李興華博士：未來(lái)交通趨勢(shì)及智慧交通發(fā)展布局

      新智駕按：“2018全球未來(lái)出行高層論壇”在杭州國(guó)際博覽中心召開(kāi)，除主題論壇外，還有2場(chǎng)高層論壇、2場(chǎng)主題峰會(huì)、1場(chǎng)閉門(mén)會(huì)議、15場(chǎng)同期會(huì)議等。

      在“智能駕駛與智能交通基礎(chǔ)設(shè)施”專(zhuān)題研討會(huì)（閉門(mén)）中，來(lái)自國(guó)家發(fā)改委、交通部、公安部、工信部等部委研究機(jī)構(gòu)的專(zhuān)家，以及華為、福特汽車(chē)、長(zhǎng)城汽車(chē)、小鵬汽車(chē)、圖森未來(lái)、地平線機(jī)器人、大陸集團(tuán)、百度、京東、美團(tuán)、滴滴等企業(yè)，圍繞智能駕駛與智能交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)方向進(jìn)行了深入的研討和交流。

      其中，同濟(jì)大學(xué)國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展研究院執(zhí)行院長(zhǎng)、中國(guó)交通研究院院長(zhǎng)李興華就“未來(lái)交通趨勢(shì)及智慧交通發(fā)展布局”做了主題發(fā)言。李興華認(rèn)為，要形成智慧型的交通體系，要很好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛、智能出行，六大核心要素必不可少：聰明的車(chē)、聰明的路、控制中心、能源匹配、治理體系和社會(huì)生態(tài)。

      本文來(lái)自李興華的演講，新智駕對(duì)演講內(nèi)容做了不改變?cè)獾恼怼⒕庉嫛?/span>

      首先是背景介紹，《第四次工業(yè)革命》中提到智慧城市、共享經(jīng)濟(jì)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)的概念，如何基于大數(shù)據(jù)強(qiáng)化決策以及進(jìn)行科學(xué)的決策等。因此，新工業(yè)革命對(duì)于智慧交通、智能駕駛和智慧基礎(chǔ)設(shè)施都是非常重要的宏觀時(shí)代背景。

      技術(shù)方面的發(fā)展趨勢(shì)是對(duì)智能交通強(qiáng)有力的支撐，用兩個(gè)例子說(shuō)明。

• 人們熟知的《Gartner新興技術(shù)成熟度曲線》，強(qiáng)調(diào)了L4/L5級(jí)自動(dòng)駕駛的發(fā)展動(dòng)態(tài)，預(yù)計(jì)10年以后才能實(shí)現(xiàn)真正的全自動(dòng)駕駛。

• 世界上很多機(jī)構(gòu)、學(xué)者都在尋求突破性技術(shù)，最有代表性的是MIT全球技術(shù)評(píng)論，其中2015版、2016版、2017版、2018版都有一項(xiàng)技術(shù)與智慧城市、智慧交通和智能駕駛有關(guān)，2018版的是感知或者可感知城市。

      隨著技術(shù)不斷的出現(xiàn)、演化、成熟，并取得突破，都對(duì)智慧城市、智能駕駛的實(shí)現(xiàn)起到支持性的作用。

      智慧交通

      從研究角度出發(fā)，未來(lái)智慧交通的圖景到底是怎樣的？

      由于理論和研究結(jié)果呈現(xiàn)出多樣性，未來(lái)智慧交通下的數(shù)字交通系統(tǒng)將具備不同的特征和特質(zhì)。其中以下六大概念最具代表性：

• 一個(gè)以用戶需求、偏好、數(shù)據(jù)流和動(dòng)態(tài)響應(yīng)為中心的移動(dòng)性范例；

• 建立一個(gè)動(dòng)態(tài)的、多模式的交通系統(tǒng)，傳統(tǒng)的交通信息和數(shù)據(jù)共享模式必須得到根本的改變；

• 交通需求將在公共、私人和非營(yíng)利機(jī)構(gòu)日益多樣化的生態(tài)系統(tǒng)中得到滿足；

• 整個(gè)交通系統(tǒng)中無(wú)處不在的連接，車(chē)輛之間、車(chē)輛和周邊基礎(chǔ)設(shè)施之間、以及交通系統(tǒng)和其使用者；

