劉旭：智慧高速與車(chē)路協(xié)同發(fā)展思考

          從各省市（區(qū)）發(fā)布的“十四五”規(guī)劃來(lái)看，智慧高速的建設(shè)都赫然在列。隨著各個(gè)省“交通強(qiáng)國(guó)”試點(diǎn)工程不斷落地，作為智能交通的重要細(xì)分市場(chǎng)，智慧高速的發(fā)展駛?cè)肓丝燔?chē)道。交通運(yùn)輸部路網(wǎng)監(jiān)測(cè)與應(yīng)急處置中心作為行業(yè)管理部門(mén)，也帶領(lǐng)著整個(gè)行業(yè)在積極探索智慧高速的建設(shè)。

          交通運(yùn)輸部路網(wǎng)監(jiān)測(cè)與應(yīng)急處置中心聯(lián)網(wǎng)結(jié)算服務(wù)部副主任劉旭，在6月17日在2021WTC世界交通運(yùn)輸工程技術(shù)論壇“車(chē)路協(xié)同智慧交通”論壇發(fā)表演講《智慧高速與車(chē)路協(xié)同發(fā)展思考》。

          劉旭的重要觀點(diǎn)如下：

          劉旭：車(chē)路協(xié)同是通過(guò)一些技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)路、車(chē)車(chē)之間的信息交互，目標(biāo)是通過(guò)人、車(chē)、路的協(xié)同，保障交通安全、提高通行效率，并不是為了支撐自動(dòng)駕駛而生。

          劉旭：高速公路運(yùn)營(yíng)的本質(zhì)是保障路網(wǎng)運(yùn)行安全性，提升運(yùn)行效率，增強(qiáng)用戶(hù)出行的便捷度和服務(wù)的滿(mǎn)意度。

          劉旭：要達(dá)到路網(wǎng)承載力倍增，不是去建一套新的體系或架構(gòu)，而是在我們高速公路現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)指標(biāo)上去分解和提升。

           劉旭：路方要解決的應(yīng)該是單車(chē)智能解決不了的問(wèn)題，比如說(shuō)超視距的信息。“智慧的路”把超視距的信息提供給車(chē)，由車(chē)的計(jì)算和決策平臺(tái)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)駕駛的決策，我們是跟單車(chē)智能互為補(bǔ)充。

          劉旭：進(jìn)一步推動(dòng)ETC與汽車(chē)CAN總線連接，實(shí)現(xiàn)與車(chē)機(jī)互通。這樣OBU收到信息后就可以通過(guò)車(chē)載音響或屏幕進(jìn)行直觀的信息交互，實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的車(chē)路協(xié)同。

          以下為根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄音及速記整理的完整版匯報(bào)內(nèi)容

           劉旭：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位同仁、各位朋友，大家上午好。我今天分享的題目是《智慧高速與車(chē)路協(xié)同發(fā)展思考》。今天論壇主題是車(chē)路協(xié)同智慧交通，我是做高速公路聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的，所以聚焦我們這個(gè)行業(yè)給大家分享一下我們關(guān)于智慧高速和車(chē)路協(xié)同發(fā)展的一些思考。

          首先是車(chē)路協(xié)同。這個(gè)名詞大家都很熟悉了，剛才王笑京王院長(zhǎng)也提到車(chē)路協(xié)同概念已有近20年。但是通常大家說(shuō)車(chē)路協(xié)同，要么是說(shuō)C-V2X技術(shù)，要么是說(shuō)為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，好像這三者是一個(gè)概念。事實(shí)上，車(chē)路協(xié)同是通過(guò)一些技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)路、車(chē)車(chē)之間的信息交互，目標(biāo)是通過(guò)人、車(chē)、路的協(xié)同，保障交通安全、提高通行效率，并不是為了支撐自動(dòng)駕駛而生。車(chē)路協(xié)同本身不是一種技術(shù)，是通過(guò)很多技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一種形式。

          第二個(gè)是智慧高速。現(xiàn)在智慧高速建設(shè)很熱，但一提到智慧高速，大家就認(rèn)為一定要支撐自動(dòng)駕駛，就要用很多高大上的新技術(shù)，好像不支持自動(dòng)駕駛、沒(méi)有高精尖技術(shù)就不是智慧高速了。我們一直在思考智慧高速的核心是什么？為什么要建智慧高速？建智慧高速是去服務(wù)尚未推廣應(yīng)用的自動(dòng)駕駛車(chē)輛，還是服務(wù)已經(jīng)在路上跑的2億多用戶(hù)？高速公路的運(yùn)營(yíng)目標(biāo)是服務(wù)公路出行者，所以我們認(rèn)為，智慧高速的建設(shè)不是要聚焦智慧，而是要聚焦高速，回歸高速公路運(yùn)營(yíng)的本質(zhì)。高速公路運(yùn)營(yíng)的本質(zhì)是保障路網(wǎng)運(yùn)行安全性，提升運(yùn)行效率，增強(qiáng)用戶(hù)出行的便捷度和服務(wù)的滿(mǎn)意度。

