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对智慧高速与车路协同的思考

日期：2021-04-26 来源：中国交通信息化

编者按：4月22日至23日，第二十三届中国高速公路信息化大会暨技术产品展示会在苏州国际博览中心隆重举行。本次大会由中国公路学会主办，《中国交通信息化》杂志承办。

在22日的主旨报告会上，交通运输部路网监测与应急处置中心副主任王刚进行了题为《智慧高速与车路协同高质量发展》的报告。王刚认为，智慧高速的目标是路网承载力倍增与（准）全天候通行，车路协同则是智慧高速的有机组成，他建议当前要紧紧抓住“高质量发展”，布局“新基建”，全面提升路网承载力。

以下为王刚的现场演讲内容，《中国交通信息化》作了不改变原意的编辑及整理。

当前我们国家进入“十四五”发展时期，在新的发展阶段，高速公路信息化下一步如何发展？在与很多专家、企业家交流的过程中，发现大家都存在一些困惑。比如：智慧高速的目标如何定位？能给通行者带来什么？能给道路经营者带来什么？车路协同系统中路方和车方的业务边界是什么？如何选择技术路线？如何构建可持续的商业模式？我就这些问题进行了一些思考，跟大家讨论分享。

一

关于智慧高速

关于智慧高速，我们能不能准确或相对准确的定位为简单目标，即“路网承载力倍增”和“（准）全天候通行”。“路网承载力”不是一个新名词，但我用了一个词：“倍增”，就是100%的增加。我知道很多机构在研究智慧高速如何分等级、和自动驾驶如何匹配，欧盟把公路分了ABCDE五个等级的智慧路和L1-L5自动驾驶汽车的相匹配。

在这里我从另外一个角度给大家提供一个思路和方法，供大家参考。

即考虑我们的路网承载力，包括交通量、运行效率和安全性，分解为建设水平、养护水平、运营能力、服务能力、应急能力等，把其全部量化，然后每年提升25%，目标就是“倍增”。

众所周知，智能交通是在基础设施不变的前提下通过应用现代技术提升安全和效率。如果在现有基础设施量不变的情况下，路网能承载一倍以上的交通量，方向是不是智慧高速？如果安全问题能降低一半，我们是不是明显进步？如果我们的应急抢险包括救援能够缩短一半的时间，将会是什么情况？如果养护能更精细化管控，缩短一半的周期，降低一半的成本，是什么情况？由于时间关系我就不展开了，大家运营过程中都很清楚，就是把运营管理的指标进行量化，有的是乘以2，有的是除以2，作为我们建设智慧公路的目标。

智慧高速是大道，大道至简，“量化目标”，也好理解，也能计算，也好考核，也好评估，也好评价，然后再用多少年，大家都是在现有的水平上去倍增、倍增、倍增，几个倍增之后，我们距离智慧的目标就越来越近了。这或许是一个好的方法，供大家参考。

其次就是准全天候通行，安全做前提，既可以方便群众出行，又可以增加路方收入，调动路方投资智慧高速的积极性。这个我就不多说了，这是行业共识，大家都非常清楚。

二

关于车路协同和自动驾驶

关于车路协同和自动驾驶。我们经过一些比较深入的思考，有这样的一些认识。

首先，车路协同是技术手段，车路协同应该是智慧公路的有机组成部分。对于路方，尤其是道路建设运营者，应该提供什么能力、怎么建设？我们要聚焦在道路基础设施和车辆之间信息交互的能力，向车辆提供信息，就是I2V的能力，同时我们接收并应用车辆传给我们的信息。而V2V部分，路方应该把赛道让给车方，再说V2V本身就是车厂间的能力竞争。

今年的上海车展，基本上就是一个智能网联车的展会，自动驾驶经过多年的发展进步，最近几年可能会有更多L2级或L3级的自动驾驶车辆进入市场。

对于业界一直在讨论的单车智能自动驾驶和车路协同式的自动驾驶，在这我分享一些思考。比如协同式的自动驾驶，就是车方解决它视距内的问题，车辆通过安装的探头、雷达等感知设备解决视距内的信息，视距外的数据可以由路方提供。路方要做的仅仅是车厂不能解决的超视距部分的信息采集、处理和发布，从这个点来界定好工作边界。再有就是作为路方，我们应该前瞻性地研究自动驾驶车辆从0开始到普及的过程，可能5年，可能10年，或许更长时间，这期间情况不断变化，运营组织会怎样的挑战？大家要清楚，路方做的，就是单车智能做不了的。我们中心最近正在拟一个调研函，问问车厂在未来自动驾驶中，车辆需要路方给它提供什么。这是需求调研，不可或缺。所以在车路协同条件下智慧公路建设，路方应该怎么去做，请大家一起思考探讨。

三

近期工作思考和建议

当前要紧紧抓住“高质量发展”，布局“新基建”，全面提升路网承载力，建设智慧公路。交通运输部已经做了工作部署，有些任务正在部署过程中，可能很快就能跟大家见面。比如推动基础设施数字化，比如加快提升联网收费整个系统的能力，再有就是提一个想法和建议，请大家务必关注我们的收费系统和监控系统。交通行业有2个系统应用最广泛：一个是收费系统，是生产系统；另外一个就是监控监测系统，是生产辅助系统。我们建议在“十四五”期间，启动监控系统和收费系统的融合打通工作。这个工程将会产生聚变效应，将带来新的应用，提供新的运营管理和服务能力。此外，充分利用现有设施，构建基于ETC的车路协同系统，这个观点我是公开场合第一次来跟大家报告。最后还有就是推动构建全国路网业务的“云架构”体系。

