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車路協同“風口”的思辨

2021-03-18 10:49:37.0 | 分類:行業動態 | 瀏覽量:1122


引子

     20年前,中國智能交通系統(ITS)的“前浪們”開始了從學習翻譯到獨立創作,提出了《中國智能運輸系統體系框架(第一版)》的完整構想。盡管源自美國DOT發布的第一版ITS框架還沒有CVIS(車路協同)的影子,但基于5.8G的AVSS(先進的車路安全系統)作為CVIS的技術與概念雛形,國內外ITS同仁們應該是有共識的。如不簡單拘泥時代技術與需求所限,“前浪們”提出的ITS框架理念目標,甚至跨層級、跨系統的邏輯框架,至今仍然值得當代的“后浪們”認真思考。

       

     大約10年前,美國第五版ITS框架基本形成了CVIS的技術路線,“美式”車路協同方向已逐漸清晰。至2014-2015年,國內《合作式智能運輸系統》(GB/T 31024-2014)及《基于車路協同的智能交通系統體系框架》陸續出版,車路協同學術與標準層面概念的“中國式”再造基本完成,但技術框架仍然承襲了國際思路。隨著互聯網+時代到來,云大物移技術的橫空出世,使得歐美及日本ITS技術與應用越來越多地停留在國內研究報告的“國外經驗介紹”中,似乎成為“默認”。但是,“車路協同”卻不知不覺間被“后浪們”執著地繼承下來,成為當下“聰明的路”與“智慧的車”的“風口”。

倒推30年,交通工程學(Traffic Engineering)作為當時從道路工程學中派生出來的一門較年輕的學科,已經清晰地提出要把人、車、路、環境及能源等進行統籌研究,以尋求道路通行能力最大、交通事故最少、運行速度最快、運輸費用最優、環境影響最小、能源消耗最低。很遺憾,數十年前交通工程學術上有關車路協同的“超前理念”,始終無法超越現實中“人-車-路”的種種“條條框框”,也造成從駕駛視角看一次簡單的高速公路出行,人們體驗到的尚不是車路協同的“風口效應”,而是不期而遇的“囧”體驗。那就先從一個“難”字說起吧……


緣起一字難

 一、定義難,本不該是難

        Cooperative Vehicle Infrastructure System(CVIS),合作式也好,協同式也罷,中文名稱的演化與認同也是天特使文化使然。就像車聯網、網聯車再到網聯汽車,換一個“馬甲”定義上必然可以做一番文章,學術上可以創新概念與注釋——這還是皮毛之難。真正的定義難,則是明知道“車路協同”并非一個新名詞,但要適應時代特征,我們必須重新詮釋和定義它的內涵,還必須統一認識。時至今日,“車路協同”喊的震天響,那到底要協同什么,怎么去協同,協同的價值如何體現?針對這個問題,交通、通信、汽車、互聯網各行業各抒己見、百家爭鳴。作為交通從業者,筆者仍然認為,對這個問題的回答還是要回歸本源,要從交通工程學的基本理論中找答案。可惜的是,作為交通工程學術原本清晰的“人-車-路”之間的“上帝視角”,行業對路側視角的協同定義也存在著“新瓶裝舊酒”“扯虎皮做大旗”的現實風險。


 二、定位難,很自然就難
    “中國式”的車路協同定位難,根源自思想認識不一,定義難的后遺癥之一就是對車路協同是干什么的、該怎么干、干成什么樣沒有行業內外的普遍共識。原本是車與路之間的“直接對話”與“正面交易”,不同身份的“人”卻說離開“我”的控制,車路無法自協同;原本是車與路之間的“自適應”與“自平衡”,可“車-路”兩套系統(可能還是多套)至今都無法做到100%授信與系統互信。其次是頂層設計難,“車-路”間不同機構管理、不同部門推動、不同行業標準、不同技術路線,即使是多部門聯合推動的《國家車聯網產業標準體系》,仔細一看也依然存在技術路線、指標導向協同難問題。三是明確技術難。CVIS的通信支撐網DSRC\LTE-V\5G至今也未明確;設施數字化及路側單元RSU布設說易行難,且不說誰買單,搞100、1000公里示范技術可行,但支撐15萬公里高速公路的CVIS可靠技術路線在哪里?別忘了,我們國家的ETC從無到有,到100%知識產權自主化,再到線、片、網全部覆蓋ETC服務,經歷整整20年!撤站成就了ETC,但作為世界第一的ETC網絡運營與服務背后,是龐大壓力與全網能力的時刻考驗——這只是僅僅為了解決聯網收費與收費站快速通過問題。大范圍通行安全效率問題幾乎尚未涉及。


