回顧2021年我國智能交通建設,可謂是繁花似錦、生機勃勃。
我們所探討的智能交通產業,主要體現在城市智能交通和高速公路領域,而這兩個領域智能化和信息化建設是主要趨勢和一種潮流。
以史為鑒,看2022智能交通哪些技術最流行,我們以這兩個維度為主;與此同時,在智能交通產業之中,市場需求升級才帶來技術質變,這也是本文的邏輯主線。
01
元宇宙下的交通世界
交通是經濟行穩致遠的壓艙石,也承載著人民群眾對美好生活的向往。在新一輪科技革命和產業革命加速演進的背景下,元宇宙與交通正在進行一場變革。
其實從行業來看,智能交通是較早與元宇宙倡導的虛擬現實對接的技術產業,其應用雛形是虛擬酒駕、醉駕和不文明駕駛帶來的虛擬事故體驗,讓人警醒也感慨科技的無孔不入。
來看元宇宙下的交通世界,元宇宙可以劃分為現實和虛擬兩個部分,元宇宙下的交通也可以分為現實交通和虛擬交通兩部分。
現實交通,是現實存在的物理交通部分,方式包括陸、海、空、管道等,體系包括監管、運營等,用戶包括管理單位、企業和個人等,形態上包括物理交通及其對應的數字孿生交通(實時映射)兩部分;虛擬交通存在于虛擬元宇宙,如游戲、作品中,可以任意想像,存在于元宇宙虛擬人的心靈世界。
每個人都可以創作自己交通體系,是并行的和多版本的。可以說每一個元宇宙空間都有自己的交通體系。是現實交通的主觀延伸。
在當下,行業里最熱的車聯網與元宇宙極為相關。
V2C車人交互基于人機交互界面的數字化與基于單車相關數據服務應用多元化,V2V車車交互基于傳感技術與車車通信技術的發展,是實現智能網聯中自動駕駛的前提,V2X車與萬物交互作為車聯網的最終發展階段,是構成未來世界的智能交通ITS系統的主要部分,更是鏈接下一個互聯網時代元宇宙的入口。
02
2022城市交通
“碳中和”的一場硬仗
2021年2月24日,中共中央、國務院印發《國家綜合立體交通網規劃綱要》明確指出,加快推進綠色低碳發展,交通領域二氧化碳排放盡早達峰。
作為節能減碳重要一環,交通領域占全國終端碳排放15%,過去9年年均增速5%以上,預計到2025還要增加50%。為此,碳中和技術在交通應用,也開始嶄露頭角,在2022年將持續深化。
同年6月初,交通運輸部部長李小鵬在回答全國人大常委會委員歐陽昌瓊關于“如何推動交通運輸領域做好碳達峰、碳中和相關工作,加速行業綠色低碳轉型發展”的問題時坦言,“這是我們全行業上下必須打贏的一場硬仗,也是在交通強國建設中的一場大考”。
李小鵬表示,在綠色低碳轉型方面,交通部將系統謀劃交通運輸領域深度減排戰略,明確時間表、路線圖和施工圖。并提出多個“進一步”:進一步調整用能的結構,要推廣低碳交通裝備;進一步調整運輸結構,大力發展多式聯運;進一步創新組織模式,采用新的技術、新的方法、新的理念,推動新業態的發展,推動平臺經濟的發展,提升綜合運輸的效率;進一步推動公共出行,形成綠色的生活方式。
什么是碳中和,簡單理解就是,人類活動產生的二氧化碳的數量,和因為人類活動而減少的二氧化碳數量達到平衡,這與交通出行,息息相關。
作為交通從業企業,交通是一個富有使命感的行業,越來越大的城市、越來越多的汽車、越來越多的人口,讓交通問題變得前所未有的迫切、前所未有的嚴峻,為交通安全、交通擁堵、碳排放等問題,尋找最優解,讓我們每個人的出行變得安全、高效、經濟和綠色。
中國已經向全球做成承諾,2030年實現碳達峰,2060年實現碳中和,這就是“3060”國家雙碳目標。智能交通減碳將從車、路、行三個方面著手。
除發展智能電動汽車之外,通過建設高等級智能道路,大力發展車路協同和自動駕駛,構建安全、便捷、高效、低碳的智能化出行服務體系等,可以讓我們的城市更綠色,幫助碳達峰和碳中和,惠及每一個有出行需求的人。
為此,2022碳中和下的城市交通,發展方向朝幾個方面發展:促進交通與城市協調發展打造低碳生活模式,優化城鎮化空間布局和城鎮規模結構,充分發揮城市群和都市圈吸納人口和就業的潛力,構建功能混用、公交導向、多組團集約緊湊發展的城市布局;促進交通出行模式轉變。
比如建議開展MaaS發展頂層設計,明確發展愿景和路徑,以信息技術為支撐打造以公共交通為核心的多樣化、一體化全鏈條出行服務;智能交通助力交通運行效率提升。
