2023年,智能交通行業(yè)中最受關注的焦點是什么?智慧公路建設無疑榜上有名。
截至目前,我國已有13個省市、公路學會、智能交通協(xié)會等發(fā)布各類智慧公路建設指導文件、標準規(guī)范共計近20部。全國已建和在建智慧公路總數(shù)超過100條,其中超過80%建設依托高速公路干線開展。
車路協(xié)同、準全天候通行、伴隨式信息服務多個智慧高速場景在過去幾年的建設中得到實踐。與此同時,多個省份第一條智慧高速試點建設陸續(xù)完成通車,一些示范建設道路和技術路線、解決方案開始浮出水面。
根據(jù)已建智慧高速樣本統(tǒng)計,感知、傳輸、處理和發(fā)布是智慧高速四大技術關鍵環(huán)節(jié),其中外場設備投資大約占智慧高速整體投資的70%,已經(jīng)成為最大的投資構成部分。
智慧高速先行先試建設,取得了不少經(jīng)驗,也暴露了一些問題。其中,就外場感知設備布設、C端信息閉環(huán)的解決方案差異,逐漸形成了兩條技術路線。
其一,每幾百米至一公里布設一處雷視一體機等綜合桿件,通過邊緣計算、云控平臺,最終通過導航地圖,與駕駛員C端形成信息閉環(huán),完成車路協(xié)同、準全天候通行、伴隨式信息服務等場景服務。
其二,在已建設的高速公路收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的基礎上,通過AI、大數(shù)據(jù)等技術,充分挖掘數(shù)據(jù)價值,最終通過道路誘導屏或ETC系統(tǒng),與駕駛員C端形成信息閉環(huán)。
兩條技術路線討論的焦點主要在于整體投資規(guī)模、C端觸達覆蓋率、事件信息的道路覆蓋率、對已有機電系統(tǒng)基礎設施和數(shù)據(jù)的融合利用、與高速公路運營管理業(yè)務的結合等方面。
從公開的部分信息看,“十四五”期間,一些省份明確規(guī)劃了建設智慧高速的發(fā)展目標,浙江計劃建設智慧高速1000公里、廣東新建改造擴建智慧高速公路達到1000公里、江蘇公路智慧化升級1200公里以上、上海智慧高速計劃實施里程近920公里、廣西智慧高速公路里程將達到300公里,四川1000公里智慧高速公路建設也正在加快實施。
“十四五”時間接近過半,未來兩三年將是智慧公路重要的建設期。智慧公路發(fā)展站在重要歷史節(jié)點處。
交通守望者,TraffiCatcher,2022年正式發(fā)布。近日,賽文交通網(wǎng)獨家專訪交通運輸部路網(wǎng)監(jiān)測與應急處置中心副主任王剛,結合交通守望者解決方案談智慧公路的發(fā)展建設思路。
王剛先是對我國高速公路三大機電系統(tǒng)的建設進行了回顧,2019年取消省界站后,我國高速公路構成一張大網(wǎng),目前已近18萬公里。
根據(jù)路網(wǎng)中心數(shù)據(jù)顯示,目前約65%的汽車都裝配了具備信息交互和金融支付能力的ETC設備,ETC用戶量已經(jīng)發(fā)展到2.12億,全網(wǎng)建成1.1萬座收費站、8.4萬條車道、2.95萬套ETC門架,25萬套車牌識別設備,路側還有超過20萬路的視頻攝像的監(jiān)測設施、上萬套的氣象監(jiān)測設備,以及部分雷達、無人機等輔助監(jiān)測設備。
隨著各地開始智慧公路的創(chuàng)新探索、試點建設,過程中也出現(xiàn)了需求預設、貪大求全、盲目求新、互聯(lián)困難、公眾無感、成本偏高等一系列問題。
在這個背景下,2022年路網(wǎng)中心推出了交通守望者,并在滬昆高速上海段、滬杭甬高速浙江段等地進行了一年左右的測試。
談及智慧公路以及交通守望者的技術挑戰(zhàn),王剛說,高速公路大量的視頻數(shù)據(jù)亟需借助AI等技術挖掘利用價值,同時網(wǎng)絡安全、高速公路數(shù)據(jù)融合、業(yè)務融合挑戰(zhàn)也比較大,是未來需要發(fā)力的方向。
結合收費站、長大橋梁、隧道、服務區(qū)等場景,王剛描述了守望者的場景方案,并重點對服務區(qū)場景中通過繪制車輛畫像,進行智慧服務區(qū)建設和服務區(qū)運營的思路進行了解答。
