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      《公路工程設施支持自動駕駛技術指南》的解讀

      2024-02-15 09:29:49 ITS114 點擊量:34817
        【智慧城市網 政策法規】本文為交通運輸部公路科學研究院副研究員張卓敏在2023中國智能交通大會(ITSAC 2023)智慧公路建設與發展論壇上進行主題分享的現場錄音整理而來,未經本人審核,如有錯漏,敬請諒解。
       
        今天主要結合2023年9月份交通運輸部發布的《公路工程設施支持自動駕駛技術指南》行業標準,分享關于自動駕駛、智慧公路的思考與探索。
       
        一、標準概況
       
        此標準屬于公路工程標準體系其中的智能智慧板塊,也是第一個以自動駕駛打頭的公路工程標準,早在2019年1月交通運輸部公路局就已立項編制,歷時四年半于2023年9月正式發布,標準基本上貫徹了智慧公路未來發展的思路,由交通運輸部公路科學研究院主編,北京中交國通、北交科設計院、長安大學、華為、百度、高德、千尋、清華大學等單位參編。
       
        01
       
        指導思路
       
        在編制過程中響應了《交通強國建設綱要》、《國家綜合立體交通網規劃綱要》等政策文件,站在交通運輸行業看,兩個綱要都有促進自動駕駛發展的相關部署,自動駕駛、車路協同可以和智慧公路的建設與發展一并考慮;從技術發展趨勢看,自動駕駛車輛逐步規模化應用是大勢所趨,智慧公路的建設需要順應發展趨勢,提高通行效率,更好地服務自動駕駛。
       
        02
       
        標準定位
       
        根據指導思路在編制過程中不斷地調整,明確了標準的定位,是要通過對現有公路工程設施的升級改造,讓其具備數字化、網聯化、智能化,在智慧發展的基礎上支持自動駕駛。
       
        在明確定位的基礎上,對標準的編制目標、適用范圍、基本原則等進行了梳理。
       
        編制目標。是為了更好地支持車輛在公路上進行自動駕駛,提出公路工程設施提供輔助信息的能力與范圍,在不改變車輛控制權的前提下指導公路工程設施建設。
       
        適用范圍。適用于開展自動駕駛試驗、測試、應用示范的新建和在役高速公路及具備條件的等級公路。
       
        基本原則。應統籌兼顧公路基礎設施數字化的發展要求,與現有的設施進行統籌規劃。
       
        二、主要內容
       
        目前多個省、市以及協會發布了許多與智慧公路有關的指導文件和標準規范,明確和指導了智慧公路的建設思路,標準文件提出的建設內容基本一致,比如全息感知、傳輸系統、云控平臺等內容,但側重點略有不同,比如一些省側重于全天候通行,一些省傾向于路網建設,在這個背景下,我們針對提出了新的要求和補充,例如自動駕駛的定位和實時計算等。
       
        01
       
        總體架構。
       
        總體架構參考國外車路一體的傳統架構和國內智慧公路、自動駕駛的實際案例構建,其中包括自動駕駛云控平臺、交通感知設施、交通控制與誘導設施、通信設施、定位設施、路側計算設施、供配電設施、網絡安全設施等,并梳理了這些設施的定義。
       
        02
       
        重要思想。
       
        這并不是要重新建立一套系統,而是要評估既有交通安全設施、服務設施、管理設施等的功能與性能,對既有設施進行融合利用,首先需要考慮經濟效益的問題,其次考慮現實需求,目前自動駕駛車輛上路的需求并不是很大,盡管此前工信部等四部門部署開展了智能網聯汽車準入和上路通行試點工作,但文件的普及還需要一定過程,所以標準強調對既有設施的融合利用。
       
