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发展智慧公路任重道远,重在先行先试

已有 1904 次阅读 2019-7-27 10:37 |系统分类:科研笔记


                    发展智慧公路任重道远,重在先行先试


长安大学 徐志刚 李立


智慧公路是一种多功能集成的道路基础设施系统,可以提供大量全局、实时和先验信息,辅助智能网联汽车环境感知和即时通信,消除行车安全和交通拥堵隐患,通过“聪明的车”+“智慧的路”使得未来道路交通系统能够更加安全、高效、环保和舒适。当前,在我国智慧公路建设已成为一个热点话题,经分析产生此现象的主要有以下原因:

1、我国高速公路骨干路网已基本成型、通车里程已居世界第一,如何通过车路协同、人工智能等新兴技术提升道路运输效率,从而满足人民群众日益增加的客货运输需求已成为道路运营企业关注的焦点。

2、以“互联网+”和“人工智能”技术为代表的新一代信息技术在诸多国民经济重大产业领域的成功应用,促使越来越多的道路运营企业希望通过对交通基础设施进行信息化和智能化改造,从而实现降低运营成本、提高运营效率、提升服务水平的目的。

3、大量长期致力于自动驾驶技术研发和应用的企业和机构发现,仅依靠单车智能很难应对高速公路复杂的行车环境,因此需要借助车路协同技术实现智能网联汽车的上路安全和自主高效运行。

其实,智慧公路并非一个新鲜事物,早在20世纪60年代美国通用汽车公司就提出了自动公路系统(Automated Highway Systems,AHS)的概念,并获得了美国联邦交通部持续多年的研发资金支持,但是此项目最终并未大范围部署和实施,其主要症结在于找不到可持续的盈利模式,从而收回智慧公路的前期建设和后期维护费用。近年来,随着路侧智能感知和通信设备研制成本降低及移动互联网技术的广泛应用,美国交通部再次启动了车路协同技术的研制,并在纽约曼哈顿、佛罗里达州坦帕市区、怀俄明州公路货运走廊等三个地方开展了智能网联汽车大型示范项目(Connected Vehicle Pilot Project)的验证性部署,以期通过DSRC短程技术实现对道路交通事故的主动预防和自适应交通信息的发布。欧洲、日本和韩国也开展了相关试点项目。我国交通运输部于2016年发出通知,决定在北京、河北、吉林、江苏、浙江、福建、江西、河南、广东九省(市),加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点,标志着我国已经在国家层面开始高度重视这一领域。

从60年代AHS概念提出至今,智慧公路已经历了“概念设计、通信技术驱动、绿色能源技术驱动、车路协同与自动驾驶技术驱动四个阶段但是智慧公路离真正的商业化运营还有相当大的距离,许多核心技术有待攻关解决,如:基础设施与车辆状态的全方位透明感知、路侧传感器的优化布置、多模式传感器数据的融合利用、通信网络可靠性提升、特殊路段和GPS信号盲区的车辆高精度定位;同时还存在的一些法律和伦理道德障碍有待解决,如:由于路传感器或者通信网络不稳定而导致的自动驾驶交通安全事故如何定责?道路运营方对行车轨迹的全程监控是否侵犯了司乘人员的隐私权?另外,有关智慧公路定义与名词术语、车路通信制式、路侧设施配置原则、路侧设施与监控中心功能划分的国家、行业、地方等标准规范需要尽快出台。

我国智慧公路建设任重道远,但是通过先行先试,可以带动基础设施、物流、电子、通信、传感器、计算机等相关产业的应用对接和技术升级转型,帮助相关企业快速突破和掌握核心技术,从而有助于推动我国《智能制造2025》和《交通强国》等国家重大战略目标的实现。我国可以在借鉴发达国家经验的基础上,率先在重点运输走廊、港口及大型物流园区的集疏运道路等特定区域开展试点应用,通过总结经验、渐进发展、制定相关标准法规,形成一套循序渐进和科学稳妥的智慧公路部署和推广战略。另外,也可利用交通运输部推行的取消高速公路省界收费站的政策为契机,开展与现有高速公路机电系统相兼容的智慧公路设计,在避免重复投资和重复建设,在实现自由流收费的同时,进一步实施高速公路的智慧化水平。作为智慧公路的有益探索,近期齐鲁交通集团与长安大学赵祥模研究团队将莱芜至滨州的26公里长的废弃高速公路打造成了一个封闭式智能网联高速公路测试基地,能够在保证绝对安全的情况下对各种通信传感、决策控制的智能车路功能进行性能测试,为大规模开展高速公路的智慧化改造提供技术储备。与此同时,杭绍甬高速、京张高速、京雄高速等国内高速公路项目有意通过规划和建设自动驾驶专用道,在实际道路上开展智慧高速技术的先期示范应用。这些项目的开展实施会将我国智慧公路技术和应用推向一个新高度,有助于实现我国智慧公路技术与发达国家的跟跑、并跑甚至领跑的跨越式发展。




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