2022的幾場“硬仗”,智能交通驟變時的流行“術”

交通是經(jīng)濟行穩(wěn)致遠的壓艙石,也承載著人民群眾對美好生活的向往。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命加速演進的背景下,元宇宙與交通正在進行一場變革。

本文來自CPS中安網(wǎng),作者/羅超。

回顧2021年我國智能交通建設,可謂是繁花似錦、生機勃勃。

我們所探討的智能交通產(chǎn)業(yè),主要體現(xiàn)在城市智能交通和高速公路領域,而這兩個領域智能化和信息化建設是主要趨勢和一種潮流。

以史為鑒,看2022智能交通哪些技術最流行,我們以這兩個維度為主;與此同時,在智能交通產(chǎn)業(yè)之中,市場需求升級才帶來技術質變,這也是本文的邏輯主線。

01

元宇宙下的交通世界

交通是經(jīng)濟行穩(wěn)致遠的壓艙石,也承載著人民群眾對美好生活的向往。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命加速演進的背景下,元宇宙與交通正在進行一場變革。

其實從行業(yè)來看,智能交通是較早與元宇宙倡導的虛擬現(xiàn)實對接的技術產(chǎn)業(yè),其應用雛形是虛擬酒駕、醉駕和不文明駕駛帶來的虛擬事故體驗,讓人警醒也感慨科技的無孔不入。

來看元宇宙下的交通世界,元宇宙可以劃分為現(xiàn)實和虛擬兩個部分,元宇宙下的交通也可以分為現(xiàn)實交通和虛擬交通兩部分。

現(xiàn)實交通,是現(xiàn)實存在的物理交通部分,方式包括陸、海、空、管道等,體系包括監(jiān)管、運營等,用戶包括管理單位、企業(yè)和個人等,形態(tài)上包括物理交通及其對應的數(shù)字孿生交通(實時映射)兩部分;虛擬交通存在于虛擬元宇宙,如游戲、作品中,可以任意想像,存在于元宇宙虛擬人的心靈世界。

每個人都可以創(chuàng)作自己交通體系,是并行的和多版本的??梢哉f每一個元宇宙空間都有自己的交通體系。是現(xiàn)實交通的主觀延伸。

在當下,行業(yè)里最熱的車聯(lián)網(wǎng)與元宇宙極為相關。

V2C車人交互基于人機交互界面的數(shù)字化與基于單車相關數(shù)據(jù)服務應用多元化,V2V車車交互基于傳感技術與車車通信技術的發(fā)展,是實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)中自動駕駛的前提,V2X車與萬物交互作為車聯(lián)網(wǎng)的最終發(fā)展階段,是構成未來世界的智能交通ITS系統(tǒng)的主要部分,更是鏈接下一個互聯(lián)網(wǎng)時代元宇宙的入口。

02

2022城市交通

“碳中和”的一場硬仗

2021年2月24日,中共中央、國務院印發(fā)《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》明確指出,加快推進綠色低碳發(fā)展,交通領域二氧化碳排放盡早達峰。

作為節(jié)能減碳重要一環(huán),交通領域占全國終端碳排放15%,過去9年年均增速5%以上,預計到2025還要增加50%。為此,碳中和技術在交通應用,也開始嶄露頭角,在2022年將持續(xù)深化。

同年6月初,交通運輸部部長李小鵬在回答全國人大常委會委員歐陽昌瓊關于“如何推動交通運輸領域做好碳達峰、碳中和相關工作,加速行業(yè)綠色低碳轉型發(fā)展”的問題時坦言,“這是我們全行業(yè)上下必須打贏的一場硬仗,也是在交通強國建設中的一場大考”。

李小鵬表示,在綠色低碳轉型方面,交通部將系統(tǒng)謀劃交通運輸領域深度減排戰(zhàn)略,明確時間表、路線圖和施工圖。并提出多個“進一步”:進一步調整用能的結構,要推廣低碳交通裝備;進一步調整運輸結構,大力發(fā)展多式聯(lián)運;進一步創(chuàng)新組織模式,采用新的技術、新的方法、新的理念,推動新業(yè)態(tài)的發(fā)展,推動平臺經(jīng)濟的發(fā)展,提升綜合運輸?shù)男?;進一步推動公共出行,形成綠色的生活方式。

