智能运输系统发展趋势

杨琪：智能运输系统发展趋势

交通运输部公路科学研究院副总工程师&智能交通首席专家

杨琪

我今天主要想通过智能运输系统发展的脉络来探讨未来智能汽车发展的一些方向。

首先我想介绍一下智能交通系统的演进，整个来说，智能交通系统大家听的比较多，或者叫做智能运输系统，包括几大运输方式：铁路，航空，道路，水路……目前来说各个国家智能运输系统重点放在道路运输，其他几种运输方式也有，涉及不同运输方式之间的沟通，衔接和接泊这方面。

实际上，智能运输系统的概念首先由国外在上个世纪90年代提出来，这个最开始是美国和欧洲一起做了一个智能交通体系框架，在这个框架里面，相当是一个顶层设计，它分析了智能交通系统用户哪些服务，谁为谁服务，包括逻辑框架，以及它大概有哪些功能？它实现这些功能有什么物理系统，另外和它相关的地理信息和定位等。从上个世纪90年代到现在，智能交通系统基本没有太大的变化，我们今天做的东西基本也在这个框架内，和智能驾驶相关的就是：先进的车辆辅助安全与驾驶控制系统，以及智能车路系统。

因为说整个智能交通系统的演进，还是非常稳定，而且有一些基本的规律可寻。主要包括交通基础设施运载工具等等几个要素，然后进行复杂的系统各部分运行关系进行协调和控制，目标一个是安全，一个是高效。

下面我想讲几个目前在智能交通取得重大进展的几个领域以及它的发展过程。首先在智能交通最开始提出来之后，最热的就是交通控制系统，实际上交通控制系统不是很新的东西，在上个世纪60年代在很多的国家已经开始实施，包括欧洲、美国，澳大利亚，后来有日本、韩国等等。实际上在2000年以前中国基本买国外的控制系统，当时中国没有能力去做。2000年以后中国开始自己做。目前到现在来说，基本上90%以上的交通控制系统全部是中国国产。

交通信息服务从上个世纪80年代已经开始，像欧洲、美国511体系，澳大利亚，还有日本，实际上在目前来说国内这种交通信息服务体系，应该说在2000年以后做的比较好的就是日本系统，路测全部设有交通信息服务，那个时候智能手机不像现在这么广。车上车载信息服务，相当于导航仪接受服务。到目前这个体系建的非常完整，而且用户量非常多。随着无线通信技术的普及和发展，目前在国内基于手机信息服务做的相当好。

另外，不停车收费最开始在上世纪80年代就开始了，当时在欧洲、法国、意大利发展起来。提到收费很多人会反感，实际上很多道路，特别是高速公路的修建从银行贷款，都和收费是密切相关。不过美国大部分路是联邦经费修的，私人化的路非常少，所以美国不停车收费没有怎么发展起来，它有零星几条路在收，相当于自动收的路还是相当少。亚洲发展比较快，目前来说普及率最高的还是日本ETC系统，95%以上都是装了ETC。欧洲开始是几

个国家，因为欧洲国家比较小，所以互相跑来跑去的车非常多，现在欧洲不停车收费也是非常广了。我们国家是发展最快的，我在后面会讲到，这跟我们过类ETC标准制定是分不开的。我觉得我们国家ETC技术发展也是一个从借鉴国外到自主研发的过程。我记得那个时候在2000年左右，国内大概有十几个系统，花了上千万钱去引进国外这种系统，发现还是不好用，后来我们国内的一些民族产业聚集到一块来从技术研发到标准制定，到最后的推广，目前来说占比已经有一千多万的用户，目前来说有大概十几个ETC产品的企业发展起来。

下面说到今天大家最关注的自动驾驶。自动驾驶这部分前期在欧洲、美国，以一些车厂为主来做一些实验，做的比较多的是美国。美国在1997年开始，由国家支持，国家统一来召集大家来做，主要是一些车厂做相关的实验。在2000年左右，像奔驰大巴已经开始路测了。比如车在一个城市路口如何识别行人，或者交通灯，包括自动停车等等。从技术来说，无人驾驶的研发时间不短，但何时真正能够商业化，上午和下午有一些专家都会提这个。

相对而言，传统整车厂和互联网公司对于无人驾驶的态度是不一样的，有的互联网公司可能比较激进一些，而汽车厂来说，可能会考虑方方面面，包括法律法规，包括责任，这方面的东西非常多。我其实还是觉得在这个领域，车厂应该是占主导的。

下面我大概举个简单的例子，就是说从技术发展，整个智能交通技术发展来说，框架和服务是不变，但是随着技术发展也在不停的变化。这个是上个世纪50年代控制中心一个图，这是80年代一个图，这个电视机屏幕比较多了，这个是现在的监控中心，一个是汇集数据经多，还有摄像机，监控装的比较多。

