[摘要]由广州省车联网产业联盟主办、深圳金溢科技股份有限公司协办,国家智能车路协同关键技术与装备工程技术中心、中国汽车纵横网支持的
“2019 第六届中国广东车联网大会”12月13日在广州黄浦区科学会议中心成功举行。
关志超 深圳市综合交通运行指挥中心总工程师,博士,教授,下面结合智能车路协同和新一代智能交通体系,我们做一些交流。首先,我们从智能车路协同它整个这种理念、思想、方法和架构来看我们新一代智能交通系统去它的发展。今天我们交流这样几个方向一是交通强国建设的新时代,二是我国智能交通当前的新特征,三是看一下智能车路协同的创新模式,四是一起探讨一下智能交通发展新系统。
我们知道党中央、国务院最近发布了交通强国建设以及相关纲要,部署了相关的任务,实现了相关的目标,在这里,重点强调立足国情,着眼全局,面向未来,开创我们交通强国建设的新理念、新思想。这一部分我简要提纲挈领式的把题目总结一下,纲要提出九大任务,针对九大任务,实施了三个方面的重要保障,这部分内容在相关的资料和网站都可以搜索到,因此这一块不再占用更多的时间。
2019年,国务院特别提出来深圳建设社会主义先行示范区,该示范区的建设特别是10月份,交通运输部又在全国率先颁布了11个省两个市第一批交通强国建设的试点,这以来推进了整个国内交通强国建设的这种发展新的趋势、浪潮。应该说从我自己的体会来讲,这两个月先后去了成都智能交通规划评审、武汉智能交通规划评审、南京、苏州、上海以及雄安智能交通规划和杭州智能交通规划,前天下午在广州评了广州市“十四五”智能交通规划,从这些规划内容应该感受到新一轮智能交通建设有两个明显的特点,一是在过去传统的智能交通建设通过若干系统、中心和数据、平台,各案单体的场景环境来提升交通智能化信息化建设水平。“十四五”开始,一个新的特征是很明显,我们由过去的传统的智能交通模式向整个城市的片区式的整体体验、城市的环境建设很大的力度在提升、转变,表现特别明显的是12月6日,浙江省由高省长亲自主持浙江智能交通建设高峰论坛,特别强调了“十四五”开始浙江要建设智慧交通强省,和杭州市要打造智慧交通的强市新的理念、思想方法。
这就是12月6日,浙江在杭州在全国率先建立了智慧交通博物馆,这是有一个重大的举措,打破了我们国家到目前为止,没有关于智慧交通领域的专题专项的博物馆展览。12月9日,人民日报专题发布了浙江省的智慧交通成果和博览会的盛况报道。高副省长亲自做报告,提出未来浙江打造智慧交通强省的战略号召。
我国当前智能交通新特征表现在哪些内容?我们从智能交通的概念可以看到,从“十四五”开始,我们国家讲在单项交通的智能化建设上,逐步扩展到整个区域、城市的综合交通信息化、网络化和智能化的建设,这是一个显著的特点。成为中国交通现代化发展的核心技术,推动各种综合交通方式协同和创新的发展,提升交通治理现代化的能力。“十四五”开始,我们可以看我国智能交通表现在以下几个方面:
首先,智能驾驶技术正在掀起一场交通运输领域的革命,这标志很明显,我们所处的时代已经是新交通模式,这一个概念表达一个什么理念?我们当前应该是包括国际上也是提出这样一个观点,即自动驾驶、智能网联与非网联、无人驾驶、有人驾驶混合交通常态化的交通时代,车联和电动化、智能化和共享化的发展已经成为当前和未来的主要趋势,新一代自主智能交通系统正在呈现,自动驾驶将成为新一代自主的智能交通系统最显著的代际特征,因此从2020年开始,全世界各国都会相继推出相关的政策和相关的应用模式,美国交通部部长在2018年12月18日演讲报告提出,美国要开始在运营车辆推广自动驾驶技术,特别强调交通运输行业要为自动驾驶技术和智能网联技术的产业化、规模化提供有力支撑和保障。2020年底,美国讲推出出租车的自动驾驶,这一句话应该说在部长的演讲当中已经表现出这样的趋势和方向。
第二,汽车+的跨界融合创新风起云涌,汽车+物联网、云计算、大数据、人工智能5G在产品技术层面和系统技术层面上有深度融合,人、车、路、物这种互联互通共享移动的出行模式,自动驾驶、大数据分析、软件提升这种用户体验等方面,已经成为当前汽车业智能网联研发创新的新领域,该标志应该非常明显,我们通过大量的实践和最近全国各个省、市应该大量在开展“十四五”的智能交通规划,通过这样一些趋势可以看到当前这一特征。
