1.1.4 智能车路协同支撑数字化转型
智能车路协同作为智能网联汽车与智能网联设施的最终目标,是当今国际智能交通领域的前沿技术和必然发展趋势,是提高效率、优化能耗、降低排放的有效手段,将从根本上改变传统道路交通的发展模式,构建新一代智能交通体系,促进“新基建+交通”数字化转型的心力、体力、能力的形成与双区共振。
1. 新一代智能交通系统的核心基础
智能车路协同管控平台的设计与建设,使交通参与者、运载工具、道路基础设施及车路协同管理与控制的信息获取与交互手段、内容、范围产生了重大变革,进而将引发交通安全保障、道路智能化管理、高效出行服务等深层次的革命,使交通更安全,出行更畅通。这将给交通运输行业的供给侧结构性改革和需求侧创新性管理带来一场前所未有的重大变革。在智能网联与非智能网联、无人驾驶与有人驾驶混合的新交通模式中,网联化和智能化的发展改变了交通系统内部诸元素的耦合关系。随着自动驾驶和智能网联技术的逐渐成熟,传统人工驾驶车辆、网联人工驾驶车辆、非网联自动驾驶车辆和网联自动驾驶车辆之间的混合运行交通模式将成为常态。深入开展新交通模式的智能车路协同管控平台理论方法和测试验证研究,将对解决复杂的混合交通车辆群体管控优化协同问题起到重要的支撑作用,该研究在国内外具有较高的技术水平。
智能交通技术和车联网的发展,为智能车路协同管控带来了很多重要的发展机遇。例如,云计算、大数据、移动互联等技术的发展,使我们在高精度定位、精细化信息服务和新一代传感网络构建等方面,都有了更加可靠的技术保证。发达国家基本建立了智能车路协同系统的体系框架,定义了一系列应用场景,开展了一些试验和应用,但智能车路协同系统的某些核心技术仍处于研究和试验阶段,制约了系统的应用。国内外智能车路协同技术的发展趋势如下:
① 构建智能车路协同系统体系框架。智能车路协同系统的发展方向是由特例实验走向场景应用和制定通信协议标准。伴随着智能网联汽车技术路线的确定,我国将构建“聪明的车+智慧的路”与“强大的网”一体化技术标准体系。
② 建立开放的智能车路通信平台。将从单一通信方式向多种通信手段互补与融合的方向发展。由于这些通信技术各有优缺点,单一的通信方式很难满足车路通信需求,因此需要建立一种兼容多种通信方式的通信平台。
③ 智能网联汽车的车载单元向多功能一体化集成转变。由单项服务向集成服务转变,从单目标控制向多目标控制集成转换。例如,把电子不停车收费(Electronic Toll Collection,ETC)系统和北斗导航系统集成到一个系统里,形成多功能一体化车载单元,集成的车载终端装置能够提供路桥收费、信息发布、信息采集等多种服务。
④ 构建高速公路的安全管理与控制信息服务走廊。通过车车、车路信息交互,在高速公路沿线构建安全管理与控制信息服务走廊。例如,在车辆进入主线以前,利用该走廊将主线交通运行状况和安全信息发布给驾驶员,从而避免在高速公路汇流区发生交通事故。
⑤ 融合多通道信息采集感知技术。单一传感器无法满足信息实时采集的需求,必须结合多传感器信息采集技术,通过多种信息的融合,提高路网交通状态实时检测精度。
⑥ 城市交通与区域交通的全路网实现交通协调控制。交通信号协调控制、实时路径诱导、公交优先控制等城市交通管控技术手段不断提升,需要根据人的本体需求,基于近期、中期、远期的心理库存,建立智慧MaaS服务体系,引入数字孪生与交通大数据分析研判技术,构建城市交通与区域交通的智能车路协同管控数据中台、业务中台。
2019年10月第26届智能交通世界大会对智能互联和自动驾驶车辆、众包和大数据分析、可持续发展的智慧城市、客货携手多模式运输、驾驶员和弱势群体安全、政策标准与协调规范、创新定价与出行需求管理、信息安全与数据保护等当今世界智能交通领域关注度最高的热点开展了研讨。纵观2015年以来各届智能交通世界大会发出的信息,在以下五大领域给我们带来了启示:
① 交通基础设施智能化和数字化。
② 交通互联车辆和自动化交通。
③ 智慧城市与智慧出行。
④ 通信技术的应用。
⑤ 数据与信息安全。
