文/北京交通大学中国交通发展研究院教授 林晓言 清华大学创新发展研究院博士后 罗燊
我国交通发展正处于重要战略期。伴随着城市化进程的不断加快,城市出行方式出行结构发生了变化,交通拥堵、停车难、环境污染等问题突出,对城市交通发展和城市交通管理能力提出更新更高的要求。我国提出了建设交通强国国家战略,公路和城市道路是落实国家战略的重要组成部分。新形势下,我国迫切需要结合未来的道路交通发展趋势,探索适应未来道路应用要求的技术应用体系。
新一代信息技术为城市交通管理变革提供了技术保障,有望实现交通基础设施智能化。智能道路是集感知网络、通信网络、计算、材料、人工智能、云中心、能源系统的高新技术道路综合体,为智慧城市、智能交通和自动驾驶提供全息化的数据采集、交通信息传输等功能,有效解决现实需求。
智能道路能够为更加精准、智能的服务城市管理提供支撑。各部门间终端设备的交叉共享、数据的高效互通,可以实现及时采集城市信息,更加高效、便捷地实现信息采集与发布,转变政府行政的监管方式。智能道路能够提高道路通行效率和交通安全水平。城市智能道路基础设施提升项目通过提升道路资源配置水平和路侧智能化水平,借助大数据、人工智能组织调度、运力安排等手段,有效解决出行问题,应对城市道路上产生的各种交通状况。
智能道路建设与应用是提升我国技术水平和国际影响力的重要途径。智能道路建设改造具有高技术特点,将推动相应产品与设备的技术标准提升。智能道路领域新技术新业务的快速发展,有利于增强新时代国家的综合实力,加快制造强国、科技强国、智慧社会建设。2020 年2 月24 日,国家发改委等11部委联合印发《智能汽车创新发展战略》,智能道路应用下的车路协同是实现自动驾驶的手段之一。疫情期间,浙江德清通过自动驾驶车辆完成环卫工作,尽量避免现场作业,保障了人员安全。
智能道路将成为我国经济新的增长点。智能道路是智慧城市、智能交通等产业链中关键基础环节。智能道路的相关技术将通过扩散和溢出效应,作用于其他相关产业,促进产业技术升级,提高企业的竞争力。伴随着餐饮、购物、车辆租赁等服务功能的适度扩展,与铁路、城市轨道交通站场及周边地区适时土地开发,智能道路能进一步促进城市经济新业态、新模式的发展。
美国、欧洲、日本等发达国家和地区均开展了智能道路研究和系统开发,但是由于体制的制约,目前未能实现广泛应用。近年来,我国积极实施城市智能道路基础设施建设改造试点工作,浙江、上海、北京、重庆、长春、武汉相继建立了智能网联汽车示范区,搭建了多场景开放式自动驾驶测试与示范环境,建成了车路协同综合管理平台,探索建立了相关机制及保障制度,为城市道路基础设施的智能化提升打下了有利基础,积累了大量经验。
随着宽带移动互联网通信技术和标准迅速发展,并向传统交通行业和汽车行业广泛渗透,促进了汽车、智能移动终端、交通基础设施、交通参与者等交通要素之间的实时信息共享,为现在城市智能交通、车联网、智能汽车的形成、发展、推广和应用提供了技术基础和市场前景。目前,智能道路通过通信、大数据、人工智能等技术,实现空间全覆盖,尽可能综合满足不同的功能需求,如智慧城市、智能交通、自动驾驶、道路交通安全、出行服务等。
智能道路的推广应用受到体制约束。目前智能道路应用逐渐形成了交通管理、应急响应、生活服务、城市管理等多种类型,涉及的管理部门各司其职,大多只针对单个部门的需求进行建设,缺乏从整体需求出发和实现跨部门共享,尤其体现在一些新建平台的城市中,各大信息系统的重复投资与重复建设造成了财政资源的浪费,也使系统间协同应用能力不足。
智能道路基础设施建设项目公益性强,在智能道路基础设施建设过程中,道路、信息平台等基础设施建设项目一般投资较大且可运营性低,缺乏“使用者付费”基础,仅有自动驾驶车企可能进行付费测试,没有可靠的经验可以借鉴。网络基础设施租赁、数据采集、运营维护等领域虽有较成熟的盈利模式,但具体实践效果不一。道路的智能化建设与改造在短期内仍然由政府作为投资主体。
智能道路路侧单元、智能交通信号灯、路侧感知系统、交通标志标线及基础设施工程设施通用设计尚无统一标准,智能道路系统自成体系,缺乏应有的衔接和配合,影响了交通系统的互联互通。数据平台存在数据成本高昂、数据质量难以保证、数据共享不畅与信息壁垒严重等问题。交通数据资源建设的规模化集约化程度、准确性权威性、数据利用情况难以满足科学决策和公共信息服务提供支撑的需求。
智能道路的应用横跨多个部门,为减少职能重复与交叉管理,应进一步完善跨部门共同管理的机制。例如,可以成立领导小组或管委会,负责道路建设、平台管理、产业发展等方面的战略设计和统筹协调,组织制定实施计划,推进技术创新、产业培育、环境建设、商业化应用。在项目落地方面应积极培育智能出行社会生态。政府间还应建立跨界融合协同的创新体系,可鼓励企业间建立跨界融合的技术创新体系,通过战略联盟、产业联盟等模式,有效地跨行业跨部门统筹协调资源,形成协同创新的合力。
政府公共机构、有关私营企业和有关学术研究单位等在项目设置、资金筹措和资源共享等方面的全力配合和协作。一方面,充分考虑交通行业高质量发展要求,加大对存量设施及支持系统运维的补贴力度,相关经济刺激政策应着力于优化投资结构,有效防控系统性债务风险。另一方面,针对缺乏“使用者付费”基础的项目,以“土地价值捕获+交通主导开发”的思想为指导,积极挖掘商业示范应用场景,实现智能道路应用与当地发展深度融合。
根据不同规模道路的交通管理需求,区分出“基本功能”和“可选功能”。确定智能道路在不同交通状况下的环境感知、规划决策、信息交互应实现的技术规定,促进行业规范化体系的建设。在一些短期无法达成标准共识的领域,例如数据采集、编码清洗等,在数据更新、数据交换方面建立统一标准,率先形成交通信息资源共享机制,提高数据资源的集约化程度。进而逐步建设统一的、标准的数据平台。
结合北京、武汉、杭州、湖州德清等地智能道路基础设施的建设实践,总结道路标准、通信设计模式、管理细则等先试先行经验,有针对性地扩大试点城市范围。政府制定发展规划,给予宏观引领,提前部署智能道路、物联网通讯设备和信息安全等方面的研究,以及与智慧城市的衔接工作,分地区、分阶段,以解决现实问题、满足群众需求为导向,避免盲目建设和追求短期效益。