目前,全世界的自主交通系统的技术仍然处在起步阶段,就是说我们的新交通模式下的智能交通或者叫新一代智能交通,大家都在推进。2019年10月21日,第二十六届世界智能交通大会在新加坡召开,欧盟提出了欧盟新一代的智能交通体系,作为核心的驾驶技术既是颠覆式的创新技术也是引领前沿的创新手段。
新一代汽车+智能交通、+智慧能源、+智慧城市将在系统层面呈现出融合发展的新趋势其实际应用将颠覆性改变当前基于传统人、车、路、环境的道路出行方式和交通组织方式,而且也将引领交通基础设施的智能化改造和运行维护管理方式的大变革。如此看来,新一代智能交通的形成基础环境已经具备。
车路协同技术通过建立车与车、车与路、车与人互联的新的交通模式,实现交通系统协同决策和智能化管控,这是当前一个主要趋势,无论是哪个城市的交通局,还是交通警察局,都在沿着这个方向在大力推进。满足人们的出行智能化,交通组织的全局化、交通信息服务的泛在化需求,5G技术的快速发展,尤其在明年,深圳市计划明年5月底全市中心区5G全面覆盖,5G技术快速发展以后,为新一代车路协同发展提供强有力的技术职称,移动互联和车路协同正在推动交通系统历史性的变革。这一显著特点大家应该能够感受到,5G技术的三大应用特征已经在智慧交通、智能车路协同和自动驾驶领域得意充分有效的体现。
新一代的车路协同的框架包括这样五个方面,一是多基模式(车基、路基、空基等)一体化,这表现得比较明显。协同感知与多元异构数据融合是当前实现多基协同控制的主要方式。二是5G技术与异构多模式通讯技术。三是交通大数据的驱动和人工智能的决策体系。四是端-边-云的协同控制与泛在化服务,这一点应该说在大数据、云计算2010年提出以后,得以有效发展。五是信息安全保障,车路协同技术在未来智能交通系统的建设中重点打造这几个特征,实时感知、瞬时响应、智能决策,这应该是“十四五”、“十五五”到2025年、2030年,这未来十年一个主要新一代智能交通新趋势。2019年日本智能交通手册从2021年到2030年这十年,整个交通手册的规划和布局上看,日本国也没有想得太清楚,因此大家通过2019年的智能交通手册应该感受到未来十年在日本,包括美国,在国际上也是一个巨大的机遇和挑战并存的时代。建设数字化的智能交通设施,示范应用共享话的智能运载工具是新的模式。
我们国家已经建成了世界规模最大的铁路智能交通系统,应该说铁路系统在全世界具备第一的地位,面对生态环境保护严格要求、极端天气频繁发生和人民群众对出行、服务质量的需求,适应更安全、更绿色、更智能、更过小、更便捷的要求,智能铁路成为新的发展方向和新的模式。当前国家铁路有一个主要的战略,一是国铁和城铁一体化,这一个新模式大家应该逐渐感受到,深圳市福田中心区的交通枢纽即设计了108条国铁和36条城市铁路这样0换乘接驳的枢纽,这是亚洲第一大枢纽。在铁路领域方面的发展上,未来应该说京津冀、珠三角、长三角城市群之间应该在轨道上建立这样一个通行圈,城市群与城市群之间通过杭州这次智慧交通博览会应该看到一个新的趋势,珠三角、长三角、京津冀地区将来会探索性的发展管道交通,我们当前已经测试了每小时1200公里的管道交通的资源服务速度,目前还在测试每小时2000公里的运行速度,应该说新一代的整个城际间全国范围内的大区域城市群的交通模式,已经有了新的雏形。
我们国家在智能铁路上划分这样五个层次,分别为智能感知、智能传输、数据资源和智能应用,以及智能决策五个层次。通过这五个层次,可以看到整个智能铁路在今后的智能交通建设发展当中占据了举足轻重的地位。
第二,智能铁路的建设目标为实现数字化、信息化、胡冬华、可视化、智能化的新一代铁路运输系统,实现海量数据可挖掘,设备状态可诊断、行车安全可玉茎、运营变化可感知、发展趋势可推断、辅助决策可支撑的铁路安全、高效、便捷、高水平的服务模式,这是智能交通在智能铁路领域上未来“十四五”“十五五”重大发展的方向和目标。
