劉旭：智慧高速與車路協同發(fā)展思考

          從各省市（區(qū)）發(fā)布的“十四五”規(guī)劃來看，智慧高速的建設都赫然在列。隨著各個省“交通強國”試點工程不斷落地，作為智能交通的重要細分市場，智慧高速的發(fā)展駛入了快車道。交通運輸部路網監(jiān)測與應急處置中心作為行業(yè)管理部門，也帶領著整個行業(yè)在積極探索智慧高速的建設。

          交通運輸部路網監(jiān)測與應急處置中心聯網結算服務部副主任劉旭，在6月17日在2021WTC世界交通運輸工程技術論壇“車路協同智慧交通”論壇發(fā)表演講《智慧高速與車路協同發(fā)展思考》。

          劉旭的重要觀點如下：

          劉旭：車路協同是通過一些技術，實現車路、車車之間的信息交互，目標是通過人、車、路的協同，保障交通安全、提高通行效率，并不是為了支撐自動駕駛而生。

          劉旭：高速公路運營的本質是保障路網運行安全性，提升運行效率，增強用戶出行的便捷度和服務的滿意度。

          劉旭：要達到路網承載力倍增，不是去建一套新的體系或架構，而是在我們高速公路現有運營指標上去分解和提升。

           劉旭：路方要解決的應該是單車智能解決不了的問題，比如說超視距的信息?！爸腔鄣穆贰卑殉暰嗟男畔⑻峁┙o車，由車的計算和決策平臺來進行自動駕駛的決策，我們是跟單車智能互為補充。

          劉旭：進一步推動ETC與汽車CAN總線連接，實現與車機互通。這樣OBU收到信息后就可以通過車載音響或屏幕進行直觀的信息交互，實現更高級別的車路協同。

          以下為根據現場錄音及速記整理的完整版匯報內容

           劉旭：尊敬的各位領導、各位同仁、各位朋友，大家上午好。我今天分享的題目是《智慧高速與車路協同發(fā)展思考》。今天論壇主題是車路協同智慧交通，我是做高速公路聯網運營的，所以聚焦我們這個行業(yè)給大家分享一下我們關于智慧高速和車路協同發(fā)展的一些思考。

          首先是車路協同。這個名詞大家都很熟悉了，剛才王笑京王院長也提到車路協同概念已有近20年。但是通常大家說車路協同，要么是說C-V2X技術，要么是說為了實現自動駕駛，好像這三者是一個概念。事實上，車路協同是通過一些技術，實現車路、車車之間的信息交互，目標是通過人、車、路的協同，保障交通安全、提高通行效率，并不是為了支撐自動駕駛而生。車路協同本身不是一種技術，是通過很多技術實現的一種形式。

          第二個是智慧高速。現在智慧高速建設很熱，但一提到智慧高速，大家就認為一定要支撐自動駕駛，就要用很多高大上的新技術，好像不支持自動駕駛、沒有高精尖技術就不是智慧高速了。我們一直在思考智慧高速的核心是什么？為什么要建智慧高速？建智慧高速是去服務尚未推廣應用的自動駕駛車輛，還是服務已經在路上跑的2億多用戶？高速公路的運營目標是服務公路出行者，所以我們認為，智慧高速的建設不是要聚焦智慧，而是要聚焦高速，回歸高速公路運營的本質。高速公路運營的本質是保障路網運行安全性，提升運行效率，增強用戶出行的便捷度和服務的滿意度。

          智慧高速建設的第一個目標是實現路網承載力倍增。隨著汽車的普及，車流量的增長是我們無法控制的。如何在流量大幅增長的情況下、有限的道路資源中，仍然能保安全、保暢通、優(yōu)服務，才是路網承載力倍增的本質意義。要達到路網承載力倍增，不是去建一套新的體系或架構，而是在我們高速公路現有運營指標上去分解和提升。比如說通過對交通事件的感知分析，能夠實時預警和誘導，促進通行效率提升，是不是可以帶來承載力的增加？如果我們應急響應速度更快，能夠更快速疏通擁堵，是不是可以滿足車流量的增長？如果在收費站，我們用一些小的創(chuàng)新和改進把現場處置和運營效率提升，保障收費站暢通，是不是可以實現承載力增加？如果我們的收費、指揮調度、應急處置這些指標，每一個都有一些提升和增長，就有可能保障我們路網在大流量下依然可以安全、高效、暢通。