三、定向難,誰都知道難

        說到發展方向,CVIS或ICVIS是叫“車路協同系統”還是叫“車路協同”,兩者之于學術研究尚可通用,但之于現實技術應用與目標方向則有本質區別。筆者認為,在非自動駕駛時代,或者是人工駕駛為主的時代,“車路協同”間必須有“人控”為前提。因此,無法實現自適應的“車路協同”尚不宜冠以“系統”為名,實為“車-路”間實現“超視感知與輔助決策”等支撐體系定向更為準確。未來,作為支撐高等級自動駕駛甚至是無人駕駛時代的“車路協同”,是屬于在高度智能化基礎設施上道路交通發展的革命性新階段。其根本是要突破傳統交通工程理論與技術體系,創造新一代智能化自適應“車-路平臺”,支撐人類突破參與交通出行的自我障礙,實現車輛通行全要素的自我認知、自我決策、自我應用,從而達到“人-車(貨)-路-環境-能源”的智慧協同運行。


車路不空談

 一、談路側,供給側有動力

        定義、定位、定向基本清楚后,“車路協同”對于擁有全世界已建成最大規模高速公路基礎設施網及ETC收費網的“路側方”,要想突破傳統交通流理論與機電技術體系,進而重構系統技術架構;要想實現感知與預警的全面自認知,進而解決環境自適應;要想滿足不同條件下高速安全駕駛協作,進而突破主動安全瓶頸;要想提供全要素關鍵信息對稱化服務,進而做到心到息隨;最終,要想實現“車-路平臺”突破人類駕駛能力約束,進而服務高等級自動駕駛。則必須要,面向基礎設施改變技術服務屬性,需要從提供單一物理通行條件向提供數字賦能通行條件轉變;面向車路協同完善自適應功能,需要從簡單感知預警狀態到支撐“車-路”及“車-車”交互平臺轉變;面向自動駕駛解決“車-路”矛盾,需要從被動服務到主動云服務轉變。


二、談車端,需求方有想法

        換個視角,CVIS角度變為V2X,但本質上都是解決智能運輸需求。在人工駕駛時代,單車主要是由“人-車”組成的系統,路側主要提供基本通行條件與信息輔助支撐。人作為“車-路”間的核心轉換平臺與運算平臺,車輛需要主要是平整的路基路面、優良的平縱曲線與適宜的天氣環境等。進入萬物互聯時代后,人與車都不只滿足車窗外聽視覺所能觸及的范圍,而超視距、超時態的路側信息需求成為保障車輛高效安全的重要需求。這也就是所謂的要適應公眾出行從“走得了”向“走得好”“走得智慧”、貨物運輸從“運得出”向“運得及時”“運得高效”轉變的新需求之一。但是,“車需”與“駕駛人需”還是有本質區別,高等級自動駕駛或無人駕駛的“車需”是基本不依賴于人的駕駛活動,導致V2X必須依托于全面數字化可感知、全面智能化可控制、全面網聯化可交互的特定駕駛空間與適應環境中。


三、談技術,是問題也不是問題

        車路協同作為ITS體系的關鍵內容,被放大重視本質上來自需求側與技術方的原動力。路側與車需,前文已明晰。就技術而言,ITS體系中一直有所謂“通信系”與“控制系”兩大技術主動力之說,也就是誰是關鍵主導。毋庸置疑,過去30年通信技術的突飛猛進,對交通運輸特別是道路交通帶來的變化是十分明顯的,拋開DSRC\LTE-V\5G技術之爭,以DSRC技術為代表的ETC不停車收費服務,是當前最大的CVIS服務。即:“車-路”之間通過通信交互與系統控制,實現了不依賴于“人控”的——“抬桿放行”活動。但是,車聯網喊了很多年了,但進展總體不太樂觀,先不用說5G,現在搭載LTE-V功能的量產車型一輛也沒有,所有現在測試場、測試道路上跑的,都是出廠后改裝的車型。如果只是改裝的車型,沒有量產車型,在交通領域就比較難落地。所以現在這么多的CVIS測試、示范,只是一個技術驗證,即便有示范效應的應用推廣也難以推進。談技術,僅車路協同的通信技術演化,看看ETC“二十年年磨一劍”的過程,說明還是需要時間來認真打磨的。但從長遠看,無論通信還是控制技術決不會是主要障礙。


思辨迎風口

 一、思模式,風口上最關心的事
        1、本土技術模式
        車路協同的關鍵技術突破主要還是時間與成本問題,但車路協同技術是否一定是適應我國未來“聰明的路”與“智慧的車”的發展方向,當下仍有存疑。主要焦點是,對標高速公路體量基本相當的美國,由于交通環境相對寬松,其自動駕駛CVIS技術需求并不明顯;對標歐洲相對復雜且跨境需求頗多的交通環境,對以高等級自動駕駛為目標導向CVIS技術發展相對重視,但由于路網規模、技術路線及國情環境的差異,其技術適用性也可能會仍停留在研究報告的“國外經驗介紹”中。因此,筆者認為國內CVIS的技術模式還是要靠“中國式”本土化方案解決,其關鍵是要能夠全網復制,而不是搞重復性示范。
        2、關鍵商業模式