什么是碳中和,簡單理解就是,人類活動產(chǎn)生的二氧化碳的數(shù)量,和因為人類活動而減少的二氧化碳數(shù)量達到平衡,這與交通出行,息息相關。

作為交通從業(yè)企業(yè),交通是一個富有使命感的行業(yè),越來越大的城市、越來越多的汽車、越來越多的人口,讓交通問題變得前所未有的迫切、前所未有的嚴峻,為交通安全、交通擁堵、碳排放等問題,尋找最優(yōu)解,讓我們每個人的出行變得安全、高效、經(jīng)濟和綠色。

中國已經(jīng)向全球做成承諾,2030年實現(xiàn)碳達峰,2060年實現(xiàn)碳中和,這就是“3060”國家雙碳目標。智能交通減碳將從車、路、行三個方面著手。

除發(fā)展智能電動汽車之外,通過建設高等級智能道路,大力發(fā)展車路協(xié)同和自動駕駛,構建安全、便捷、高效、低碳的智能化出行服務體系等,可以讓我們的城市更綠色,幫助碳達峰和碳中和,惠及每一個有出行需求的人。

為此,2022碳中和下的城市交通,發(fā)展方向朝幾個方面發(fā)展:促進交通與城市協(xié)調發(fā)展打造低碳生活模式,優(yōu)化城鎮(zhèn)化空間布局和城鎮(zhèn)規(guī)模結構,充分發(fā)揮城市群和都市圈吸納人口和就業(yè)的潛力,構建功能混用、公交導向、多組團集約緊湊發(fā)展的城市布局;促進交通出行模式轉變。

比如建議開展MaaS發(fā)展頂層設計,明確發(fā)展愿景和路徑,以信息技術為支撐打造以公共交通為核心的多樣化、一體化全鏈條出行服務;智能交通助力交通運行效率提升。

未來的交通應是在出行預約的前提下實現(xiàn)人、車、路協(xié)同發(fā)展,建立不堵車的交通系統(tǒng),實現(xiàn)系統(tǒng)運行效率最優(yōu)。

03

F5G

智能交通的“光底座”

智能交通是政策驅動型產(chǎn)業(yè),2020年交通運輸部印發(fā)《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》,綱要提出數(shù)字交通是數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的重要領域,是以數(shù)據(jù)為關鍵要素和核心驅動,促進物理和虛擬空間的交通運輸活動不斷融合、交互作用的現(xiàn)代交通運輸體系。

到2025年,交通運輸基礎設施和運載裝備全要素、全周期的數(shù)字化升級邁出新步伐,數(shù)字化采集體系和網(wǎng)絡化傳輸體系基本形成。

在這其中,交通運輸大數(shù)據(jù)應用成為核心,到交通與汽車、電子、軟件、通信、互聯(lián)網(wǎng)服務等產(chǎn)業(yè)深度融合,新業(yè)態(tài)和新技術應用水平保持世界先進。

到2035年,交通基礎設施完成全要素、全周期數(shù)字化,天地一體的交通控制網(wǎng)基本形成,按需獲取的即時出行服務廣泛應用。

在這個過程中,推動交通運輸基礎設施,是需要信息基礎設施一體化建設,從目前來看,F(xiàn)5G的應用已經(jīng)讓信息基礎設施建設變得更完善。

在未來,大量的個人、辦公、市政、工業(yè)生產(chǎn)、交通物流等數(shù)據(jù)將會存儲在邊緣節(jié)點或者云端,海量實時的數(shù)據(jù)交互需要極高的傳輸速率和極低的時延。

如果說5G是天上的一張網(wǎng),那F5G便是地上的一張網(wǎng),這兩張網(wǎng)緊密相連,缺一不可。

F5G是以光纖為介質的第五代固定網(wǎng)絡通信技術,F(xiàn)5G是ETSI(歐洲電信標準協(xié)會)于2020年2月份定義的固定網(wǎng)絡的第五代技術和標準,具備超大帶寬、安全可靠、確定性低時延的特點,主要適用于固定性、大帶寬、低時延和高安全的場景,比如交通互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)和車站、機場工作園區(qū)等。

F5G的出現(xiàn),正在重新定義智慧交通,智慧交通的未來也迫切需要更智能的聯(lián)接。

在智慧交通時代,信息數(shù)據(jù)就像是出行的車流、人流,是社會交通的重要組成部分。而F5G全光網(wǎng),與城市的街道、城市地鐵和城際的高速路、鐵路作用是類似的,它是信息數(shù)據(jù)的高速通道,保障了交通場景數(shù)據(jù)流動的暢通無阻。

