主页(http://www.cnwulian.net):以互联网﹢为突破口加速发展智能交通
中国交通报2016年9月第6322期
口 王笑京
近日,国家发展改革委和交通运输部联合发布了《推进“互联网﹢”便捷交通 促进智能交通发展的实施方案》(简称《方案》)。这是我国第一次从国家层面就智能交通系统(ITS)发布的涵盖建设智能基础设施、规划服务体系、创新市场环境的总体框架和实施方案,具有里程碑式的意义。为此,本报特邀交通运输部公路科学研究院总工程师、国家ITS中心主任王笑京对《方案》进行解读。
《方案》的实施目标中规定了两个层次,第一层次是近期结合示范工程项目的实施,在2018年基本实现以服务和互联为特征的初级目标。第二个层次是立足“十三五”、着眼更长时期的发展需求,逐步形成“交通移动空间”,实现交通信息开放共享,构建“三系统、两支撑”的智能交通体系,实现交通运输服务效率、资源配置效率以及交通治理能力全面提升。
三个系统两个支撑指明未来方向
这次发布的《方案》明确了将以三个系统(智能运输服务系统、智能运输管理系统、智能决策支持系统)、两个支撑(智能交通基础设施、标准和技术)、一个环境(宽松有序发展环境)作为主要发展内容,这是一个较为全面的安排。根据本世纪初的实际情况,我国在ITS发展的初期主要集中在与运行和服务相关的领域进行开发和应用。随着国内交通运输环境的变化和转型发展的要求,这次发布的《方案》在基础设施建设、产业发展、运行服务和技术应用等多个方面进行了详细的安排,同时覆盖了城市交通、公路、铁路、航空、水运。除此之外还特别注意了ITS发展的整体性,在智能汽车、车车通信、车路通信、测试检测环境等方面都做了安排。
为了推动智能交通前沿技术研发和支持新兴战略产业,《方案》还首次将新一代国家交通控制网、列车自动运行、综合枢纽协同、高速宽带无线互联和高速无线局域网等内容列入ITS实施方案。总之,这次发布的《方案》不仅是近期内国家对ITS的安排,而且为我国未来ITS发展指明了方向。
新一代信息技术与交通运输融合发展
《方案》的一大特色是以“互联网﹢便捷交通”为切入点,促进新一代信息技术与交通运输产业的融合发展,既加速了交通运输系统的转型又将创造出新产业。笔者认为“互联网﹢便捷交通”不仅促进交通线下服务移到线上,且应更加强调用新一代信息技术创新和构造交通运输系统。新一代互联网技术和信息技术不仅仅是信息交互和交易工具,它还具有驱动、执行和使能(Enable)的功能,即新一代互联网和信息技术要渗透到执行部件和机构中,它不仅仅可提升交通运输管理与服务,还将形成新的载运工具和运输系统,典型的有以下几项。
首先是通信技术,这里不仅仅是以3G、4G以及5G为代表的宽带移动通信技术,还有支持高速载运工具与基础设施、载运工具与载运工具间进行高可靠数据交换的高速无线局域网和专用短程通信,而且其专用芯片、协议、产业支撑等都逐步完成。另外认知无线电和深空通信等通信前沿技术也开始在交通系统中进行应用试验。以上这些都会给交通运输的安全性能和服务能力带来了巨大变化。
第二是传感器,本世纪以来交通领域的传感器取得了巨大的发展,例如激光传感器,不仅在速度、能见度、机动车排放和路面平整度的测量方面开始大量应用,而且在载运工具周边环境和障碍物探测上实现了巨大突破,其典型的代表就是多通道激光扫描雷达,目前已经成为自动驾驶汽车常用的传感器。另外,24G赫兹和79G赫兹微波雷达、视频图像传感器等都在智能汽车中开始应用。传感器技术的发展为ITS各项技术和应用系统获取大量高质量数据提供了支撑。
第三是数据管理与处理技术,包括近几年快速发展的大数据、云计算和人工智能等技术。其中人工智能的应用有赖于高质量的数据,而传感器和通信技术的发展给数据的获取和交互提供了非常好的条件,这也是近期智能汽车、自动驾驶汽车汽车快速发展的原因。除此之外,数据的丰富,管理技术的进步、处理和算法的发展,给在虚拟空间建立起与现实交通形成映射关系的虚拟交通系统提供了条件,使得对交通运行的预判、控制、管理更加精确。
从国家发布的文件看,《方案》很好地体现了在新一代互联网和信息技术推动下,通过智能交通系统的建设使交通运输更加注重适应人的多样性需求、更加注重车路一体化、更加注重数据的应用、更加注重载运工具的智能化,这不仅提升既有交通设施服务效率,而且将创造新型的交通运输产业,也就是加速交通运输的转型发展。
智能交通基础设施不再是附属
《方案》的另一个特点是把智能交通基础设施作为ITS发展的重要支撑,换句话说就是把智能交通基础设施列入了交通基础设施建设的范畴,这在我国ITS发展中是第一次。实际上在高速公路、铁路和民航的建设中,机电系统、调度系统、管理系统一直是建设的内容,但是多数是当作附属设施或运营系统来对待的。随着以钢筋混凝土为主要内容的基础设施建设走向萎缩,交通运输系统更多的要靠提高运行效率来满足不断增加的运输需求,因此信息化和智能化成为交通运输建设的重要内容也就不足为怪了。
我们注意到《方案》把先进感知监测系统和下一代交通信息基础网络作为近期智能化基础设施的主要内容,明确提出加强交通基础设施网络基本状态、交通工具运行、运输组织调度的信息采集,形成动态感知、全面覆盖、泛在互联的交通运输运行监控体系。其中交通基础设施基本状态和运输组织调度信息是原来道路机电系统中根本没有的。另外,在交通基础设施中首次提出了高速无线接入互联网、交通运行控制、运营管理和信息服务的通信网络新技术、铁路下一代移动通信系统、基于下一代互联网和专用短程通信的道路无线通信网等内容,这表明我国交通基础设施建设的概念和内容已经发生了重要转变,信息化和智能化的有关内容正式列入交通基础设施的范畴。
总体来说,智能交通国家总体框架和实施方案既有一定特色,又有一定先进性,核心是将我国自身的发展需求与前沿技术有机地结合,其中还有一些东西是我们独创的,比如新一代交通控制系统(即新一代国家交通控制网),这个发达国家还没提过,我们走在了世界前列。