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马万经:智能网联交通发展路径探索

发布日期:2022-11-14 19:42   浏览次数:2915

2022年11月8日-10日,由中国汽车工业协会主办的第12届中国汽车论坛在上海嘉定举办。作为党的“二十大”召开后的汽车行业首场盛会,本届论坛以“聚力行稳 蓄势新程”为主题,共设置“1场闭门峰会+1个大会论坛+16个主题论坛”,以汽车产业的高质量发展为主线,与行业精英一起贯彻新精神,研判新形势,共商新举措。其中,在11月9日下午举办的“主题论坛4:智能交通技术发展与创新应用论坛”上,同济大学交通运输工程学院教授、党委书记马万经发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:
图片4
尊敬的各位领导、各位嘉宾,大家下午好!非常荣幸能有机会在这样一个论坛上分享关于智慧交通我们的一些看法。我们都知道嘉定是全国乃至全世界闻名的汽车重镇,这毫无疑问。

刚才李区长也谈到,在“进博会”智能交通上海论坛上,我们嘉定新城是作为上海智慧交通的代表,有一个5分钟的宣传片,也展示了我们嘉定在智慧交通这个领域强大的工作效果。

我接着刚才刘主任谈的怎么样让智慧的路赋能智慧的车,我更多想说的是车辆的发展,特别是关联技术的发展,怎么样反过来会影响智慧交通系统。同样,这种影响也是双向的。

分三个部分:

一、研究背景

交通强国对交通提出了更高的要求,“强国”不可能是前100,应该是数一数二的。交通体系提出了更高的要求。全世界各国,比如说美国毫不掩饰探讨新一代智慧交通发展中如何保持它的领先甚至垄断的地位,无论是技术的研究还是产业的投入,都在源源不断注入体系里面。

交通本身和我们车辆密切相关,它可能还会和关联的一系列的技术(相关),无论美国、欧洲发达国家,都在这方面做出非常多深刻的分析,以后怎么样去更好战略发展的路径和投入?

技术会变化,行为也会变化,人们是不是会接受自动驾驶的各种功能,同时它的商业也在不断变化,不断推动交通系统的发展,人们关系交通的时候,从原来出行满足需求就可以了,变成我们如何满足高质量的出行,如何提供更公平的,让所有人,包括老人、小孩、行动不便的人都能享受交通系统,这是大的方向,所谓多目标的方向。这个多目标方向发展过程当中一定会涉及到汽车产业的发展,因为对技术提出了非常高的要求。

中国交通拥挤是很多城市典型的特征,同时我们必须注意到混合交通流带来的挑战。我们说世界各国都是混合交通流,只不过我们各个方面量都很大,我们在迅速发展自行车系统、交通系统,这种混合会非常复杂。同时,我们必须直面一个问题,老龄化在中国产生深远的影响,这种影响可能会越来越大。

无论是技术,车辆的技术,还是智能交通都会对这个问题有深刻的响应和答复。

今天开的是汽车的论坛,各位可能很多对汽车的发展有非常丰富的了解。从国际前沿上来看,人们认为要迅速为智能车的应用,特别是朱教授提的无人车的实际应用扫平障碍,包括中国也好、英国也好,2022年无论立法、保险上都会有突破。换言之新技术对于车辆的改进之后,车辆进入实际应用已经是迫在眉睫的事情。

二、发展路程

基于这样一些分析,我们看看将会迎来一个新的体系,我们认为是智能网联交通。传统的交通流,在道路上走的驾驶的会变成混合的流,混合流有人开的车、网联车、非网联车,也有不同智能程度的车,我们认为是新型混合交通流,混合交通流里面网联非网联是一种混合,不同程度的异智也是混合,这种体系我们认为是智能网联交通,这是相当长一段时间内需要直面的问题。

一般意义上说纯粹的自动驾驶体系要相当长时间才能完全落成,一定会在范围内处于混合的状态。

既然智能网联交通是智能交通发展的一个新的趋势,智能交通怎么发展起来的呢?中国也好、世界也好对技术的敏感性还是很强的,一开始智能交通的发展就跟车辆的发展有关系。最早“智能交通”词怎么提出来的呢?1993、1994年的时候,人们随着自动化的车辆和高速公路的发展,才提出来,当时我们公路学会的副理事刘以成先生就在《世纪之交的中国公路交通科技——新春献词》里面特别提到了智能交通的发展,我们说汽车也好、交通也好,它们是相辅相成在这个体系中相互成就。