智能交通在民航领域,民航的智能化发展在我国应该说历史悠久,近年来,新一代的空中管理系统、智能化空港建设等方面成效显著,在安全、导航、监控、机场、安保和地面通信等方面取得有代表性的创新成果。应该说接下来的机场不仅是机场场内的航站楼以内的服务和机场飞机之间的调度管控,同时机场航站楼以外出行的轨道交通接驳、道路交通和公交等服务模式将有新的改变,最新的规划设计,深圳市第二市场2019年3月份左右国家发改委已经批复,由深圳规划、建设、投资、运行、管理,建设深圳第二国际机场,同样北京大兴国际机场明显感觉到它的智能化水平、手段有大幅度提升。因此今后谈智能交通绝不仅仅是道路上的智能交通,进入智能交通的领域和产业化的发展空间,将在综合交通运输体系下得意充分展示和实现。
民航智能化的创新成果主要包含这几个方面,安全大数据分析、跑到端阻拦系统、飞行程序与北斗民航的应用、全球航班追踪系统、行李自动分检系统、增强机场场面监控、毫米波人体成像安全检查设备、低空无线宽带系统等,智慧机场已经凸显模型,在深圳机场当前感受到很明显的应用,手机直接办登机牌,到机场安检人脸识别,直接用身份证过安检关,从入到出安检3分钟全完成,而且根据你长期在机场出行的记录,分别给你分配到VIP通道、快捷通道和普通通道三个模式,你在人脸识别的时候有这种,已经充分感觉到安检服务的便捷性,包括在机场停车,不仅仅是车位寻找、付费,而且深圳机场已经实现了忘了停在哪层、区,只要输入车牌号,马上告诉你在哪里,因此很多这种智能化的应用已经非常方便。
此外,中国民航还建立了大数据+飞行安全的智能分析平台,已经实现了对97%的运输飞机机型、3400多架的飞机在我国空域全程监控,形成民航空天地一体化新技术应用体系,有力促进了综合交通运输体系的互联互通。我在成都看了空军南方局的指挥中心,当前在全国范围空域内,按照空乘,民航的飞机和我们国家所有上空空域内的飞机实行动态监测,一系列的指标都监测,同时可以看到平均下来每天在空域,我们国家领土上的空域范围内基本上在3500-5000架次的监控环境。
2019年5月,为了加快智能民航的发展,交通运输部等7部委联合发布了《智能航运发展的指导意见》,提出2025年建成全球智能航运发展创新中心的战略定位和部署。
智慧航运汇聚在航运物流链中的应用,应该是当前重点发展领域,当前在特别表现在今年中国科技院、中国工程院的院士评审下,我们大家能感受到道路交通、铁路交通,其他交通领域应该是院士都有,唯一水运方面还表现比较薄弱,因此今年水域方面的学科带头人严校长光荣入选,完善增强了智能水运方面的应用。在人-船-货和箱-船-港等要素上,解决了科技-数据-业务的深度融合, 无论是在码头,还是在内河航线有了大幅度的智能化提升。去年、今年、明年连续三年,国家“十三五”重大专项,国家科技部投放20亿人民币来分三年分期推广智能交通与综合交通“十三五”的应用。实现航运各方的数据共享和数据挖掘,提升了协同创新和增值服务,重塑航运业务。这特别明显的是什么?从建国以来到现在七十年,我们国家长江就这么一条江,至今它的智能化体系还没有从上游到上海再下游一体化整体平台的构建,原因是各个省都有各个流域的划分,因此“十四五”将要打通该格局,率先取消省级消费站划分的模式。
智能船舶、岸基监测、水上应急救援等技术领域不断创新,大量研究成果的应用,为我国长江航运系统积极推进黄金水道建设提供有力的支撑。包括长江、内河、大坝等在内的水上智能化运输系统建设发展,对促进整个沿长江发展具有重大意义。
打造交通大数据云计算智能车路协同体系,重点在实现行为管理与诱导、智能车载终端、智能不路侧设施、5G通讯网络、智能车路协同平台“五位一体”的构建模式,因此智能车路谢帖从概念上,我们理解是采用先进的无线通信和匴新一代互联网技术,全方位实施车与车、车与路、车与人、车与中心等实时信息交互,并在全时空动态交通信息采集和融合的基础上,开展车辆主动安全控制和道路协同管理,充分实现人、车、路、环境四要素的协同,保证交通安全,提高通行效率,减少城市污染,从而形成安全、高效、环保的道路交通系统。应该说智能车路协同我们重点理解体现在这几个方面,构建“五位一体”的新的模式。
我们讲当前进入心绞痛模式的新时代,该时代表达的背景是我们国家开展交通强国建设、快速城市化进程,按照十八大的规划,2020年全国的城市人口将要达到60%,现在我们的城市人口15亿,有9亿进成,经济社会转型变革的新时代,新交通模式生态正在形成,传统的交通运输指挥中心理论方面面临挑战,在深圳表现了对于这种新交通模式的构建,我们指挥中心接下来在“十四五”期间开展新一轮构建海陆空铁综合运输交通体系新模式,政府投资13亿,三千五百万的设计费用招投标10月份已经完成,因此“十四五”期间想开展新一轮的综合交通运营指挥中心整体体系的建设。
