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“聪明的车”爱上“智慧的路”
发布时间 2019-07-17 09:24:30 来源：中经纵横
什么是我们未来出行的场景？相信大家会异口同声地说自动驾驶。诚然，自动驾驶是我们对未来城市驾驶出行的美好畅想，不过，要真正实现并普及仍需一段时间。随着近年政策的大力支持，加上科技厂商、汽车厂商、互联网企业、物联网企业等研发的投入和相互“合力”，拥有5G网络低时延、高带宽、广连接等优势的车路协同成为智能交通发展的“新赛道”。
从去年开始，广州、北京、无锡、上海等地陆续发放自动驾驶测试牌照和开放测试道路。今年6月，工信部正式颁布5G商用牌照。多家厂商、互联网企业不仅推出车路协同战略，有的更局部“落地”新一代智慧交通的应用终端和整体方案。近日，在黄埔区5G车联网（智能网联汽车）产业创新发展论坛上，黄埔区、广州开发区与广州市公共交通集团有限公司、工业和信息化部电子第五研究所签署战略合作框架协议，在黄埔区、广州开发区共建5G车联网先导区。不久的将来，黄埔区、广州开发区将出现200台以上自动驾驶出租应用示范服务和10条以上自动驾驶公交应用示范线路服务。
文、图/广州日报全媒体记者文静（除署名外）
小车图@视觉中国
车路协同，采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，充分实现人车路的有效协同。
V2I：车对基础设施通讯通信
V2R：车对路侧设备通信
V2P：车对行人通信
V2V：车对车通信
V2X：车对外界的信息交换
智慧锥桶、智慧电杆成道路“眼睛”
数据上传仅需秒级
在近日举行的2019MWC上海，一个“智慧的车”+“智慧的路”的全新场景吸引了参观者们的驻足。“这是一辆聪明的车，拥有自我感知和与人交流的能力”，这台吉利的全新电动车型安装了T-Box（车载信息单元），就相当于汽车“大脑”，搭载了车规级模组，能实现汽车与后台系统、手机APP之间的通信，依托无线通信、GPS和CAN总线集成等，为车主提供路况信息、导航信息、紧要情况应对预案、远程车辆诊断以及互联网（消息、金融业务、电子邮件等）服务等。
在它隔壁有一条“智慧的路”，路边架设着一个杆子和带有“小红帽”的“雪糕筒”。这个看似寻常的杆子上装着交通红绿灯以及路侧单元（RSU），这个被大家俗称为“雪糕筒”的智慧锥桶，可实现事故现场位置数据的精准采集，一键上报交通事件并秒级发布交通信息，与此联网的导航APP就分别会为公路管理者和出行人员提供相关道路作业事件的提示服务，并通过语音播报对将要经过作业路段的驾驶人员预警，提升司机的注意力。“智慧锥桶定位时间小于5s，定位精度亚米级（小于1m）。”
据了解，智慧锥桶是高新兴和高德软件合作推出的物联网设备。有驾驶经验的司机几乎都遇到过这样的情景：在城市道路上驾车行驶，怎样才知道前方道路施工？要不是临近施工位置看到摆放在路边的“雪糕筒”才知道，或遇到缓慢行驶的“车龙”，判断前方有施工或是事故……如今，透过手机地图或是联网车载系统就可在出行前预知经过的道路是否施工。
这个智能设备目前在广东、河南、河北、四川、山西、甘肃等地方均有“落地”。高新兴解决方案专家李凤娜表示，“未来，智慧灯杆将承载更多的功能，比如将5G的小微基站和路侧感知设备挂在上面；在跨海大桥上加入横风监测器；在容易发生自然灾害的山区，加入相应的监测器……这些就是因应不同的环境需求配置相应的感知系统。”
“精密”的路侧设备
目前500米~800米部署一个
车路协同简单地理解是“车端”与“路侧”两者间的数据交互。在当前车路协同解决方案中都提到要在“车端”和“路侧”安装摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器以及通信设备。国内方案商解释道，在公路方面，有一个包含交通类通信基站的智慧路侧系统；还有就是路侧感知的系统，这是与路侧的基站结合，如天气等环境的感知、毫米波雷达对道路事件等监测和感知，以及激光或者视频对周围环境的感知。
感知之后，还需要进行计算。因此，部分路侧设备还具备边缘计算单元，把对环境的感知结合复杂的交通系统进行综合统一的计算，把相关的结果传送给车辆或人。
全媒体记者在采访中了解到，鉴于当前的各种技术，路侧设备目前大概要500米~800米部署1个，才能实现覆盖和数据采集，换言之，在1KM的路面就需要2个路侧设备。这也是暂时只能在部分试点路段部署的原因之一。
未来，路侧设备是否可能增大距离？专家坦言，就建设成本而言，未来会优先覆盖一些道路。随着技术发展，并非任何地方都需要2个/km的覆盖。
全息感知+大数据
让拥堵、二次事故下降
智慧高速作为车路协同的一个应用场景，如今迎来了高速的发展。全媒体记者了解到，国内部分厂商等的技术硬件和终端方案已在江苏无锡、北京延崇、上海临港、广东虎门、海南博鳌等“落地”车路协同，加速推动我国智慧高速、智慧交通的发展。
