車路協(xié)同是基于無線通信、傳感探測等技術(shù)進(jìn)行車路信息獲取，并通過車車、車路信息交互和共享，實現(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間智能協(xié)同與配合，達(dá)到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標(biāo)。車路協(xié)同的技術(shù)內(nèi)涵有三點，一是強(qiáng)調(diào)人-車-路系統(tǒng)協(xié)同，二是強(qiáng)調(diào)區(qū)域大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控，三是強(qiáng)調(diào)利用多模式交通網(wǎng)絡(luò)與信息交互。

一、回顧思考

道路交通是由“人-車-路”組成的復(fù)雜系統(tǒng)，從三個層面上來看，道路交通是由人車耦合、車車耦合、車路耦合構(gòu)成的。針對單車，目前人工智能面向的是人機(jī)協(xié)同，汽車開發(fā)者的視角是人機(jī)共駕；針對多車之間，更加關(guān)注的是車與車之間如何實現(xiàn)協(xié)同高效；針對整個路網(wǎng)系統(tǒng)來說，更重視的是車路之間如何實現(xiàn)深度耦合，提高效率。道路交通系統(tǒng)的發(fā)展離不開這三個邏輯。

北京航空航天大學(xué)副校長 王云鵬

車路協(xié)同是基于無線通信、傳感探測等技術(shù)進(jìn)行車路信息獲取，并通過車車、車路信息交互和共享，實現(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間智能協(xié)同與配合，達(dá)到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標(biāo)。車路協(xié)同的技術(shù)內(nèi)涵有三點，一是強(qiáng)調(diào)人-車-路系統(tǒng)協(xié)同，二是強(qiáng)調(diào)區(qū)域大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控，三是強(qiáng)調(diào)利用多模式交通網(wǎng)絡(luò)與信息交互。

從這個角度和邏輯來說，世界各國的專家學(xué)者都取得了共識，在車路協(xié)同的一些關(guān)鍵技術(shù)形成突破的基礎(chǔ)上，思索如何通過典型的場景帶動，實現(xiàn)車路協(xié)同的一些關(guān)鍵技術(shù)的測試和應(yīng)用。同時，各國也在積極探索通過測試應(yīng)用逐步形成相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，從而把技術(shù)固化，并進(jìn)一步推廣，我認(rèn)為這是一個必不可少的發(fā)展通道。發(fā)展的終極目標(biāo)誰都可以想象，在完全自動駕駛的環(huán)境下，車路之間自主的控制以及系統(tǒng)的群體智能控制可能就會變成現(xiàn)實，實現(xiàn)這一愿景相對來講可能會比較遙遠(yuǎn)，尤其在城市復(fù)雜多變的環(huán)境下。

二、發(fā)展動態(tài)

目前，我國車路協(xié)同的研究方興未艾，發(fā)改委、工信部和科技部等部門分別從不同層面進(jìn)行推動。發(fā)改委公布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，從發(fā)展方向、目標(biāo)、路徑方面做了梳理和規(guī)劃，提出了如下五個體系。即，自主可控的智能汽車技術(shù)創(chuàng)新體系、跨界融合的智能汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系、先進(jìn)完備的智能汽車路網(wǎng)設(shè)施體系、系統(tǒng)完善的智能汽車法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系和科學(xué)規(guī)范的智能汽車產(chǎn)品監(jiān)管體系。發(fā)改委推動的5個體系主要是面向智能汽車的制造維度，但是其中也涉及到產(chǎn)業(yè)生態(tài)和路網(wǎng)設(shè)施。

工信部實際上在2年前推動了5個國家級的示范區(qū)建設(shè)，即我們經(jīng)常提到的“東南西北中”，其中，“西”選的重慶，“北”選的長春，還有北京的亦莊、武漢、杭州等，杭州在G20峰會期間提出進(jìn)行車聯(lián)網(wǎng)+5G的應(yīng)用平臺推進(jìn)。與“東南西北中”示范區(qū)的建設(shè)同時進(jìn)行的，有上海和無錫兩個示范區(qū)，最近又增加了成都的中德合作，都是圍繞著車聯(lián)網(wǎng)+5G開展，也就是工信部推動的“基于寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)的智能汽車和智慧交通應(yīng)用示范”，實際上是把汽車跟交通緊密結(jié)合起來推動這個應(yīng)用。

