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《公路工程設(shè)施支持自動(dòng)駕駛技術(shù)指南》的解讀

2024-02-16 08:35:03來(lái)源：ITS114 閱讀量：146 評(píng)論

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導(dǎo)讀：本文為交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院副研究員張卓敏在2023中國(guó)智能交通大會(huì)（ITSAC 2023）智慧公路建設(shè)與發(fā)展論壇上進(jìn)行主題分享的現(xiàn)場(chǎng)錄音整理而來(lái)，未經(jīng)本人審核，如有錯(cuò)漏，敬請(qǐng)諒解。

　　本文為交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院副研究員張卓敏在2023中國(guó)智能交通大會(huì)(ITSAC 2023)智慧公路建設(shè)與發(fā)展論壇上進(jìn)行主題分享的現(xiàn)場(chǎng)錄音整理而來(lái)，未經(jīng)本人審核，如有錯(cuò)漏，敬請(qǐng)諒解。
 
　　今天主要結(jié)合2023年9月份交通運(yùn)輸部發(fā)布的《公路工程設(shè)施支持自動(dòng)駕駛技術(shù)指南》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，分享關(guān)于自動(dòng)駕駛、智慧公路的思考與探索。
 
　　一、標(biāo)準(zhǔn)概況
 
　　此標(biāo)準(zhǔn)屬于公路工程標(biāo)準(zhǔn)體系其中的智能智慧板塊，也是第一個(gè)以自動(dòng)駕駛打頭的公路工程標(biāo)準(zhǔn)，早在2019年1月交通運(yùn)輸部公路局就已立項(xiàng)編制，歷時(shí)四年半于2023年9月正式發(fā)布，標(biāo)準(zhǔn)基本上貫徹了智慧公路未來(lái)發(fā)展的思路，由交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院主編，北京中交國(guó)通、北交科設(shè)計(jì)院、長(zhǎng)安大學(xué)、華為、百度、高德、千尋、清華大學(xué)等單位參編。
 
　　01
 
　　指導(dǎo)思路
 
　　在編制過(guò)程中響應(yīng)了《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》、《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》等政策文件，站在交通運(yùn)輸行業(yè)看，兩個(gè)綱要都有促進(jìn)自動(dòng)駕駛發(fā)展的相關(guān)部署，自動(dòng)駕駛、車路協(xié)同可以和智慧公路的建設(shè)與發(fā)展一并考慮；從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，自動(dòng)駕駛車輛逐步規(guī)?；瘧?yīng)用是大勢(shì)所趨，智慧公路的建設(shè)需要順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)，提高通行效率，更好地服務(wù)自動(dòng)駕駛。
 
　　02
 
　　標(biāo)準(zhǔn)定位
 
　　根據(jù)指導(dǎo)思路在編制過(guò)程中不斷地調(diào)整，明確了標(biāo)準(zhǔn)的定位，是要通過(guò)對(duì)現(xiàn)有公路工程設(shè)施的升級(jí)改造，讓其具備數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化，在智慧發(fā)展的基礎(chǔ)上支持自動(dòng)駕駛。
 
　　在明確定位的基礎(chǔ)上，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的編制目標(biāo)、適用范圍、基本原則等進(jìn)行了梳理。
 
　　編制目標(biāo)。是為了更好地支持車輛在公路上進(jìn)行自動(dòng)駕駛，提出公路工程設(shè)施提供輔助信息的能力與范圍，在不改變車輛控制權(quán)的前提下指導(dǎo)公路工程設(shè)施建設(shè)。
 
　　適用范圍。適用于開展自動(dòng)駕駛試驗(yàn)、測(cè)試、應(yīng)用示范的新建和在役高速公路及具備條件的等級(jí)公路。
 
　　基本原則。應(yīng)統(tǒng)籌兼顧公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化的發(fā)展要求，與現(xiàn)有的設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。
 