          各省的高速公路管理單位對這些觀點都很認可，現在大概有10個省份提出希望跟我們一起研究智慧高速解決方案，用更落地的方式來提升業(yè)務指標，建設智慧高速。我們正推動一些省份一起來量化分解業(yè)務指標，看看到底哪些指標對路網承載力有重大影響，這些指標需要通過什么方式來提升。業(yè)務指標的量化分解，實際上就是智慧高速工程建設方案制定和試點應用的指導方向。

          智慧高速建設的第二個目標是：準全天候通行

          通過技術手段或運營手段改進，保障路網在車流量增加的情況下仍然能安全高效通行，是路網承載力倍增的一個方面。另一個方面，路網運行時長的增加也能帶來承載力倍增。高速公路在極端天氣或者是養(yǎng)護施工時，都會進行交通管制，很長時間甚至是封路的，不能走的，這大大降低公路利用率。所以我們第二個目標是實現準全天候通行。首先劃分事件類型，看看因為什么樣的惡劣天氣封路有多久、什么情況的養(yǎng)護施工會影響通行?；谶@些，我們就可以通過一些技術手段或組織管理的改進，去實現在保證安全的前提下，減少高速公路的封路時間。這樣既能提升出行者的體驗，又能增加高速公路運營時長，同時也可提升道路經營者收益。這里提到一點我們運營單位一直很困惑的事情：智慧高速建設投入那么大，收益到底是什么？實際上，一方面是路網運行效率和安全提升帶來的社會效益，另一方面就是通過路網承載力倍增，給高速公路業(yè)主帶來的經濟回報，從而形成投資收益良性循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展機制。

          智慧高速建設與自動駕駛

          我們一直說“聰明的車”需要“智慧的路”，那么到底什么才是智慧的路？我們建設智慧高速，預設的車輛需求不一定是車輛真正的需要。最近我們中心給主機廠發(fā)了調研問卷，希望了解車輛在L3/L4/L5不同等級的自動駕駛階段需要道路提供什么信息，需要提供信息的精度、要求等。目前已經收到一些主機廠的反饋。很多主機廠生產或設計的智能車輛，已經具備了一定視距內自主采集信息和處理信息的能力。這是單車智能可以解決的問題，那路方要解決的應該是單車智能解決不了的問題，比如說超視距的信息?！爸腔鄣穆贰卑殉暰嗟男畔⑻峁┙o車，由車的計算和決策平臺來進行自動駕駛的決策，我們是跟單車智能互為補充。并且在自動駕駛領域，我們要以需求為導向，讓路和車真正“對話”起來。調研過程中，有些車廠就問我們，C-V2X的路側終端什么時候可以布，多少米布一個？ETC的路側設備要多少米布一個？我的觀點是，設備怎么布設，不是我們去預設的，而是要看車需要什么信息，多長距離、什么情況下需要這些信息，我們是根據需求來制定建設方案。另外，道路對自動駕駛車輛的支撐不是一步到位。現在路上自動駕駛車還很少，我們可以先研究試驗。在自動駕駛車萌芽到普及的過程中，可能很長時間都是自動駕駛車和普通汽車混行的狀態(tài)，我們更應該考慮的是在混行狀態(tài)下，交通如何組織、管理和服務。

          智慧高速系統(tǒng)建設方向：充分利用現有系統(tǒng)。

          車路協同也好、智慧高速建設也好，都要定位于解決實際運營問題。所以從工程建設、系統(tǒng)建設、工程應用等方面來說，不是要用最新的最高大上的技術，而是要用最實用的、最有效率的、最有效果的技術和手段。智慧高速不是另外建一套系統(tǒng)，而是充分利用現有系統(tǒng)?，F在高速公路已經有通信、監(jiān)控、收費、指揮調度、出行服務、道路養(yǎng)護等一系列系統(tǒng)，各個系統(tǒng)之間相互獨立，只支撐自己的業(yè)務，存在一定的資源浪費。智慧高速建設要把現有系統(tǒng)互通融合起來，充分發(fā)揮每一個已經布設的設備價值，發(fā)揮聚合效應，這樣需要補充的設備就沒有那么多。