          智慧高速建設(shè)的第一個(gè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)承載力倍增。隨著汽車(chē)的普及，車(chē)流量的增長(zhǎng)是我們無(wú)法控制的。如何在流量大幅增長(zhǎng)的情況下、有限的道路資源中，仍然能保安全、保暢通、優(yōu)服務(wù)，才是路網(wǎng)承載力倍增的本質(zhì)意義。要達(dá)到路網(wǎng)承載力倍增，不是去建一套新的體系或架構(gòu)，而是在我們高速公路現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)指標(biāo)上去分解和提升。比如說(shuō)通過(guò)對(duì)交通事件的感知分析，能夠?qū)崟r(shí)預(yù)警和誘導(dǎo)，促進(jìn)通行效率提升，是不是可以帶來(lái)承載力的增加？如果我們應(yīng)急響應(yīng)速度更快，能夠更快速疏通擁堵，是不是可以滿(mǎn)足車(chē)流量的增長(zhǎng)？如果在收費(fèi)站，我們用一些小的創(chuàng)新和改進(jìn)把現(xiàn)場(chǎng)處置和運(yùn)營(yíng)效率提升，保障收費(fèi)站暢通，是不是可以實(shí)現(xiàn)承載力增加？如果我們的收費(fèi)、指揮調(diào)度、應(yīng)急處置這些指標(biāo)，每一個(gè)都有一些提升和增長(zhǎng)，就有可能保障我們路網(wǎng)在大流量下依然可以安全、高效、暢通。

          各省的高速公路管理單位對(duì)這些觀點(diǎn)都很認(rèn)可，現(xiàn)在大概有10個(gè)省份提出希望跟我們一起研究智慧高速解決方案，用更落地的方式來(lái)提升業(yè)務(wù)指標(biāo)，建設(shè)智慧高速。我們正推動(dòng)一些省份一起來(lái)量化分解業(yè)務(wù)指標(biāo)，看看到底哪些指標(biāo)對(duì)路網(wǎng)承載力有重大影響，這些指標(biāo)需要通過(guò)什么方式來(lái)提升。業(yè)務(wù)指標(biāo)的量化分解，實(shí)際上就是智慧高速工程建設(shè)方案制定和試點(diǎn)應(yīng)用的指導(dǎo)方向。

          智慧高速建設(shè)的第二個(gè)目標(biāo)是：準(zhǔn)全天候通行

          通過(guò)技術(shù)手段或運(yùn)營(yíng)手段改進(jìn)，保障路網(wǎng)在車(chē)流量增加的情況下仍然能安全高效通行，是路網(wǎng)承載力倍增的一個(gè)方面。另一個(gè)方面，路網(wǎng)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的增加也能帶來(lái)承載力倍增。高速公路在極端天氣或者是養(yǎng)護(hù)施工時(shí)，都會(huì)進(jìn)行交通管制，很長(zhǎng)時(shí)間甚至是封路的，不能走的，這大大降低公路利用率。所以我們第二個(gè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)全天候通行。首先劃分事件類(lèi)型，看看因?yàn)槭裁礃拥膼毫犹鞖夥饴酚卸嗑?、什么情況的養(yǎng)護(hù)施工會(huì)影響通行?；谶@些，我們就可以通過(guò)一些技術(shù)手段或組織管理的改進(jìn)，去實(shí)現(xiàn)在保證安全的前提下，減少高速公路的封路時(shí)間。這樣既能提升出行者的體驗(yàn)，又能增加高速公路運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)也可提升道路經(jīng)營(yíng)者收益。這里提到一點(diǎn)我們運(yùn)營(yíng)單位一直很困惑的事情：智慧高速建設(shè)投入那么大，收益到底是什么？實(shí)際上，一方面是路網(wǎng)運(yùn)行效率和安全提升帶來(lái)的社會(huì)效益，另一方面就是通過(guò)路網(wǎng)承載力倍增，給高速公路業(yè)主帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，從而形成投資收益良性循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展機(jī)制。

