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22
2022
-
06
车路协同、智慧公路的发展和思考
作者：
为什么要发展车路协同？
为什么要做车路协同？车路协同的最初起源其实就是交通，要解决交通的问题，什么问题？核心还是安全和效率。因为交通就要完成人和货物的运输，安全和效率是永远的追求。具体是？
一是避撞。
车辆安全技术起源是从车的角度来做的，最开始是被动安全，逐渐产生主动安全需求。有了车路协同以后，我们提出“协同安全”。被动安全和主动安全，核心都是靠车辆自身技术实现避撞。
举两个例子，一个交通事故发生时天气不是很恶劣，但地面有薄冰。前方有一个事故造成道路堵塞，有人从车上下来查看事故，当场被撞飞。所以有事故千万不能上路去做诱导，出现事故赶紧往路边撤离，以防止后续不断有车因为刹车不及发生连续撞击。
第二个是恶劣天气情况下发生的交通事故。一个大货车在行驶过程中因为大雾，看不清、看不远前方路况，可视距离内看到前方事故了，但仍然停不住，货车直接拍了上去，整个驾驶台都拍没了。
两个事故，都是在不太好的天气条件下发生的。这种事故无论是车辆的主动安全和被动安全都很难解决，显然这样的事故还会在发生。
还有一个典型事故，车辆在转弯时尤其是山区公路上转弯时，有视野盲区。在转弯时，因为看不清路况，一辆行驶中的汽车与骑自行车的人相撞。
公路交通的安全问题很多，重点在哪里呢？连环追尾、重特大事故发生后的二次事故，以及恶劣天气下的事故。
二是提升道路通行能力。
道路交通有很多管控方式，管控的难点在哪里呢？首先，道路的通行车辆数量远远大于设计的通行能力。举个公路交通管控的典型案例：原本三个车道正常通行，但有一个车道发生了事故或维修，导致无法通行，理论上通行能力只降低了三分之一。但实际上，当通行车辆远小于设计通行能力时，对通行的影响并没有显现，但车辆增多后，事故点前方位置由于换道加塞、速度变化，通行能力将急剧下降，如果车辆数量接近设计能力或者大于设计能力时，拥堵就不可避免，通行能力急剧下降。
恶劣天气下的封路和限行。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？
解决方案
以上两个问题如何解决？结合车路协同能解决吗？
可以通过车路协同掌握基础数据，然后交互基础数据，在基础数据的基础上再去做过程应用。现在交通部在推进交通基础设施数字化，就是往这个方向走。先把静态数据数字化了，作为交通数据交互的基础和平台，再把动态数据数字化了，再把交互数据实时化了。在这个基础上再去做应用，包括交通安全、交通效率、交通服务等应用都可以做。
车路协同可以做什么？一是检测，二是交互，三是管控。检测有两个层面，一是道路本身的感知检测能力要补强，如流量、速度，因为在车路协同环境下一定是要检测每一台车辆的状态。如位置、速度、方向、状态等动态数据，不仅仅是统计数据而已。数据有两个来源，一是从车辆来，车辆报送给系统，再实时交互给其他的车和路侧设备，二是路侧设备把每辆车的状态检测出来。二是交互，这个交互和传统交互略有不同。传统智能交通是把数据送到中心，再通过处理后下发，比如刚才刚播放的视频中那个连续撞车事故，等送到中心再发下来，再做车辆控制，就没什么意义了，因为延时。车路协同的数据交互一定是实时的数据交互，毫秒时间内把道路交通状态交互给周边车辆，即300～500米内跟安全相关的车辆，如果不交互，就和传统的后台数据处理是一模一样的，对预防二次事故发生就起不到作用。当然，实时要求可以低一点，有低延时高可靠的直联通讯，做全局大交互，比如LTE-V的PC5和5G的Newradio。
有数据了，有交互了，有共享了，下一步就要做管控。管控手段有很多，跟智慧公路有关的管控叫主动管控。传统的公路交通管控是用道路的基础设施来实现，如诱导、关闭车道等，这是被动管控。而主动管控中，车辆本身也是个控制变量，可参与到管控当中去，管控手段包括主动避撞，主动交通控制和全天候通行。主动避撞可以实现车车交互，车辆交换安全和状态信息，恶劣天气和密集交通环境预警，避免连环撞击。在特殊道路环境下，如匝道、弯道、隧道提供驾驶员盲区预警，避免碰撞。
这就是针对前文所举问题里面的场景，给驾驶员提供实时预警服务，交互方式多种，信息可以推到智能网联车上，如果不是智能车，可以用可变情报板/诱导屏，或者交通广播、行车记录仪等，想办法推到车上，让驾驶员知道相关信息。
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