目前，已經(jīng)有很多示范區(qū)建立了園區(qū)內(nèi)的測試環(huán)境，在城市開放道路環(huán)境下如何推進(jìn)，是下一步需要認(rèn)真思考的問題。另外，包括昨天在全體大會上也講到了，工信部開展了智能網(wǎng)聯(lián)汽車國家創(chuàng)新中心籌建，工信部每年會給予很大的支持，來推動相關(guān)的工作。

交通運(yùn)輸部最近積極推動智慧公路方面的工作，已經(jīng)將其列入“十三五”規(guī)劃和“兩部委”實施方案。最近，交通部一個月內(nèi)連續(xù)兩次召開專家座談會，都對在未來的自動駕駛環(huán)境下以及網(wǎng)聯(lián)環(huán)境下交通運(yùn)輸?shù)慕M織進(jìn)行大量的調(diào)研，這其中包括高速公路，也包括公共交通如何來組織。實際上也是通過這樣的形式來推動整個自動駕駛在運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用。

科技部召開的“新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃暨重大科技項目啟動會”，確定了無人駕駛與智能交通成為專項核心內(nèi)容。針對人工智能，我理解有三個維度的特點：

一是數(shù)據(jù)驅(qū)動，未來在高度人工智能環(huán)境下，我們必然是依靠數(shù)據(jù)來進(jìn)行挖掘規(guī)律、預(yù)測趨勢和數(shù)據(jù)驅(qū)動控制；

二是人機(jī)協(xié)同。

三是群集智能。

這些特征都特別適合交通里的場景和環(huán)境，在人工智能這個專項當(dāng)中主要是科技部高技術(shù)司信息處在主抓，但是在推進(jìn)當(dāng)中給了交通處兩個任務(wù)都是示范類的。

第一，做多種運(yùn)載工具的人工智能，推動智能航空器、智能汽車、智能船舶還有智能軌道列車的生產(chǎn)制造，即如何推動載運(yùn)工具本身的人工智能？

第二，選擇一個非常有代表性的工程載體，比如像港珠澳大橋這樣的重大工程應(yīng)用。12月7日要召開港珠澳大橋智慧運(yùn)營專項座談會，論證港珠澳大橋的人工智能怎么開展，這個也是人工智能應(yīng)用的推動。

目前，已經(jīng)成立了4個國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺，分別是百度、阿里、騰訊、科大迅飛。開展新一代人工智能創(chuàng)新的IT的企業(yè)越來越多。比如百度現(xiàn)在自己在做的自動駕駛平臺已經(jīng)躋身于國家平臺。未來，交通領(lǐng)域?qū)诙囝惖湫徒煌☉?yīng)用的背景下去推動人工智能技術(shù)的發(fā)展。

另外，國家自然基金委在基礎(chǔ)研究層面推動的比較早，主要包括視聽覺的認(rèn)知計算、中國汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金和中國智能車未來挑戰(zhàn)賽（IVFC）。

最后，我想談一談我個人的一些判斷，也是通過大家不斷的交流有的一些新的思考。我記得習(xí)***在這次出訪中談到“兩個經(jīng)濟(jì)”，一個叫數(shù)字經(jīng)濟(jì)，一個叫共享經(jīng)濟(jì)，這兩個經(jīng)濟(jì)有可能是未來我們經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩個新引擎。共享經(jīng)濟(jì)對交通來說就是共享交通，過去公共交通實際上就是一種共享交通，現(xiàn)在大家熱議的共享汽車這個概念，也就是定制化，滿足不同層級需求的共享汽車。

包括現(xiàn)在很多專車平臺，其實都是共享汽車概念的衍生，對于個體出行來說未來的特點就是以共享為主，在共享經(jīng)濟(jì)的支撐下以共享為主的各種需求供給，這在未來可能會變成一種常態(tài)化。對于群體出行來說，現(xiàn)在包括北京等許多城市已經(jīng)開通了定制公交，這主要是面向群體出行服務(wù)的逐步探索。對于車輛運(yùn)行來說，從人駕到人機(jī)共駕，再到自動駕駛，這是必然的發(fā)展。

三、未來展望

未來道路交通出行主要有如下的特點，即個體出行——共享，群體出行——定制，車輛運(yùn)行——自動。利用這些出行特點，可以改善交通的主動安全，提高出行效率，將來這種運(yùn)載工具的用途可能會拓展到我們的情景感知和日常生活的其他需求上去，不單純是交通需求，可能還有購物、閱讀以及娛樂等等，甚至涌現(xiàn)一些更深層次的新的需求。