傳統(tǒng)交通行業(yè)因業(yè)務需求,交通部門的垂直信息系統(tǒng)、基礎設施,每個單一信息系統(tǒng)解決的是一個部門的需求,是一個部門所管轄職能的“信息化實體”,這樣的結果是信息完全私有,無法有效進行網(wǎng)絡聯(lián)接,發(fā)揮不了協(xié)同效應。

由于技術受限,數(shù)字化轉型一直成為交通行業(yè)的難題。隨著新基建風口來臨,傳統(tǒng)的交通體系亟需重構,重構的背后,需要技術的支撐。

F5G技術的加持,為這個行業(yè)帶來了新的機遇。作為新基建的基石,在聯(lián)接容量、帶寬和用戶體驗三個方面均有飛躍式提升。

04

2022車路協(xié)同

一路暢行,依然大熱

車路協(xié)同是這幾年智能交通最繞不開的熱詞。

vehicle to everything,簡寫V2X,意為“車對外界的信息交換”,是智能汽車和智能交通的支撐技術之一,其技術本身,就存在著無限可能。

簡單來說,V2X的作用可以分成三大點:減少交通事故,降低交通擁堵提高交通效率,減少汽車污染物的排放……

美國交通部曾有一項研究表明,如果將美國境內的所有車輛裝有基于V2X的交叉口移動輔助和左轉輔助功能,每年就能夠減少40~60萬的碰撞事故和19~27萬的傷亡人數(shù),挽救780~1080條生命;同時,有了V2X技術,不同車輛間的自適應協(xié)同駕駛也將成為可能:通過合理的路線規(guī)劃,可以縮減不少排隊等待的時間,從而減少CO2、CO、鉛及硫氧化合物等污染物的排放。

而歐洲的eCoMove項目亦有一份研究成果表明,具備V2X功能的車輛在理論上能減少4%~25%的油耗和污染物排放。

2022,車路協(xié)同的玩家更多。

就在不久前,福特的車路協(xié)同系統(tǒng)先后落地無錫、長沙、廣州,通過車和道路等基礎設施的相互配合,為我們構建了一個未來智慧都市的模板:具體來說,V2X是車輛與車輛V2V、車輛與基礎設施V2I、車輛與行人V2P、車輛與外部網(wǎng)絡V2N加起來的總和,而福特目前的車路協(xié)同系統(tǒng)C-V2X還屬于V2I范疇,采用的是基于現(xiàn)有商用4G蜂窩網(wǎng)絡的通信模式,實現(xiàn)的是車輛、智能基礎設施以及城市交通云控平臺之間的互聯(lián),距離V2X還有點差距。

以最常見的紅綠燈為例,搭載在福特EVOS上的車路協(xié)同系統(tǒng)在遇到紅綠燈路口時,可以自動識別前方紅綠燈的狀態(tài)和時間秒數(shù),并同步在車輛儀表盤屏幕上會提前顯示。

而且,值得一提的是,在即將轉為綠燈即之前,車輛還會及時發(fā)出提示音進行起步提醒,這對于被大車剛好遮擋視線的車主來說,顯得尤外貼心。

除此之外,在福特的這個車路協(xié)同系統(tǒng)上還有一個“綠波車速”功能,顧名思義,跟著儀表盤中會出現(xiàn)的綠色波紋提示,只需要駕駛者保持當前的行車速度,就可以順利通過前方紅綠燈。

如果沒出什么意外,該功能甚至可以讓駕駛者體驗到一路綠燈的快感。

車路協(xié)同2022更是各家車企必爭之地,其實早在2019年華為和上汽集團聯(lián)合車路協(xié)同技術共同研發(fā),就已經(jīng)吹響了中國車企和技術供應商的啟航。

像上汽集團、一汽集團、東風公司、長安汽車、北汽集團、廣汽集團、比亞迪汽車、長城汽車、江淮汽車、東南汽車、眾泰汽車、江鈴集團新能源、宇通客車都在此列。

2021清華作為技術供應商也入局車路協(xié)同,他們認為車路協(xié)同是單車智能的高級發(fā)展形式,能讓自動駕駛行車更安全、行駛范圍更廣泛、落地更經(jīng)濟。

