城市交通大脑:未来城市智慧交通体系
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1.3.7 车路协同

车联网与车路协同突破性进展为ITS的发展打开了新一阶段的大门,数字化、网联化、协同化成为ITS的未来发展方向。智能车路协同系统的突出特征体现在三个方面:一是人-车-路三个子系统的协同,二是区域大规模联网联控,三是多模式交通网络的利用与信息交互。

国外很早就开始了车路协同的相关研究。美国是引领全球ITS技术的国家,在加州大学伯克利分校于1997年完成自动车队演示后,于1998年提出智能车辆协同计划,在2001年实施了行车安全通信项目,在2005年提出车辆与道路设施集成计划,作为车路协同的基本雏形。2003年,美国交通部发布了VII车路协同系统项目,2009年更名为IntelliDrive,2011年再次更名为智能互联汽车研究(CVR)。2014年,美国在加州道路上完成了车联网的初步测试,实现了交通信号灯与车载设备间的通信。

欧洲的车路协同发展始于ITS组织ERTICO在2003年提出的“eSafety”系统,它已经成为欧盟道路交通发展规划的重要部分,其更加注重安全方面的研究,重视体系框架和标准的建立;2006年,欧盟部署了CVIS车路协同项目,其成果在荷兰阿姆斯特丹进行了展示。

日本自1995年便着手开发道路车辆和信息通信系统。2005年,日本政府和23家企业共同发起Smartway计划,重点在于整合ITS的各项功能和车载信息单元,使车辆与道路能双向传输,2007年已经初步完成部分公路测试。

我国车路协同技术虽起步较晚,但发展迅速。2000年,国家ITS中心开始对车路协同领域开展相应的研究。2010年,由清华大学、北京航空航天大学、武汉理工大学等10个单位联合研究智能车路协同的关键技术,建立我国的车路协同技术体系框架和开放车路协同系统,实现了10辆车的实车测试。2015年,国家层面确定我国车路协同的技术发展方向为基于移动宽带物联网,即LTE-V+5G,不同于美国的DSRC技术方向;同年,经交通运输部审核批准,金溢科技牵头成立智能车路协同关键技术及装备行业研发中心,清华大学校园成为国内车路协同首个园区运行示范基地。

2018年,奥迪、大众、一汽、东风、长安、上汽等汽车厂商采用搭载华为LTE-V2X车载终端的汽车,进行了V2X智慧交通场景演示;华为发布了C-V2X车联网领域的首个商用产品;阿里巴巴发布了车路协同的战略发展目标和计划;百度于2018年年底正式开源Apollo车路协同方案,标志着百度Apollo开放平台进入车端和路侧整体开源的新阶段;2018年,无锡建设完成现阶段全球最大规模的城市级车联网LTE-V2X网络,覆盖无锡市主城区、新城主要道路240个信号灯控路口,共170平方公里的规模;2018年,华为、首发集团、速通公司、奥迪中国在延崇高速(北京段)完成全国首例实际高速公路场景的车路协同测试。2019年,我国首次大规模商用车列队跟驰标准公开验证试验在天津市成功举行,中国重汽、东风商用车、福田戴姆勒三家车企参与;同年,深圳打造的“SMART BRT”系统落地,成为全国首次批量应用车路协同技术来做公交优先的案例。

2020年,发改委、工信部等11个国家部委联合印发《智能汽车创新发展战略》,提出到2025年,基本形成中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系;到2035年,实现建成中国标准智能汽车体系的目标。这直接推动了智能驾驶、车路协同V2X板块的形成,国家推进车联网建设的步伐进一步加快。

车路协同技术的应用场景主要包括辅助驾驶、危险预警、紧急避让、交叉口通行引导、绿波通行、弯道预警、匝道控制、交通系统预测等。对车路协同技术的广泛应用是未来交通网络的智慧性与安全性提升的重要方向。