智能車路協(xié)同在三個維度上有新的變化。

首先從感知模式上就會完全改變，過去開車走路依靠人來觀察，今后可能主要是車輛自主的環(huán)境感知，行內(nèi)通常將車輛自主的環(huán)境感知叫“眼觀六路”，但是由于復(fù)雜的交通環(huán)境，車輛更需要協(xié)同感知，即“耳聽八方”。如果車不知曉道路的一些結(jié)構(gòu)化信息，不獲悉整個路網(wǎng)的交通流狀態(tài)信息，就沒有辦法做控制決策，只能顧及眼前。

第二，決策模式的變化，未來的車輛在運(yùn)行的過程中不是單一的在路上行駛，它需要有一個群體決策的過程，可能現(xiàn)在某些場景下個體的基于規(guī)則的決策，慢慢在成熟的環(huán)境下都需要拓展。

第三，管控的方式，將主要向系統(tǒng)控制和協(xié)同管控方向發(fā)展。

從實現(xiàn)路徑的角度來說，車路協(xié)同有兩大階段。我認(rèn)為中國極有可能先做smart way。道路首先要是“聰明的”，我們一旦在某些特定的區(qū)域有了smart way，就可以不管道路上面運(yùn)行的是什么等級的智能車輛均能夠進(jìn)行控制。所以車路協(xié)同會有兩個階段開始可能先做到路很“聰明”，但車是普通的，可以做一些編隊管理，可以做一些專用道管理，私家車也可以在專用道上做編隊管理。

自動駕駛暫時沒有普及，車輛的智能化有一個迭代過程，在現(xiàn)階段可能就是我們的實現(xiàn)過程的初級階段，最終肯定是“smart way+聰明的車”，這是兩個不同的階段。但是這些階段對基礎(chǔ)設(shè)施提出了全新的要求，我那天在交通運(yùn)輸部部長座談會上談到過，基礎(chǔ)設(shè)施將來五網(wǎng)融合。

第一，道路網(wǎng)，道路網(wǎng)既是物理形態(tài)的，也得是數(shù)字化、結(jié)構(gòu)化的道路網(wǎng)，甚至車道級的信息也需要，與車輛交互用于微觀層面的控制。

第二，傳感網(wǎng)，傳感網(wǎng)肯定是“固定傳感+移動傳感”相結(jié)合，而且慢慢會被移動傳感取代。每個車如果都是一個移動傳感器的話就變成群體協(xié)同的移動感知了。

第三，控制網(wǎng)，交通運(yùn)輸部一直想推動新一代交通技術(shù)。但是這種控制網(wǎng)，我認(rèn)為它是基于場景，也是基于需求的，暫時無法實現(xiàn)全路網(wǎng)完全是后臺計算好的優(yōu)化控制，未來可能實現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，但現(xiàn)階段肯定需要控制網(wǎng)。

第四，能源網(wǎng)，車輛的電動化已經(jīng)成為一種趨勢，現(xiàn)在大家注意到太陽能公路，注意到電動汽車在路網(wǎng)上運(yùn)行，如何實現(xiàn)高效、便捷的能源利用和補(bǔ)充是設(shè)施的重要內(nèi)容，設(shè)施中也離不開能源網(wǎng)的概念。

第五，宏觀級的管理數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺。這個平臺上面需要考慮多模式通信和信息安全。它從基礎(chǔ)設(shè)施到接入層、支撐層、應(yīng)用層會逐步地發(fā)生變化，應(yīng)用層級上針對安全、效率、服務(wù)三類應(yīng)用很快會從應(yīng)用角度驅(qū)動這些變化。如從公交角度來說，相信很快就會從專區(qū)、專線維度率先開展?；A(chǔ)平臺的支撐上需要大數(shù)據(jù)、人工智能和移動互聯(lián)的技術(shù)來構(gòu)建車路協(xié)同的新環(huán)境，依靠道路設(shè)施通信網(wǎng)絡(luò)，包括智能車輛還有云控平臺來支撐我們的發(fā)展。

如圖1所示：

圖1 管理數(shù)據(jù)平臺

第一，通信網(wǎng)絡(luò)向多模式通信方向發(fā)展，未來可能主要是“公網(wǎng)+專網(wǎng)”之間的疊加，以滿足未來車路協(xié)同發(fā)展的需要。

第二，交通大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)云控平臺，未來的控制肯定是“本地控制+云控制”，在前期發(fā)展的初級階段以本地控制為主，云控制為輔，隨著自動駕駛滲透率的不斷提高，可能逐步過渡到以云控制為主，本地控制為輔。這個過程需要慢慢過渡，包括應(yīng)用、服務(wù)、計算、云資源如何匯集等等，從底層資源一直到應(yīng)用層，可能會有很多工作需要我們在交通大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)云平臺上來完成。

