智能车路协同技术：创造安全快捷智能的绿色交通

智能车路协同技术：
创造安全快捷智能的绿色交通





http://www.stdaily.com 2013年08月02日 来源： 科技日报




    ▼当你欲带家人自驾出游，你能想象下面这个美妙场景吗？     近日，主题为“未来智能车路协同技术”的西苑沙龙会议在京举行。来自863计划现代交通技术领域主题专家、交通运输部门行业专家以及美日等著名大学和研究机构的专家学者应科技部高技术中心邀请出席。会议认为，把人、车、路协同起来，形成新型的智能交通体系框架，需要加强国家层面的顶层设计，通过整体规划来整合资源，以“政产学研用”协同创新的发展模式，积极推进车路协同的标准和体系化建设。同时，要从国家战略层面部署相关计划或项目，整体推进人车路协同等核心关键技术及系统设备的研发，形成符合中国特点的车路协同核心技术和产业布局。
    什么是智能车路协同系统？
    关于车路协同系统，各国有不同的表述和内容。尽管各有侧重，但其核心内涵一致——均是基于先进的无线通信及传感技术，进行人车路信息的主动感知，通过全景交通信息的交互和共享，实现人车路一体化有效协同，使得交通出行更安全、更智能、更绿色。
    具体说来，首先车路协同技术将创建全景交通信息环境。基于智能车路协同环境，车辆和道路信息的主动感知将提供全新的交通信息获取途径和内容，包括道路环境、交通环境、交通参与者等，从而形成一个全景交通信息环境。
    其次，车路协同将提供全时空信息交互与服务。可以更方便地获得丰富、实时和准确的出行前和在途交通信息，对信息的获取从有限传感范围扩展到无线通信条件下的广阔空间。
    第三，车路协同将引领智能出行新体验。通过人车路协同的一体化，出行者可享受到在途路径诱导、辅助安全控制、自动缴费、自动泊车甚至自动驾驶等多种全新服务，也可随时了解实时交通状态信息，使绿色出行成为现实。
    近年来，我国重点院校和科研院所以及部分汽车厂商都已围绕车路协同关键技术开展了系统性的探索研究，有效地推动了我国智能车路协同技术i-VICS（Intelligent Vehicle Infrastructure Cooperative Systems）的发展。
    未来智能车路协同技术发展趋势
    以实现人、车、路协同控制为目标的未来智能车路协同技术是当今国际智能交通领域的前沿和研究热点，展望未来，此技术在世界范围内必将得到快速发展。
    专家预计，以下四个方面将成为未来智能车路协同技术发展的热点和主要趋势。
    人车路协同一体化
    人车路协同一体化将成为必然，而且其发展速度将比我们想象的还要快。原来的“车路协同技术”重点强调的是车辆和道路，考虑出行者的因素不够；随着无线通信、移动互联网、云计算、大数据技术的出现和快速发展，获取和交互车辆与交通出行者的动态实时信息已经成为现实。可以预见，真正实现“人车路协同一体化”的未来智能车路协同系统将在不远的将来形成并将逐步普及。
    交通状态泛在感知
    由于移动终端的迅猛增加和各种通信手段的出现，当今交通状态的感知已超出传统概念和范畴。例如基于新的信息服务模式，服务商在给用户提供交通信息服务的同时，可以较为方便地获取用户表征出行过程的相关信息，从而实现对包括步行、骑行、公交、地铁和私家车出行在内的各种出行过程和状态的感知。
    交通状态的泛在感知也大大突破了“浮动车检测技术”的内涵与应用边界，从单一的汽车出行模式拓展到所有的出行模式，从预先选定的车辆拓展到凡携带智能移动终端的车辆和人员，且其数量和规模随着交通出行需求的变换而动态变换。在这种情况下，全景交通信息获取、实时路况信息服务、多模式个性化出行诱导服务等将很快走入生活并改变我们的生活。
    交通信息安全服务
    随着智能车路协同技术的广泛应用，与交通出行相关的庞大信息（如车辆的身份标识、位置、路径、轨迹等）将会在各种通信网络和平台间共享和利用；同时，支撑交通系统控制与管理的各类交通状态信息、控制信号、交通事件和应急救援等信息也成为交互信息的重要组成部分。
    目前，由于系统信息开放程度低，信息安全尚未提上日程，但随着这一技术的广泛应用，信息安全问题将日趋突显，成为下一阶段的重要研究内容。因此，必须采用先进可靠的认证和许可安全技术，制定严格的信息管理、使用和交互的制度、规范及法律，切实保证交通系统运行的信息安全以及个人隐私，提供安全可靠的交通信息服务。