對于守望者解決方案與互聯(lián)網(wǎng)導航地圖之間的合作,王剛表示:路網(wǎng)中心的態(tài)度是開放的,希望雙方都能把客戶的利益放第一,把行業(yè)利益放第一,并且應該是行業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)的模式,而不是之前的互聯(lián)網(wǎng)+行業(yè)的形態(tài)。
在賽文交通網(wǎng)提出為何守望者方案建設推進速度慢于市場化方案時,王剛表示,路網(wǎng)中心發(fā)布守望者,要考慮全國全網(wǎng)的情況。解決方案發(fā)布一年多時間也一直在不斷的驗證,不斷的優(yōu)化系統(tǒng),逐步的推動試點示范。他認為,全國這么大一張公路網(wǎng)需要形成智慧化建設的必要性共識、技術方案可行性共識,而行業(yè)共識的形成是需要時間的。
王剛認為,未來智慧公路是要在弱感知條件下實現(xiàn)運營服務的智能化,那是真正的水平能力體現(xiàn)。因此,在考慮方案技術的可行性時,可在已有設施條件下稍加升級、稍加改造就能用的方案,這些條件和需求讓守望者的推進速度顯得比市場化方案更慢一些,更謹慎一些。
以下是賽文交通網(wǎng)對王剛的采訪內(nèi)容整理,以第一人稱視角整理,并進行了不修改原意的刪減與補充。
01
守望者的誕生
高速公路通信、收費、監(jiān)控三大機電系統(tǒng),通信系統(tǒng)是基礎,所有跟網(wǎng)絡相關的傳輸數(shù)據(jù)、傳輸信息都需要通信系統(tǒng)。經(jīng)過幾代升級、演進,現(xiàn)在所有高速公路下基本是布設了通用光纖。
隨路建設的監(jiān)控系統(tǒng),主要以攝像頭為主,后來隨著業(yè)務需要,又增加了雷達、氣象檢測等外場設備設施。監(jiān)控系統(tǒng)用于發(fā)現(xiàn)公路運行狀態(tài),交通事件,支撐救援、清障、現(xiàn)場處置等其他業(yè)務。
收費系統(tǒng)從人工收費到自動化收費,經(jīng)過了二三十年的發(fā)展過程才漸漸成網(wǎng)。經(jīng)過幾次大的工程建設,2010年前后是京津冀、長三角區(qū)域內(nèi)部聯(lián)網(wǎng);2014年開展全國電子不停車收費系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng);2015年9月28號全國29個省市區(qū)聯(lián)網(wǎng);2019年,根據(jù)黨中央國務院決策部署取消省界站,最終構成當時全國16萬公里的一張大網(wǎng)。
隨著公路業(yè)務需求不斷的發(fā)展,客戶需求不斷的變化,需要提供更便捷、更安全、更舒適、更綠色、更經(jīng)濟的服務。
這些年智慧公路做了很多探索,也存在需求預設、貪大求全、盲目求新、互聯(lián)困難、公眾無感、成本偏高等一系列問題。這些問題都是探索創(chuàng)新中誕生的,也難免。這觸發(fā)了我們的思考。
我們覺得公路既有的系統(tǒng)已經(jīng)很龐大了,外場設備設施,都是以10萬為單位,沒有得到充分利用。主要原因是系統(tǒng)呈煙囪式建設,采集的數(shù)據(jù)只供單一業(yè)務應用,而數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間沒有融合,業(yè)務與業(yè)務之間沒有協(xié)同應用數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)只有充分的用好才能發(fā)揮價值,而業(yè)務融合帶來數(shù)據(jù)融合,數(shù)據(jù)融合又推動業(yè)務提升,這是一個循環(huán)的、螺旋式上升的過程。所以我們在思考,現(xiàn)有的系統(tǒng)是不是可以融合,融合后又能產(chǎn)生什么價值,這是兩年來一直思考的問題。
我們發(fā)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)通過前端設備傳回來的數(shù)據(jù)分析處理后,可以迅速發(fā)現(xiàn)路上的一些突發(fā)性事件,比如行人闖入、拋灑物、交通事故、異常停車等。