        對此最關心的相對而言是路側方,因為V2X的視角載體是車輛,高量產、低成本、大流量是汽車、通信產業潛在可見的商業模式之一。對于路側特別是高速公路,傳統的投融資體制與機制尚不適用于車路協同系統建設及支撐自動駕駛服務,且高額投入路側交互設施RSU還只是車路協同的“皮毛錢”。面對智慧高速——高性能感知網、高可靠通信網、高保障能源網的“三網合一”,“智慧的車”會分擔多少成本,貢獻多少利潤,幾乎還什么也看不到。再退一步講,為了全面提高高速公路安全效率,打造全覆蓋、全天候、全要素的感知體系,實現路網高質量運行,其“量與度”與“快與慢”如何把控,也是未定因素。筆者認為,作為“聰明的路”恐怕要徹底改變當前基礎設施建設與運營模式,創新重構適用面向車路協同服務與運營的新模式,其關鍵點就在于高速公路通行服務屬性的顛覆式創新。


二、辯真假,風口上最“無所謂”的事
        所謂車路協同的真假“風口”,本不該是政策推動下的“神話故事”,也不該是技術創新下的“重復升級”,更不該是資本狂歡下的“一地雞毛”。車路協同既然是“真風口”,就不要講“假故事”,這顯然不是“無所謂”的事。此外,車路協同能否通過簡單復制“從因向果”式的設定目標而后為之奮斗,也是必須需要回答的。
        車路協同,顯然不是簡單地“從因向果”。如果我們先假設未來車路“必然”協同,高速公路“早晚”都將智慧,那就干脆反復編一個又一個新名詞與好故事,智慧之“果”完全成了協同之“因”的目標。“從因向果”的車路協同就會變成一個又一個的“假風口”,也就逐漸不在乎甚至忘卻了初心目標,實現什么“果”也就不重要了。因此,只有從果不昧果,向果不媚果,才能得智慧之“正果”。
        車路協同,要堅定“從果向因”。要超越“因果”看車路協同發展,而不是簡單地由當前條件或所謂緣起就能成就“果”,或是簡單地設定一個目標,就可以不談緣起、不講根由、不論現狀地推動實現。因此,車路協同之“協同”既是“因”也是“果”,即“向因”而不是簡單的“從因”。筆者認為,“車-路”要通過“協同向因”達到“智慧從果”的目標,除了要看既有條件,更關鍵的是不能再走傳統的技術復制、運營封閉與服務缺項的老路。


協同自在堪

         面向“十四五”期,“兩個循環”的新發展格局正在形成,其中,“以國內大循環為主體”的關鍵字是“大循環”。而“大循環”就是“法”的層面,服務于國民經濟與社會發展長期向好的“道”。那么,車路協同的“道”與“法”層面該如何去認識與思考呢? 


 一、車路協同,“道法自然”方得智慧之“果”

        更經濟、更效率與更安全就是車路協同追求的“道”。沒錯,大多事物的“道”都是簡單且通俗易懂的,但若想去描述之、量化之、標準之、評價之,則難如登天。當前,車路協同的“法”層面問題,是頂層設計與運營模式缺失嚴重,相關政府與市場間的政策、標準與技術引導也沒達到所謂“自然”協同,甚至依然要“摸石頭過河”。這種情況下,大批設計、集成、產品與互聯網企業卻都裹挾著“智慧之果”的理想,不談緣起、不講根由、不論現狀,甚至不屑基礎、不約而同地殺入了CVIS風口市場,由“從因”而“媚果”自然無法長久。


二、車路協同,“揚棄超越”探尋智慧之“路”

        此外,車路協同的智慧本質也不是復雜的,而是簡單的,關鍵在人類智慧能否啟迪未知世界。所以,實現車路協同的“果”關鍵在于如何不直接依賴于人的介入而實現“車-路”之間的自適應、自運行、自循環,甚至自覺糾正人為的錯誤,也就是“人-車-路”之間的“智慧從果”。但是,當下的車路協同推動,主要還是依靠“政策引領、標準先行、技術創新、項目示范”的既定套路,以及依托“建設方-設計方-集成方-產品方”等組成的混合主體。思考一下,車路協同的“風口”能否可以繼續復制套路成功,筆者是深度存疑的。誠然,車路要協同就必須“揚棄超越”,各方的政策、標準、技術首先要協同,車路協同顯然不能光搞試驗場、示范路與實驗車,一個缺乏成熟政策體系、運營模式與技術路線的車路協同市場,是不能總靠“做蛋糕、分蛋糕”度日的。也許,先搞清楚不能怎么做,車路協同的“從果向因”的“智慧之路”也就會更加清晰了。


來源:中國交通信息化/廣陽君

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