• 一個(gè)良好連接系統(tǒng)，使用戶可以輕松從A點(diǎn)到B點(diǎn)，不管其方式，服務(wù)提供商；

• 道路、停車(chē)場(chǎng)動(dòng)態(tài)收費(fèi)，資產(chǎn)共享以平衡供需。

      所以，預(yù)測(cè)未來(lái)的交通趨勢(shì)可能用“4+X”來(lái)概括比較有依據(jù)。

      “4”是未來(lái)智慧交通的基礎(chǔ)，代表自動(dòng)化、電動(dòng)化、互聯(lián)化和共享化。據(jù)悉，最近騰訊出版的自動(dòng)駕駛方面的報(bào)告中，專(zhuān)門(mén)強(qiáng)調(diào)了四個(gè)基礎(chǔ)性特征的概念。

      此外，在交通運(yùn)輸?shù)纳鐣?huì)性和經(jīng)濟(jì)性方面，精準(zhǔn)、綠色、公平等特征也必不可少。

      在此 基礎(chǔ)上，往上發(fā)展的重要模式是“出行即服務(wù)”模式，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的人們可能更加了解其原理，與“Mobility as a Service”探討的是同一概念。

      基于上述未來(lái)智慧交通的發(fā)展趨勢(shì)和特征來(lái)判斷，下圖可展示出未來(lái)以自動(dòng)駕駛為主軸線的演變場(chǎng)景。

      上圖包括兩個(gè)軸線，車(chē)輛使用軸線代表人與人之間的操作向共享轉(zhuǎn)變，車(chē)輛控制軸線代表人工駕駛逐漸向自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)變。此圖描述的是漸變場(chǎng)景，未來(lái)交通演化的基本趨勢(shì)。

      接下來(lái)，將分享智慧城市和智慧交通架構(gòu)方面的研究和觀點(diǎn)。

      智慧城市的模型結(jié)構(gòu)清晰，具體包括物理層和數(shù)字層。其中物理層含有基礎(chǔ)設(shè)施、公共空間、交通和建筑；數(shù)字層包括數(shù)字采集、傳輸、分析、交通控制以及活動(dòng)控制等，這些功能的全面發(fā)揮都依賴于數(shù)字層的完整性。

      此外，未來(lái)城市出行生態(tài)系統(tǒng)的核心是如何建設(shè)智慧城市綜合出行平臺(tái)。目前國(guó)內(nèi)外的主流機(jī)構(gòu)、學(xué)者都在積極探討和研究。下圖是波士頓咨詢與世界經(jīng)濟(jì)論壇聯(lián)合研究的成果。

      國(guó)內(nèi)在智能網(wǎng)聯(lián)方面的研究非常復(fù)雜，更多是系統(tǒng)架構(gòu)，涉及諸多元素、相關(guān)方、技術(shù)領(lǐng)域等。

      再往前發(fā)展是自動(dòng)駕駛，涉及更多技術(shù)，極具挑戰(zhàn)性。從基本原理來(lái)看，自動(dòng)駕駛主要包括三方面，環(huán)境感知、決策與規(guī)劃、控制與執(zhí)行。

      從人類(lèi)駕駛員到自動(dòng)駕駛車(chē)輛，上圖做了非常明確的對(duì)比。可以看出，自動(dòng)駕駛的優(yōu)勢(shì)極其鮮明，帶來(lái)的效益和價(jià)值也是非常巨大。

      其實(shí)，自動(dòng)駕駛是對(duì)駕駛行為過(guò)程的再造或者重構(gòu)，通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)、記憶和迭代，實(shí)現(xiàn)由有人駕駛向自動(dòng)駕駛的轉(zhuǎn)變。該方式的轉(zhuǎn)變可看做成一種革命，面臨的挑戰(zhàn)多種多樣，包括技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)，管制以及治理等方面。

      但是，只擁有自動(dòng)駕駛技術(shù)是無(wú)法滿足為人類(lèi)造福的目的，還需滿足重要的外部條件—交通管理系統(tǒng)，才能達(dá)到要求。

      此次閉門(mén)會(huì)議的主題是基礎(chǔ)設(shè)施的智能化、技術(shù)化，同濟(jì)大學(xué)也專(zhuān)門(mén)組建團(tuán)隊(duì)研究該方面的內(nèi)容，包括機(jī)場(chǎng)、綜合樞紐、道路、公路和港口等與交通相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施。

      研究發(fā)現(xiàn)，智能道路可分為四大組成部分，物理層、信息層、能量層和空間位置。只有把四部分的問(wèn)題全部解決，才能形成真正的道路智能化。

      綜合國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)，團(tuán)隊(duì)從理論角度出發(fā)，做出了時(shí)空上分類(lèi)和分布方面的探討，如上圖所示。

