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“新基建+交通”数字化转型的合力与共振

当前,我国已经进入“智慧交通”新时期,围绕交通强国建设、智能车路协同创新发展、新型基础设施建设等主题的讨论较为热烈。在“第二届(2020)国际电子产业链资源对接大会“技术分论坛上,深圳综合交通运行指挥中心总工程师关志超以《“新基建+交通”数字化转型的合力与共振》为主题和大家分享了相关内容。

就在演讲的同一天,8月6日交通运输部印发了《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》,针对2035年交通运输领域新型基础设施建设,提出了一系列具体任务,其中就包括了打造融合高效的智慧交通基础设施,推进5G等协同应用、自动驾驶汽车等应用。6mTesmc

新时代,新交通模式

关志超认为,新交通模式生态环境正在形成,城市交通的工作重点已经由大规模规划建设转移到高品质运行管理的方向上来,传统的交通规划与管理、交通管理与控制学科理论方法面临着挑战。6mTesmc

- 智能网联汽车ICV(Intelligent Connected Vehicle),也定义为智能汽车,是指车联网与智能车的有机联合,搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与人、车、路、平台等智能网联化信息交换共享,实现安全、舒适、节能、高效行驶,并最终可替代人操作的新一代汽车。6mTesmc

- 智能车路协同IVIC(Intelligent Vehicle Infrastructure Cooperative)是智能交通系统ITS的最新发展方向。采用无线通信和新一代互联网技术,将交通系统四要素:出行者(人)、运载工具(车)、交通设施(路)、管控平台(环境)有机结合起来,形成人、车、路、环境一体化的交通协同管控体系;全方位实施车与人、车、路、网、中心等智能网联汽车V2X和智能网联设施I2X的实时信息交互通信,并在全时空动态交通信息采集与融合处理的基础上,开展车辆主动安全控制和道路协同管理,保证交通安全,提高通行效率,减少城市污染,从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。6mTesmc

从2019年9月国务院印发的《交通强国建设纲要》、2020年2月由11个部委联合印发的《智能汽车创新发展战略》、2020年3月中央政治局会议提出《新基建》,再到8月此次的指导意见。国家在短短半年时间内,密集出台了“交通强国”、“智能汽车发展战略”、“新基建”、“两新一重”多项与自动驾驶相关的战略,智能网联汽车与智能网联设施走向产业落地已是铁板钉钉的事,智能车路协同商业价值不言自明。6mTesmc

一辆车要实现真正意义上的智能化、智慧化出行,绝对不是孤立个体能够实现的,应该是和道路交通设备、设施环境相关联,这也是智能网联汽车V2X与智能网联设施I2X互联互通的一体化思想体现。(注:按照主体的不同,车路协同可分为V2X,Vehicle to Everything和I2X,Infrastructure to Everything,前者以智能网联汽车为主体,后者以智能化基础设施为主体。)6mTesmc

混合交通模式将常态化

在这样的体系下,我们在新的区域交通和城市交通模式环境下应该具备怎么样一体化的构建体系思想?自动驾驶是交通系统的一场革命,而车路协同则是在交通工程体系的一次历史性的变革。当前我们进入了智能网联与非网联,无人驾驶、有人驾驶混合交通模式常态化的阶段。这个阶段可能会持续到2035年,在这个周期里,我们现在面临的问题是什么?6mTesmc

关志超认为,近年来陆续发布的标准体系里,智能交通是最难的一个。有很多实质的问题,怎么样给予决策和提出一些相应的部署。6mTesmc

比如,智能网联汽车 V2X 与智能网联设施 I2X 建设标准配置关联性。区域/城市交通高速公路、国道、省道、乡道I0至I5智能网联设施I2X功能设计与建设标准。6mTesmc

再如,智能网联汽车 V2X 与智能网联设施 I2X 并存,有人驾驶与无人驾驶混合道路的设计。6mTesmc

智能网联汽车有分级标准,自动驾驶道路有分级标准,两者间如何构建完整的设施与车辆之间的交互模式?当前所有的区域交通、城市交通的路网、道路设施的建设全是为有人驾驶环境的,无人驾驶该怎么样建立?以及,按向下兼容的逻辑,I5、I4、I3这三个级别要同时存在,高速路网要怎么建设?无人驾驶和有人驾驶同时存在时我们该怎么样部署?6mTesmc

6mTesmc

智能车路协同新模式的讨论

(1)可视化推演平台建设需求

据关志超介绍,在粤港澳湾区中心支撑与深圳率先建设中国特色的社会主义先行示范区的“双区驱动”形势下,城市交通与区域交通已经形成智能网联与非网联、无人驾驶与有人驾驶混合出行常态化新交通模式,这种模式的智能车路协同可视化推演平台建设需求应运而生。6mTesmc

(2)构建的平台内部,要讨论什么东西?

面向智能网联与非网联、无人驾驶与有人驾驶的混合出行新交通模式条件下的车路协同系统,聚焦系统中的驾驶人、车辆、道路、环境四大要素,以人-车-路-环境耦合机理解析、车-路-网协同运行优化为研究重点,拟解决混行车路协同环境下四大科学问题:6mTesmc

①智能驾驶汽车与驾驶员的风险认知及反应特性;6mTesmc

②车辆与车辆之间交互运动耦合机理;6mTesmc

③新交通模式的网络交通流演变规律;6mTesmc

④交通时空资源和系统状态的协同优化方法。6mTesmc

拟重点突破新交通模式的五大关键技术:6mTesmc

①混行车路协同环境下的无人与有人驾驶意图识别;6mTesmc

②混行车辆交互运动轨迹优化;6mTesmc

③交通大数据驱动的交通瓶颈识别与交通系统运行可靠性预测;6mTesmc

④车道资源-车辆轨迹-信号控制协同优化;6mTesmc

⑤车路环境高可信度仿真与交通流一体化推演。6mTesmc

构建混行交通车路协同仿真推演等原型系统,进行实际道路测试和虚拟仿真测试验证:形成混行交通车路耦合与协同优化基础理论、方法和关键技术体系,支撑交通强国等国家重大战略和智能网联汽车产业发展。6mTesmc

(3)新一代智能交通体系

区域交通和城市交通上,一些新交通模式的模型体系、算法和建模分析,将使得城市公共交通、公交线网和城市公交设施发生彻底的革命性变化。智能车路协同体系的新一代智能交通核心四要素:6mTesmc

人——智慧出行服务MaaS:行为管理与诱导系统;6mTesmc

车——智能网联汽车V2X:智能车载终端系统;6mTesmc

路——智能网联设施I2X:智能路测设施系统;6mTesmc

环境——智能车路协同平台:区域交通与城市交通管理与控制决策可视化推演系统。6mTesmc

上面四个方面,除了前面提到的,可视化推演系统、智能网联汽车V2X、智能网联设施I2X,增加了以出行需求为导向的MaaS体系,用以在出行的需求和供给之间找到平衡。6mTesmc

结语

新一轮智能网联汽车V2X与智能网联设施I2X并行、交互存在的时代,新基建+交通设施的数字化、智能化、智慧化,面临的热点、难点都相当多,当然,这是挑战也是机遇。6mTesmc

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