第三，在云控的背景下整個交通系統(tǒng)如何開展管控和運(yùn)輸組織？主要是包括數(shù)據(jù)驅(qū)動下交通系統(tǒng)的控制，包括典型場景的車車協(xié)同控制、典型場景的車路協(xié)同控制，還包括車路交互的多目標(biāo)通行控制。

第四，面向交通運(yùn)輸?shù)姆?wù)模式，真正實現(xiàn)交通即服務(wù)。未來會產(chǎn)生一些新的服務(wù)業(yè)態(tài)，“數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)+共享經(jīng)濟(jì)”在這個催生下交通服務(wù)會有很多新的業(yè)態(tài)。多模式出行耦合下的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)和過去我們常規(guī)追求的可共享的服務(wù)模式，還有以需求響應(yīng)為導(dǎo)引的公共交通模式，如定制化公交等，這其中也包括有一些特定區(qū)域的無人公交，智能汽車環(huán)境行駛過程中的交通服務(wù)等等，交通服務(wù)的類型將會是多樣化的。

最后，我們討論下落地的基礎(chǔ)設(shè)施。過去物理形態(tài)的基礎(chǔ)設(shè)施，即修建道路、施劃車道等等，未來的基礎(chǔ)設(shè)施一定是數(shù)字化和結(jié)構(gòu)化，有三類基礎(chǔ)設(shè)施是必須的，傳感網(wǎng)是標(biāo)配，通信網(wǎng)也是標(biāo)配，相當(dāng)于基礎(chǔ)設(shè)施的兩個基本配置，再加上云平臺也是標(biāo)配。一個傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施加3個新標(biāo)配，這個才是我們未來的道路形式，才能適應(yīng)不同等級智能車輛在上面運(yùn)行，從而達(dá)到車路協(xié)同。

另外，大家都關(guān)心信息安全，信息安全若不能很好地解決，車輛也無法在上面6個技術(shù)的導(dǎo)引下可靠運(yùn)行。實際上我們國家在下一階段的布局中已經(jīng)有預(yù)先考慮，在即將公布的國家重點研發(fā)計劃的指南中對大規(guī)模的車輛協(xié)同服務(wù)、車輛運(yùn)行智能協(xié)同聯(lián)控以及車路協(xié)同示范級的應(yīng)用推動和基礎(chǔ)研究均從不同層面考慮了這個問題。

技術(shù)推動方面，首先是是重點研發(fā)計劃“綜合交通運(yùn)輸與智能交通”的實施。第二項是冬奧會。冬奧會的交通怎么組織，交通部已有思考。比如延崇高速要修建一段專門為冬奧服務(wù)保障的高速公路。按照我們給交通部的建議，這條高速設(shè)置自動駕駛專用車道，以專用車道的形式先跟社會車輛實現(xiàn)時空上的分離，避免不同類型車輛多車混聯(lián)。專用車道在自動駕駛車輛不使用的時候開放給其他社會車輛，使用的時候就專門給自動駕駛車輛專用。

第三項技術(shù)推動是雄安新區(qū)，新區(qū)建設(shè)受到全國人民的矚目，這是一個全新的城市，也是一個數(shù)字化智慧新城，在這個數(shù)字化城市基礎(chǔ)上，怎么做我們的交通是每一個“交通人”需要關(guān)注的。第四項是港珠澳大橋，在新一代人工智能的背景下，如何開展港珠澳大橋的全生命的周期的綠色運(yùn)營和管理，如何通過人工智能和大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，來提升管控水平，也是我們的關(guān)注重點。

北京航空航天大學(xué)也一直在跟進(jìn)“車聯(lián)網(wǎng)+5G”平臺的測試，包括在長春、亦莊等，目前正在建設(shè)一個開發(fā)區(qū)的集成和測試環(huán)境，在這個環(huán)境中把感知、通信、集成、應(yīng)用、多個路口、多個路段這樣一個開放和半開放的區(qū)域范圍形成系統(tǒng)性的研發(fā)和測試平臺。

“交通強(qiáng)國”是什么？我認(rèn)為智能交通里的“交通強(qiáng)國”，最核心還得是車路協(xié)同這樣一個體系化的推動，面向應(yīng)用、面向大范圍的協(xié)同管理上去推進(jìn)，那里是我們的方向。