推動智慧交通建設(shè) 協(xié)作式智能交通是未來發(fā)展方向之一

近日，交通運輸部、科技部印發(fā)了《交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新中長期發(fā)展規(guī)劃綱要(2021—2035年)》，提出要加快人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與交通運輸融合創(chuàng)新應(yīng)用，大力推動深度融合的智慧交通建設(shè)。作為現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展的“大動脈”，交通行業(yè)正在悄然發(fā)生一場巨大的數(shù)字化變革。

國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心首席科學(xué)家王笑京在接受《中國電子報》記者采訪時指出：“所有的技術(shù)都是工具。新一代信息技術(shù)的應(yīng)用不能‘為了用而用’，而是要用得恰到好處，最終目標(biāo)是要解決事關(guān)國計民生的交通運輸問題。”

數(shù)字技術(shù)推動交通行業(yè)走向數(shù)字化

從只能在路邊苦等路過的出租車到只需在手機上發(fā)布行程就有司機來接，從春運高峰“一票難求”到線上、線下購票渠道全面打通，從一遇事故道路全堵到現(xiàn)在可視化處理、快速疏通道路……人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等新一代信息技術(shù)的應(yīng)用仿佛打通了城市交通的“任督二脈”，給人們的日常出行帶來了天翻地覆的變化。

交通行業(yè)要走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，數(shù)據(jù)的采集、處理及綜合運用是關(guān)鍵。王笑京表示：“新技術(shù)帶給交通行業(yè)最大的改變是改變了數(shù)據(jù)獲取、處理的方式，從而驅(qū)動了出行服務(wù)方式，以及交通運營模式、決策模式、治理模式的轉(zhuǎn)變。”

以前主要是靠大量的采樣、統(tǒng)計工作來獲取交通數(shù)據(jù)，制作交通模型，從而評估交通狀態(tài)。那個時代，數(shù)字技術(shù)的使用成本很高，成熟度卻比較低。而現(xiàn)在，隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，它的成熟度逐漸提升，新的技術(shù)和方法不斷涌現(xiàn)、成本也在迅速降低。

“比如5G的出現(xiàn)，讓數(shù)據(jù)的傳輸難度降低、速度加快;衛(wèi)星通信的發(fā)展，讓我們在任意時間、任意地點都可以獲取和傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展讓我們得以用更便捷、更精準(zhǔn)的方式獲取實時數(shù)據(jù)，甚至是全量數(shù)據(jù)，這讓分析交通、組織交通以及交通決策的效率、準(zhǔn)確性大大提升，提供的服務(wù)更貼近老百姓需求。”王笑京談道。

數(shù)字技術(shù)帶來的另一個重要變化，就是它推動交通運營模式從被動式轉(zhuǎn)化為主動式。“以前是交通服務(wù)者提供什么樣的服務(wù)，老百姓就只能使用什么樣的服務(wù);而如今在數(shù)字技術(shù)的助力下，無論是交通工具、交通設(shè)施，還是交通服務(wù)都出現(xiàn)了更多的選項，老百姓可以自由選擇，甚至還能通過自身需求的反饋去影響交通服務(wù)者提供服務(wù)的模式。”王笑京表示，“但反過來，服務(wù)平臺管理者也可以通過數(shù)字技術(shù)來影響服務(wù)使用者的選擇。”

例如，新興的網(wǎng)約出租車服務(wù)是出行領(lǐng)域的一場產(chǎn)業(yè)革命，帶來了出行業(yè)態(tài)與服務(wù)方式的重大變化。它的出現(xiàn)得益于數(shù)字技術(shù)的普及。網(wǎng)約車平臺需要將司機、乘客、線路等相關(guān)交通數(shù)據(jù)采集匯聚在一起，通過數(shù)字技術(shù)進行智能化分析，以實現(xiàn)人、車、路資源的最優(yōu)匹配。從用戶角度出發(fā)，這在很大程度上提升了出行效率，且優(yōu)化了出行體驗。而從平臺角度出發(fā)，它可以通過價格、時段、路線等各個維度去影響用戶選擇，把交通運營的主動權(quán)掌握在自己手中。

解決交通供需矛盾不能光靠數(shù)字技術(shù)

數(shù)字技術(shù)在城市智能交通發(fā)展中扮演著至關(guān)重要的角色，但需要注意的是，數(shù)字技術(shù)并不是萬能的。王笑京指出：“首先，它無法解決人和物在物理空間上的移動問題;其次，交通工具在動力、速度、安全性、舒適性等方面的限制，使得數(shù)字技術(shù)在提升交通運行效率方面的能力也是有邊界的。交通運輸問題的本質(zhì)是供需矛盾，這并不是只用數(shù)字技術(shù)就能解決的。”

當(dāng)前，我國交通設(shè)施供給與交通需求間的總量不平衡現(xiàn)象雖然大大緩解，但是城市出行高峰時段的交通擁堵經(jīng)常出現(xiàn)，節(jié)假日高速公路的交通擁堵也時有發(fā)生，這些都是局部交通供給與需求的矛盾。數(shù)字技術(shù)無法解決車輛數(shù)量與物理大小、道路的物理尺寸、單位時間內(nèi)的道路容量等問題，因此無法解決交叉路口通行需求超過路口供給能力造成的擁堵。數(shù)字技術(shù)能做到的是通過推動在線辦公的普及減少出行量、實時反饋路況信息引導(dǎo)錯峰出行、根據(jù)路口各個方向交通流情況調(diào)控紅綠燈保障各個方向公平等。

“由此可見，大城市解決交通供需矛盾的出路依然是公共交通和軌道交通，數(shù)字技術(shù)能夠發(fā)揮的作用是有條件和邊界的，如果智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)主要服務(wù)于小汽車也不是最優(yōu)解。”王笑京表示。

