车路协同十年路：初心与三个设想

已经记不清第一次听到车路协同这个专有技术名词是什么时候了，但笔者翻查了一下，ITS114网站最早有关车路协同的报道是在2012年，杂志最早有关车路协同的报道，也是在2012年，这一年，采访了科技部"十二五"863主题项目"智能车路协同系统关键技术"首席专家、清华大学教授姚丹亚、中科院自动化所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任王飞跃，翻译报道当年ITS世界大会上宝马在会上做车路协同技术演示，此外，当时科技部发文称“车路协同系统有助于有效缓解交通危机”……

实际上，国内车路协同研究早在北京奥运会之后就已启动，2011年11月开始，以清华大学为牵头单位的科研团队在十二五863计划的支持下，围绕车路协同关键技术开展了系统性的探索研究，有效地推动了我国智能车路协同技术发展。

自2011年863项目启动，车路协同发展到2021年，刚好十年（车路协同发展十年大事件附在文后）。对于一个技术而言，十年时间很短，但对于技术产业化而言，十年很长。在这十年里，车路协同被淹没在智慧高速、智慧公路、自动驾驶、智能网联等更新的概念和应用场景中，车路协同被提及，往往是因为自动驾驶，因为“协同智能”，好像车路协同只能通过自动驾驶场景，才有应用价值。

第十六届中国智能交通年会暨2021中国智能交通大会期间，有多个车路协同、智慧公路、智能网联相关的主题论坛，对这十年车路协同技术应用的发展做了全面的总结，同时也介绍了很多前沿研究，ITS114前往学习并聆听了诸位教授、专家的报告，得以整理这十年车路协同发展现状和问题，从而结合ITS114对行业的理解，对车路协同如何破局提出三个不成熟的设想，供大家交流和批判。 

姚丹亚教授在第十六届中国智能交通年会暨2021中国智能交通大会上的演讲中，提及如何推广车路协同技术，就强调了一点，要回归初心。

清华大学自动化系系统工程研究所姚丹亚教授

按姚丹亚教授的话，就是为了提升交通安全，安全和效率是交通永恒的发展目标，安全是效率的前提。车路协同怎么提升交通安全？把车作为网络节点部署在交通系统中，完成车辆实施状态数据采集，并实时传递给其他车辆，同时接受路侧设施传递的信息，从而大幅降低碰撞、追尾等交通事故。姚丹亚教授在多次的演讲中，都将避免碰撞作为车路协同技术应用的重点场景，在高速公路、国省道上的交通安全管理重点在哪里？连环追尾、重特大事故发生后的二次事故，恶劣天气下的交通事故等。这类事故往往发生在信息传递不及时、信息不对称的背景下，如果应用了车路协同技术，这类事故的发生率将会大幅下降。在2014年，美国交通部发布有关车车（V2V）通讯技术发展的声明中提到，V2V技术可以避免80%以上的车辆碰撞事故，这也是车路协同最初研究的方向。

除了安全，车路协同对于提升出行效率，同样有“治”。车路协同将交通控制从被动的交通控制变成主动的交通控制，新的交通管控系统中，车辆可以作为一个控制变量，数据更为及时，控制、引导、诱导也更为有效，改变了原有的交通管理数据基础。在教授们的演讲中，有两个典型场景，一是我们已经比较熟悉的，通过获得信号配时，来提出最佳行车速度，引导车辆平顺通过交叉口；一是当某一车道施工、发生事故时，引导该车道前方车辆提前变道，并通过上游分段车速控制限制到达施工、事故拥堵的车流量，从而使车流更有效率的通过事故点、施工点。当然，自动驾驶中的编队行驶/队列行驶，也能够大幅度提升货运车辆的运行效率，是单车智能和协同智能结合的典型场景，但目前尚停留在测试阶段。

根据国内外车路协同研究结果，车路协同系统应用可使公路通行流量提升2%-7%。

以上，提高交通的安全和效率，就是车路协同技术发展的初心。

十年时间，车路协同技术应用取得了很多进展，但离我们预想中的应用阶段，还有很远的距离，这其中最重要的指标就是设备的装车数量以及装车率，没有足够带此类设备的车辆在路上跑，也就是没有足够的设备联网，对于一个通信信息技术而言，其价值也就大打折扣。

智能网联测试、示范项目的集中出现，带动了一批互联网企业、央企入场，短时间内似乎市场繁荣了起来，与此同时也有一些问题亟待解决。

教授们总结了车路协同应用目前面临的几个问题：

从教授们的分享中可知，车路协同发展遇阻原因有很多，商业模式不清晰，或者说投资主体单一（政府）是最重要的原因；其次，参与方各说各话，各做各事，政府的诉求、集成商、设备企业的诉求、车厂的诉求、运输企业的诉求、公路运营单位的诉求，并不一致，都从各自层面理解和推动车路协同技术发展。