　　二、主要內(nèi)容
 
　　目前多個(gè)省、市以及協(xié)會(huì)發(fā)布了許多與智慧公路有關(guān)的指導(dǎo)文件和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，明確和指導(dǎo)了智慧公路的建設(shè)思路，標(biāo)準(zhǔn)文件提出的建設(shè)內(nèi)容基本一致，比如全息感知、傳輸系統(tǒng)、云控平臺(tái)等內(nèi)容，但側(cè)重點(diǎn)略有不同，比如一些省側(cè)重于全天候通行，一些省傾向于路網(wǎng)建設(shè)，在這個(gè)背景下，我們針對(duì)提出了新的要求和補(bǔ)充，例如自動(dòng)駕駛的定位和實(shí)時(shí)計(jì)算等。
 
　　01
 
　　總體架構(gòu)。
 
　　總體架構(gòu)參考國(guó)外車路一體的傳統(tǒng)架構(gòu)和國(guó)內(nèi)智慧公路、自動(dòng)駕駛的實(shí)際案例構(gòu)建，其中包括自動(dòng)駕駛云控平臺(tái)、交通感知設(shè)施、交通控制與誘導(dǎo)設(shè)施、通信設(shè)施、定位設(shè)施、路側(cè)計(jì)算設(shè)施、供配電設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)施等，并梳理了這些設(shè)施的定義。
 
　　02
 
　　重要思想。
 
　　這并不是要重新建立一套系統(tǒng)，而是要評(píng)估既有交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施、管理設(shè)施等的功能與性能，對(duì)既有設(shè)施進(jìn)行融合利用，首先需要考慮經(jīng)濟(jì)效益的問(wèn)題，其次考慮現(xiàn)實(shí)需求，目前自動(dòng)駕駛車輛上路的需求并不是很大，盡管此前工信部等四部門部署開展了智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)工作，但文件的普及還需要一定過(guò)程，所以標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)對(duì)既有設(shè)施的融合利用。
 
　　03
 
　　技術(shù)要求的適用性。
 
　　在指南的編制過(guò)程中，是從技術(shù)的成熟度、適用性和先進(jìn)性出發(fā)，充分考慮當(dāng)前公路工程設(shè)施的技術(shù)現(xiàn)狀、公路管理與服務(wù)高質(zhì)量發(fā)展需求，在此基礎(chǔ)上融合自動(dòng)駕駛車輛的核心需求，提出了相應(yīng)的功能與性能要求，比如需要保證公路交通標(biāo)志標(biāo)線、信號(hào)燈的辨識(shí)性，需要在隧道、山區(qū)等衛(wèi)星定位信號(hào)弱的區(qū)域提供定位和網(wǎng)絡(luò)功能等，要完成這些功能對(duì)技術(shù)架構(gòu)提出了相應(yīng)的要求。
 
　　自動(dòng)駕駛云控平臺(tái)。構(gòu)建路段云、區(qū)域云和路網(wǎng)云的三層次平臺(tái)架構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理、分級(jí)應(yīng)用，提出應(yīng)配置電子地圖，將交通流狀態(tài)、交通事件、交通氣象環(huán)境、交通控制與誘導(dǎo)等信息進(jìn)行表達(dá)和前端展示等。
 
　　交通感知設(shè)施。結(jié)合智慧公路現(xiàn)有的交通流感知設(shè)備、路側(cè)感知設(shè)備、氣象感知設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)各種感知檢測(cè)功能，同時(shí)針對(duì)自動(dòng)駕駛超視距融合感知、盲區(qū)監(jiān)測(cè)等需求，新增了交通參與者檢測(cè)設(shè)施來(lái)確保對(duì)機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人等交通參與者類型檢測(cè)，檢測(cè)率不低于99%，精確率不低于95%。
 
　　交通控制與誘導(dǎo)設(shè)施。為了讓自動(dòng)駕駛車輛更好地辨別交通規(guī)則、交通管控、交通誘導(dǎo)提示、交通警示等信息，提出了數(shù)字交通標(biāo)志標(biāo)線、信號(hào)燈網(wǎng)聯(lián)化等要求，可以采用字符、圖形、形狀、顏色等物理形式傳遞交通信息。
 