作為車聯(lián)網(wǎng)與智能車的有機聯(lián)合，智能網(wǎng)聯(lián)汽車通過搭載軟硬件智能交通設(shè)備，并融合新一代信息技術(shù)，以實現(xiàn)車與人、路、后臺之間的數(shù)據(jù)交換與共享，至今已發(fā)展多年。王笑京向記者說道：“我在1997年就在美國乘坐過自動駕駛汽車，2015年在法國也搭乘過往返兩個會場之間的自動駕駛小巴。與發(fā)達國家相比，國內(nèi)新一輪自動駕駛的開發(fā)起步晚了五六年。近兩年，隨著5G網(wǎng)絡(luò)保障、算力提升及人工智能技術(shù)的引入，整個行業(yè)的發(fā)展才開始提速。”

目前，市場上通用的自動駕駛分類方式采用的是國際汽車工程師學(xué)會(SAE)于2014年制定的J3016自動駕駛分級標(biāo)準(zhǔn)。SAE對自動化的描述分為6個等級，即L0級至L5級，需要注意的是，SAE在2021年已經(jīng)更新的J3016中的表述和級別劃分，明確L2級以下是駕駛員支持系統(tǒng)(即輔助駕駛)，L3級至L5級是自動駕駛，但是對L3級在必要時要由駕駛員來駕駛也做出了規(guī)定。其實L2級以下的輔助駕駛技術(shù)開發(fā)已經(jīng)有20年以上，在許多商品車上已經(jīng)應(yīng)用，但是總體來說距離下一階段實現(xiàn)真正的自動駕駛商用仍有很大差距。

王笑京坦言：“自動駕駛下一步的發(fā)展依然面臨許多難以解決的問題。比如，如何平衡安全成本和產(chǎn)業(yè)發(fā)展利益，這不是一個部門或者一家企業(yè)就能解決的，而是一個社會問題。還有，單車智能靠的是傳感器和芯片，這是我們繞不開的短板。此外，車路協(xié)同也尚未找到明確的應(yīng)用場景。”

協(xié)作式智能交通是未來發(fā)展方向之一

實際上發(fā)展至今天，現(xiàn)代交通已經(jīng)實現(xiàn)了“看得見”“調(diào)得動”等目標(biāo)，走到了需要解決那些不太容易解決的基礎(chǔ)矛盾的重要階段。未來，協(xié)作式智能交通，或者說合作式智能交通，發(fā)達國家稱為Cooperative ITS，將成為未來進化的方向，其重要的特點是通過新一代通信將各種交通要素和終端連接，在共同的目標(biāo)下協(xié)作解決交通的各種問題并實現(xiàn)集成服務(wù)。

全球智能交通相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用起步于20世紀(jì)60年代，智能交通(ITS)這個名詞的出現(xiàn)也有30年了，美國、歐洲、日本等發(fā)達國家或地區(qū)在智能交通體系框架的指引下取得了較大的進步。美國以技術(shù)見長，企業(yè)、大學(xué)和國家實驗室等是開發(fā)的先行者，目前美國運輸部等相關(guān)部門將重點放在評估各種前沿技術(shù)在交通中的適用性、制定鼓勵政策、引導(dǎo)示范和推動實施等方面。歐盟制定了《可持續(xù)及智能交通戰(zhàn)略》，以數(shù)字技術(shù)作為引導(dǎo)，把減碳、減排作為考核目標(biāo)，把新能源汽車的發(fā)展與能源轉(zhuǎn)換效率結(jié)合在一起。日本在其國家創(chuàng)新戰(zhàn)略計劃(SIP)和社會5.0計劃(Society 5.0)中都有對智能交通，包括自動駕駛的安排，但其重點是在社會目標(biāo)下的各領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展方面，具體來說智能交通是在人的多樣性、共同創(chuàng)造價值和可持續(xù)發(fā)展3個目標(biāo)下安排技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，強調(diào)應(yīng)用智能化技術(shù)減輕交通對大自然的沖擊，實現(xiàn)安全和舒適的交通，以及提高交通系統(tǒng)的彈性。

我國也將智能綠色列入了相關(guān)政策。從2019年黨中央國務(wù)院發(fā)布的《交通強國建設(shè)綱要》，到2020年交通運輸部印發(fā)的《關(guān)于推動交通運輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》，再到現(xiàn)如今的《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》和《交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新中長期發(fā)展規(guī)劃綱要(2021—2035年)》，國家智能交通頂層設(shè)計正在逐步完善。

如何將新技術(shù)與交通需求、交通應(yīng)用真正結(jié)合起來?王笑京認(rèn)為：“不能盲目看到什么新技術(shù)就用進來，所有技術(shù)要應(yīng)用到交通領(lǐng)域，就必須先以交通指標(biāo)來檢驗它是否有用。”在他看來，現(xiàn)在的交通指標(biāo)不再只是包括基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、出行量、出行人次等硬指標(biāo)，還應(yīng)該包括人的主觀感受(舒適性、便捷性)、交通可獲得性、社會影響(減碳)等軟指標(biāo)。這些軟指標(biāo)的實現(xiàn)就需要通過數(shù)字技術(shù)來協(xié)助分析決策。

“要集中力量辦大事，智能交通的建設(shè)無法一步到位，必須抓重點，優(yōu)先解決關(guān)鍵問題。目前國家相關(guān)的綱領(lǐng)性文件已經(jīng)出臺，后續(xù)還需要根據(jù)實際情況提出更多細則，有重點、有目標(biāo)、有抓手地去推進新一代智能交通體系的建設(shè)。”王笑京說。

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