          智慧高速建設(shè)與自動(dòng)駕駛

          我們一直說(shuō)“聰明的車(chē)”需要“智慧的路”，那么到底什么才是智慧的路？我們建設(shè)智慧高速，預(yù)設(shè)的車(chē)輛需求不一定是車(chē)輛真正的需要。最近我們中心給主機(jī)廠發(fā)了調(diào)研問(wèn)卷，希望了解車(chē)輛在L3/L4/L5不同等級(jí)的自動(dòng)駕駛階段需要道路提供什么信息，需要提供信息的精度、要求等。目前已經(jīng)收到一些主機(jī)廠的反饋。很多主機(jī)廠生產(chǎn)或設(shè)計(jì)的智能車(chē)輛，已經(jīng)具備了一定視距內(nèi)自主采集信息和處理信息的能力。這是單車(chē)智能可以解決的問(wèn)題，那路方要解決的應(yīng)該是單車(chē)智能解決不了的問(wèn)題，比如說(shuō)超視距的信息?！爸腔鄣穆贰卑殉暰嗟男畔⑻峁┙o車(chē)，由車(chē)的計(jì)算和決策平臺(tái)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)駕駛的決策，我們是跟單車(chē)智能互為補(bǔ)充。并且在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，我們要以需求為導(dǎo)向，讓路和車(chē)真正“對(duì)話”起來(lái)。調(diào)研過(guò)程中，有些車(chē)廠就問(wèn)我們，C-V2X的路側(cè)終端什么時(shí)候可以布，多少米布一個(gè)？ETC的路側(cè)設(shè)備要多少米布一個(gè)？我的觀點(diǎn)是，設(shè)備怎么布設(shè)，不是我們?nèi)ヮA(yù)設(shè)的，而是要看車(chē)需要什么信息，多長(zhǎng)距離、什么情況下需要這些信息，我們是根據(jù)需求來(lái)制定建設(shè)方案。另外，道路對(duì)自動(dòng)駕駛車(chē)輛的支撐不是一步到位?，F(xiàn)在路上自動(dòng)駕駛車(chē)還很少，我們可以先研究試驗(yàn)。在自動(dòng)駕駛車(chē)萌芽到普及的過(guò)程中，可能很長(zhǎng)時(shí)間都是自動(dòng)駕駛車(chē)和普通汽車(chē)混行的狀態(tài)，我們更應(yīng)該考慮的是在混行狀態(tài)下，交通如何組織、管理和服務(wù)。

          智慧高速系統(tǒng)建設(shè)方向：充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)。

          車(chē)路協(xié)同也好、智慧高速建設(shè)也好，都要定位于解決實(shí)際運(yùn)營(yíng)問(wèn)題。所以從工程建設(shè)、系統(tǒng)建設(shè)、工程應(yīng)用等方面來(lái)說(shuō)，不是要用最新的最高大上的技術(shù)，而是要用最實(shí)用的、最有效率的、最有效果的技術(shù)和手段。智慧高速不是另外建一套系統(tǒng)，而是充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)?，F(xiàn)在高速公路已經(jīng)有通信、監(jiān)控、收費(fèi)、指揮調(diào)度、出行服務(wù)、道路養(yǎng)護(hù)等一系列系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，只支撐自己的業(yè)務(wù)，存在一定的資源浪費(fèi)。智慧高速建設(shè)要把現(xiàn)有系統(tǒng)互通融合起來(lái)，充分發(fā)揮每一個(gè)已經(jīng)布設(shè)的設(shè)備價(jià)值，發(fā)揮聚合效應(yīng)，這樣需要補(bǔ)充的設(shè)備就沒(méi)有那么多。

          首先，信息感知維度-統(tǒng)籌考慮業(yè)務(wù)目標(biāo)。首先應(yīng)全面梳理目前各個(gè)系統(tǒng)已有的感知設(shè)備，分析我們的業(yè)務(wù)需求和服務(wù)目標(biāo)，通過(guò)這些來(lái)判斷現(xiàn)有布設(shè)的感知設(shè)備夠不夠？如果不夠，需要在什么樣的點(diǎn)位上補(bǔ)充什么樣的設(shè)備。

          第二個(gè)，信息處理維度—全面推動(dòng)AI應(yīng)用。我們監(jiān)控也采集信息、收費(fèi)也采集信息，我們要做的應(yīng)該是把各個(gè)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)匯聚起來(lái)，可以通過(guò)AI進(jìn)行分析和處理，識(shí)別出事件信息。一方面可以為出行者提供相應(yīng)的信息服務(wù)，另一方面也可以支撐各塊業(yè)務(wù)做得更好。