　　通信設(shè)施。對(duì)通信設(shè)施通信傳輸網(wǎng)、直連通信設(shè)施和蜂窩移動(dòng)通信設(shè)施等提出了相應(yīng)的要求，實(shí)現(xiàn)路側(cè)設(shè)施與車輛之間，路側(cè)設(shè)施之間，路側(cè)設(shè)施與自動(dòng)駕駛云控平臺(tái)之間的信息交互。
 
　　定位設(shè)施。基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行衛(wèi)星定位增強(qiáng)信息的生成與播發(fā)，同時(shí)支持GPS等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為自動(dòng)駕駛車輛提供所需的定位信息，在無(wú)法接收衛(wèi)星定位導(dǎo)航信息的情況下為車輛提供輔助定位服務(wù)。
 
　　路側(cè)計(jì)算設(shè)施。對(duì)路側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理，因?yàn)槟壳皯?yīng)用的路側(cè)設(shè)備較多，形態(tài)也不一樣，所以沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行具體的約束，從未來(lái)建設(shè)的考慮角度出發(fā)，要求路側(cè)設(shè)備能夠兼容更多拓展性應(yīng)用。
 
　　網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)施。主要是為了保護(hù)自動(dòng)駕駛車輛與公路工程設(shè)施進(jìn)行相互信息交換的過(guò)程中，相關(guān)系統(tǒng)的硬件、軟件、數(shù)據(jù)不被破壞、更改和泄露。
 
　　技術(shù)要求對(duì)比。與各省、市發(fā)布的智慧公路建設(shè)指南進(jìn)行了對(duì)比，本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)要求總體處于各地方指南的平均水平，針對(duì)自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)終端配置、容量配置不需要像地方建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一樣，但其他的設(shè)施功能和性能基本一致。
 
　　三、未來(lái)展望
 
　　2023年9月，交通運(yùn)輸部公路局發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)公路數(shù)字化轉(zhuǎn)型 深入推動(dòng)智慧公路建設(shè)的意見》，提出用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)賦能公路交通，提升感知，分析和決策支持的能力，實(shí)現(xiàn)人、車、路、環(huán)境的深入融合，以及全業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化，本標(biāo)準(zhǔn)也符合《意見》的主要思想，為智慧公路的發(fā)展提供了相應(yīng)支撐。
 
　　目前各地智慧公路支持自動(dòng)駕駛主要以試驗(yàn)示范為主，要形成真正的、可持續(xù)化的市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，還面臨著諸多挑戰(zhàn)：
 
　　投資挑戰(zhàn)。相比于常規(guī)公路需要擴(kuò)大投資、增加設(shè)備，需要考慮如何讓資金回報(bào)的問(wèn)題；
 
　　建設(shè)挑戰(zhàn)。本標(biāo)準(zhǔn)屬于推薦性的技術(shù)指南，各地執(zhí)行的主動(dòng)性有差異，另外現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展變化快，設(shè)施設(shè)備易淘汰，需要對(duì)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)期地跟蹤；
 
　　運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)。目前支持自動(dòng)駕駛的應(yīng)用場(chǎng)景未固定，運(yùn)營(yíng)部門與人員難以制定明確的運(yùn)營(yíng)方式，也缺少相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)管理制度；
 
　　維護(hù)挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有公路以基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)為主對(duì)路側(cè)設(shè)施不夠關(guān)注，路側(cè)設(shè)施一旦故障修復(fù)不及時(shí)的話，容易存在事故隱患。
 
　　總的來(lái)說(shuō)自動(dòng)駕駛技術(shù)在不斷地進(jìn)步，標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布對(duì)智慧公路和自動(dòng)駕駛發(fā)展具有一定的助推作用，但仍需要從行業(yè)協(xié)同、技術(shù)協(xié)同、法規(guī)協(xié)同、管理協(xié)同等方面推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和政策支持。
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