    跨领域多技术集成
    未来智能车路协同技术涉及交通、汽车、电子、通信、网络、定位、计算、安全等多个领域，是典型的交叉性、集成性的新兴技术。以战略的眼光、系统的观点进行顶层设计，突破无线通信、车联网、云计算、交通大数据、城市计算、信息安全等技术瓶颈，研究跨系统、跨平台、大数据条件下的系统集成技术，是未来智能车路协同技术得以发展和应用的基础与条件。
    ■ 圆 桌
    张毅  清华大学自动化系教授、清华大学副教务长：
    在世界范围内智能交通系统ITS的发展已进入一个全新阶段，将人车路协同起来而形成的未来智能车路协同技术是当今和未来相当长一段时间内国内外交通领域的前沿和热点。
    王笑京  交通运输部公路科学研究院总工程师、交通运输部专家委员会委员：
    各国发展车路协同的模式与取得的成果不同，美国以研究为主导，日本以商业为引导，欧洲分阶段推进，而我国在这一领域尚未进行体系化研究。
    我国需要尽快进行战略规划、顶层设计、整合资源、总体布局，积极推进标准和体系化建设；需要结合国情，考虑与地域和产业的相关性，首先从我国有可能突破或独有的技术入手；需要推动形成自主产业与服务体系。
    冉斌  东南大学/美国威斯康星大学教授、国家“千人计划”特聘专家：
    美国车路协同技术的核心是一系列借助无线通讯技术实现的先进的人车路信息互联互享技术，旨在建立更安全、更智能、更绿色的三网融合（车内网、车际网、车路网）的道路智能交通系统。
    其发展面临诸多挑战与机遇，为此政府需领导建立一套新产业，企业需推动新一代技术和市场，而学术界需研发新一代智能交通的理论和技术。
    黎予生 重庆长安汽车公司工程研究总院总工程师、国家“千人计划”特聘专家：
    智能汽车是汽车的未来，主动安全技术是初级的智能汽车技术；智能汽车也是智能交通的重要组成部分，是未来智能车路协同系统的基础内容。
    智能汽车、车联网和智能交通需要同步发展，从而形成安全、舒适、节能、环保和效率的一体化交通系统。
    杨景  中国移动研究院研究员、首席科学家、国家“千人计划”特聘专家：
    现在信息技术特别是移动互联网技术已经开始影响传统产业，包括交通相关产业；通过车路协同系统，通信技术正在改变与汽车相关的产业，要通过行业技术的交叉，使产业链的每一个环节都积极采用新技术，找到各自的利益点，推动技术创新与产业进步。
    王云鹏  北京航空航天大学教授、交通科学与工程学院院长：
    我国的车路协同发展很难依靠企业推动，需要政产学研相结合，整合优势单位，使企业看到利益所在再进一步发展；此外，要从顶层规划与设计、标准化工作入手，通过项目进行推动，可先实现在特定场景下的应用示范。
    孙立军  同济大学教授、交通运输工程学院院长：
    相关研究应该保持平台的开放性与技术的适用性，目前智能汽车更多考虑的是车辆自身安全，并不能完全解决所有交通安全问题；在车路协同研究推进过程中，应形成国家层面的战略目标，实现各相关部门之间的协调。
    李克强  清华大学教授、汽车工程系主任：
    目前，我国车路协同的研究进展尚不尽如人意，特别是如何应用车路协同技术解决实际交通问题还有很多可以改进提高的方面；所做的很多事情是孤立的，没有形成整体，综合效益不明显；需要尽快形成共识，做好顶层设计，建立完善的体系架构，并依靠产业需求驱动智能车路协同技术在中国的研究和应用。
    孙小端  北京工业大学/美国路易斯安那大学教授：
    从人因工程角度分析车路协同环境下的交通安全问题，会发现未来智能车路协同技术具有广阔的应用前景。
    车路协同技术的发展过程中要关注人的舒适性与安全性问题，一项新技术的进步要与“人”有良好互动；此外，人的因素在系统应用推广中也至关重要，比如困扰交通安全研究的事故责任认定问题，而车路协同技术在数据采集方面具有明显优势，对于解决此类问题提供了一个新的途径。
    袁洪  中国科学院光电研究院研究员：
