世界智能交通进展与趋势

文/东南大学-威斯康星大学智能网联交通联合研究院院长 冉斌

通过剖析美国、日本、欧洲等发达国家和地区的智能交通发展战略，梳理智能交通领域涉及的十几项关键技术的发展趋势。笔者预测，在交通领域，新一代信息技术产业——“大物移云智”将改造智能交通发展方向，实现车路一体化发展将是最终趋势。

世界智能交通发展现状

世界“智能交通”经历了三个发展阶段：第一个阶段是动态感知，可以实现全网覆盖、搭建了动态感知大数据平台；第二个阶段是主动管理，可以实现主动规划、主动交通管理、主动指挥调度、主动公众服务；第三个阶段是智能网联，包括车联网、车路协同和自动驾驶。

目前，世界范围内的智能网联交通系统主要由智能网联车和智能网联道路系统构成。前者的实施主体是以IT企业及运营商、车企及配件企业打造的自动驾驶技术和车辆,后者的实施主体是基于基础设施的建设。

美国的智能交通发展主战略是汽车自动驾驶，规划目标是全面实现汽车自动驾驶，到2030年，交通死亡人数降低50%；改变社会的运转方式；使车辆和道路更安全,加强机动性,降低环境影响,促进改革创新,支持交通系统信息共享。美国目前致力于研究大数据、人工智能、通讯等推进交通智能化、驾驶自动化的新技术；开发和利用新材料、新能源，维持和完善交通基础设施建设。与此同时，美国自动驾驶汽车测试与运营的法律框架在全球占据首位。根据美国相关行业在2017年第四季度公布市场竞争者活动情况数据可以得出，当前以及未来，全球在公共高速公路上用于测试和研发的高度及完全自动驾驶车队规模，美国都将占据首位。

车路一体化自动驾驶实现进程的预测时间表

欧洲在发展环境友好和可持续发展的智能交通方面，非常重视交通效率的提升。

欧洲交通在绿色、安全、高效的总原则下，智能交通发展主战略以多模式智能化发展为主。欧洲目前正在维护现有基础设施上加大力度，建设智能运维系统；以信息化和智能化提高通行能力，达到安全、舒适、环保和高效。同时，欧洲正在同步推进智能交通工具、智能网联提升交通效率、创新交通模式三个战略，发展环境友好和可持续发展的智能交通。

日本智能交通发展规划路径有两个大的时间节点：2020年和2030年。从社会目标看，从现在到2020年，日本要实现安全驾驶支持系统的普及，构建全世界最安全的道路交通系统，死亡人数降低至2500以下；从2020年到2030年，日本要实现自动驾驶的普及，构建全世界最安全、最平滑的道路交通系统，甚至达到零死亡。而从产业目标看，日本将在2020年实现自动驾驶的研发、示范，实现商业化和数据开发，构建全世界最先进的ITS高速公路半自动巡航系统的商业化、实现无人驾驶运输服务；在2030年成为全球自动驾驶创新中心，在自动驾驶普及率、自动驾驶汽车的生产和出口、智能基础设施出口方面均位居世界前列。

智能交通关键技术的发展趋势

世界范围内智能交通发展的关键技术包括车路协同道路环境感知、地图与定位、通讯与信息交互等10项，这些技术都是实现车路协同自动驾驶所必备的，它们将应用在交通信息服务、交通管理、公共交通服务等各个领域之中。

其中，车路协同环境道路感知技术是实现车路协同和交通环境全息感知。技术落地的预期目标是到2020年，车路协同交通环境感知系统能够获取关键路段的全息交通信息；2025年以后，30%以上的道路实现全息感知，初步实现基于车路视觉协同感知信息；到2030年，实现基于车路协同全息感知系统的全路段交通信息采集，多种示范路段完成部署。

智慧交通系统架构

车路协同道路环境感知技术可以实现的全路段信息采集

目前，地图与定位系统这项技术的应用主要以高精度定位和高精度三维地图为主。这项技术的发展路径是：2020年，实现GPS、北斗融合定位系统和厘米级精度地图的应用；2025年至2030年，实现高可靠性高精度路基定位定姿系统、高精度地图数据模型的应用，以及行业标准的出台；2035年，网联化高精度智能地图系统实现产业化。

通讯与信息的交互技术将通过通信传输技术的突破、标准与规范的制定、设备的研制与测试等，最终实现通讯设备的大规模应用。2030年是技术的验收之年，世界范围内不同的路侧设备之间将实现标准协议下的I2X通信，开展大规模的产业化推广和应用。

通过开发智能管理控制技术、提升运行与安全防护能力、融合多种通信方式实现路侧终端的融合与标准化。2018年将是通信与信息交互技术落地的一个关键年，行业开始致力于制定路侧单元网络通信协议和接口标准，最终于2030年构建开放、共享的智能信息服务业务框架，优化路侧智能终端软硬件生态圈。

世界智能交通发展中的关键技术还包括：通过控制算法、硬件模块、软件平台的集成控制与执行技术；通过宏观信息和微观信息构成的多源信息融合技术将助推行业实现全息交通信息的应用；人工智能决策控制、仿真开发测试平台共同作用下的车路协同技术，将服务于基于车路协同的自动驾驶；具有智能化适应性、道路运行监测、交通监控扩展、无限通讯覆盖、超高精度位置服务等特性的智能道路与设施等。

智能交通各项技术支撑的智能出行将具备信息化、智能化、共享化三大特征。车路协同技术、信息通信技术、人工智能技术三大核心技术之间，相互支撑、相互促进、相互反馈。

智能交通的科技新兴概念

在智能交通前瞻性的研究中出现了一些信息概念，比如“大物移云智”即大数据、物联网、移动互联网、云计算、人工智能。在交通领域，新一代信息技术产业——“大物移云智”将改造智能交通发展方向。

未来新型的出行方式和交通工具除了飞行汽车、地下交通网络、超级高铁之外，还构想了可升降、可与高铁站或办公大楼等衔接的单轨飞碟；包括小型包裹运送无人机和载客空中出租车的安全高效空地一体运输系统。同时，还有超回路运输系统，系统既是协和飞机、轨道炮和空中冰球平台的综合体，连续气流可以使超回路列车在轨道中运行以节约能源，横跨美国大陆仅需45分钟。

V2X、I2X及车路、路车协同技术的发展态势

现代信息通信技术发展态势

目前，世界范围内的人工智能技术发展态势呈现为：AI理论模型大规模应用、科技巨头打造人工智能生态包括智能交通和自动驾驶产业、各国政府布局抢占AI发展机遇。