专家谈智慧高速的现状、发展及挑战

在一系列利好因素的推动下，各省建设智慧高速的节奏不断加快，浙江、山东等省份都有了新进展。今年3月浙江省交通运输厅发布了《智慧高速公路建设指南（暂行）》，这是我国首部智慧高速建设的指导性文件。在“两新一重”的背景下，智慧高速公路建设无疑会进一步提速。

为此，本文梳理了近期三位专家对智慧高速公路现状、发展与挑战的一些看法。

谈现状

西安电子科技大学领军教授、悉尼大学担任终身教授     毛国强

毛国强教授认为，聪明的车离不开智慧的路，为智能网联车服务的智慧公路大规模应用的前提是智能网联车的规模达到一定程度，否则智慧公路没有用户基础和商业价值。

智慧公路信息化技术的现状

• 感知手段单一：主要基于视频、激光与毫米波雷达等高精度感知设备，技术手段单一，难以实现全面泛在感知；

• 设备昂贵、施工要求高：通常需要安装在龙门架、电杆、灯杆等处，对供电、通信辅助设施要求较高，极大限制了应用场景，难以普及；

• 覆盖不全面，难以实现全息感知：只有5%不到的路面实现信息覆盖，监测不全面，难以及时分析与发现问题，实时处理。

智慧公路：立足现在，面向未来

立足现在：安全、效率、智能养护

• 智慧公路通过道路上广布各式具有通信功能的物联网传感器、结合重点区域部署视频摄像头及车载设备，支持路、车、人的实时感知与通信，形成信息交互的天罗地网，实现车路一体化与车路协同。

• 通过大数据分析，全面实现道路的智慧化，提高交通系统的信息化、智能化管理与运营水平，从而提高行车安全及效率、降低交通拥堵、环境污染等问题，降低日益增长的养护费用，助力智能交通系统实现安全、高效与绿色的目标。

展望未来：助力自动驾驶

• 辅助智能网联车、无人车在复杂环境下的精准定位感知及超视距感知；

• 提高智能网联车、无人车的安全及效率；

• 智能网联、无人驾驶一定要放在智慧公路、智能交通系统的框架下进行思考，要从点、线、面到体来完成布局。

谈演进阶段

华为技术有限公司中国区交通行业解决方案部总经理     鲁玉春

鲁玉春认为“交通大国”迈向“交通强国”，数字化拐点已经到来。

以ETC自由流收费为起始，高速公路向智慧高速演进

• 高速公路1.0：高速公路机电产品研制、标准化、产品化；

• 高速公路2.0：高速公路信息化，包括高速公路通信网/主线监控/隧道监控/联网监控/ETC/MTC/路径识别/联网监控；

• 高速公路3.0：高速公路数字化，包括自由流收费；应用云、AI、大数据构筑数字平台；视频云联网、大数据收费稽查、车路协同试点、两客一危；

• 高速公路4.0：高速公路智慧化，包括人、车、路、环境融合协同；高效、安全的智能交通控制；全天候、全道路的自动驾驶。

智慧高速的三个演进阶段

• 路网感知：自由流收费（车载ETC、车牌识别、车迹还原）、20万路视频联网接入（视频质量提升、毫米波雷达、气象感知）；

• 路网认知：车辆感知（车流统计、车速感知、轨迹搜索），交通态势（事件感知、拥堵感知、天气感知），车路协同；

• 智慧路网：路网全要素数字化、智能监测、路权分配、应急指挥、辅助驾驶、车队编组、自动驾驶。

谈技术挑战

上海智能网联车载终端工程技术研究中心专家委员会委员    原树宁 

原树宁在近期的专栏文章《707亿元打造的杭绍“超级高速公路”不能回避五大技术挑战》一文中，重点提到了智慧高速公路面临的技术挑战和技术风险问题。

车辆信息融合技术尚在初始阶段

如何融合V2X传来的信息、雷达获取的信息、摄像头获取的信息，就成为亟待解决的重要技术问题。然而我们在这个技术问题上积累时间还是非常短暂的。

5G/V2X技术尚不成熟

作为5G的一大分支的5G/V2X技术却依然有待验证，LTE-V技术在商业上依然没有实质上的落地项目。其中的信息安全标准也在进一步的完善中。

另一方面，车辆编队行进需要定制化的V2X消息格式标准，而不是在四跨活动中使用的通用消息格式标准。适用于车辆编队行进的V2X消息格式，无论国际还是国内都没有明确的标准。

车辆编队的决策问题

头车可以把自己的行车轨迹、位置、速度、加减速、刹车、方向盘转角等信息传递给后面的跟随车辆。但是，这些跟随车辆如何根据这些信息做出反应却鲜有人员在做相关的研究。

高精度定位问题

高精度定位问题，从来不仅仅是定位精度的问题，还涉及定位延迟、刷新频率、稳定性等等。

另外，隧道、建筑遮挡等地区，很难收到GNSS的地基增强信号，从而造成定位精度显著下降，无法满足编队自动驾驶行进的要求。

车辆自动刹车及转向系统的技术挑战

现有车辆ESC/ESP或者类似ESC的系统组合能产生的最大减速度往往小于真人猛踩刹车时的减速度。这就给编队行进提出了新的挑战：如果刹车距离变大，现有的车队能否保证安全行驶，如果出现突发事件如何应对？当然，不排除适用于自动驾驶的自动刹车及转向系统在短期内会有较大的突破。

参考资料

[1]  交通工程与信息化分会，2020年4月30日，交通大讲堂（第二期）鲁玉春《新基建时代的智慧高速》

[2]  交通工程与信息化分会，2020年5月8日，交通大讲堂（第三期）毛国强《智慧公路发展路线与解决方案》

[3]  AutoR智驾，2020年6月18日，《707亿元打造的杭绍“超级高速公路”不能回避五大技术挑战》

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编辑整理 | 户利华

资料来源 | 交通工程与信息化分会、AutoR智驾等