的发展推动了我国车路协同、自动驾驶技术的演进,因为5G技术中的URLLC特性就是交通领域最需要的低时延高可靠的直连通讯,也就是我们经常说的V2I或者V2V、V2X。

    现在汽车界、通讯业界、交通业界对此热情很高,希望通过智能网联汽车的发展,来带动我国先进制造业的发展转型,不同方向的称呼虽然不一样,智能网联汽车,车联网,自动驾驶等,相应的测试区、示范区也有很多,但多停留在概念为主的阶段,一哄而上同质化现象还是很明显。

    02  对自动驾驶的再认识

    在多地推动智能网联或者车路协同应用的热闹后面,也有两个问题想和大家探讨一下。

    • 5G

    首先是5G,5G有三大应用场景,其中eMBB是指超高清视频等大流量高带宽业务,mMTC是指面向大规模并发性的物联网通信,URLLC是指需要低延迟高可靠的业务。这里面eMBB只是智慧高速发展应用的锦上添花,而不是雪中送炭。智慧高速最需要的是什么?最需要的是低时延高可靠的URLLC,但国际标准化组织3GPP今年才冻结5G三大业务场景的标准,根据我们调研,包括华为中兴在内的通信企业,5G设备行业商用排期还没有明确计划。5G的热度很高,但在行业应用方面,还需要时间沉淀。 

    • 车联网

    车联网喊了很多年了,但进展不太乐观,先不用说5G,现在搭载LTE-V功能的量产车型,一辆也没有,所有现在测试场、测试道路上跑的,都是出厂后改装的车型。如果都只是改装的车型,没有量产车型,在交通领域就比较难落地。所以现在这么多的测试、示范,其实只是一个技术验证,别说大规模的商业化,即便有示范效应的应用推广也难以推进,所以需要加强汽车产业、通讯产业的协同,尽快让搭载LTE-V功能的量产车型面向市场,有了车在路上跑,路侧设施建好后,才能有用武之地,才能让产业生态形成良性循环。

    基于这两方面的考虑,我们也在思考,对自动驾驶要有一个再认识,我们到底要采用什么样的技术路径,是采用单车智能为主的技术路径,还是采用协同智能的技术路径?这要根据不同的情况分析,像美国这样道路基础设施条件很好,人流量相对小的,交通文明程度较高,没有太多机非混行的,单车智能的规模商业化应用是有希望的,无人卡车创企图森在美国已经开始小规模尝试商业化了。我们和欧洲同行交流时,他们表示以欧洲的交通环境,自动驾驶的商业也需要路侧的协同支持。对于中国等发展中国家而言,车和道路的智能化同等重要。

    • 自动驾驶

    什么是自动驾驶?美国汽车工程师学会(SAE)对自动驾驶登记的分类被很多厂商所认可,我们国家的汽车标准委员会也在今年发布了《汽车驾驶自动化分级》国家标准,2021年正式开始实施。国标更加强调标准是对汽车本身的一种理解,是站在车的角度来谈自动化驾驶。站在交通行业应用角度,站在要把自动驾驶汽车形成产业、生态的角度,我们认真地学习了《交通强国建设纲要》,里面对自动驾驶唯一表述就是这一句话:要加强智能网联汽车(智能汽车、自动驾驶、车路协同)的研发,形成自主可控完整的产业链。我们理解自动驾驶、车路协同是一个领域,是一个技术体系或者技术的集。这句话的核心就是在自动驾驶技术领域,我们要率先发展,形成交通强国所需要的自主完整可控的产业链。

    在交通运输部的领导下,我们也在研究出台促进自动驾驶在交通运输领域落地的指导意见。我们认为道路交通领域的自动驾驶是通过载运工具、道路基础设施以及运行管控的有机融合,来实现道路交通部分或全部的自动化运行。这是对传统交通运输模式和出行方式的深层次变革。

    我们希望自动驾驶的概念会更加宏观一点,若是狭义的来谈自动驾驶,那么自动驾驶就会停留在汽车本身。自动驾驶是分等级的,现在很多车型都具备L1、L2等级的自动驾驶功能,这是狭义的理解,自动驾驶不等于无人驾驶。