問題發(fā)現(xiàn)后,現(xiàn)在信息觸達途徑就是通過道路上的情報板,或通過APP、小程序等途徑發(fā)送。但在全國高速一張網(wǎng)的當下,如果每個路段/省都有一個獨立的APP,會帶給客戶不好的通行感受。另外,法律不允許駕駛員在開車的時候使用終端設備,移動端觸達手段可能有較大安全隱患。
那么怎么把后臺發(fā)現(xiàn)的事件信息盡快傳遞給用戶,就成了我們的痛點。我們發(fā)現(xiàn)可能我們手上本來就是有這個資源,只是沒有用起來?,F(xiàn)在全國17.7萬公里高速公路,接近3萬門架系統(tǒng),算下來6到7公里就設置一處門架。通過2019年撤站工程,目前高速公路ETC使用率達到70%,ETC成為C端觸達最高的基礎設施。
另外我們也請專業(yè)團隊與我們共同研究群體行為,發(fā)現(xiàn)如果能為路上超過三分之二的用戶提供信息的話,剩下三分之一用戶可能有一種跟隨性行為。
這樣如果我們能把前端監(jiān)控采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過監(jiān)控系統(tǒng)后臺的處理,準確判斷事件,通過通信系統(tǒng)傳遞到門架上去,由門架天線給過往帶有ETC車輛發(fā)送警示信息,觸達用戶,這樣就可以大幅提升安全。
做一個非常簡單的計算,120公里車速,33.33m/s,如果提前3公里(信息觸達C端),1.5分的時間足夠讓駕駛員進行反應、改變駕駛行為。所以我們在想,車上都有ETC車載設備,用這個系統(tǒng)去給用戶做蜂鳴提醒,再利用附近的情報板告知用戶具體事件。
這樣真正到達事件點的時候,發(fā)生次生災害或次生事故可能性大幅降低。這就是守望者誕生的背后邏輯與故事。
這套交通守望者系統(tǒng)我們沒有定義為車路協(xié)同系統(tǒng),我們定義是安全提升系統(tǒng),還是圍繞公路業(yè)務核心,安全和效率。安全提升是提升客戶行車安全,同時也提升基礎設施運營安全,這樣減少損失、降低成本、提高效率,對客戶和運營者都是有意義的。
守望者系統(tǒng)建起來后,我們可以在很短的時間內(nèi)用很低的成本,廣覆蓋、大面積觸達,迅速提高全網(wǎng)安全性。
02
應用場景探索
交通守望者可以在收費站、服務區(qū)、長大橋梁、隧道和一些典型的事故多發(fā)路段進行先行試點。
例如可以在服務區(qū)入口加裝ETC天線。服務區(qū)入口攝像頭是標配,但只能統(tǒng)計流量或者最多獲取到車牌號,缺少其它的車輛屬性信息,但如果入口處加裝ETC天線,這輛車的準確車型、前序行駛路徑、貨車載重、連續(xù)駕駛時長,這些信息就可以獲取了。
車輛數(shù)據(jù)獲取后駕駛員畫像就有了,可以為智慧服務區(qū)的建設提供一些針對性的服務。例如這個客戶是從內(nèi)蒙方向過來的,飲食是不是要調(diào)整?再比如新能源車持續(xù)運行時間較長,充電樁是否可以預留?這些都是定制化的服務、讓用戶體驗感更好的服務。
長期以來服務區(qū)只做車輛服務,包括餐飲、洗手間、停車、加油、簡單維修、車輛充電等。但是我認為服務區(qū)也要服務于整個路網(wǎng)運營。對服務區(qū)裝了入口天線后,這個車上有沒有一車多簽、一車多卡等影響收費的情況,我們可以在服務區(qū)解決,避免到出口,產(chǎn)生收費錯誤、攔截通行等情況,也就是提前對收費業(yè)務進行糾錯、糾偏,優(yōu)化全網(wǎng)業(yè)務。
另外,《道路交通安全法實施條例》第六十二條規(guī)定,連續(xù)駕駛機動車超過4小時應停車休息,停車休息時間不少于20分鐘。
高速公路上收費站天線、沿途的計費天線和服務區(qū)天線,數(shù)據(jù)融合后,可以計算在高速公路上連續(xù)行駛時長。如果發(fā)現(xiàn)車輛連續(xù)行駛超過4小時,附近情報板就可以提示他,下個服務區(qū)要休息?,F(xiàn)在公安部的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,一半以上的交通事故跟疲勞駕駛相關。把疲勞駕駛減少50%,我們的安全事故就大幅減少,安全性得到提升。
例如在隧道入出口、隧道內(nèi)加裝ETC天線,在隧道內(nèi)發(fā)生安全事故后,可以準確判斷車輛是否是?;奋嚒⒀b載狀態(tài),還可精準識別車輛精確位置,進而通過上下游門架進行安全提醒和車輛誘導。