    导航技术可以提供车辆的位置、速度、加速度等基础信息，因而在车路协同系统中不可或缺，是发展未来智能车路协同系统的重要支撑技术之一，是提高车路协同服务质量的有力助推剂；目前主要采用的定位技术是GPS卫星导航系统，而集成GPS、北斗、航迹推算等在内的多源融合导航技术可以实现面向车辆的室内外无缝导航，它必将在车路协同研究和应用过程中起到关键作用。
    谢幸  微软亚洲研究院主任研究员：
    车路协同与智慧城市建设密切相关，智能车路协同可以为智慧城市的管理提供重要的基础信息，并提供准确的决策支持；通过车路协同技术，可以提炼城市的交通动态运行规律，以解决城市相关问题。
    未来智能车路协同技术可以为城市计算（包括：基于交通数据的城市空气污染质量计算、城市区位功能分析、基于出租车司机经验的优化导航等）提供重要数据来源。
    刘杨  中国交通信息中心研究员：
    当前，在车路协同技术研究过程中，对车的关注度要远远高于对道路基础设施的关注度，需要进行一定的调整；考虑基础设施是未来智能车路协同系统的重要组成部分，作为基础设施的道路如何服务车、服务人是一个核心问题；车路协同技术可以极大降低道路养护成本，提高道路使用寿命。还可以将已有道路的线型和标识信息主动发布给用户，以提高驾驶安全和服务质量。
    张维斌  美国加州大学伯克利分校PATH中心研究员：
    对于发展智能车路协同技术近期应将重点放在关键技术和基础方法的研究上，尤其对实施周期长但回报巨大的应用要进行前瞻性的理论研究；建立未来智能车路协同系统的实施路径图，并选择实用可实施的应用案例进行开发和典型展示，以赢得各方支持；此外，还需要建立国际合作，提高相关技术研究和应用系统的起点。
    《科技日报》（2013-08-02 七版）

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发布时间： 2013-08-02  |  

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制图 滕继濮    ▼当你欲带家人自驾出游，你能想象下面这个美妙场景吗？     出行前，走哪条道路，在哪里加油，在哪儿用餐，把车停在哪个停车场，什么时间会到达目的地等信息，都会准确呈现在你面前；    行驶在道路上，前方路况信息会实时出现在导航系统中，路径也会随着路况的变化随时更新，经过弯道、坡路时，会有警示提示你如何驾驶；    当你通过危险路段，其他车辆会和你实现准确避让，车载系统也会提示你前方是否有行人或自行车经过，后方是否有车子超车；    当你经过路口，速度诱导系统会告诉你用多高的速度行驶会使得车子在绿灯间一路畅通；当你旅程结束时，车载系统会自动告诉你整个行程中平均耗油量，你的驾驶习惯是否还有改进之处等等。    ▲这种美好的出行体验，即将通过一种叫做“智能车路协同系统”的新技术走入你的生活。安全、快捷、智能的绿色交通时代即将到来。    近日，主题为“未来智能车路协同技术”的西苑沙龙会议在京举行。来自863计划现代交通技术领域主题专家、交通运输部门行业专家以及美日等著名大学和研究机构的专家学者应科技部高技术中心邀请出席。会议认为，把人、车、路协同起来，形成新型的智能交通体系框架，需要加强国家层面的顶层设计，通过整体规划来整合资源，以“政产学研用”协同创新的发展模式，积极推进车路协同的标准和体系化建设。同时，要从国家战略层面部署相关计划或项目，整体推进人车路协同等核心关键技术及系统设备的研发，形成符合中国特点的车路协同核心技术和产业布局。
    什么是智能车路协同系统？
    关于车路协同系统，各国有不同的表述和内容。尽管各有侧重，但其核心内涵一致——均是基于先进的无线通信及传感技术，进行人车路信息的主动感知，通过全景交通信息的交互和共享，实现人车路一体化有效协同，使得交通出行更安全、更智能、更绿色。
    具体说来，首先车路协同技术将创建全景交通信息环境。基于智能车路协同环境，车辆和道路信息的主动感知将提供全新的交通信息获取途径和内容，包括道路环境、交通环境、交通参与者等，从而形成一个全景交通信息环境。
    其次，车路协同将提供全时空信息交互与服务。可以更方便地获得丰富、实时和准确的出行前和在途交通信息，对信息的获取从有限传感范围扩展到无线通信条件下的广阔空间。
