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車路協(xié)同、智慧公路的發(fā)展和思考


發(fā)布時(shí)間:

2023-03-27

為什么要做車路協(xié)同?車路協(xié)同的起源其實(shí)就是交通,要解決交通的問(wèn)題,什么問(wèn)題?核心還是安全和效率。因?yàn)榻煌ň鸵瓿扇撕拓浳锏倪\(yùn)輸,安全和效率是永遠(yuǎn)的追求。具體是?

車路協(xié)同、智慧公路的發(fā)展和思考

  為什么要發(fā)展車路協(xié)同?

  為什么要做車路協(xié)同?車路協(xié)同的起源其實(shí)就是交通,要解決交通的問(wèn)題,什么問(wèn)題?核心還是安全和效率。因?yàn)榻煌ň鸵瓿扇撕拓浳锏倪\(yùn)輸,安全和效率是永遠(yuǎn)的追求。具體是?

  一是避撞。

  車輛安全技術(shù)起源是從車的角度來(lái)做的,最開始是被動(dòng)安全,逐漸產(chǎn)生主動(dòng)安全需求。有了車路協(xié)同以后,我們提出“協(xié)同安全”。被動(dòng)安全和主動(dòng)安全,核心都是靠車輛自身技術(shù)實(shí)現(xiàn)避撞。

  舉兩個(gè)例子,一個(gè)交通事故發(fā)生時(shí)天氣不是很惡劣,但地面有薄冰。前方有一個(gè)事故造成道路堵塞,有人從車上下來(lái)查看事故,當(dāng)場(chǎng)被撞飛。所以有事故千萬(wàn)不能上路去做誘導(dǎo),出現(xiàn)事故趕緊往路邊撤離,以防止后續(xù)不斷有車因?yàn)閯x車不及發(fā)生連續(xù)撞擊。

  第二個(gè)是惡劣天氣情況下發(fā)生的交通事故。一個(gè)大貨車在行駛過(guò)程中因?yàn)榇箪F,看不清、看不遠(yuǎn)前方路況,可視距離內(nèi)看到前方事故了,但仍然停不住,貨車直接拍了上去,整個(gè)駕駛臺(tái)都拍沒(méi)了。

  兩個(gè)事故,都是在不太好的天氣條件下發(fā)生的。這種事故無(wú)論是車輛的主動(dòng)安全和被動(dòng)安全都很難解決,顯然這樣的事故還會(huì)在發(fā)生。

  還有一個(gè)典型事故,車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)尤其是山區(qū)公路上轉(zhuǎn)彎時(shí),有視野盲區(qū)。在轉(zhuǎn)彎時(shí),因?yàn)榭床磺迓窙r,一輛行駛中的汽車與騎自行車的人相撞。

  公路交通的安全問(wèn)題很多,重點(diǎn)在哪里呢?連環(huán)追尾、重特大事故發(fā)生后的二次事故,以及惡劣天氣下的事故。

  二是提升道路通行能力。

  道路交通有很多管控方式,管控的難點(diǎn)在哪里呢?首先,道路的通行車輛數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)的通行能力。舉個(gè)公路交通管控的典型案例:原本三個(gè)車道正常通行,但有一個(gè)車道發(fā)生了事故或維修,導(dǎo)致無(wú)法通行,理論上通行能力只降低了三分之一。但實(shí)際上,當(dāng)通行車輛遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)通行能力時(shí),對(duì)通行的影響并沒(méi)有顯現(xiàn),但車輛增多后,事故點(diǎn)前方位置由于換道加塞、速度變化,通行能力將急劇下降,如果車輛數(shù)量接近設(shè)計(jì)能力或者大于設(shè)計(jì)能力時(shí),擁堵就不可避免,通行能力急劇下降。

  惡劣天氣下的封路和限行。四川高速同行最近在探索全天候通行,能不能不封路,或者能不能少封路?

  解決方案

  以上兩個(gè)問(wèn)題如何解決?結(jié)合車路協(xié)同能解決嗎?

  可以通過(guò)車路協(xié)同掌握基礎(chǔ)數(shù)據(jù),然后交互基礎(chǔ)數(shù)據(jù),在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上再去做過(guò)程應(yīng)用?,F(xiàn)在交通部在推進(jìn)交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化,就是往這個(gè)方向走。先把靜態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)字化了,作為交通數(shù)據(jù)交互的基礎(chǔ)和平臺(tái),再把動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)字化了,再把交互數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)化了。在這個(gè)基礎(chǔ)上再去做應(yīng)用,包括交通安全、交通效率、交通服務(wù)等應(yīng)用都可以做。

  車路協(xié)同可以做什么?一是檢測(cè),二是交互,三是管控。檢測(cè)有兩個(gè)層面,一是道路本身的感知檢測(cè)能力要補(bǔ)強(qiáng),如流量、速度,因?yàn)樵谲嚶穮f(xié)同環(huán)境下一定是要檢測(cè)每一臺(tái)車輛的狀態(tài)。如位置、速度、方向、狀態(tài)等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),不僅僅是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)而已。數(shù)據(jù)有兩個(gè)來(lái)源,一是從車輛來(lái),車輛報(bào)送給系統(tǒng),再實(shí)時(shí)交互給其他的車和路側(cè)設(shè)備,二是路側(cè)設(shè)備把每輛車的狀態(tài)檢測(cè)出來(lái)。二是交互,這個(gè)交互和傳統(tǒng)交互略有不同。傳統(tǒng)智能交通是把數(shù)據(jù)送到中心,再通過(guò)處理后下發(fā),比如剛才剛播放的視頻中那個(gè)連續(xù)撞車事故,等送到中心再發(fā)下來(lái),再做車輛控制,就沒(méi)什么意義了,因?yàn)檠訒r(shí)。車路協(xié)同的數(shù)據(jù)交互一定是實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交互,毫秒時(shí)間內(nèi)把道路交通狀態(tài)交互給周邊車輛,即300~500米內(nèi)跟安全相關(guān)的車輛,如果不交互,就和傳統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)處理是一模一樣的,對(duì)預(yù)防二次事故發(fā)生就起不到作用。當(dāng)然,實(shí)時(shí)要求可以低一點(diǎn),有低延時(shí)高可靠的直聯(lián)通訊,做全局大交互,比如LTE-V的PC5和5G的Newradio。

  有數(shù)據(jù)了,有交互了,有共享了,下一步就要做管控。管控手段有很多,跟智慧公路有關(guān)的管控叫主動(dòng)管控。傳統(tǒng)的公路交通管控是用道路的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn),如誘導(dǎo)、關(guān)閉車道等,這是被動(dòng)管控。而主動(dòng)管控中,車輛本身也是個(gè)控制變量,可參與到管控當(dāng)中去,管控手段包括主動(dòng)避撞,主動(dòng)交通控制和全天候通行。主動(dòng)避撞可以實(shí)現(xiàn)車車交互,車輛交換安全和狀態(tài)信息,惡劣天氣和密集交通環(huán)境預(yù)警,避免連環(huán)撞擊。在特殊道路環(huán)境下,如匝道、彎道、隧道提供駕駛員盲區(qū)預(yù)警,避免碰撞。

  這就是針對(duì)前文所舉問(wèn)題里面的場(chǎng)景,給駕駛員提供實(shí)時(shí)預(yù)警服務(wù),交互方式多種,信息可以推到智能網(wǎng)聯(lián)車上,如果不是智能車,可以用可變情報(bào)板/誘導(dǎo)屏,或者交通廣播、行車記錄儀等,想辦法推到車上,讓駕駛員知道相關(guān)信息。