什么是智慧交通?

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1、“智慧交通”还是“智能交通”?这是个问题

严格来说,“智能交通”是一个行业,国际上通行的叫法是ITS(Intelligent Transportation System)可以翻译为“智能交通系统”。国内官方对行业的定义就是“智能交通”,有接受政府指导的“中国智能交通协会”[1],制定行业标准,推动行业向健康方向发展。

图1:中国智能交通协会官方网站截图

近年来,很多设备、软件厂商,部分学者为了营造更高大上的概念,往往以引入云计算、人工智能、物联网、5G通讯等技术能力作为噱头,试图以更高阶的名词“智慧”来取代“智能”,把自己的产品包装的更体面一些,但回归行业本质,做的还是将交通行业信息化、数字化、智能化的事情。

早些年,国内因为铁道部、民航总局、交通部、公安部、建设部都是条线分开的,所以智能交通系统,是按交通子行业细分为面向路政部门的智能道路交通、面向交警的智能交管、面向民航的智能机场、面向铁道部的智能铁路、面向航运的智能航运等等。

近些年随着交通运输部合并了铁路、民航、水运、道路等等,变成了真正大交通部门,各个系统间逐步实现了互联互通,信息共享,交通一体化出行程度更高。

如果按照交通方式的条线划分,智能交通就会涵盖铁路、公路、水运、航运、城市道路、城市停车、城市公交、城市地铁等等细分的智能交通子系统。

但是如果进行抽象,不同的条线做的事情无外乎就是

面向管理部门的,更好的管理交通资产、监督交通的运行状态面向交通工具驾驶者/运营公司的,比如出租车公司、公交公司、地铁公司、物流公司、航空公司、船运公司等,对驾驶员的监管,交通工具的调度,公司资产的管理,企业的运营等方面面向公众的,乘坐的交通工具,信息平台(地方的出行APP、12306;商业化的如滴滴打车、百度地图、携程旅行)

2、智能交通体系中最为复杂的当属道路系统

在整个智能交通行业中,道路交通是最复杂的,市场也是最开放的,厂商竞争是最激烈的。市场早期是由集成商主导,类似于海信网络科技、银江股份、南京莱斯、易华录、上海电科、千方科技等等是主要玩家,至今也活跃在舞台上,中期很多核心产品供应商崛起,以摄像头为主要抓手的如海康威视、大华股份等等成为行业的最大受益者;如今一些互联网厂商如阿里以云计算、百度以自动驾驶与车路协同、腾讯以数字孪生、华为以网络设备等为抓手也切入到智能交通市场。

根据赛文研究院发布“2021年中国城市智能交通市场亿元俱乐部名单”,2021年共约有5700家企业参与了15249个城市智能交通市场项目,市场集中度是非常低的[2]

图2:2021年中国城市智能交通市场亿元俱乐部名单

最近一段时间,随着汽车的智能化,道路系统面临着最迫切的转型。以往以人类驾驶员为主,对车的管理本质还是对驾驶员驾驶行为的管理,路与驾驶员的交互通过红绿灯、交通标识标线就可以了。又面向C端的地图,也只是让人类驾驶员看懂的有向图;以后给到高等级自动驾驶汽车的就要是高精度地图的,直接给汽车看的地图,汽车基于高精度地图配合传感器对环境的感知进行定位、路径规划等等。

图3:给人看的图和给车看的图

车路协同、车车联网被视为是加速高等级自动驾驶到来的一种路径,国内近年来在一些城市建设了智能网联汽车示范区,初步实现了“车-路-云-图”的整体性架构。

以北京亦庄为例,具备L4级自动驾驶能力的出租车在示范区运营,路侧建设了以感知单元、边缘计算单元、传输单元的系统,实现车与路、路与云的数据对接和信息交互。自动驾驶车辆可以超视距的感知前方的交通事故、道路养护、红绿灯等信息,动态优化调节驾驶行为,包括车速调节、变道、路线调整等等。

图4:车-路-云-图架构

而交通管理部门,或者说未来的城市交通运营商,他们可以在管理中心实时了解道路状况、车辆状况等,便于交通管理、应急响应、事后追责等等,甚至可以实现自动驾驶车辆“远程代驾”的功能。

图5:位于云端的监管平台

道路系统最开始的智慧化只有交叉口信号灯的联网优化、交叉口/路段的驾驶行为抓拍等等,如今随着汽车变得智能,以云计算、5G、物联网、自动驾驶技术的大发展,汽车、道路、通讯的三者标准统一迫在眉睫。

