六大核心!突破自动驾驶和智能交通的必由之路

六大核心!突破自动驾驶和智能交通的必由之路
六大核心!突破自动驾驶和智能交通的必由之路

雷锋网新智驾按:“2018全球未来出行高层论坛”在杭州国际博览中心召开,除主题论坛外,还有2场高层论坛、2场主题峰会、1场闭门会议、15场同期会议等。

在“智能驾驶与智能交通基础设施”专题研讨会(闭门)中,来自国家发改委、交通部、公安部、工信部等部委研究机构的专家,以及华为、福特汽车、长城汽车、小鹏汽车、图森未来、地平线机器人、大陆集团、百度、京东、美团、滴滴等企业,围绕智能驾驶与智能交通基础设施的发展现状与未来方向进行了深入的研讨和交流。

其中,同济大学国家创新发展研究院执行院长、中国交通研究院院长李兴华就“未来交通趋势及智能交通发展布局”做了主题发言。李兴华认为,要形成智能型的交通体系,要很好地实现自动驾驶、智能出行,六大核心要素必不可少:聪明的车、聪明的路、控制中心、能源匹配、治理体系和社会生态。

本文来自李兴华的演讲,雷锋网新智驾对演讲内容做了不改变原意的整理、编辑。

首先是背景介绍, 《第四次工业革命》中提到 智能城市、共享经济、自动驾驶汽车的概念,如何基于大数据强化决策以及进行科学的决策等。因此,新工业革命对于智能交通、智能驾驶和智能基础设施都是非常重要的宏观时代背景。

技术方面的发展趋势是对智能交通强有力的支撑,用两个例子说明。

  • 人们熟知的 《Gartner新兴技术成熟度曲线》,强调了L4/L5级自动驾驶的发展动态,预计10年以后才能实现真正的全自动驾驶。

  • 世界上 很多机构、学者都在寻求 突破性技术,最有代表性的是MIT全球技术评论,其中2015版、2016版、2017版、2018版都有 一项技术与智能城市、智能交通和智能驾驶有关,2018版的是感知或者可感知城市。

随着 技术不断的出现、演化、成熟,并取得突破, 都对智能城市、智能驾驶的实现起到支持性的作用。

智能交通

从研究角度出发, 未来智能交通的图景到底是怎样的?

由于理论和研究结果呈现出多样性,未来智能交通 下的数字交通系统将具备不同的特征和特质 其中以下 六大概念最具代表性:

  • 一个以用户需求、偏好、数据流和动态响应为中心的移动性范例;

  • 创建一个动态的、多模式的交通系统,传统的交通信息和数据共享模式必须得到根本的改变;

  • 交通需求将在公共、私人和非营利机构日益多样化的生态系统中得到满足;

  • 整个交通系统中无处不在的连接,车辆之间、车辆和周边基础设施之间、以及交通系统和其用户;

  • 一个良好连接系统,使用户可以轻松从A点到B点,不管其方式,服务提供商;

  • 道路、停车场动态收费,资产共享以平衡供需。

所以, 预测未来的交通趋势可能用“4+X”来概括比较有依据。

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“4”是未来智能交通的基础,代表 自动化、电动化、互联化和共享化。据悉,最近腾讯出版的自动驾驶方面的报告中, 专门强调了四个基础性特征的概念。

此外,在 交通运输的社会性和经济性方面, 精准、绿色、公平等特征也必不可少。

在此基础上,往上 发展 重要模式是“出行即服务”模式,计算机领域的人们 可能更加了解其原理,与

“Mobility as a Service”探讨的是同一概念。

基于上述未来智能交通的发展趋势和特征来判断,下图可展示出 未来以自动驾驶为主轴线的演变场景。

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上图包括两个轴线,车辆使用轴线代表 人与人之间的操作 向共享转变,车辆控制轴线代表 人工驾驶逐渐向自动驾驶转变。此图描述的是 渐变场景,未来交通演化的基本趋势。

接下来,将分享智能城市和智能交通架构方面的研究和观点。

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智能城市的模型结构清晰,具体包括物理层和数字层。其中物理层含有基础设施、公共空间、交通和建筑;数字层包括数字采集、传输、分析、交通控制以及活动控制等,这些功能的全面发挥都依赖于数字层的完整性。

此外, 未来城市出行生态系统的核心是如何 建设智能城市综合出行平台。目前国内外的 主流机构、学者都在积极探讨和研究。 下图是波士顿咨询与世界经济论坛联合研究的成果。

