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中国公路学会交通工程
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注:文章内容转自 赛文交通网
The following article is from 赛文交通网 Author 于泉
2019年,中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》,首次将智能交通系统(即ITS)写入纲要,为智能交通系统的发展提供了便利环境。在智能交通创新方面,推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合,积极改善以往系统不足,使交通系统变得更加先进和成熟。
在第四届(2021)智慧高速产业发展论坛上,北京市智能交通协会副秘书长于泉进行了“智能交通技术发展趋势浅析”的主题演讲。汇报内容特点鲜明,首先是技术新,演讲内容对全球流行的最新技术均有所涉猎,甚至论坛前一周刚应用的技术也囊括其中;其次是内容全,对城市交通、高速公路、宏观技术、微观技术等领域,报告都大致进行了总结。
以下为于泉的演讲实录(赛文交通网整理,有删减)
国际智能交通现状
这是美国最新的统计报告,从V2X、V2V、V2I、V2P四个方面对美国2020全年的交通情况进行了统计和数据介绍,此前国内的智能交通发展一直处于跟随国际发展的态势。
统计报告显示,V2X (车对外界的信息交换)技术及自动驾驶潮流,国内也是跟着美国的技术逐步兴起的,但进展速度很快。报告数据显示,初步估算,在交通领域应用V2X技术,能有效降低美国80%的交通事故。
V2V,是指车辆终端彼此直接交换无线信息的通信技术,也就是单纯车辆之间的沟通。应用V2V技术,美国一年可以减少约592000次的交通事故碰撞次数。
再看V2I,即车辆基础设施互联系统。应用车路协同技术,统计显示,在路口左转的交通事故数据会下降36%至62%。
V2P,是车与行人互联的通信技术,如果行人和车辆可以实现交互,经过测算,一年中行人将减少27万的伤亡数,这是一个相当可观的数据。
以V2X或车用无线通信为代表的智能交通技术的进一步发展,对整个交通安全的提升将带来显著收益。无论是经济效益的提升还是交通事故的减少。
在先进交通和拥堵管理领域,已经应用的有自适应控制、车联网、自动驾驶等技术。
美国同行对车路协同技术进行了实地测试,对于路口联动,分别对是否应用车联网技术的车辆进行了实验对比,结果显示,应用车联网技术的车辆在间距、延误、行程时间等方面都有优势。测试结果表明,自动驾驶技术确实会在未来交通中发挥巨大作用。
右下角这张图是迪拜有关自动驾驶相关的数据统计。假如自动驾驶在整个迪拜实施,将提高13%的生产力,降低12%的污染,降低44%的移动成本,提高公众20%的运行效率,减少50%的停车空间,同时提升12%的交通安全行驶情况,这些技术和举措都值得我们借鉴。
国际上对自动驾驶和车联网技术的关注度非常高。
作为时下热点的碳中和、碳达峰,美国试图引领全球向零排放汽车(ZEV)转型的潮流,现阶段美国同行做了几件事:
首先,图中显示的是,截至2030年洛杉矶在整个城市进行充电桩的布设情况,例如家庭用的充电桩,2030年的建设规模将超过53万个。届时,工作场所的充电桩数量,以及快速充电桩的占比,将会显著提升。
其次,截至2035年,美国计划建立1500至3300个氢能站,为数百万辆燃料电池汽车的市场提供服务。
因此,对之后汽车能源发展,业界看好的方向,一个是电力,一个是氢能源,这都是我们需要借鉴或思考的趋势。
德国方面,他们在技术上做的尝试也能为我们带来一些启示。德国在其9号高速上搭建了一个数字高速公路的测试平台,整合了如下技术:
第一,智能货运车辆停车诱导技术,这是他们计划实施的一件事,我国现在高速公路上的货运车辆停车也是一个大难题;
第二是智慧桥梁技术,是指桥梁健康监测和养护相关的一些技术;
第三是智能车道利用技术,国内现在也有苗头在尝试这件事,有关车道的利用问题,德国正在做算法和推算的尝试;
第四是未来高速公路服务区;
第五是智慧路线诱导技术,这是关于前方拥堵发生事故后如何进行引导的技术。
与此同时,和美国一样,德国也在做氢能和燃料电池技术的创新。德国一直在持续推进电力、氢气和天然气的充电及加氢站的基础设施建设。建成一个覆盖所有高速公路服务区,共计400个电动汽车高速充电站的网络。除此之外,到2023年,德国计划国内的加氢站数量达到400个。这些都能启发我们在智能交通基础设施建设布局上进行思考。
国内智能交通现状
介绍完国外,再看看国内的情况。国内对自动驾驶领域的尝试比较多,去年北京市高级别自动驾驶示范区落地亦庄,预计到2022年,将完成“智慧的路、聪明的车、实时的云、可靠的网和精确的图”五大体系建设。
现在国内做的很多内容,仅仅是车与车的沟通。具体的商业模式还比较模糊,规模化之后回收成本困难。和国内同行探寻运营模式时,个人认为,在V2I或V2X模式上,也许会有明确的收费对象或运营模式,后期跟车路协同的衔接可能会更好一些。V2X、V2I是未来可以更多去思考的领域,未来可能还是要把规模化的事情考虑上去。
在充电桩的车桩比上,国内做的比较好。我们大概是9:1,美国的车桩比是17:1,欧盟的车桩比是5:1。
在国内,深圳充电桩的数量最多,上海、广州、北京的充电桩数量紧随其后。国际方面,美国无论是公共充电桩保有量,还是每百万人口对应的公共充电桩数量,都相对比较落后。
右边这张图,是全球在智能交通或减少城市污染方面各主要城市的具体目标,将对推动电动汽车的未来发展提供帮助。
未来我们要思考一个问题,电动汽车在做车路协同、自动驾驶时,多技能的AI在交通中的应用,一个场景AI是不够的。例如我们从人眼去看,大脑中反映出来的图像,远比视频雷达、传感器等各种检测仪器所能感知的内容要丰富的多,所以这其中包含一个意会的事情,而不仅仅是“看”。
在国内,智慧高速在下述几个技术领域的发展势头表现不错。
第一是高速公路联网视频数据分析;第二是高速公路的差异化收费技术,这个今年各地都要推进;第三是基于区块链技术的公路自由流收费,我们做了一个简单尝试,在北京周边的一条高速公路进行了差异化的收费测算。
国外在高速公路做的一些事情
这是国外做的一个高速公路智能化的ePave,这是一条长安大学和巴法罗大学共同建的智能化路面项目,监测整个路面的坑槽和裂缝。
这是美国现阶段正在做的Smart Pavement智能路面板,或者叫智能路面。这种路面是模块化的,可以进行更新,路面内部有传感器和光纤的传导单元,整个路面可以进行加热。冬天时适当加热,能有效加强路面强度,在使用周期内可以有效降低维护成本。
这些分别是意大利用无人机监测的智慧高速、印度首条smart & green highway智慧高速、澳大利亚的Smart Motorway、马来西亚的Smart Highway以及荷兰的glow line智慧高速。
总结一下,我的感觉是future is fortune,未来就是财富。个人认为,在高速公路领域,以往的智慧交通是被动式的,预计未来I·TS将与AI结合,形成AI·TS,智能交通技术将朝着与AI融合的方向深度发展。我的汇报到此结束,谢谢。
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