新交通模式城市交通运营指挥中心的设计与实践、社会需求孕育而生。2017年6月5日,交通部部长上任不久,首先到深圳交通运营指挥中心调研,通过调研之后,提出了在全国范围内所有城市都建指挥中心的战略,因此2017年11月,交通运输部发出通知,全国想要建设国家级、省厅、城市级、地县级四级综合交通运行指挥中心业务体系建立与职能架构设计。2018年1月,交通部运输设了部长一号工程在北京东长安街交通运输部大楼三楼全面的构建国家交通运行指挥中心,2019年底应该到目前,已经建成,预计是今年的春运开始,副总理启动春运和交通运输部不再到深圳来,直接在北京交通运输部的指挥中心启动春运,应该说1月10日将会开始。
新一代智能交通体系可以看到总结推出新一代智能交通体系的架构,围绕着人、车、路、环境四要素的设计上,当前在全世界大家明显感觉到智慧出行及服务是世界当前研究人要素的核心推手和主方向。2015年法国的一个智能交通大会,欧盟组建了麦斯(音)的产业联盟,包括最近欧洲又推进了地平线计划,我昨天听深圳海蓝科技(音)胡董事长讲,海蓝科技荣幸拿到了欧洲地平线计划的一个合同,已经正式签署协议。第二是从车,即当前重点研究的V2X,车联网。第三是路,构建的I2X,智能网联设施,该技术应该在当前最近两三年迅速推出来,由美国、日本、欧洲交通部率先提出来I2X的新方式、新发现。今年新加坡世界智能交通大会为I2X设了专题报告环节。第四是环境,智能车路协同平台,我们讲城市交通2010年以前,建的城市交通是单系统、单点的仿真和技术,2010年到今天,我们今后的仿真城市是整个城市再呈可视化推演的模式,该体系的构建应该形成了新一代智能交通这种基于大数据、云计算的环境,实现5G的有效利用和支撑,实现未来的智能车路协同可推演的应用环境。
这是今年欧盟提出的ITS大会上提出的五个智能体系,重点强调在五个层次下深化应用,交通基础层、数据层、应用层、服务层和网络层。美国交通部部长也做了一系列的部署,美国在法律体系美国交通运输部提出来,交通运输部必须在法律体系上同时适用于这样自动驾驶车辆的产业和发展,这是面对美国自动驾驶技术发展的新思想。美国交通部提出来,美国自动驾驶当前已经进入3.0时代。
我们国家针对智能车路协同新模式,目前做了这七个方面的重点工作,由交通运输部、工信部、公安部、建设部等部委通过“十三五”综合交通与智能交通重大专项,在这七个方面做部署。由于时间关系,接下来新模式的演变和当前我们国家智能车路协同2.0和1.0的演变关系、结构变化不太占用时间,我简单翻一下。应该说我们当前无论是从感知、决策还是到管控,都进入了智能车路协同2.0的时代。我们在这样一些结构体系架构设计上,做了新的发展和新的建设。无论是从平台,还是关键技术相关的领域,都推进了这样一些发展。“十三五”国家重大专项就是这样一个结构,重点在基础研究类、重大关键技术类和应用示范类做了重要的部署,这是整个国家“十三五”综合交通与智能交通重大专项的部署。各部委在这样一个新体系、新模式下的分工这样安排。
新一代智能交通系统将实现人工智能和大数据的应用不断深入,推动道路交通管理科学化、精细化的发展。人工智能在城市交通大脑的构建上,智能调度指挥下等方面应用不断深化,推动我国智慧城市建设升级发展。在交通指挥联空这方面,建成集数据汇聚、研判服务、情报指挥、勤务监督、设备监测为一体的公安交通集成指挥平台。我们在5G的环境下,未来城市交通警察将由原来一个交警一个平台五大系统向这样一个整体化、一体化平台演进。
总之,新一代信息技术有效地集成应用于轨道交通、铁路交通、水运交通和航空交通,具有非常广阔的市场前景,交通安全与秩序的管理,从以交通管控、单点技术为重点的阶段向以运载工具和基础设施之间的管控的以交互为特征,主动的智能交通系统发展。这句话的意思是当前的车联网V2X将在这里构建核心的道路支撑。交通参与者、运载工具、基础设施一体化的智能协同成为智能交通系统发展的大趋势,应该“十四五”、“十五五”到2030年应该是这样的情况。
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