未來的交通應是在出行預約的前提下實現人、車、路協同發展,建立不堵車的交通系統,實現系統運行效率最優。
03
F5G
智能交通的“光底座”
智能交通是政策驅動型產業,2020年交通運輸部印發《數字交通發展規劃綱要》,綱要提出數字交通是數字經濟發展的重要領域,是以數據為關鍵要素和核心驅動,促進物理和虛擬空間的交通運輸活動不斷融合、交互作用的現代交通運輸體系。
到2025年,交通運輸基礎設施和運載裝備全要素、全周期的數字化升級邁出新步伐,數字化采集體系和網絡化傳輸體系基本形成。
在這其中,交通運輸大數據應用成為核心,到交通與汽車、電子、軟件、通信、互聯網服務等產業深度融合,新業態和新技術應用水平保持世界先進。
到2035年,交通基礎設施完成全要素、全周期數字化,天地一體的交通控制網基本形成,按需獲取的即時出行服務廣泛應用。
在這個過程中,推動交通運輸基礎設施,是需要信息基礎設施一體化建設,從目前來看,F5G的應用已經讓信息基礎設施建設變得更完善。
在未來,大量的個人、辦公、市政、工業生產、交通物流等數據將會存儲在邊緣節點或者云端,海量實時的數據交互需要極高的傳輸速率和極低的時延。
如果說5G是天上的一張網,那F5G便是地上的一張網,這兩張網緊密相連,缺一不可。
F5G是以光纖為介質的第五代固定網絡通信技術,F5G是ETSI(歐洲電信標準協會)于2020年2月份定義的固定網絡的第五代技術和標準,具備超大帶寬、安全可靠、確定性低時延的特點,主要適用于固定性、大帶寬、低時延和高安全的場景,比如交通互聯網、數據中心互聯和車站、機場工作園區等。
F5G的出現,正在重新定義智慧交通,智慧交通的未來也迫切需要更智能的聯接。
在智慧交通時代,信息數據就像是出行的車流、人流,是社會交通的重要組成部分。而F5G全光網,與城市的街道、城市地鐵和城際的高速路、鐵路作用是類似的,它是信息數據的高速通道,保障了交通場景數據流動的暢通無阻。
傳統交通行業因業務需求,交通部門的垂直信息系統、基礎設施,每個單一信息系統解決的是一個部門的需求,是一個部門所管轄職能的“信息化實體”,這樣的結果是信息完全私有,無法有效進行網絡聯接,發揮不了協同效應。
由于技術受限,數字化轉型一直成為交通行業的難題。隨著新基建風口來臨,傳統的交通體系亟需重構,重構的背后,需要技術的支撐。
F5G技術的加持,為這個行業帶來了新的機遇。作為新基建的基石,在聯接容量、帶寬和用戶體驗三個方面均有飛躍式提升。
04
2022車路協同
一路暢行,依然大熱
車路協同是這幾年智能交通最繞不開的熱詞。
vehicletoeverything,簡寫V2X,意為“車對外界的信息交換”,是智能汽車和智能交通的支撐技術之一,其技術本身,就存在著無限可能。
簡單來說,V2X的作用可以分成三大點:減少交通事故,降低交通擁堵提高交通效率,減少汽車污染物的排放……
美國交通部曾有一項研究表明,如果將美國境內的所有車輛裝有基于V2X的交叉口移動輔助和左轉輔助功能,每年就能夠減少40~60萬的碰撞事故和19~27萬的傷亡人數,挽救780~1080條生命;同時,有了V2X技術,不同車輛間的自適應協同駕駛也將成為可能:通過合理的路線規劃,可以縮減不少排隊等待的時間,從而減少CO2、CO、鉛及硫氧化合物等污染物的排放。
而歐洲的eCoMove項目亦有一份研究成果表明,具備V2X功能的車輛在理論上能減少4%~25%的油耗和污染物排放。
2022,車路協同的玩家更多。
就在不久前,福特的車路協同系統先后落地無錫、長沙、廣州,通過車和道路等基礎設施的相互配合,為我們構建了一個未來智慧都市的模板:具體來說,V2X是車輛與車輛V2V、車輛與基礎設施V2I、車輛與行人V2P、車輛與外部網絡V2N加起來的總和,而福特目前的車路協同系統C-V2X還屬于V2I范疇,采用的是基于現有商用4G蜂窩網絡的通信模式,實現的是車輛、智能基礎設施以及城市交通云控平臺之間的互聯,距離V2X還有點差距。
以最常見的紅綠燈為例,搭載在福特EVOS上的車路協同系統在遇到紅綠燈路口時,可以自動識別前方紅綠燈的狀態和時間秒數,并同步在車輛儀表盤屏幕上會提前顯示。