    从交通运输事业发展的目标出发,智能网联汽车或者说自动驾驶汽车的发展是智慧高速公路或者智慧交通发展的有利条件,而不是发展目的。

    智慧高速、智慧交通的核心目的、初心,是为实现更安全、更快速高效、更加绿色便捷的出行和货物运输。交通运输的根本目的就是让人和物完成位移,因此,自动驾驶不是智慧高速的目标,自动驾驶汽车的出现,是有利条件,是发展智慧高速公路更好更快发展的有利条件。

    从智慧交通行业发展里程的来看,发展智慧高速本身有自己的诉求。在座很多人可能都有感受,国内交通出行的改善也就是这20年的事情,高铁、高速公路等出行网络的成型,公交优先、互联网出行的兴起,让出行不那么艰辛。我读大学时,从山东到北京的火车要坐11个小时,而且根本没座位。当时的物流也很慢,新鲜水果运输更是艰难,北方人根本吃不到香蕉、荔枝,现在物流大发展,即便是乡村,快递两三天也能送到。上世纪90年代,社会对我们的期望就是交通运输行业不能成为社会经济发展的瓶颈制约,现在随着社会经济的高速发展,道路交通运输再次出现一些瓶颈,尤其是东部发达地区的运输瓶颈,如何解决,是交通行业需要面对的重大课题。

    这有一个表,长三角、京津冀、珠三角核心区的高速公路路网的拥堵指数很高,长期处于拥堵状态,一般我们看到导航地图上显示拥堵,都用红色代表,那么上海的高速路况多是深红状态。现在交通运输部正在制定现代立体综合运输网络发展规划,对未来15年我国客货运输需求做了一个估算,按照目前的经济发展态势,全国的客货运输需求仍会以每年2~3%的速度增长,而长三角、珠三角和京津冀地区的增长速度会是全国的两倍。也就是说15年以后,道路路网所要承载的交通量是现在的两倍,那么,到时候怎样才能让道路不至于更加拥堵,继续高效、安全、快速通行,这是我们要面对的非常现实的问题。

    举一个例子。在零几年的时候,长三角有条高速从4车道改成6车道,十多年过去了,今年又从6车道改成8车道,而该通道实际的交通量,即使增扩到8车道也不够。

    所以我们说建设智慧高速公路的目的,是为有效提升现有路网的通行能力,因为大城市即便有足够的财力,高速公路建设也越来越难,因为有土地供给,环境保护以及大通道的线位资源等等限制。

    因此,建设智慧高速,有效提升公路通行能力,是当前和今后一定阶段我国高速公路建设的必然选择和重要方向。

    03  智慧高速公路技术体系的总体定位

    现在智慧高速公路技术体系已经基本建立,智慧高速的内涵就是要建设三网合一的智能基础设施和云边端协同的云控平台。我觉得很重要的一点是智慧高速公路的设计、建设、运营一定要给使用者带来创新服务,要给公路运营方和管理者创造新的价值和带来获得感为目标。

    智慧高速公路建设不能仅是一堆产品的堆砌,这个系统,那个产品,这个设备,我那个技术,为了什么要选这么多的软硬件设备和产品?没考虑这个,建设智慧高速的目的、初衷就改变了。

    现在都在谈智慧高速公路云控平台,云控平台讲究云边端协同,但和什么东西协同?怎么协同?数据的流动逻辑是什么?控制机制是什么?实际上这方面的研究不多,在座很多都是智慧交通行业的研究机构以及大型企业代表,我也希望包括各高校以及阿里华为腾讯百度等,能够深入探索研究,推出真正的系统和平台,行业还是要加强研究研发,产品落地的研发。

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    这方面我们也有一些布局,包括关键共性技术,引领性的标准规范等。

    现在有很多先行示范工程,要支撑这些示范工程发展,最重要还是要进行相应的关键共性技术研究。智慧高速公路是一个生态系统,正处在发展的初期,希望产业界多研发和提供一些先进有效的产品和系统,而不是只谈一些概念、观点。概念、观点交给我们高层领导,交给业界大咖,我们更多是来推进概念落地,技术落地。

    希望大家都保持冷静的头脑,保护行业生态系统的良性发展。智慧高速建设需要理想和情怀,大家一定要保持冷静的头脑、理性的思考,要真正拿得出智慧高速公路建设应用中的创新服务、真正能给用户带来获得感,推动智慧高速公路建设应用,来助力早日实现交通强国,发展智慧高速的价值有我们现在看得到的,也有现在看不到、没法计算的,但都需要我们共同努力。

    好,谢谢。

  • 关键字: 智慧高速 自动驾驶
  •    责任编辑:亦铭
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