整个来说，随着时代需求和技术变化，重点也在变。以日本智能化为例，它是比较典型，从70年代开始建信息中心，80年代开始车载导航，90年代就是交通信息服务开始做。2000年转到了ETC开始服务，2005年到2006年实施smartway，以ETC为基础，路测设了很多点，大概两千多个，基本上整个高速公路已经布满，通过车和路之间交互，主要现在采用DSRC无线来开始服务。

对未来交通体系的探讨，智能车路系统的创意是在90年代美国提出来的，根据周围的环境情况来行驶。我们最开始接触到智能运输系统，觉得这个好遥远，现在发现真的是不遥远，很多已经开始实施，可能都要商业化了。

在未来智能交通发展方向，我们认为有几个，一个是向着计算模式识别和人工智能方向发展。在过去来说，以监控为主的交通工程，初级运输系统以计算机、地理信息系统、新的宽带通信为基础，现在发展以模型化，包括系统电视，模式识别的阶段。我们高级阶段就是在人工智能方面，我觉得很多智能车就是这个方面一个典型的代表。

还有大数据的应用，过去来说因为数据采集设施设备有限，所以提出的控制方案也好，一般科学性有待探讨，目前很多数据建立在大数据基础上以及云基础上的，包括实施的空间数据，这个为我们未来智能化的管控提供很好的技术。

此前，国内外相关部门都对自动驾驶的不同阶段进行了分级。更高阶段的高级辅助驾驶

以及完全自动驾驶就需要相关法律法规有所改变。另外对公路的设计，包括一些公路安全的设计提出了新的要求。在这里透露一下目前正在做的，针对于自动驾驶，无人驾驶的情况下，公路或者道路怎么去设计，包括道路的设施包括它的标线，包括它的路测的标志，包括很多的标志，最后可能给人看是一方面，更重要的是给车看，去检测识别。里面存在信息交互的问题，我们正在做相关的研究和测试，如果大家有兴趣参与，我们也非常欢迎。

这个就是我们把管理中心去掉，这个在目前来说欧美开始做这方面的工作，欧美已经仅保留路侧系统，但是完全没有路侧设施的系统也是可能的。他们提出主导思想就是去路侧，这个很有意思，他们认为路侧很多的东西，车卖到各个国家都有，路侧的东西车厂是没有办法控制，路侧是各个国家政府掏的钱，属地化的管理是不是能够路侧的东西，他们是没有把握。这种情况下，从车厂角度来说，最简单的办法就是车辆自主控制+车车交互，不跟路侧设施设备发生关系，这个可能在未来一段时间有一个趋势。

我们当前一些新的技术，包括新的需求也给交通研究带来了一些问题，主要包括通信技术，目前4G对于需要车车或者车路非常及时的通信它需要借助基站，然后再返回来。现在我们国家提的比较多就是交通专用通信技术，就是DSRC，美国、日本都批给交通专用的频段，我们国家还没有。另外是空间技术，需要高精度定位，还有高精度的地图，还有大数据，还有是自组织，这些技术可能是未来发展的热点。

未来交通发展是一个系统工程，ITS仅是其中一个方面，交通要从能源、产业、交通、社会定方面整体考虑。另外智能交通效能和产业它的作用有多少，这个其实需要进一步讨论，并不是智能交通上就可以解决交通拥堵的问题，这个可能从一个清醒的角度去考虑。另外就是技术的突破点和产业结合在什么地方，这个也是需要考虑。

第三大部分简单介绍一下标准化和产业化的情况。从NEC报告里面摘的就是车路标准化的组织，大家可以看有TC278，还有SAC/TC268等等，还有就是IEEE802，这个大家比较熟悉，像WIFI标准就是出自这个体系的。大家看SAC/TC268是中国，我们做的很多表针和欧美很多是不一样的，我们主要考虑中国要有自己的产业，很多用的都是自己的技术。

智能运输就是TCITS，就是欧洲电信标准化协会，我们应用的手机比如说3G的标准由它提出来并且实施，这个组织大部分是一些大通信厂商在里面。在2010年左右，它成立了一个智能运输系统的标准化技术委员会，它实际上是很多通信厂商和欧洲大的汽车厂商在一起做车和车之间，车和路之间的标准，现在大概出了70多个，基本上这个体系完整，而且他们在法国有最大实验项目，就是所有车厂和通信厂商联合工作，做相关标准的测试。

为什么大家对标准那么重视？因为标准有时候主导了产业发展的方向。

在智能运输系统里面，体系里面是一个很复杂，我们智能运输系统有一个标准体系，我们每隔两三年修订一下这个体系，目前这个图片是最新的，2014年，包括了一些基础性的标准，服务类的标准，还有技术类的标准，大家看到有合作系统，就是车和车之间，车和物之间合作系统。这个体系里面有好的标准已经制定出来，还有一些产品，我们在对于我们国