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国内在智能网联方面的研究非常复杂,更多是系统架构 ,涉及诸多元素、相关方、技术领域等。

再往前发展是自动驾驶,涉及更多技术,极具挑战性。 从基本原理来看,自动驾驶主要包括三方面, 环境感知、决策与规划、控制与执行。

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从人类驾驶员到自动驾驶车辆, 上图做了 非常明确的对比。可以看出, 自动驾驶的优势极其鲜明,带来的效益和价值也是非常巨大。

其实,自动驾驶 是对驾驶行为过程的再造或者重构,通过不断的学习、记忆和迭代,实现由有人驾驶向自动驾驶的转变。该方式的转变可看做成一种革命, 面临的挑战多种多样,包括技术、风险,管制以及治理等方面。

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但是,只拥有自动驾驶技术是无法满足为人类造福的目的,还需满足重要的外部条件—交通管理系统,才能达到要求。

此次闭门会议的主题是 基础设施的智能化、技术化,同济大学也专门组建团队研究该方面的内容,包括机场、综合枢纽、道路、公路和港口等与交通相关的基础设施。

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研究发现,智能道路可分为四大组成部分,物理层、信息层、能量层和空间位置。只有把四部分的问题全部解决,才能形成真正的道路智能化。

综合国内外发展趋势,团队 从理论角度出发,做出了 时空上分类和分布方面的探讨,如上图所示。

根据欧阳明高院士的 要求, 把国家相关的战略和布局整理归纳,罗列出如下部分具有权威性的文档:

  • 2017年国务院发布的《新一代人工智能发展规划》

该规划对智能经济、智能社会、智能交通都做了清晰且详细的部署。

  • 2016年发布的《“互联网+”,人工智能三年实施方案》

包括智能汽车研发与产业化进程、智能辅助驾驶、复杂环境感知、车载智能设备、自适应巡航以及自动泊车等。

  • 2017年发布的《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划2018-2020》

包括自动驾驶操作系统、车辆智能算法、智能芯片和一体化的车辆智能化平台。

此外, 中国工程院安排了重大战略课题“2035交通工程科技战略”,对自动驾驶、综合交通枢纽的协同、联运的智能化和出行一体化都做了详细部署。

交通强国战略

十九大报告中,中央专门明确,一定要建设交通强国。为此,在国务院的组织下,国家发改委和交通部开展了交通强国战略方面的一系列研究,主要内容包括八到九个重要体系,其中提出的代表性概念都与今天关注的问题息息相关。

2016年,为落实十九大与国务院有关规划的要求,发改委和交通部出台了“互联网+便捷交通”方面的规划文档,包括 智能公路、车路协同、自动驾驶、基础设施以及车联网等, 都做了详细部署;另外,还 提出了27项重大示范工程,目前正在积极展开。

所以, 从国家的决策到理论研究、原型实验、检测、示范,整个体系已经全面构成,同时 也是人们探讨该问题 的强有力支撑。

在操作方面, 国家有关部门和机构正在积极开展大量工作, 包括新一代交通控制网和智能公路的试点、智能网联汽车道路测试规范。

六大核心!突破自动驾驶和智能交通的必由之路
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据悉,目前 全国已经拥有诸多有代表性的测试基地,上图 列举了部分省市开展的研究以及测试基地的规划建设,例如无锡市建设的 以公安功能为主的测试基地,主要包括 场景模拟和试验。

此外,国家发改委正积极征求意见,为《智能汽车创新发展战略(征求意见稿)》,具体如下:

  • 发展中国标准智能汽车

车联网、智能道路交通系统、智能城市;

人-车-路-云高度协同。

  • 六大战略任务

技术创新、汽车产业生态、路网设施、法规标准、产品监管、信息安全;

汽车提供商、出行服务商、数据服务商;

智能设施、高精度时空服务、车用通信、信息安全、数据服务、智能出行新业态。

可以看到,国家在陆续研究和推出关于汽车方面的发展战略。如下图所示,汽车强国战略的顶层设计是协同技术与创新体系架构的研究。

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国际动态方面,例如美国发布的ITS战略规划,以及联邦政府出台的相应政策,都值得学习和借鉴。现在哥本哈根正在举办ITS世界大会,其中关于运输到出行服务,也就是Mobility as a Service等课题,将陆续有新成果推出。

总结,要形成智能型的交通体系,实现自动驾驶、自动出行,上述六大核心要素必不可少:聪明的车、聪明的路、控制中心、能源匹配、治理体系和社会生态。

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