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刘东波:车路协同助推智慧交通创新升级

2018-11-26 09:45 管理员 次阅读

继2017年无锡所联合华为在无锡小规模技术测试之后,2018年在公安部、工信部的指导下,在无锡市政府的大力支持下,公安部交科所联合中国移动、华为、中国信通院、无锡交警支队等6家核心单位,10家主流车企在内的23家参加单位,共同建成全球首个车联网城市级验证示范环境。在物博会期间,引起了国内外同行强烈关注。

项目示范的规模较大,共升级改造了无锡市2个区240个路口的信号控制、路侧感知设备,并加装了LTE-V2X无线通信设施,试点提供了26个应用场景。

 

为什么在无锡,在这样一个时期,共同开展这样大的验证示范项目?

无锡市是全国的物联网感知中心,每年9月份都会在无锡举办世界物联网大会,无锡具有得天独厚的优势。

现阶段新技术蓬勃快速发展背景下,更加促动我们考虑共同推动这个项目:

首先,是技术产业发展的现实驱动。包括以下几方面因素:

第一个是政策引导,近两年,国家非常重视车联网的发展,成立了专门的委员会,并陆续发布了车联网产业标准体系建设指南,还有自动驾驶测试的指南,国家在政策方面大力倡导支持。

第二个是通信技术的发展,LTE-V2X已经成为国内外发展车路协同、车联网技术产业共同遵守标准,通过LTE-V2X,能实现路侧低延迟高可靠的通讯,而且它支持向5G的平滑引进。更重要的是,未来5G既支持Uu口,更支持PC5口(即蜂窝直连通信技术,也就是路侧控制设施可以直接跟车辆通信)。

第三个是现在汽车行业智能车载终端发展迅速,逐渐普及,无论是新车前装的车基,还是后装的智能车载终端、后视镜等,这方面的技术产品已经很成熟。此外,自动驾驶已成为当下攻关热点:自动驾驶离我们还比较远,还需要比较长的时间走进生活。

完全的单车智能化自动驾驶,在我国的交通环境下一定时期内上路安全行驶的条件还不具备。为此,在车路协同的环境下发展自动驾驶,已成为业内共识。

 

另外一个方面大的背景,在全国公安服务放管服改革的大力推进下,管理即是服务的理念,公安深入到交管各个领域、各个层面。

以前红绿灯状态信息、信号配时信息、绿波设置信息、可变车道信息,道路事故信息等等,都是在公安交管内部使用,很多司机在路上开车是不知道的,很多业内产业同仁也非常希望公安交管部门开放这些不涉及隐私的信息。

为此,这次在无锡交警的支持下,我们尝试大量开放了一些交通事件信息、交通管控信息、交通运行状况信息,将这些信息推送给在用车智能车载终端、新车车基、高德导航、路侧交通诱导屏。

这样的开放做法,将公安管控的信息转化为服务信息,精准的推送出去,推动了公安交管更好的服务百姓出行。

实际上,在车路协同信息开放同时,大量的智能网联汽车,也成为公安交管最需要的浮动车数据,相互支撑。

在这样两方面大的背景环境下,无锡车联网示范项目,对我们公安交管的智能化管控,产生了巨大变革性推动。

我们要推出这些信息,从哪里推?

首先,在道路路口的端侧,要想实时推出灯态信息、路口的方案、以及路况信息,从中心传过来的事件信息,那么在路口必须要有智能化的管控服务设施。

我们是在信号机的基础上进行升级改造,加装了数据交互、处理、通信模块等,在240个路口每一个进口车道也都加装了视频检测器,可以检测每个排队车道运行的状态。

 

第二个,我们把控制红绿灯方案信息推出,拿到视频检测器的信息,进行信号灯配时优化同时,要把这些信息推出去,必然要进行数据交互处理,必须借助无线通讯手段,所以这些功能信号机都要支撑、做得了,为此,我们将感知、控制红绿灯、通信、数据交互等不同单元都集成在信号机机箱里,信号机在无锡,已经不是简单的控制红绿灯机器。

由此,我们正朝着构建路口端侧智能边缘域的方向努力,这是比较大的创新。

除了路口端侧,在中心同样要处理、交互、推出很多信息,公安交管原来自己采集的数据有局限,这一次我们联合高德助力,高德将路段的浮动车数据,共享传到公安中心控制平台,基于采集大量的前端微观数据。

再加上大量的交通施工、管制的信息,再有高德的路网浮动车数据汇聚成在一起,在华为大数据计算平台的支撑下,我们研发城市路网交通运行诊断、优化管控及路况信息发布平台。

有了这些交通数据,才能做到优化管控,才能生成更多的路况,才能转成服务信息第一时间推送出去,所以,无锡示范项目对公安交管智慧交通的创新发展触动非常大。 

那么,推送出去的这些信息有什么用?