而且,值得一提的是,在即將轉為綠燈即之前,車輛還會及時發出提示音進行起步提醒,這對于被大車剛好遮擋視線的車主來說,顯得尤外貼心。
除此之外,在福特的這個車路協同系統上還有一個“綠波車速”功能,顧名思義,跟著儀表盤中會出現的綠色波紋提示,只需要駕駛者保持當前的行車速度,就可以順利通過前方紅綠燈。
如果沒出什么意外,該功能甚至可以讓駕駛者體驗到一路綠燈的快感。
車路協同2022更是各家車企必爭之地,其實早在2019年華為和上汽集團聯合車路協同技術共同研發,就已經吹響了中國車企和技術供應商的啟航。
像上汽集團、一汽集團、東風公司、長安汽車、北汽集團、廣汽集團、比亞迪汽車、長城汽車、江淮汽車、東南汽車、眾泰汽車、江鈴集團新能源、宇通客車都在此列。
2021清華作為技術供應商也入局車路協同,他們認為車路協同是單車智能的高級發展形式,能讓自動駕駛行車更安全、行駛范圍更廣泛、落地更經濟。
車路協同像是路燈,而單車智能就像車燈,在兩者協同作用下,自動駕駛規化商業模落地門檻能夠大大降低,加速單體智能向協同智能的轉變。
因此自動駕駛的規模化落地一定需要車路協同。其研究方向在:
首先,基于車路協同的預期功能(SOTIF)能提升自動駕駛安全。以往在極端天氣、不利照明、物體遮擋等情況下,單車智能的感知、預測能力面臨嚴峻挑戰。而車路協同可彌補車端感知不足,有效擴大單車智能的安全范圍。
其次,車路協同能夠擴展自動駕駛ODD(車輛運行設計域)。一般而言,受天氣、行駛區域、時段、速度等因素限制,單車智能能夠感知和應對的駕駛場景有限。而路側的協同感知能夠擴展車輛的感知范圍、能力和場景,從而擴展單車的運行設計域(ODD),進一步提升自動駕駛的點到點能力。
最后,在系統配置上,單車智能除了要投入高昂傳感器、算力設備之外,還需要一套等效的冗余子系統。而車路協同提供的路側設備感知冗余,不僅復用率高避免重復建設,還能實現成本分攤。因此,在同等自動駕駛安全前提下,車路協同可以大范圍實施部署,促進自動駕駛規模商業化的早日實現。
05
大數據技術
打造智能交通“管理中樞”
當智能交通遇到大數據,如同二氧化錳在制取氧氣的實驗中作為催化劑一樣,一場劇烈的化學反應加劇了兩方的共同發展。
隨著城市的迅速發展,交通擁堵、交通污染日益嚴重,交通事故頻繁發生,這些都是各大城市亟待解決的問題。智能交通成為改善城市交通的關鍵所在。
為此,及時、準確獲取交通數據并構建交通數據處理模型是建設智能交通的前提,而這一難題可以通過大數據技術得到解決。
系統利用先進的視頻監控、智能識別和信息技術手段,增加可管理空間、時間和范圍,不斷提升管理廣度、深度和精細度。
整個系統由信息綜合應用平臺、信號控制系統、視頻監控系統、智能卡口系統、電子警察系統、信息采集系統、信息發布系統等組成。以達到四方面的目標:提高通行能力、減少交通事故、打擊違章事件、出行信息服務。
2022的大數據應用,在智能交通出現了諸多亮點,主要體現在以下幾個方面:
01
大數據的虛擬性可以解決跨越行政區域的限制。交通大數據的虛擬性,有利于其信息跨越區域管理,只要多方共同遵照相關的信息共享原則,就能在已有的行政區域下解決跨域管理問題。
022
大數據具有信息集成優勢和組合效率。大數據有助于建立綜合性立體的交通信息體系,通過將不同范圍、不同區域、不同領域的“數據倉庫”加以綜合,構建公共交通信息集成利用模式,發揮整體性交通功能。
03
大數據的智能性能較好的配置交通資源。通過對大數據的分析處理,可以輔助交通管理制定出較好的統籌與協調解決方案。一方面減少各個交通部門運營的人力和物力,另一方面可有些提升道理交通資源的合理利用。
04
提高交通運行效率。大數據技術能促進提高交通運營效率、道路網的通行能力、設施效率和調控交通需求分析。交通的改善所涉及工程量較大,而大數據的大體積特性有助于解決這種困境。
結束語
2022,哪些技術最流行,時間會給予了答案。我們常說一枝獨秀不是春,百花齊放才是春。
可喜的是,2022的智能交通,多技術爭春成為行業技術態勢,同時多技術也都在融合之中,尤其是元宇宙和碳中和等新技術,都在探索智能交通的無限可能。2022的智能交通,將更值得期待。