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移动互联背景下的 智能交通创新发展

未来智能交通系统总体上发展趋势呈网联化、协同化和智慧化。具体到的发展方向层面共四个方面:智能化的出行服务、高效运营和智能化管控、车联网、智能车路协同和自动驾驶、基础设施协同化。
发布时间:2020-01-13 11:04        来源:互联网经济        作者:关积珍

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传统上来讲,智能交通发展了20多年,已经形成了它固有的一些产业技术的内容,包括智能化交通信息服务系统、智能化交通管理系统、智能化公共交通系统、智能化车辆控制系统、营运车辆管理系统,当然还包括众所周知的ETC电子支付和安全保障、紧急事件管理与救援系统。

智能交通源自交通信息化和交通工程,在1994年国际上才真正出现智能交通这个概念。对我国交通行业而言,智能交通也是一个年轻的学科,我国从20世纪90年代开始关注智能交通,我国的智能交通发展了也是有20多年的时间。

新技术带来的变革

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在这短短的20年当中,结合我国的实际交通行业管理需求和我国的交通服务要求,目前我国已经形成了三个方面的体系化建设,第一部分为是智能化交通管理,包括城市和道路交通的公安交通管理为主要内容。第二部分是智能化交通服务:面向每一位出行者提供的智能化服务手段,包括手机导航以及交通诱导信息等等一系列服务。第三方面是智能化决策支持系统,其主要为交通行业的运营管理提供决策支持,多为都市交通运行监控指挥中心提供智能化服务。

近些年,随着新一代信息技术对智能交通的影响加深,特别是移动互联、人工智能、大数据等一系列标志性的新一代信息技术,它们为智能交通产业的发展带来了重大的技术支撑。新技术的应用在交通从业者来看,确实给交通系统也带来了变革性、革命性的进步。

2014年,在美国底特律召开的世界智能交通大会上,65个国家和地区的近万名技术、商务人士参会,会上各方达成了诸多共识,明确了未来人类要在基于移动互联的环境下重构交通运输系统。以前讲交通运输系统叫人、车、路、环境为基本的要素,现在来看信息的要素正在日益凸显。

特别在于移动互联环境下信息对交通运输的组织模式、运营服务模式、管理模式都提出了诸多的挑战。但是,同这样的挑战同样在推动我国的交通运输系统发生重组,“再造/重构交通运输系统”应运而生,这对于我国智能交通系统来讲,智能交通系统的发展方向也面临着挑战和发展的机遇。

这种挑战带来的变化涉及产业的方方面面,一个是从基础信息的采集需要更加多元化了,众所周知智能交通是通过对交通信息的采集来进行加工处理分析再提供给交通的管理、运营和服务。传统意义上的采集手段是设在交通的道路上的各种检测器,包括我们的地感线圈、地测的微波检测器,后来又出现了超声、地磁等等,此类感知设备随着技术的更迭发展改造的范围越来越宽,如今的视频采集甚至可以感知车辆的基本特征包括牌照、颜色以及车内人员甚至人员衣着的信息。

另外一大变化是基于每个人的移动手机、移动互联的爆发,海量移动终端可以感知更大范围的交通信息,相对检测器、视频设备等传统设备优势明显。例如人们常用的GPS设备,正是因为导航软件的每个使用者时时刻刻在源源不断的提供交通状态的信息,海量移动终端信息与车辆的工况信息结合,可以迅速的得到与交通跟环保、排放等相关的众多信息,实现多方的信息实时交互。

在这种形态下,未来的交通系统将会是泛在移动互联的系统,其中涵盖了载人工具和载人工具之间,车车之间、车路之间实时的信息交互,其交互产生的数据便会为日常的出行服务、交通运营管理、交通系统持续的运营发展带来巨大的支撑和帮助。

同事这也带来了交通运输产业上传统理念的变革,或者说是服务模式的变革。例如,网购的兴起,人们去商场交通量的减少,但是同时又兴起了快递物流业务;拼车和专车减少了机动车出行占用的时间,但是又造成了交通管理上的诸多法律和道德伦理问题;共享单车已经解决了最后一公里的交通难题,与此同时,像分时租赁、微公交、定制式公交等等都展示出来在共享经济的模式下,交通共享必定会成为未来交通运输产业的发展趋势。

在移动互联环境下交通供需环境、运营状态和服务模式都在发生变革,变革产生究其原因实际上是因为信息不对称的壁垒被打破了。随着也为人们生活、生产方式的改变,运营服务模式带来了变革,交通共享拓展也向交通工具未来发展提出了新的概念——智能网联汽车。作为传统的交通系统管理,交通供给和需求如何去平衡,当智能网联汽车发展到一定程度后,汽车保有量究竟会增加还是会减少,其实都是需要我们去做新的思考的。

新技术正在推动交通系统产生重大变革,交通系统的运行、运营组织和服务模式变化,总结起来包括:其一,全面、精准的感知让全息交通或全景式交通得以实现;其二,新型载运工具提供更智能更节能的出行方式;其三,动态实时交互泛在移动互联,带来车联网和车路协同的建立;其四,信息、能源、安全一体化的基础设施是基础设施建设和运营领域重要的发展方向;其五,交通能耗结构随着新型交通工具电动化和智能化的发展来不断涌现出来。

智能交通创新发展

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在这样的大背景下,智能交通同样面临众多新的发展机遇和挑战。从它的发展和挑战来看,在未来智能交通系统总体上发展趋势呈网联化、协同化和智慧化。具体到的发展方向层面共四个方面:智能化的出行服务、高效运营和智能化管控、车联网、智能车路协同和自动驾驶、基础设施协同化。