首先,对老百姓出行提供精准服务。这些精准服务体现在以下方面:在开车点火的时候,后视镜会提醒驾驶人驾证、车辆年检、违法等信息;开车之前,通过后视镜可以了解,前方路口有没有堵车、施工等,这样出行路况可以提前知道。

在出行过程中,前方路口信号灯态实时传送到车内,时间延迟在20ms内,车主既知道当前路况动态信息,还知道前方路口左转、直行的拥堵信息,可以提前做出选择和反应,路径选择权交给我们驾驶者主动决策。

 

以前开车赶上绿波,大家会感慨交管做的比较好,开车比较幸运,那是因为这些信息老百姓出行的时候不知道。

这次我们将绿波出行及红波等交通管控信息推出,推送前方的可变车道信息,不必开车到了路口再变道,预期让百姓能对路况先知先觉。

手动操作车上的车基或者智能后视镜,对行车安全有较大影响,在这次试点中,我们要求所有交互都是通过语音的方式,也就是语音播报路况,车主可以用语音与智能车载终端进行互动交流。

 

另外,对重点车辆优先通也有很大帮助,公交车、120车装上智能后视镜,它的位置可以实时提供给公安交管部门,当救护车抢救病人时,我们可以让救护车一路绿灯,而且还可以告知给救护车前方的车辆,让前车知道后面有救护车,从而让出生命通道。

公交优先,原来只有公安交管部门知道,老百姓不知道,这次我们把公交优先的信息推给车内和车外路侧显示屏,这样开公交的人和坐公交的人都是自豪的,这才是真正的公交优先倡导和落地。

上述做法总结一下,这就是总体的车路协同应用架构,路侧端大量的感知控制信息,通过蜂窝直连的技术传给车辆,这是一个通道;另外一个通道,我们公安交管中心路网运行诊断、事件信息,通过V2X服务平台传给出行服务平台。

 

我们在做无锡车联网项目时,涉及到科研、公安交管、通信、车企、云平台运营服务商行业,在多行业共同协同努力下才做得到的。

这次来天津学习途中,学习了习总书记一句话,非常切合现在智慧交通不断创新升级的状态,分享给大家:“一些重要的科学问题和关键核心技术已经呈现出革命性突破的先兆,带动了关键技术、交叉融合,群体跃进,变革通过的能量正在不断的积累。”

在交通领域,将来应该有大量的AI和边缘计算技术不断在创新突破,无线通信中RSU ,5G也好,有大量的新技术新产品在不断突破,如果整合多行业新技术、构建一个新生态,会给智慧交通带来不一样的发展局面。

车路协同,自动驾驶,智慧交通都不是独立的。在打造智慧城市的大环境下,车路协同、自动驾驶应该更多的融入到整个城市智慧交通这样大的框架体系内,智能网联的大量信息也能反哺赋能智能交通和百姓的出行。

我们在无锡的示范只是一个开始,一个规模化的验证,还有很多事情要做:

1. 前端应用和平台。前端应用还有很多没有做,我们车载终端大量的功能信息推到前面去,如何更好的提醒百姓出行,给百姓精准的路况辅助其安全驾驶,还有很多事情要做。同时在公安交管的平台还有很多工作要做。

在无锡,高德把互联网移动运营数据全部传到平台上,接下来百度也一样跟进,我们要把路况、管控、事件信息推给高德和百度,高德和百度会把他们的导航做的更精准,把路况巡航做的更好,这是一个共赢互利。

2. 信息交互安全及身份认证。在初期示范过程中,信号机、路侧、通信平台推送数据时,是没有过多考虑信息安全的,采用广播的方式来播放,不知道这辆车是谁。

接下来需要考虑你是谁,我是谁,然后才能握手通信,在基于电子身份认证基础上,才能进行信息安全交互。车辆的身份可以通过汽车电子标识实现。信号机同样要进行数字化身份的标识,才能进行安全的信息交互。

3. 交互的标准和初步规范需要制定。涉及到汽车、智能车载终端、通信等几个行业,正在联合考虑这个事情。我们正在启动做这个事情,包括信号系统、信号机,可变/限速、车道,这些带电的、可联网的、将来要进行数据交互路侧管控设施。

通过做无锡的车联网,我们有很大的感触:未来的智慧交通,首先要做好生态,任何一家企业、一个行业很难独立完成,我们需要携手共同打造一个新生态,共同遵循现实可行的技术发展路径。

公安部交通管理科学研究所  刘东波

(转载自微信公众号“赛文交通网”)


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