我们回顾一下,这么多年来智慧交通到底走了一个什么样的历程?比如说全世界著名的领域,有代表性的“交通大会”为例过去十年,我们看出行怎么样提供更高品质的出行服务?赋能,无论赋能产业,还是赋能相关技术创新,特别是支撑高质量的城市,成为主题演进的主要方向。换言之,我们的智能网联交通也要在这个过程中发挥作用的。

具体而言,我们结合车辆的发展,结合自动驾驶相关的技术发展,我们分析一下可能未来对于交通而言发生的变化,进而能够看到在这个过程中我们智能网联交通怎么样的发展路径。

1)数据。传统交通系统里面一直想办法要做的一件事我们要有各种各样的检测器,包括刘主任讲的通过ETC获得车辆的信息,我们想办法知道这个车从哪来到哪去,在哪里呢?可是以后在智能网联的环境下,我们的网联车本身可能就是一种提供数据源的手段,我们的智能网联车也是感知整个交通状态的手段,车辆原来是检测目标,以后会变成检测的手段,无论是车辆本身提供的轨迹数据,还是车辆检测器,这些车辆车身的检测器它能够提供的信息,都会成为我们智能交通的感知源。

如果这种事情变成普遍的情况,比如说我们车辆普及到一定程度之后,也许我们并不需要那么多路测的检测装备了。对于这件事情的关注全世界范围内都是如此的,比如说英国人会说,我们可能从目前来看大概有7个领域可以应用到智能网联相关的数据,包括停车、交通的分析,也包括我们设施的养护维修,当然也包括信号的优化,这些体系里面都会得益于这些信息的丰富。

美国2022年发布了一个报告,去分析特别针对网联车提供的一组数据,所谓的GPS统计数据,以前就是活动车,以后可能会有更高精度的,比如说网联车1秒钟有10个点的轨迹数据,它怎么样用在交通系统分析评价过程中,其实有非常高的应用。比如说有88%调研的单位都已经用了这些数据去做智慧交通的相关服务。

各位本身很多都是车辆里面的专家,如果你车辆之间的数据能够协作的话,不同车之间可以传递数据的话,为车辆本身的辅助驾驶、自动驾驶提供更好的信息来源。

对于交通而言,我们这个数据可能不仅仅是说是这个网联车的数据,还包括网联车本身装备感知数据,还包括常规各类检测的信息这些数据,断面的数据和连续的施工轨迹的数据,以及连续的施工检测的数据,之后我们可以做各种各样的应用和分析,对于智能交通而言以前是很难获得的,一直以来都受限于这方面的影响。

2)管控。做交通管控的时候重要的问题是影响交通流的变化,通过红灯绿灯调整车辆的通行权分配,去改变车辆的速度等等的。我们想去改变车的,以后如果有自动驾驶,或者网联的自动驾驶,网联的驾驶员可以成为志愿者的话,这些车本身可以以车控车,我们可以让这些车缓解交通拥堵,这是一个真实的数据,我们用了美国华盛顿西雅图的一段高速公路的数据,它的实验数据我们分析了二十几辆网联车可以改变每小时接近5000DCU各种各样的拥堵状态,无论是排队长度还是拥挤的时间,都会因为20几辆车速度的建议值而发生改变。

当然如果我们有了网联车之后,我们静态设施可以动态化利用,可以让这些设施什么时间、什么时段允许这些车辆进入、离开,我们可以大幅度提升设施的利用效率。

这是一个例子,我们各位在路上开车,在高速公路也没有遇到匝道就堵了,但是你就会堵了,这就是幽灵式的阻塞,它的来源是什么呢?来源是个人驾驶行为的差异化。那么自动驾驶以后,这些车可以通过它控制的调整,这个实验能够表明可以去缓解甚至一定程度上消除所谓的幽灵式堵塞。

右边是一个视频,我们看如果我前面堵了,可以通过车辆本身的控制去缓解、调整到达量,会影响(交通)。这是交警的处理方式,如果是网联车或者是自动的车辆都可以通过这种方式改变,以车控车。

有了这些东西以后信号系统也会发生变化,这种变化可能是非常巨大的,这边是速度与激情,如果这个系统被攻破,它可能会成为危害社会的工具,当然你可以做得更好,所以有好有坏,信息安全变得尤其重要。