03
發(fā)展調(diào)整
第一,道路事件的發(fā)現(xiàn)非常重要,它是源自業(yè)務的基礎工作,只有早發(fā)現(xiàn)才能早處置,所以我們現(xiàn)在在下大力氣做AI能力的提升。推動生態(tài)伙伴的生態(tài)建設,包括高等院校、科研院所、企業(yè),包括一些創(chuàng)新型的小企業(yè),逐漸建起AI的生態(tài)圈。誰的算法好我們就加載誰,有新的我們再迭代。
第二,數(shù)據(jù)的安全觸達,傳給車輛的數(shù)據(jù),還要有數(shù)據(jù)安全性保障。我們和國內(nèi)頂級的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)安全團隊合作,也請了相關的院士團隊幫助我們提升安全性。
第三,收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)兩個系統(tǒng)的融合打通。兩個系統(tǒng)原來是為不同的業(yè)務目的建設,兩個系統(tǒng)架構、功能應用模塊都是各自為各自服務的,目的性很強,專業(yè)性很強,比較獨立。
現(xiàn)在這兩個系統(tǒng)要融合共同做一件事情,我們在做攻關。過程中技術和業(yè)務需求要同步推進,只有業(yè)務真正融合,才能實現(xiàn)系統(tǒng)層面的協(xié)同。
比如,從監(jiān)控數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)收費的漏洞、問題,收費數(shù)據(jù)反過來分析又可能支持監(jiān)控系統(tǒng)。收費數(shù)據(jù)通過大量分析發(fā)現(xiàn)哪個區(qū)間門架通行時間加長了,有可能出現(xiàn)擁堵,把那個地方的攝像頭調(diào)出來確認擁堵的真實性。如果速度有非常明顯變化,再調(diào)看視頻畫面,這個邏輯又能促進業(yè)務發(fā)展。
04
全路網(wǎng)實施的普適性
路網(wǎng)中心是交通運輸部的直屬機構,我們考慮事情的時候,要站在全網(wǎng)角度。所以我們在過去一年多的時間一直做的是不斷的驗證(守望者),不斷的優(yōu)化系統(tǒng),然后逐步的推動一些試點示范去做。我覺得這樣是比較負責任也比較科學的。
經(jīng)過驗證,首先客戶有感受,第二行業(yè)有感受,再加大推廣力度,在可行性、可靠性和經(jīng)濟性三個特點的前提下,跑起來速度不會慢。
我們要從全路網(wǎng)角度考慮,我國路網(wǎng)不光有17.7萬公里的高速公路,還有500多萬公里其他等級道路。
我們在選擇技術方案時,要總體考慮普適性。弱感知條件下的智能化才是真正的水平能力,所以考慮技術方案的可行性,我們需要更廣泛的覆蓋,或者稍加升級、稍加改造就能用的方案。例如,通過在關鍵點位安裝路側天線、攝像機,交通守望者可助力普通公路實現(xiàn)智能化。
05
未來
交通守望者只是我們的一個抓手,推動的最終目標是提升道路安全和效率。接下來一年,路網(wǎng)中心在公路智慧化建設、守望者方案完善方面是有計劃的:
第一,不斷的去驗證和完善解決方案,這是最重要的工作;
第二,快速的形成一些關鍵點位的能力;
第三,擴大試點或示范范圍,連點成片;
第四,系統(tǒng)了解或收集用戶的反饋;
第五,進一步評估方案到底給行業(yè)帶來什么價值;
第六,收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)融合進程要推動,新的技術得以應用;
第七,進一步形成全網(wǎng)的共識,智慧化建設必要性的共識、技術方案可行性的共識。
這幾個方面都是推動守望者相對比較體系化的考慮,缺一不可。
06
最后
智慧公路建設不能僅僅考慮技術,要從管理、運營、服務全鏈條考慮。智慧化系統(tǒng)是幫助大家的,但技術也會改變行業(yè)生態(tài),促進行業(yè)的發(fā)展。同時制度要與技術匹配,不匹配也行不成閉環(huán)。
守望者基本上還是基于通信、收費、監(jiān)控系統(tǒng)融合后的再升級,我們研究的是一個全網(wǎng)性的低成本、廣覆蓋、快見效、可持續(xù)的方案,希望推動行業(yè)守望相助,對通行者精心呵護。