          第三個(gè)，用戶(hù)服務(wù)觸達(dá)維度—充分利用ETC系統(tǒng)。現(xiàn)在，高速公路主要通過(guò)情報(bào)板或是跟第三方導(dǎo)航合作來(lái)推送一些信息，后續(xù)車(chē)路協(xié)同用什么方式、什么設(shè)備來(lái)快速觸達(dá)司乘人員或是車(chē)輛呢？實(shí)際上，我們已經(jīng)有一個(gè)現(xiàn)成的通訊通道，就是ETC。

          ETC本質(zhì)上是一種通訊手段，也是一種車(chē)路協(xié)同應(yīng)用。它基于5.8GHz DSRC技術(shù)，不止可以用來(lái)收費(fèi)，也可以用于車(chē)路通信。我們現(xiàn)在路側(cè)有26000多個(gè)門(mén)架，還有2.26億ETC用戶(hù)，有非常好的車(chē)路協(xié)同設(shè)備和用戶(hù)基礎(chǔ)。我們把收費(fèi)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)打通后，可以通過(guò)ETC門(mén)架將上游識(shí)別的交通事件信息發(fā)送給途徑車(chē)輛，利用車(chē)載OBU的連續(xù)蜂鳴提醒車(chē)主有事故發(fā)生，再結(jié)合情報(bào)板做相應(yīng)的誘導(dǎo)，以便于車(chē)主提前采取主動(dòng)安全措施。

          傳統(tǒng)后裝OBU設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)主要是收費(fèi)，人機(jī)交互相對(duì)簡(jiǎn)單。下一步，在推動(dòng)ETC前裝普及的過(guò)程中，進(jìn)一步推動(dòng)ETC與汽車(chē)CAN總線連接，實(shí)現(xiàn)與車(chē)機(jī)互通。這樣OBU收到信息后就可以通過(guò)車(chē)載音響或屏幕進(jìn)行直觀的信息交互，實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的車(chē)路協(xié)同。如果是自動(dòng)駕駛車(chē)，它還可以把收到的路側(cè)信息傳遞到計(jì)算決策平臺(tái)，為自動(dòng)駕駛規(guī)劃決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。這個(gè)也是基于ETC實(shí)現(xiàn)車(chē)路協(xié)同，以及未來(lái)支持自動(dòng)駕駛的一個(gè)演進(jìn)路徑。

          依托成熟的ETC系統(tǒng)，可以快速落地車(chē)路協(xié)同應(yīng)用，可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的用戶(hù)服務(wù)，能在一定程度上提高路網(wǎng)運(yùn)行的安全和效率。ETC可能不是最先進(jìn)的技術(shù)，但它是目前成本最低、效率最高、基礎(chǔ)最廣、實(shí)現(xiàn)最快的一條路徑。對(duì)于新技術(shù)，我們可以同步研究實(shí)驗(yàn)，然后成熟一個(gè)納入一個(gè)，這樣不斷地來(lái)補(bǔ)充我們高速公路運(yùn)營(yíng)能力和水平。

          第四個(gè)，業(yè)務(wù)協(xié)同維度。數(shù)據(jù)處理之后的信息，不止能夠服務(wù)于用戶(hù)，還可以反向去支撐高速公路運(yùn)營(yíng)管理相關(guān)的業(yè)務(wù)。比如說(shuō)交通流量對(duì)道路養(yǎng)護(hù)頻率、養(yǎng)護(hù)內(nèi)容是不是有影響？現(xiàn)在業(yè)務(wù)系統(tǒng)是獨(dú)立的，業(yè)務(wù)部門(mén)也是獨(dú)立的。通過(guò)系統(tǒng)融合互通，一方面可以促進(jìn)業(yè)務(wù)之間的相互協(xié)同，一方面也能進(jìn)一步提升交通從業(yè)人員的能力素質(zhì)，比如干收費(fèi)的也要懂監(jiān)控，這樣就能形成這個(gè)業(yè)務(wù)的良性發(fā)展。

          今后，路網(wǎng)運(yùn)行、養(yǎng)護(hù)、服務(wù)、救援、應(yīng)急等業(yè)務(wù)的信息化和智能化特征都將越來(lái)越明顯，信息系統(tǒng)的角色也將越來(lái)越重要。我們應(yīng)該充分結(jié)合既有應(yīng)用基礎(chǔ)和運(yùn)營(yíng)服務(wù)需求，在智慧高速和車(chē)路協(xié)同發(fā)展過(guò)程中從服務(wù)倒推，科學(xué)合理地控制建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，分階段建設(shè)規(guī)劃、不斷演進(jìn)，并充分考慮與綜合交通運(yùn)輸體系的銜接，支撐“水陸空”融合發(fā)展，走出一條中國(guó)特色、自主創(chuàng)新的高速公路智慧化之路，為用戶(hù)提供安全、便捷、高效的出行服務(wù)。