2022年9月,中国公路学会 中国汽车工程学会 中国通信学会联合发布车路协同自动驾驶一致行动宣言[3],未来3年将陆续发布近300项行业标准,促进行业的发展,相信高等级自动驾驶,智能汽车大发展的时代真的是到来了。

图6:三学会的车路协同自动驾驶一致行动宣言

3、统一在“MaaS”概念下的大交通系统智能化

航运、航空、铁路的智能化都相对要简单一些,这些系统的特点是以节点为集散单元,路线基本固定,更多的是依赖于载运工具本身智能化水平的提高。

智能航运,近些年关注的主要是集装箱港口的无人化运作,船舶切换为北斗导航系统。我曾经写过一篇介绍国内港口无人化、远程化运作的文章,国内在港口无人化领域做的是全球最为领先的了。

厦门远海码头,全球首个5G全场景智慧港口[4]。5G技术的低延时与大带宽,让数据传输时间从200毫秒降低到3-5毫秒,完全满足桥吊、车辆远程操控的安全性。

原本需要经验丰富的操作工人坐在几十米高度桥吊上,通过眼睛看,凭借工作经验才能实现准确吊装,为了保证港口24小时运行,需要3名司机昼夜轮换。现在1名远程控制人员就可以同时操控3-6台桥吊,坐在1公里外的控制室里,通过安装在前端的高清摄像机,真实还原操作每一个细节。

图7:传统人员操控与现在的5G远程操控

浙江宁波舟山港,L4级自动驾驶集卡运输货物,人工智能理货,无人机自动巡检综合应用[5]。通过对既有集卡的改装,构建基于5G技术的云-边-端环境,实现港区作业空间的集卡L4级自动驾驶,让原本需要经验丰富驾驶员的工作,配备安全员即可自动化运转,大大降低了人工成本,出错率。

图8:宁波舟山港L4级自动驾驶集卡运输货物

另外铁路、集成、航空的智能化,最近几年运用最多的是通过人工智能、云计算、大数据的结合来做驾驶员监管、旅客通行查验、运营数据的分析及系统优化,IT系统的上云,减轻运维压力等等。

面向大众,十四五期间,交通运输部主推的就是出行即服务理念“MaaS”2021年交通运输部制定印发了《综合运输服务“十四五”发展规划》就提出了要加快MaaS、自动驾驶等技术发展[6]

加快旅客联程运输发展。推广“出行即服务”理念,发展基于智能终端的“一站式”出行服务。图9:加快MaaS、自动驾驶等技术发展

多省的十四五交通规划也有响应,部分城市已经开始试点建设。比如江苏省的十四五智慧交通发展规划就提出建设5个MaaS试点城市[7]

这个理念的核心就是要把大交通的方方面面全部打通,数据共享,多种交通方式出行换乘一体化。商业化软件方面,像百度地图、高德地图其实就是“MaaS”应用APP的雏形,可以跨城市规划交通路线,提供交通方式购票打通服务等等。

图10:MaaS出行理念

总的来看,智能交通因为新技术的出现也在迭代升级,航运、航空、铁路以点+线的运行模式相对简单,智能化主要体现在5G、云计算、人工智能等的应用。道路系统的智能化原本就更为复杂,随着具备高等级自动驾驶能力的智能汽车的普及会有更多挑战。未来秉承出行即服务的理念,将各种交通方式的信息数据打通,让换乘衔接更便利,一个应用实现一站式出行支付会让出行过程更舒适。

参考

^中国智能交通协会 http://www.its-china.org.cn/index^行业TOP 25 | 2021年中国城市智能交通市场亿元俱乐部名单 http://www.7its.com/html/2022/dongtai_0818/11087.html^中国公路学会 中国汽车工程学会 中国通信学会联合发布一致行动宣言 https://mp.weixin.qq.com/s/3Dn3IMw3HNFguPXjbFd6Kg^厦门远海码头真正做到无人操作 https://mp.weixin.qq.com/s/x2RWeuX516mTVojwtcllqQ^“5G智慧港口”新突破!宁波舟山港联合中国移动和华为打造世界一流强港 https://mp.weixin.qq.com/s/RA6b1sDD6_7wI09ylm3TmA^加快MaaS、自动驾驶等技术发展 | 解读《综合运输服务“十四五”发展规划》 https://mp.weixin.qq.com/s/BLKsQS2NOLaVNWaSzG5h9Q^建设5个MaaS试点城市!江苏十四五智慧交通发展规划印发实施 https://mp.weixin.qq.com/s/3nX7MsAKBF3bgc-quEeL_w