車路協(xié)同像是路燈,而單車智能就像車燈,在兩者協(xié)同作用下,自動駕駛規(guī)化商業(yè)模落地門檻能夠大大降低,加速單體智能向協(xié)同智能的轉變。

因此自動駕駛的規(guī)模化落地一定需要車路協(xié)同。其研究方向在:

首先,基于車路協(xié)同的預期功能(SOTIF)能提升自動駕駛安全。以往在極端天氣、不利照明、物體遮擋等情況下,單車智能的感知、預測能力面臨嚴峻挑戰(zhàn)。而車路協(xié)同可彌補車端感知不足,有效擴大單車智能的安全范圍。

其次,車路協(xié)同能夠擴展自動駕駛ODD(車輛運行設計域)。一般而言,受天氣、行駛區(qū)域、時段、速度等因素限制,單車智能能夠感知和應對的駕駛場景有限。而路側的協(xié)同感知能夠擴展車輛的感知范圍、能力和場景,從而擴展單車的運行設計域(ODD),進一步提升自動駕駛的點到點能力。

最后,在系統(tǒng)配置上,單車智能除了要投入高昂傳感器、算力設備之外,還需要一套等效的冗余子系統(tǒng)。而車路協(xié)同提供的路側設備感知冗余,不僅復用率高避免重復建設,還能實現(xiàn)成本分攤。因此,在同等自動駕駛安全前提下,車路協(xié)同可以大范圍實施部署,促進自動駕駛規(guī)模商業(yè)化的早日實現(xiàn)。

05

大數(shù)據(jù)技術

打造智能交通“管理中樞”

當智能交通遇到大數(shù)據(jù),如同二氧化錳在制取氧氣的實驗中作為催化劑一樣,一場劇烈的化學反應加劇了兩方的共同發(fā)展。

隨著城市的迅速發(fā)展,交通擁堵、交通污染日益嚴重,交通事故頻繁發(fā)生,這些都是各大城市亟待解決的問題。智能交通成為改善城市交通的關鍵所在。

為此,及時、準確獲取交通數(shù)據(jù)并構建交通數(shù)據(jù)處理模型是建設智能交通的前提,而這一難題可以通過大數(shù)據(jù)技術得到解決。

系統(tǒng)利用先進的視頻監(jiān)控、智能識別和信息技術手段,增加可管理空間、時間和范圍,不斷提升管理廣度、深度和精細度。

整個系統(tǒng)由信息綜合應用平臺、信號控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能卡口系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)等組成。以達到四方面的目標:提高通行能力、減少交通事故、打擊違章事件、出行信息服務。

2022的大數(shù)據(jù)應用,在智能交通出現(xiàn)了諸多亮點,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

01

大數(shù)據(jù)的虛擬性可以解決跨越行政區(qū)域的限制。交通大數(shù)據(jù)的虛擬性,有利于其信息跨越區(qū)域管理,只要多方共同遵照相關的信息共享原則,就能在已有的行政區(qū)域下解決跨域管理問題。

022

大數(shù)據(jù)具有信息集成優(yōu)勢和組合效率。大數(shù)據(jù)有助于建立綜合性立體的交通信息體系,通過將不同范圍、不同區(qū)域、不同領域的“數(shù)據(jù)倉庫”加以綜合,構建公共交通信息集成利用模式,發(fā)揮整體性交通功能。

03

大數(shù)據(jù)的智能性能較好的配置交通資源。通過對大數(shù)據(jù)的分析處理,可以輔助交通管理制定出較好的統(tǒng)籌與協(xié)調解決方案。一方面減少各個交通部門運營的人力和物力,另一方面可有些提升道理交通資源的合理利用。

04

提高交通運行效率。大數(shù)據(jù)技術能促進提高交通運營效率、道路網(wǎng)的通行能力、設施效率和調控交通需求分析。交通的改善所涉及工程量較大,而大數(shù)據(jù)的大體積特性有助于解決這種困境。

結束語

2022,哪些技術最流行,時間會給予了答案。我們常說一枝獨秀不是春,百花齊放才是春。

可喜的是,2022的智能交通,多技術爭春成為行業(yè)技術態(tài)勢,同時多技術也都在融合之中,尤其是元宇宙和碳中和等新技術,都在探索智能交通的無限可能。2022的智能交通,將更值得期待。

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