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22
2022
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06
車路協(xié)同、智慧公路的發(fā)展和思考
作者：
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)同的最初起源其實就是交通，要解決交通的問題，什么問題？核心還是安全和效率。因為交通就要完成人和貨物的運輸，安全和效率是永遠的追求。具體是？
一是避撞。
車輛安全技術起源是從車的角度來做的，最開始是被動安全，逐漸產(chǎn)生主動安全需求。有了車路協(xié)同以后，我們提出“協(xié)同安全”。被動安全和主動安全，核心都是靠車輛自身技術實現(xiàn)避撞。
舉兩個例子，一個交通事故發(fā)生時天氣不是很惡劣，但地面有薄冰。前方有一個事故造成道路堵塞，有人從車上下來查看事故，當場被撞飛。所以有事故千萬不能上路去做誘導，出現(xiàn)事故趕緊往路邊撤離，以防止后續(xù)不斷有車因為剎車不及發(fā)生連續(xù)撞擊。
第二個是惡劣天氣情況下發(fā)生的交通事故。一個大貨車在行駛過程中因為大霧，看不清、看不遠前方路況，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，整個駕駛臺都拍沒了。
兩個事故，都是在不太好的天氣條件下發(fā)生的。這種事故無論是車輛的主動安全和被動安全都很難解決，顯然這樣的事故還會在發(fā)生。
還有一個典型事故，車輛在轉彎時尤其是山區(qū)公路上轉彎時，有視野盲區(qū)。在轉彎時，因為看不清路況，一輛行駛中的汽車與騎自行車的人相撞。
公路交通的安全問題很多，重點在哪里呢？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，管控的難點在哪里呢？首先，道路的通行車輛數(shù)量遠遠大于設計的通行能力。舉個公路交通管控的典型案例：原本三個車道正常通行，但有一個車道發(fā)生了事故或維修，導致無法通行，理論上通行能力只降低了三分之一。但實際上，當通行車輛遠小于設計通行能力時，對通行的影響并沒有顯現(xiàn)，但車輛增多后，事故點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)量接近設計能力或者大于設計能力時，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
以上兩個問題如何解決？結合車路協(xié)同能解決嗎？
可以通過車路協(xié)同掌握基礎數(shù)據(jù)，然后交互基礎數(shù)據(jù)，在基礎數(shù)據(jù)的基礎上再去做過程應用。現(xiàn)在交通部在推進交通基礎設施數(shù)字化，就是往這個方向走。先把靜態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)字化了，作為交通數(shù)據(jù)交互的基礎和平臺，再把動態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)字化了，再把交互數(shù)據(jù)實時化了。在這個基礎上再去做應用，包括交通安全、交通效率、交通服務等應用都可以做。
車路協(xié)同可以做什么？一是檢測，二是交互，三是管控。檢測有兩個層面，一是道路本身的感知檢測能力要補強，如流量、速度，因為在車路協(xié)同環(huán)境下一定是要檢測每一臺車輛的狀態(tài)。如位置、速度、方向、狀態(tài)等動態(tài)數(shù)據(jù)，不僅僅是統(tǒng)計數(shù)據(jù)而已。數(shù)據(jù)有兩個來源，一是從車輛來，車輛報送給系統(tǒng)，再實時交互給其他的車和路側設備，二是路側設備把每輛車的狀態(tài)檢測出來。二是交互，這個交互和傳統(tǒng)交互略有不同。傳統(tǒng)智能交通是把數(shù)據(jù)送到中心，再通過處理后下發(fā)，比如剛才剛播放的視頻中那個連續(xù)撞車事故，等送到中心再發(fā)下來，再做車輛控制，就沒什么意義了，因為延時。車路協(xié)同的數(shù)據(jù)交互一定是實時的數(shù)據(jù)交互，毫秒時間內(nèi)把道路交通狀態(tài)交互給周邊車輛，即300～500米內(nèi)跟安全相關的車輛，如果不交互，就和傳統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)處理是一模一樣的，對預防二次事故發(fā)生就起不到作用。當然，實時要求可以低一點，有低延時高可靠的直聯(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，跟智慧公路有關的管控叫主動管控。傳統(tǒng)的公路交通管控是用道路的基礎設施來實現(xiàn)，如誘導、關閉車道等，這是被動管控。而主動管控中，車輛本身也是個控制變量，可參與到管控當中去，管控手段包括主動避撞，主動交通控制和全天候通行。主動避撞可以實現(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)預警，避免碰撞。
這就是針對前文所舉問題里面的場景，給駕駛員提供實時預警服務，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，可以用可變情報板/誘導屏，或者交通廣播、行車記錄儀等，想辦法推到車上，讓駕駛員知道相關信息。
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