张毅教授就表示，不同的行业不同企业有不同的认识，因为出发点不一样，核心需求和目标不一样，但车路协同最开始就是为了解决交通问题，所有的通讯、控制技术和功能都是为交通服务。在张毅教授看来，发展智能网联汽车的同时，车路协同可以借助其改善交通控制问题。

清华大学自动化系系统工程研究所所长张毅

姚丹亚教授也提出，现在车路协同以及智能网联行业的发展，已经被大型企业追逐短期经济效益所绑架。企业追求高额利润没错，但在一个新兴行业，各种技术、应用效果还在探索中，蛋糕还没做大，如果过早以追求利润为核心目标，对行业的破坏很大；特别是这些行业龙头企业，应该有社会责任和担当，一起来推动产业的发展而不是杀鸡取卵。因此，行业应该拒绝“假大空”式的示范和虚假宣传。

交通运输部路网中心副主任王刚也认为，这几年先不用探讨从智慧公路所需车路协同的商业模式了，至少短期内不用，短期内就是要做好服务，把服务做好，商业模式就会逐渐的衍生出来。

交通运输部路网中心副主任王刚

在ITS114看来，车路协同技术应用受阻，无非是先有蛋还是先有鸡的问题，没有规模化应用，车路协同就无法形成应用网络，没有规模应用，不论是在研究上，还是实际运行中，都无法进一步证明实用价值。而要让搭载车路协同设备的车辆更多，只能寄希望于车厂生产更多带车路协同模块的车辆，而车厂生产此类车辆的前提，一是有政策要求，二是有足够的路侧设备或者道路交通信息传递到车内，能够让车主体验到该技术，有获得感，才能让车主为此买单。

因此，两者之间就有悖论，到底是先建路侧设备等待相应车辆使用，还是等相应车辆足够多之后，再建设相应的路侧设备？如果是前者，姚丹亚教授和交通运输部公路科学研究院汪林主任都表示，通信技术更新换代很快，可能三五年之后，这些设备就已经过时了，就要被淘汰了，而这些设备基本上还没怎么使用过。如果是后者，车厂在没有政策要求下，单靠市场驱动，有多少动力来配置相应设备？

除此之外，路侧以及车载方案的成本和规模之间也存在矛盾。现在企业为了摊分研发成本，设备和系统的价格都比较高，这对于规模化不利，只有规模化才可能降低成本，但规模化的前提，就是成本降低。

到底是“先有蛋还是先有鸡”？显然，住建部、工信部推进的“双智城市”（之前简称为“车城网”），是希望先有“鸡”。“双智城市”就是智能网联汽车和智慧城市协同建设，目的是将城市道路设施、市政设施、通信设施、感知设施、车辆等进一步数字化，并接入统一平台进行管理，实现全面感知和车城互联。等到有足够多搭载车路协同功能的车辆上路后，这些设施和平台就可以为其提供服务。

但这种模式，也是项目型模式，对地方政府投资非常依赖，而且短时间内，难看到成效。现在的测试、示范项目，动辄千万上亿的投资，但测试、示范车辆也就“数的清楚”，造成很大的资源浪费，几年后，这些测试、示范设备和系统，有多少还能继续用？现在推进“双智城市”试点，一定程度上可能只是此前智能网联测试、示范热的延续，同时也是部委层面想要统一、规范这种烧钱行为。

那么能否先有“蛋”？让更多的车实现部分车路协同功能？与此同时，如何在不进行大量新基建投资的前提下，让已有路侧设备也能支持车路协同功能呢？ITS114提出三个设想：

车路协同之所以这些年被抬得很高，是因为智能汽车业界认为单车智能难以实现自动驾驶，所以需要协同智能，需要车路协同，但这几年进展并不如预期，那么他们是否会调整方向，再集中精力推进单车智能，而冷落车路协同呢？很有可能。

中汽数据副总经理杜彬就表示，智能化和网联化是交替主导智能汽车发展的两个方向，当一个方向遇到瓶颈的时候，会自然而然的转向另一个方向。单车智能遇阻，就想到协同智能，当智能网联部署遇到路侧设施建设的问题时，他们就会寄希望国家出台政策推动路侧设施建设应用，或者在单车智能方面再找一些弯道超车的途径，“肯定是一个双螺旋的交替主导的结构”，但最终还是要实现融合式的发展。