在美国也好,在全世界也好,已经有非常多的研究者在研究,怎么样用这些数据去做好城市交通的运行管控,比如说这是美国交通部资助的一个项目,多模式网联环境下的控制系统,直接可以用车的数据调整信号灯,反过来影响城市路网,特别是里面紧急车辆通行的情况。

3、安全。无论是车辆技术,还是智能网联的技术,安全都会是一个主要的战场,如果有了辅助驾驶的一些能力,安全可能会有很大的潜在价值。

我们做了一个研究,从全世界范围来看,因为每个国家的行为、事故特征是不一样的,不同国家可能采取不同的辅助驾驶的技术,可能会取得不同的效果。

比如说在中国,变道预警和行人碰撞的功能尤其重要,至少根据我们已有的数据大量分析和研究。

特别是在我们国家,其实全世界也是如此,人们特别重视“减碳”,你怎么才能让“碳”的盘查是精准的,以至于你可以去交易,这就变得非常重要,如果以智能网联车辆的帮助,它提供的数据以及它提供的信息,能够让我们更有效去盘查交通系统的碳排放,这样我无论评价交通的改善项目,还是评价我们的应用系统,从碳的方面都可以做得更加精准。

一旦有了这方面可以进入循环交易体系,让经济项目变得可持续,这也是智能网联项目带来很重要的变化。

4、出行。除了前面几个之外特别关注大城市你的出行服务怎么能去改善,我们都在全世界范围内推广,中国尤其如此,是我们的基本国策。你看可能是各种原因,不管怎么样地面交通的运量在下降。我们会提出来无数多的问题,我们怎么去对策这个问题,我们到底发生了什么?这和经济的发展,和人们的选择有很多关系,毫无疑问和我们提供的服务品质有关系,因为经济发展之后,人们对于出行服务的品质越高,在选择的时候就会有更挑剔的视角。

智能网联之后无论是机动车还是网联车,它可能会促进出行模式的变化,比如说共享车,甚至一定程度的,刚才讨论自动驾驶的出租车等等,这些体系可能会改变出行服务提供的模式。

当然说出行即服务,当中很重要的一个方面如果这个体系是自动的那么运转得会更好,不仅仅是一种方式,是多个交通的整合,非常重要的问题我们不喜欢换乘,不喜欢换乘中间耽误的时间和浪费的精力。

同时,我们还说一旦有了这种出行服务之后,我们交通的管控,我们现在是说交通拥堵我们去调一调,可能以后你在出门之前,我甚至可以调控你的目的地,调控你的出发时间等等,这些会带来我们整个技术的变革,这也是智能网联可能会带来的一系列新的趋势。

三、总结展望

基于这样一些分析,总结一下可能基本的判断。

1)从国家布局来看智能网联的发展路径,其实它和智能网联汽车的发展密切相关,从一开始中国制造到智能网联的示范区,到指南,这都是对于汽车产业的发展,但这个产业的发展因为本身无论是测试、应用、示范都会用在路上,这些文件都会逐渐开始体现对道路方面的要求。

2)对这方面要求越来越高之后,人们会发现反过来这些技术的发展和应用,我们不用等到无人驾驶,这些技术应用会引起整个交通系统的变革。包括我们在嘉定的“双智”项目的试点工作上,主要在汽车城的带领下,我们在分析这些东西我们怎么样才能够真真正正去解决实际的问题。

从一开始可能是我们服务产业创新做了一些测试区,随后又开放道路,在服务产业推动技术变革,现在我们必须让这些事情解决交通问题相结合的环境下。

我们在潘总这边的带领下,在嘉定区整合相关的力量,我们在推动“双智”项目,我们提出来能不能做一个智能网联的操作系统和开放应用平台,我们能让我们做的设施真正为网联研发的企业提供服务,同时既能够为网联车,也能够为非网联的车辆,目前而言交通的车辆才是交通的主流,那些人的比例更大。我们可以兼顾这样一些产业和技术的功能,怎么样完成这些事是非常重要的,所以我们也努力去把车路协同的建设、双智城市的建设结合到一起,最后达到交通本身必然会影响城市的变革,无论是产业的变革还是空间的重塑,才能充分发挥智能网联带来的价值。

这个事情很难,国家本身要求很高,面向未来来看我们如何做到平滑的对接,我们新技术、新产业、智能网联的体系,和我们原有体系能够平滑的结合在一起,有很好技术发展的同时又比较好的商业模式,能够推动整体技术的进步,可能是未来重要的发展方向。

以上就是我简要的汇报,非常感谢!

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅) 

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