    第三，车路协同将引领智能出行新体验。通过人车路协同的一体化，出行者可享受到在途路径诱导、辅助安全控制、自动缴费、自动泊车甚至自动驾驶等多种全新服务，也可随时了解实时交通状态信息，使绿色出行成为现实。
    近年来，我国重点院校和科研院所以及部分汽车厂商都已围绕车路协同关键技术开展了系统性的探索研究，有效地推动了我国智能车路协同技术i-VICS（Intelligent Vehicle Infrastructure Cooperative Systems）的发展。
    未来智能车路协同技术发展趋势
    以实现人、车、路协同控制为目标的未来智能车路协同技术是当今国际智能交通领域的前沿和研究热点，展望未来，此技术在世界范围内必将得到快速发展。
    专家预计，以下四个方面将成为未来智能车路协同技术发展的热点和主要趋势。
    人车路协同一体化
    人车路协同一体化将成为必然，而且其发展速度将比我们想象的还要快。原来的“车路协同技术”重点强调的是车辆和道路，考虑出行者的因素不够；随着无线通信、移动互联网、云计算、大数据技术的出现和快速发展，获取和交互车辆与交通出行者的动态实时信息已经成为现实。可以预见，真正实现“人车路协同一体化”的未来智能车路协同系统将在不远的将来形成并将逐步普及。
    交通状态泛在感知
    由于移动终端的迅猛增加和各种通信手段的出现，当今交通状态的感知已超出传统概念和范畴。例如基于新的信息服务模式，服务商在给用户提供交通信息服务的同时，可以较为方便地获取用户表征出行过程的相关信息，从而实现对包括步行、骑行、公交、地铁和私家车出行在内的各种出行过程和状态的感知。
    交通状态的泛在感知也大大突破了“浮动车检测技术”的内涵与应用边界，从单一的汽车出行模式拓展到所有的出行模式，从预先选定的车辆拓展到凡携带智能移动终端的车辆和人员，且其数量和规模随着交通出行需求的变换而动态变换。在这种情况下，全景交通信息获取、实时路况信息服务、多模式个性化出行诱导服务等将很快走入生活并改变我们的生活。
    交通信息安全服务
    随着智能车路协同技术的广泛应用，与交通出行相关的庞大信息（如车辆的身份标识、位置、路径、轨迹等）将会在各种通信网络和平台间共享和利用；同时，支撑交通系统控制与管理的各类交通状态信息、控制信号、交通事件和应急救援等信息也成为交互信息的重要组成部分。
    目前，由于系统信息开放程度低，信息安全尚未提上日程，但随着这一技术的广泛应用，信息安全问题将日趋突显，成为下一阶段的重要研究内容。因此，必须采用先进可靠的认证和许可安全技术，制定严格的信息管理、使用和交互的制度、规范及法律，切实保证交通系统运行的信息安全以及个人隐私，提供安全可靠的交通信息服务。
    跨领域多技术集成
    未来智能车路协同技术涉及交通、汽车、电子、通信、网络、定位、计算、安全等多个领域，是典型的交叉性、集成性的新兴技术。以战略的眼光、系统的观点进行顶层设计，突破无线通信、车联网、云计算、交通大数据、城市计算、信息安全等技术瓶颈，研究跨系统、跨平台、大数据条件下的系统集成技术，是未来智能车路协同技术得以发展和应用的基础与条件。
    ■ 圆 桌
    张毅  清华大学自动化系教授、清华大学副教务长：
    在世界范围内智能交通系统ITS的发展已进入一个全新阶段，将人车路协同起来而形成的未来智能车路协同技术是当今和未来相当长一段时间内国内外交通领域的前沿和热点。
    王笑京  交通运输部公路科学研究院总工程师、交通运输部专家委员会委员：
    各国发展车路协同的模式与取得的成果不同，美国以研究为主导，日本以商业为引导，欧洲分阶段推进，而我国在这一领域尚未进行体系化研究。
    我国需要尽快进行战略规划、顶层设计、整合资源、总体布局，积极推进标准和体系化建设；需要结合国情，考虑与地域和产业的相关性，首先从我国有可能突破或独有的技术入手；需要推动形成自主产业与服务体系。
    冉斌  东南大学/美国威斯康星大学教授、国家“千人计划”特聘专家：
    美国车路协同技术的核心是一系列借助无线通讯技术实现的先进的人车路信息互联互享技术，旨在建立更安全、更智能、更绿色的三网融合（车内网、车际网、车路网）的道路智能交通系统。
    其发展面临诸多挑战与机遇，为此政府需领导建立一套新产业，企业需推动新一代技术和市场，而学术界需研发新一代智能交通的理论和技术。