      根據(jù)歐陽(yáng)明高院士的要求，把國(guó)家相關(guān)的戰(zhàn)略和布局整理歸納，羅列出如下部分具有權(quán)威性的文件：

• 2017年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》

      該規(guī)劃對(duì)智能經(jīng)濟(jì)、智能社會(huì)、智能交通都做了清晰且詳細(xì)的部署。

• 2016年發(fā)布的《“互聯(lián)網(wǎng)+”，人工智能三年實(shí)施方案》

      包括智能汽車(chē)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、智能輔助駕駛、復(fù)雜環(huán)境感知、車(chē)載智能設(shè)備、自適應(yīng)巡航以及自動(dòng)泊車(chē)等。

• 2017年發(fā)布的《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃2018-2020》

      包括自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)、車(chē)輛智能算法、智能芯片和一體化的車(chē)輛智能化平臺(tái)。

      此外，中國(guó)工程院安排了重大戰(zhàn)略課題“2035交通工程科技戰(zhàn)略”，對(duì)自動(dòng)駕駛、綜合交通樞紐的協(xié)同、聯(lián)運(yùn)的智能化和出行一體化都做了詳細(xì)部署。

      交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略

      十九大報(bào)告中，中央專(zhuān)門(mén)明確，一定要建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)。為此，在國(guó)務(wù)院的組織下，國(guó)家發(fā)改委和交通部開(kāi)展了交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略方面的一系列研究，主要內(nèi)容包括八到九個(gè)重要體系，其中提出的代表性概念都與今天關(guān)注的問(wèn)題息息相關(guān)。

      2016年，為落實(shí)十九大與國(guó)務(wù)院有關(guān)規(guī)劃的要求，發(fā)改委和交通部出臺(tái)了“互聯(lián)網(wǎng)+便捷交通”方面的規(guī)劃文件，包括智慧公路、車(chē)路協(xié)同、自動(dòng)駕駛、基礎(chǔ)設(shè)施以及車(chē)聯(lián)網(wǎng)等，都做了詳細(xì)部署；另外，還提出了27項(xiàng)重大示范工程，目前正在積極展開(kāi)。

      所以，從國(guó)家的決策到理論研究、原型實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)、示范，整個(gè)體系已經(jīng)全面構(gòu)成，同時(shí)也是人們探討該問(wèn)題的強(qiáng)有力支撐。

      在操作方面，國(guó)家有關(guān)部門(mén)和機(jī)構(gòu)正在積極開(kāi)展大量工作，包括新一代交通控制網(wǎng)和智慧公路的試點(diǎn)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試規(guī)范。

      據(jù)悉，目前全國(guó)已經(jīng)擁有諸多有代表性的測(cè)試基地，上圖列舉了部分省市開(kāi)展的研究以及測(cè)試基地的規(guī)劃建設(shè)，例如無(wú)錫市建設(shè)的以公安功能為主的測(cè)試基地，主要包括場(chǎng)景模擬和試驗(yàn)。

      此外，國(guó)家發(fā)改委正積極征求意見(jiàn)，為《智能汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略（征求意見(jiàn)稿）》，具體如下：

• 發(fā)展中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)智能汽車(chē)

      車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能道路交通系統(tǒng)、智慧城市；

      人-車(chē)-路-云高度協(xié)同。

• 六大戰(zhàn)略任務(wù)

      技術(shù)創(chuàng)新、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)生態(tài)、路網(wǎng)設(shè)施、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品監(jiān)管、信息安全；

      汽車(chē)提供商、出行服務(wù)商、數(shù)據(jù)服務(wù)商；

      智能設(shè)施、高精度時(shí)空服務(wù)、車(chē)用通信、信息安全、數(shù)據(jù)服務(wù)、智能出行新業(yè)態(tài)。

      可以看到，國(guó)家在陸續(xù)研究和推出關(guān)于汽車(chē)方面的發(fā)展戰(zhàn)略。如下圖所示，汽車(chē)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的頂層設(shè)計(jì)是協(xié)同技術(shù)與創(chuàng)新體系架構(gòu)的研究。

      國(guó)際動(dòng)態(tài)方面，例如美國(guó)發(fā)布的ITS戰(zhàn)略規(guī)劃，以及聯(lián)邦政府出臺(tái)的相應(yīng)政策，都值得學(xué)習(xí)和借鑒?，F(xiàn)在哥本哈根正在舉辦ITS世界大會(huì)，其中關(guān)于運(yùn)輸?shù)匠鲂蟹?wù)，也就是Mobility as a Service等課題，將陸續(xù)有新成果推出。

      總結(jié)，要形成智慧型的交通體系，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛、自動(dòng)出行，上述六大核心要素必不可少：聰明的車(chē)、聰明的路、控制中心、能源匹配、治理體系和社會(huì)生態(tài)。

來(lái)源：新智駕