          首先，信息感知維度-統(tǒng)籌考慮業(yè)務目標。首先應全面梳理目前各個系統(tǒng)已有的感知設備，分析我們的業(yè)務需求和服務目標，通過這些來判斷現有布設的感知設備夠不夠？如果不夠，需要在什么樣的點位上補充什么樣的設備。

          第二個，信息處理維度—全面推動AI應用。我們監(jiān)控也采集信息、收費也采集信息，我們要做的應該是把各個系統(tǒng)采集的數據匯聚起來，可以通過AI進行分析和處理，識別出事件信息。一方面可以為出行者提供相應的信息服務，另一方面也可以支撐各塊業(yè)務做得更好。

          第三個，用戶服務觸達維度—充分利用ETC系統(tǒng)。現在，高速公路主要通過情報板或是跟第三方導航合作來推送一些信息，后續(xù)車路協同用什么方式、什么設備來快速觸達司乘人員或是車輛呢？實際上，我們已經有一個現成的通訊通道，就是ETC。

          ETC本質上是一種通訊手段，也是一種車路協同應用。它基于5.8GHz DSRC技術，不止可以用來收費，也可以用于車路通信。我們現在路側有26000多個門架，還有2.26億ETC用戶，有非常好的車路協同設備和用戶基礎。我們把收費系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)打通后，可以通過ETC門架將上游識別的交通事件信息發(fā)送給途徑車輛，利用車載OBU的連續(xù)蜂鳴提醒車主有事故發(fā)生，再結合情報板做相應的誘導，以便于車主提前采取主動安全措施。

          傳統(tǒng)后裝OBU設計的出發(fā)點主要是收費，人機交互相對簡單。下一步，在推動ETC前裝普及的過程中，進一步推動ETC與汽車CAN總線連接，實現與車機互通。這樣OBU收到信息后就可以通過車載音響或屏幕進行直觀的信息交互，實現更高級別的車路協同。如果是自動駕駛車，它還可以把收到的路側信息傳遞到計算決策平臺，為自動駕駛規(guī)劃決策提供基礎數據支持。這個也是基于ETC實現車路協同，以及未來支持自動駕駛的一個演進路徑。

          依托成熟的ETC系統(tǒng)，可以快速落地車路協同應用，可以在短時間內實現大規(guī)模的用戶服務，能在一定程度上提高路網運行的安全和效率。ETC可能不是最先進的技術，但它是目前成本最低、效率最高、基礎最廣、實現最快的一條路徑。對于新技術，我們可以同步研究實驗，然后成熟一個納入一個，這樣不斷地來補充我們高速公路運營能力和水平。

          第四個，業(yè)務協同維度。數據處理之后的信息，不止能夠服務于用戶，還可以反向去支撐高速公路運營管理相關的業(yè)務。比如說交通流量對道路養(yǎng)護頻率、養(yǎng)護內容是不是有影響？現在業(yè)務系統(tǒng)是獨立的，業(yè)務部門也是獨立的。通過系統(tǒng)融合互通，一方面可以促進業(yè)務之間的相互協同，一方面也能進一步提升交通從業(yè)人員的能力素質，比如干收費的也要懂監(jiān)控，這樣就能形成這個業(yè)務的良性發(fā)展。

          今后，路網運行、養(yǎng)護、服務、救援、應急等業(yè)務的信息化和智能化特征都將越來越明顯，信息系統(tǒng)的角色也將越來越重要。我們應該充分結合既有應用基礎和運營服務需求，在智慧高速和車路協同發(fā)展過程中從服務倒推，科學合理地控制建設和運營成本，分階段建設規(guī)劃、不斷演進，并充分考慮與綜合交通運輸體系的銜接，支撐“水陸空”融合發(fā)展，走出一條中國特色、自主創(chuàng)新的高速公路智慧化之路，為用戶提供安全、便捷、高效的出行服務。