        03
       
        技術要求的適用性。
       
        在指南的編制過程中,是從技術的成熟度、適用性和先進性出發,充分考慮當前公路工程設施的技術現狀、公路管理與服務高質量發展需求,在此基礎上融合自動駕駛車輛的核心需求,提出了相應的功能與性能要求,比如需要保證公路交通標志標線、信號燈的辨識性,需要在隧道、山區等衛星定位信號弱的區域提供定位和網絡功能等,要完成這些功能對技術架構提出了相應的要求。
       
        自動駕駛云控平臺。構建路段云、區域云和路網云的三層次平臺架構,對數據進行分類處理、分級應用,提出應配置電子地圖,將交通流狀態、交通事件、交通氣象環境、交通控制與誘導等信息進行表達和前端展示等。
       
        交通感知設施。結合智慧公路現有的交通流感知設備、路側感知設備、氣象感知設備等,實現各種感知檢測功能,同時針對自動駕駛超視距融合感知、盲區監測等需求,新增了交通參與者檢測設施來確保對機動車、非機動車、行人等交通參與者類型檢測,檢測率不低于99%,精確率不低于95%。
       
        交通控制與誘導設施。為了讓自動駕駛車輛更好地辨別交通規則、交通管控、交通誘導提示、交通警示等信息,提出了數字交通標志標線、信號燈網聯化等要求,可以采用字符、圖形、形狀、顏色等物理形式傳遞交通信息。
       
        通信設施。對通信設施通信傳輸網、直連通信設施和蜂窩移動通信設施等提出了相應的要求,實現路側設施與車輛之間,路側設施之間,路側設施與自動駕駛云控平臺之間的信息交互。
       
        定位設施。基于北斗衛星導航系統進行衛星定位增強信息的生成與播發,同時支持GPS等其他衛星導航系統,為自動駕駛車輛提供所需的定位信息,在無法接收衛星定位導航信息的情況下為車輛提供輔助定位服務。
       
        路側計算設施。對路側數據進行現場處理,因為目前應用的路側設備較多,形態也不一樣,所以沒有對其進行具體的約束,從未來建設的考慮角度出發,要求路側設備能夠兼容更多拓展性應用。
       
        網絡安全設施。主要是為了保護自動駕駛車輛與公路工程設施進行相互信息交換的過程中,相關系統的硬件、軟件、數據不被破壞、更改和泄露。
       
        技術要求對比。與各省、市發布的智慧公路建設指南進行了對比,本標準的技術指標要求總體處于各地方指南的平均水平,針對自動駕駛來說終端配置、容量配置不需要像地方建設標準一樣,但其他的設施功能和性能基本一致。
       
        三、未來展望
       
        2023年9月,交通運輸部公路局發布了《關于推進公路數字化轉型 深入推動智慧公路建設的意見》,提出用現代數字技術賦能公路交通,提升感知,分析和決策支持的能力,實現人、車、路、環境的深入融合,以及全業務流程的數字化,本標準也符合《意見》的主要思想,為智慧公路的發展提供了相應支撐。
       
        目前各地智慧公路支持自動駕駛主要以試驗示范為主,要形成真正的、可持續化的市場化運營,還面臨著諸多挑戰:
       
        投資挑戰。相比于常規公路需要擴大投資、增加設備,需要考慮如何讓資金回報的問題;
       
        建設挑戰。本標準屬于推薦性的技術指南,各地執行的主動性有差異,另外現在技術發展變化快,設施設備易淘汰,需要對設施設備進行長期地跟蹤;
       
        運營挑戰。目前支持自動駕駛的應用場景未固定,運營部門與人員難以制定明確的運營方式,也缺少相應的運營管理制度;
       
        維護挑戰。現有公路以基礎設施養護為主對路側設施不夠關注,路側設施一旦故障修復不及時的話,容易存在事故隱患。
       
        總的來說自動駕駛技術在不斷地進步,標準的發布對智慧公路和自動駕駛發展具有一定的助推作用,但仍需要從行業協同、技術協同、法規協同、管理協同等方面推進產業發展和政策支持。

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