随着新型载运工具的电动化、网联化、智能化,车辆的车载传感器和嵌入式CPU广泛使用,与此同时移动互联的出现,两者合并形成了智慧出行。在此过程中,车辆的实时感知、低能耗路径的选择都跟以前的选择方式不一样了,发生了改变。

同样也带来全新的出行模式,其一是绿色出行,新能源车辆、公共交通包括生态驾驶,这是新的出行方式。其二是共享出行,其中包括交通工具的共享、交通设施的共享、服务的共享。其三是智能出行,预约式和定制式出行,以及现在交通行业中始终在研究的一体化出行方式——出行即服务。

具体而,言出行服务来讲,个性化、精细化和智能化将会成为未来的发展目标。在传统出行者的角度上讲,人们关心出行的是便利、快捷、安全和畅通,而随着出行者需求的改变,现在则要关注的是效率、沟通、享受和智能。

例如,在交通法规里明确制止开车打电话,但这是刚需,而作为汽车或者交通管理部门需要想办法提供在开车过程中如何安全使用电话的方法。未来随着服务目标改变,个性化、精细化、智能化必然是大势所趋。

另外智能出行的出现可能对传统产业模式最大的变革,在未来汽车消费者可能成为出行的消费者,由于汽车的目的是提供出行,从汽车厂商的角度来看,急需从汽车制造转变成为出行服务的提供商。

目前,日本丰田、沃尔沃等传统的汽车制造企业已经将其制定为新一轮战略发展方向。在2018年10月16日,美国华尔街日报对优步估值已经高达1200亿美元,同样昭示着公众对于未来出行产业有着巨大的认可。

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从智能交通行业的角度来看,相较于高效运营服务与智能化管控,对于交通运营服务的组织管理、交通系统的运营和管理需要很多新的业态、新的产品、新的技术支撑。其中包括综合交通一体化运营,城市交通如何提供一体化的服务,基于大数据分析的交通行为调控,交通状态的智能解析,跨行业、跨区域的移动化电子支付以及车辆高可靠的移动终端等等。

将来可能会形成基于交通数据的感知处理分析应用对交通进行全面的感知、智能的分析和综合应用的场景。从对一个城市内道路、公交、私家车、个人信息等等进行感知,可以实现对整个全市交通的交通状态、交通印象进行图谱式分析或者画像分析,最终为城市的规划、城市的建设,智慧城市的建设提供重要的数据支撑。

而在移动互联环境下,更安全更舒适的出行体验无疑是智能网联汽车带给出行者的最大感受,车联网、车路协同和自动驾驶将会是产业重点的发展方向。

人与车、车与路、路与环境和用户体验是一个系统工程,不能单一从某个要素推动,在这个过程当中首要的是关注交通出行者,比如终端的需求、娱乐的服务等等。其中主动式的安全保障,应该被加以重视,如今欧洲已经提出了的零事故零死亡的概念,在未来移动互联环境下,可以实现对环境的实时感知与预警,包括采取紧急措施、采取主动式安全防御。

其中还包含很多具体的工作要做,比如智能感知、红外雷达、环境路边感知,智能计算与信息交互安全性等等,最终的目的还是为了提供智能交互、精确定位、自导航等智能服务。而车路协同系统作为一个车和路、车车之间形成一个相互协调的、相互作用且信息实时交互的系统,将大幅提升整个交通的保障和安全性。其中的关键技术正在研究,例如V2X通信问题、高精度定位、环境感知问题、智能车载问题、安全幅度问题和信息网络安全问题等。

在交通系统中自动驾驶技术是未来发展的重点,自动驾驶技术强调的是载人工具学会智能的驾驶,可以从部分自动、半自动到全自动。但目前自动驾驶的发展路径存在两个路径,其一基于单车智能的自动驾驶,最终实现聪明的车适应所有的路,

包括谷哥、百度等都在推动的是基于单车智能的自动驾驶;从车路协同的角度推动自动驾驶,将聪明的车和聪明的路结合起来,相对来讲将产业成本最低化,具有普适性,此类智能汽车或者自动驾驶的发展路径应该是最有实际意义的。

车路协同发展当中,一方面是载人设备的进步,另一方面就是对基础设施智能化提出了相应的需求,基础设施的智能化同时也是智慧城市发展所需要的。智慧公路是一种完全不同于现有基础设施的新型的基础设施,业内定义为新型基础设施,它是一种信息、能源、安全一体化的智能化的基础设施。这类基础设施里边除了原有的土木工程以外,还包括信息化基础设施、能源的基础设施、太阳能、氢、电等等,可为发展智慧公路是为自动驾驶提供支撑,为车路协同提供支撑。

目前,智能交通系统已经从最传统的1.0版本——以信息采集处理发布为核心,发展到现在以互联网、大数据等等,发展到2.0阶段,很快将会进入到以人工智能、大数据应用和综合交通一体化协同的智能化3.0时代。

未来,全息交通、计算交通、共享交通、大数据分析以及智能交通管控等等跟交通行业汽车行业、信息行业紧密交互,将会形成一个多元化的产业——智能交通+,包括智能汽车、智慧城市、智慧公路、智能铁路、智能民航、智能航道等等,面向未来的智能交通系统从通行效率、安全、拥堵环节、信息服务等等多要素入手,这也是未来智能交通发展的很重要的方向。

(根据2019中国国际数字经济博览会智能网联汽车高峰论坛速记整理,未经本人确认,有删节。)

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