    黎予生 重庆长安汽车公司工程研究总院总工程师、国家“千人计划”特聘专家：
    智能汽车是汽车的未来，主动安全技术是初级的智能汽车技术；智能汽车也是智能交通的重要组成部分，是未来智能车路协同系统的基础内容。
    智能汽车、车联网和智能交通需要同步发展，从而形成安全、舒适、节能、环保和效率的一体化交通系统。
    杨景  中国移动研究院研究员、首席科学家、国家“千人计划”特聘专家：
    现在信息技术特别是移动互联网技术已经开始影响传统产业，包括交通相关产业；通过车路协同系统，通信技术正在改变与汽车相关的产业，要通过行业技术的交叉，使产业链的每一个环节都积极采用新技术，找到各自的利益点，推动技术创新与产业进步。
    王云鹏  北京航空航天大学教授、交通科学与工程学院院长：
    我国的车路协同发展很难依靠企业推动，需要政产学研相结合，整合优势单位，使企业看到利益所在再进一步发展；此外，要从顶层规划与设计、标准化工作入手，通过项目进行推动，可先实现在特定场景下的应用示范。
    孙立军  同济大学教授、交通运输工程学院院长：
    相关研究应该保持平台的开放性与技术的适用性，目前智能汽车更多考虑的是车辆自身安全，并不能完全解决所有交通安全问题；在车路协同研究推进过程中，应形成国家层面的战略目标，实现各相关部门之间的协调。
    李克强  清华大学教授、汽车工程系主任：
    目前，我国车路协同的研究进展尚不尽如人意，特别是如何应用车路协同技术解决实际交通问题还有很多可以改进提高的方面；所做的很多事情是孤立的，没有形成整体，综合效益不明显；需要尽快形成共识，做好顶层设计，建立完善的体系架构，并依靠产业需求驱动智能车路协同技术在中国的研究和应用。
    孙小端  北京工业大学/美国路易斯安那大学教授：
    从人因工程角度分析车路协同环境下的交通安全问题，会发现未来智能车路协同技术具有广阔的应用前景。
    车路协同技术的发展过程中要关注人的舒适性与安全性问题，一项新技术的进步要与“人”有良好互动；此外，人的因素在系统应用推广中也至关重要，比如困扰交通安全研究的事故责任认定问题，而车路协同技术在数据采集方面具有明显优势，对于解决此类问题提供了一个新的途径。
    袁洪  中国科学院光电研究院研究员：
    导航技术可以提供车辆的位置、速度、加速度等基础信息，因而在车路协同系统中不可或缺，是发展未来智能车路协同系统的重要支撑技术之一，是提高车路协同服务质量的有力助推剂；目前主要采用的定位技术是GPS卫星导航系统，而集成GPS、北斗、航迹推算等在内的多源融合导航技术可以实现面向车辆的室内外无缝导航，它必将在车路协同研究和应用过程中起到关键作用。
    谢幸  微软亚洲研究院主任研究员：
    车路协同与智慧城市建设密切相关，智能车路协同可以为智慧城市的管理提供重要的基础信息，并提供准确的决策支持；通过车路协同技术，可以提炼城市的交通动态运行规律，以解决城市相关问题。
    未来智能车路协同技术可以为城市计算（包括：基于交通数据的城市空气污染质量计算、城市区位功能分析、基于出租车司机经验的优化导航等）提供重要数据来源。
    刘杨  中国交通信息中心研究员：
    当前，在车路协同技术研究过程中，对车的关注度要远远高于对道路基础设施的关注度，需要进行一定的调整；考虑基础设施是未来智能车路协同系统的重要组成部分，作为基础设施的道路如何服务车、服务人是一个核心问题；车路协同技术可以极大降低道路养护成本，提高道路使用寿命。还可以将已有道路的线型和标识信息主动发布给用户，以提高驾驶安全和服务质量。
    张维斌  美国加州大学伯克利分校PATH中心研究员：
    对于发展智能车路协同技术近期应将重点放在关键技术和基础方法的研究上，尤其对实施周期长但回报巨大的应用要进行前瞻性的理论研究；建立未来智能车路协同系统的实施路径图，并选择实用可实施的应用案例进行开发和典型展示，以赢得各方支持；此外，还需要建立国际合作，提高相关技术研究和应用系统的起点。
    《科技日报》（2013-08-02 七版）

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