不久前举行的世界交通运输大会上，高德地图联合阿里云推出了智慧高速解决方案。据了解，该智慧高速解决方案的核心架构是“1+1+N”。具体而言，智慧高速解决方案分为两层：底层是数据处理层，统称为数据底盘（“1”），是智慧高速的技术基础；上层是应用层，统称为应用组件（“N”），是基于智慧高速的数据和技术能力创造的应对不同场景的系列智慧应用。而贯穿数据处理层和应用层的核心能力是状态感知（“1”），即通过视频设备、物联网产品、互联网产品等渠道获取海量交通出行大数据，通过基于人工智能的数据融合技术，快速识别到高速公路的路况、事件信息，一方面提醒管理方及时处置，一方面及时通知用户，实现高速安全、畅通出行。
高德地图副总裁董振宁表示，城市和高速是不同的出行场景，但建设智慧交通的本质都是让路网更聪明，行驶路径也是实现交通系统中个体最优和全局最优之间的动态平衡。智慧高速解决方案也是希望联合高速管理方一起，通过“智能+”科技手段实现高速出行的人、车、路全面协同，让路网更聪明。
未来一年，智慧高速解决方案将在10个省市高速路网落地，目标让合作高速的节假日道路拥堵下降20%，二次事故下降20%。
在业界观点看来，通过车路协同，可实现道路交通安全、车辆安全从“被动”变成“主动”，被动安全都是出事故之后，安全气囊打开，防止意外，而主动安全是在出事故之前预警，规避事故的发生，这相当于主动防止事故的发生。
李凤娜表示，智慧公路是具备自感应、自清洁、自修复等功能，真正的智慧公路是能实现环境的全息感知。“交通事故往往会在很短时间内发生，智慧公路是应该能随时去感知交通的情况，然后把感知结果经过分析处理和运算，及时通知到车主或是行人。”
去年2月，交通部下发《交通运输部办公厅关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》，当中关于路运一体化车路协同，基于高速公路路侧系统智能化升级和营运车辆路运一体化协同，利用5G或者拓展应用5.8GHz专用短程通信技术，提供极低延时宽带无线通信，探索路侧智能基站系统应用，选取有代表性的高速公路，以及北京冬奥会、雄安新区项目，开展车路信息交互、风险监测及预警、交通流监测分析等。
车路协同
将成5G时代重要应用之一
业内人士告诉全媒体记者，随着我国5G技术推进，尤其2020年，国内运营商都全面转向独立组网，将5G网络中低时延、广连接等优势充分发挥，人-车-路协同将成为5G时代很重要的应用场景之一，“这也是为什么各大科技厂商、汽车企业、互联网企业、运营商大力投入其中的主要原因，谁也不想在这条赛道上‘缺席’”。
当然，我国5G商用才刚起步，因此各大车路协同的方案商、平台商等一方面是着力于在当下4G等网络环境下最大可能地让车路协同阶段性“落地”，另一方面则是致力于研发基于5G等新一代网络技术下的人车路云协同。
当前国内有城市已开展车路协同的应用，整个方案是基于超300项的电子车牌核心专利，物联网方案服务商在对包括货车、渣土车、公交车、校车等通勤车辆在内的3万辆车进行汽车电子标识部署，设置路面采集基站1000多套，并安排了5个发卡网点，从而实现“聪明的车”与“智慧的路”之间协同。
日前，广州市公共交通集团有限公司大数据总监谢振东在黄埔区5G车联网（智能网联汽车）产业创新发展论坛上透露，广州公交集团联合广州联通、华为、文远知行、深兰科技、金溢科技、信投和工信部五所，在广州生物岛共同组织建设并开展了自动驾驶MaaS应用试点和5G_V2X车路协同的试点工作。目前广州联通已完成了岛上全部12个5G红基站的部署，广州公交集团已与公安交警对接了信号灯车路协同的技术方案。
早前，华为提出了交通智能体TrafficGo，据介绍，这个交通智能体包括了全域协同与人车协同计算、实时信号灯调度、精确车辆行车轨迹预判等功能。早前，深圳交警在深圳龙岗坂田43个路口部署EI交通智能体TrafficGo解决方案，试点在线信号配时，其中，关键路口等待时间平均缩短 17.7%，通行“速”“率”齐升。
另外，在早前的一个车联网技术与应用论坛上，中国移动研究院物联网研究所副所长刘玮表示，车路协同分为三个阶段，最开始就是解决路、人等感知，然后在车端进行决策和计算，主要目标是实现L4等级以下的辅助驾驶。第二阶段是未来的辅助计算，现在的车辆自动驾驶有大量的计算单元，一个车上至少有三到五块高性能的GPU，这些计算会带来大量的消耗，假如把计算移到路侧，由路侧辅助计算可以有效地解决计算成本，而且可以更全局感知信息来计算。第三阶段是协作式的智能交通，未来是为了全天候的自动驾驶服务。
“在V2X真正上来之后，以北京为例，交通容量能提升30%到50%，这意味着北京能新增更多车辆。但V2X车辆安装的渗透率低于60%时是没有办法有效起到作用的。”