（一）高速公路收费系统专项提升

关于ETC的专项提升行动已经在安排部署准备过程中，很快会跟大家见面。这个工作将从运营、运维、安全、客服四个维度去构建更有支撑能力、保障高效的ETC系统，同时对于MTC收费系统，今年也要下大力度，统一进行改造、提升。

第二，借此机会向大家报告一下撤站联网之后的一些情况，我主要说几个数据：ETC联网收费里程16万公里，已经初具规模，我们构建了全国一张网运营、一体化服务的新格局。ETC系统是高速公路重要的生产系统，是关键的行业应用。截至3月底，我们现在ETC门架有2.66万套，ETC车道6.75万条，RSU天线等外场设备超过25万套。

经过多年的普及推广，ETC用户达2.26亿，已经具备了广泛的用户基础。从某种程度上讲，ETC的应用就是车路协同，就是车和路通过沟通联系、信息交互，解决了我们的业务问题，实现了效率提升，这是不是车路协同？应该说是。今天我也请教了几位资深专家，他们都认为ETC属于车路协同应用范畴。

再有，ETC从从标准、产品研发制造、系统集成、软件开发，到运营和客户服务，已经形成了完整的业务链、产业链、服务链。目前高速公路16万公里，平均6公里一个门架，在经济发达的地区、路网密度大的地区，2-3公里就有一个，我们怎么把它们充分利用好？

（二）ETC“新基建”

这里提一个怎么用ETC来做新基建的思路。新基建就是在现有基础设施基础上，充分利用现代信息技术来构建新型的智慧化设施。下面谈谈如何利用ETC系统支持和发展车路协同。

第一步，充分利用现在的ETC门架天线、车载OBU的蜂鸣功能和情报板，实现 I2V 功能。具体而言，将监测发现的事件信息，通过通信系统传到门架，门架天线作为信标广播给过往的车辆，只要装有OBU的车辆都能接收到信息，然后OBU产生连续蜂鸣、同时临近的情报板再进行提示，高速车主连续蜂鸣代表前方几公里有什么事发生，要采取什么措施。这样就可以大幅度提升安全性，降低事故率。这里面最关键的动作是融合打通收费系统和监控系统，这是前期要做的工作，也是前提和基础。这两个系统是高速公路的重要系统，现在要把二者打通做融合。再有可以在一些必要的场景增加一些天线和设施，但是一定是在现有的基础上去演进发展。

第二步，2021年OBU已经前装上汽车了。初期前装主要解决OBU供电问题，我昨天前天在上海跟有些车厂沟通，他们非常希望ETC能跟CAN总线、跟车辆的T-BOX连起来，并且已经在做了。这样一旦联接起来，OBU和天线、和汽车就构成了一个传输系统，就是车路之间的数据传输系统。我们可以把路上监测到的交通事件信息通过ETC这个体系传给车辆的计算平台，由它去判断决策、去支持视距外的自动驾驶控制。这样依托高速公路既有的系统推动车路协同建设，短时间内就能实现大规模的应用。因为ETC拥有超过2个亿用户，而且已经开始汽车前装了，大家想想，这条路通不通？我们已经在做实验测试，几个主流厂商在跟进，而且推进得非常快，而且已经有几个省市积极做试点、做试验，大范围提供服务应用，大量地迅速地降低事故率，提升安全。这将会是成本最低、效率最高、基础最广、实现最快的车路协同路径。后期可以升级标准、迭代发展。智慧高速干什么，是我们身边的，是我们要走的路，我们必须一步一步的走。这是我的一些想法，供各位思考。

（三）全国业务云架构考虑

关于未来全网云架构，大家都在纷纷业务上云，但是作为“一张网”运行，我们未来应该是一个什么样的架构？就是全国各省和部级中心应该在一个云的体系内，大家实现信息共享，然后把边缘侧的功能加进来，从而实现分布式的部署和协同式的运营，这是初步设想，条件成熟我们就来推动全网业务云、数据云和服务云的体系化建设。

四

总结展望

最后，我总结一下。

①今后路网运行、养护、服务、救援、应急等业务的信息化和智能化特征将越来越明显，信息系统的角色越来越重要，所有的工作都要依托信息系统。

②我们应充分结合既有的系统基础和运营基础，尤其是ETC，它不仅仅可以进行收费，还可以有很多应用，生命力很强，市场潜力巨大。

③建议全网的业务设计和系统建设应该从“服务”来倒推。为什么这么说？交通强国12个字目标：“人民满意、保障有力、世界前列”，必须从服务的角度去考虑人民需要，就怎么建。

④科学合理地控制建设和运营成本，为用户提供安全、便捷、高效的服务。我强调一定是充分发挥既有设施的作用，融合可实用的新技术，科学合理地控制投入。希望大家一定要科学，毕竟高速公路是以应用为主的行业。

⑤建设和规划应分阶段，不断演进。应该更实际、结合更紧，何时走得快点、何时走得慢点要把握好。比如2019年撤站就走的比较快，今年的提升行动就可以稳一些，扎扎实实推进，“稳中求进”。

⑥我们还要考虑综合交通运输体系衔接，支撑空天地、公路水航融合发展。比如说怎么跟港口联接、怎么跟铁路联接、怎么跟航空联接。集装箱运输预约通行就是跟港口全部打通，江苏、浙江、上海一带都已经这么做了，做得很好。

总之，静下心来，在“十四五”的开端之年，在我们国家进入新发展阶段的起始之年，认真思考，谋定而后动，真正走出一条中国特色的、自主创新的高速公路智能化之路。

作者 | 王刚（交通运输部路网监测与应急处置中心副主任）

来源 | 第23届中国高速公路信息化大会

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