中國交通報2016年9月第6322期
口 王笑京
近日,國家發展改革委和交通運輸部聯合發布了《推進“互聯網﹢”便捷交通 促進智能交通發展的實施方案》(簡稱《方案》)。這是我國第一次從國家層面就智能交通系統(its)發布的涵蓋建設智能基礎設施、規劃服務體系、創新市場環境的總體框架和實施方案,具有里程碑式的意義。為此,本報特邀交通運輸部公路科學研究院總工程師、國家its中心主任王笑京對《方案》進行解讀。
《方案》的實施目標中規定了兩個層次,第一層次是近期結合示范工程項目的實施,在2018年基本實現以服務和互聯為特征的初級目標。第二個層次是立足“十三五”、著眼更長時期的發展需求,逐步形成“交通移動空間”,實現交通信息開放共享,構建“三系統、兩支撐”的智能交通體系,實現交通運輸服務效率、資源配置效率以及交通治理能力全面提升。
三個系統兩個支撐指明未來方向
這次發布的《方案》明確了將以三個系統(智能運輸服務系統、智能運輸管理系統、智能決策支持系統)、兩個支撐(智能交通基礎設施、標準和技術)、一個環境(寬松有序發展環境)作為主要發展內容,這是一個較為全面的安排。根據本世紀初的實際情況,我國在its發展的初期主要集中在與運行和服務相關的領域進行開發和應用。隨著國內交通運輸環境的變化和轉型發展的要求,這次發布的《方案》在基礎設施建設、產業發展、運行服務和技術應用等多個方面進行了詳細的安排,同時覆蓋了城市交通、公路、鐵路、航空、水運。除此之外還特別注意了its發展的整體性,在智能汽車、車車通信、車路通信、測試檢測環境等方面都做了安排。
為了推動智能交通前沿技術研發和支持新興戰略產業,《方案》還首次將新一代國家交通控制網、列車自動運行、綜合樞紐協同、高速寬帶無線互聯和高速無線局域網等內容列入its實施方案。總之,這次發布的《方案》不僅是近期內國家對its的安排,而且為我國未來its發展指明了方向。
新一代信息技術與交通運輸融合發展
《方案》的一大特色是以“互聯網﹢便捷交通”為切入點,促進新一代信息技術與交通運輸產業的融合發展,既加速了交通運輸系統的轉型又將創造出新產業。筆者認為“互聯網﹢便捷交通”不僅促進交通線下服務移到線上,且應更加強調用新一代信息技術創新和構造交通運輸系統。新一代互聯網技術和信息技術不僅僅是信息交互和交易工具,它還具有驅動、執行和使能(enable)的功能,即新一代互聯網和信息技術要滲透到執行部件和機構中,它不僅僅可提升交通運輸管理與服務,還將形成新的載運工具和運輸系統,典型的有以下幾項。
首先是通信技術,這里不僅僅是以3g、4g以及5g為代表的寬帶移動通信技術,還有支持高速載運工具與基礎設施、載運工具與載運工具間進行高可靠數據交換的高速無線局域網和專用短程通信,而且其專用芯片、協議、產業支撐等都逐步完成。另外認知無線電和深空通信等通信前沿技術也開始在交通系統中進行應用試驗。以上這些都會給交通運輸的安全性能和服務能力帶來了巨大變化。
第二是傳感器,本世紀以來交通領域的傳感器取得了巨大的發展,例如激光傳感器,不僅在速度、能見度、機動車排放和路面平整度的測量方面開始大量應用,而且在載運工具周邊環境和障礙物探測上實現了巨大突破,其典型的代表就是多通道激光掃描雷達,目前已經成為自動駕駛汽車常用的傳感器。另外,24g赫茲和79g赫茲微波雷達、視頻圖像傳感器等都在智能汽車中開始應用。傳感器技術的發展為its各項技術和應用系統獲取大量高質量數據提供了支撐。
第三是數據管理與處理技術,包括近幾年快速發展的大數據、云計算和人工智能等技術。其中人工智能的應用有賴于高質量的數據,而傳感器和通信技術的發展給數據的獲取和交互提供了非常好的條件,這也是近期智能汽車、自動駕駛汽車汽車快速發展的原因。除此之外,數據的豐富,管理技術的進步、處理和算法的發展,給在虛擬空間建立起與現實交通形成映射關系的虛擬交通系統提供了條件,使得對交通運行的預判、控制、管理更加精確。
從國家發布的文件看,《方案》很好地體現了在新一代互聯網和信息技術推動下,通過智能交通系統的建設使交通運輸更加注重適應人的多樣性需求、更加注重車路一體化、更加注重數據的應用、更加注重載運工具的智能化,這不僅提升既有交通設施服務效率,而且將創造新型的交通運輸產業,也就是加速交通運輸的轉型發展。
智能交通基礎設施不再是附屬
《方案》的另一個特點是把智能交通基礎設施作為its發展的重要支撐,換句話說就是把智能交通基礎設施列入了交通基礎設施建設的范疇,這在我國its發展中是第一次。實際上在高速公路、鐵路和民航的建設中,機電系統、調度系統、管理系統一直是建設的內容,但是多數是當作附屬設施或運營系統來對待的。隨著以鋼筋混凝土為主要內容的基礎設施建設走向萎縮,交通運輸系統更多的要靠提高運行效率來滿足不斷增加的運輸需求,因此信息化和智能化成為交通運輸建設的重要內容也就不足為怪了。
我們注意到《方案》把先進感知監測系統和下一代交通信息基礎網絡作為近期智能化基礎設施的主要內容,明確提出加強交通基礎設施網絡基本狀態、交通工具運行、運輸組織調度的信息采集,形成動態感知、全面覆蓋、泛在互聯的交通運輸運行監控體系。其中交通基礎設施基本狀態和運輸組織調度信息是原來道路機電系統中根本沒有的。另外,在交通基礎設施中首次提出了高速無線接入互聯網、交通運行控制、運營管理和信息服務的通信網絡新技術、鐵路下一代移動通信系統、基于下一代互聯網和專用短程通信的道路無線通信網等內容,這表明我國交通基礎設施建設的概念和內容已經發生了重要轉變,信息化和智能化的有關內容正式列入交通基礎設施的范疇。
總體來說,智能交通國家總體框架和實施方案既有一定特色,又有一定先進性,核心是將我國自身的發展需求與前沿技術有機地結合,其中還有一些東西是我們獨創的,比如新一代交通控制系統(即新一代國家交通控制網),這個發達國家還沒提過,我們走在了世界前列。
此外,《方案》中雖然提及自動駕駛和智能汽車,但并沒有把它們放在一個特別突出的位置。這是因為發達國家自動駕駛主要應用于小汽車上,而我國更重要的是大眾化的交通出行工具。要解決大眾化交通出行,光靠小汽車不行,還要靠公交、地鐵等。這也是為什么《方案》中要大力發展智能公交和綜合交通樞紐等的原因。
總之,國家發展改革委和交通運輸部聯合發布《方案》是國家第一次就智能交通發布的總體框架和實施方案,這個總體框架既體現了交通運輸領域的創新驅動發展戰略,又符合its前沿技術方向和應用需求,對我國its發展具有重大意義。
(天津市交通運輸委員會 2016-09-08 16:19:54)
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