基于智能车路协同的核心技术支撑,开展新一代智能交通系统顶层设计,实现一个发展环境(交通大数据云计算平台),创造两个支撑(智能化交通基础设施、标准和技术),建设三个系统(智能化运输服务系统、智能化运行管理系统、智能化决策支持系统)势在必行。
2. 智能车路协同支撑数字化转型的合力形成与双区共振
2020年5月,国家发展和改革委发布“数字化转型伙伴行动”倡议,提出政府和社会各界联合起来,共同构建“政府引导-平台赋能-龙头引领-机构支撑-多元服务”的联合推进机制,以带动中小微企业数字化转型为重点,在更大范围、更深程度上推行普惠性“上云用数赋智”服务,提升转型服务供给能力,加快打造数字化企业,构建数字化产业链,培育数字化生态,形成“数字引领、抗击疫情、携手创新、普惠共赢”的数字化生态共同体,支撑经济高质量发展。
数字化转型是建立在数字化转换、数字化升级基础上,进一步触及核心业务,以新建一种商业模式为目标的高层次转型。数字化转型表明,只有企业对其业务进行系统性、彻底的(或重大的、完全的)重新定义——对组织活动、流程、业务模式和员工能力等方方面面进行重新定义,才可能实现创新创业成功。
① 建立行业级的交通“数据体系”。“新基建”将进一步推进交通“业务数字化”的步伐,实现人、车、路、环境不同对象在不同时间、不同空间的数据化。数据是对现实的客观记录,记录要转成可理解的、有意义的信息,信息通过模型转成可以研判的知识,知识基于场景形成可以选择的决策方案,科学有效的方案将变成交通大脑服务的智慧。只有建立“数据—信息—知识—智慧”的完整链条,才能构建面向行业的整体数据脉络。同时,从管理角度看,还要建立行业数据仓库、数据资产目录、指标体系、行业标准库及共享资源库等功能实体,构建一整套数据运营管理的闭环方法。“数据即连接”,一个完整的数据体系可以形成一个强大的“数据中台”,通过数据拉通内部不同业务条块,形成数据生产力,构建一个基于数据的新业务生产关系,这是“新基建+交通”的核心数字化基础设施之一。
② 建立交通的“数字化管理体系”。交通是公共基础设施,帮助交通管理部门做好交通治理,服务好经济发展是其核心目标。过去因为业务发展需要,交通部门建设了大量“烟囱式”的垂直信息系统、基础设施,每个单一信息系统解决的是一个部门的需求,是一个部门所管辖职能的“信息化实体”。这些建立在不同空间的信息化实体,由于是各部门“私有”的、没有共享意识的,因此无法有效进行网络连接,发挥不了网络协同效应。虽然大家意识到了这些问题,但无力解决,或者说解决的代价很大,因为很多都是管理问题,是组织架构的天然缺陷导致的必然结果。在数字化转型时代,我们学会了用新的多元视角观察这个世界,将物理世界和数字世界进行分离,我们认识到物理世界的不足,同时认可数字世界的存在,意识到数字世界的开放、连接、协同属性。在组织中建设一个业务中台,可以在数字世界帮我们弥补一部分组织架构的缺陷。通过将与交通业务管理相关的工程技术、业务应用、辅助工具沉淀到业务中台,形成一个个数字化职能单元,在数字世界完成网络化协同,提升跨部门交通管理协作的效率(易于协作)和专业水平(云上赋能),这是“新基建+交通”的另一个核心数字化基础设施,是一种管理上的新型生产关系(两个世界内部协作、两个世界之间协作)。
③ 树立新的交通“基建思维”。“新基建”天然具备数字化特性,而数字化建设是一种与传统基建不同的建设思维。纵观多年来交通领域的信息化发展,“重硬件轻软件、重外场轻内场、重建设轻迭代、重管理轻服务”,实际上对持续性及软件的重视不够,而解决这些问题才是提升效能的真正抓手。传统的信息化建设思路需要做出调整,要树立长期的、迭代的思维,用“传统基建的态度+互联网的平台思维”,从信息化向数字化建设认识转变。用“传统基建的态度”去建设,坚持长期建设,滚动规划,不断迭代;用“互联网的平台思维”开拓业务,重视基于云上的跨业务协作,适应移动化、分布化的工作协作需要,形成一个组织内部可持续的云,用云连接各方。同时,也要重视运维,好的运维是持续和高质量地提供服务的保障。只有从战略上重视数字化建设,才能从根本上让其发挥作用,提升交通行业的整体治理能力。