智慧公路运用技术（车路协同和智慧公路的区别）

楼间距20米正常吗 箩筐技术分享车路协代，智慧高速公路的优势与挑战

智慧高速公路上，这是一队看似普通的物流卡车。头车在前方疾驰，这队卡车以80km/h的速度行驶，但车辆间距只有20米。这些车满载着货物，途经了一个又一个城市，昼夜行驶，不眠不休。路人从旁边驶过，惊奇地发现这些卡车只有头车和尾车上有驾驶员，中间的车辆则空无一人——原来，这些物流卡车正处于编队自动驾驶状态。

在这条智慧高速上，车辆、道路、云端都通过高速的无线通信 实现了智能连接，形成了一个“车路云一体化”的系统。这个系统能够根据实时的交通数据和路况，自动调整车辆的行驶参数，实现更优化的编队效果。

这是车路协同自动驾驶的未来场景，也是智慧高速公路将带给未来的一份礼物。

伴随着智慧高速公路的发展，道路的“智慧趋势”正在生长。但在“过去”与“未来”之间，还横亘着基建、落地、标准等难题待解。

智慧高速的“智慧”趋势

高速公路，这条连接城市与城市的大动脉，已成为现代社会不可或缺的交通场景。，在人们享受高速通勤的便捷之余，拥堵、事故、收费、污染等问题也常常困扰着每一个走在这条路上的人。

随着车路协同自动驾驶技术的日益成熟，高速公路将迎来颠覆性的改变。

车路协同自动驾驶技术将实现车与车、车与路、车与云端的实时信息交互，从而智能协调和控制高速公路上的车辆。借助车路协同技术，多辆自动驾驶汽车可以实现精准定位和同步控制，形成车队协同模式。

这会进一步提高高速公路通行能力，降低油耗和排放，减少拥堵和事故风险。

高新兴科技集团高级副总裁、智能网联事业部总经理吴冬升表示，智慧高速公路未来将有四个典型趋势。

“之一，传统基建会利用新的通讯手段和人工智能手段，来实现进一步升级；第二，智慧高速公路上会做全要素、全时空的感知，感知的手段和能力会变得更强；第三，智慧高速公路未来会做更加主动式、精细化的管控；第四，智慧高速公路会推出基于位置的伴随式信息服务。”

近年来，我国交通运输部门积极推进智慧高速公路的规划和建设，出台了一系列相关的政策和指导意见。2021年，交通运输部发布了《交通运输领域新型基础设施建设行动方案（2021-2025）》，明确了智慧高速公路建设的目标、任务和重点项目，提出了要构建车路云协同、全面感知、精准管控、智慧服务的智慧高速公路体系。

2022年，国务院发布了《十四五数字交通发展规划》，进一步强调了要加快推进智慧高速公路建设，实现高速公路数字化转型和智能化升级。各个地方也纷纷出台了智慧高速公路建设指南，如北京市发布了《智慧高速公路建设指南（征求意见稿）》，提出了以“车路云图”为核心理念的智慧高速公路建设框架。

在实际应用上，在国内已经有高速公路进行了这方面的测试。

延崇高速公路上，研发人员进行了基于C-V2X技术的L4级自动驾驶和队列跟驰测试，以及杭绍甬高速公路上进行了基于5G技术的无人驾驶与货车编队行驶技术的验证。

这些实际应用，展示了车路协同技术在提高高速公路运行效率和安全性方面的巨大潜力。

据清华大学智能产业研究院与百度Apollo联合发布的《面向自动驾驶的车路协同关键技术与展望》白皮书显示，通过车路协同技术，可以将高速公路通行能力提高30%以上，将油耗降低10%以上，将碳排放降低10%以上，将事故率降低50%以上。

吴冬升说，高新兴和广州市交通集团合作建设的智慧收费站，通过AR增强现实技术，提升收费站的通行能力，将收费站通行效率提升25%以上，将ETC交易的成功率提升到了99.9%。

招商局重庆交通科研设计院有限公司车路协同专业技术团队技术负责人叶青表示，智慧高速公路除了传统的高速公路服务运营商之外，互联网公司、保险公司等新参与者也会带来全新业态，创造更多商业模式。

技术变革之中，这将是一场行业的“饕餮盛宴”。

智慧高速公路的建设与商业模式

要实现高速公路上的车路协同自动驾驶，除了需要具备高水平的自动驾驶技术外，还需要建设相应的车路协同场景基建，包括道路设施、通信 、云平台等。

目前来看，智慧高速公路的基建仍是一笔耗资巨大的工程。

“因为车路协同感知层面要全程监控，所以，高速公路全线连续布设路侧智能设施投资巨大。”叶青以重庆市举例，因为重庆属于山区高速公路，弯道比较多，工程方案便提出每500米设置一套枪球联动摄像机，使得高速公路每公里的智能基础设施造价在200-400万元之间。

除此之外，在养护方面也需要资金来维护设施。

叶青表示，新型技术交通基础设施或者融合通信 设施，设备的寿命周期通常只有5~7年，在运营的过程中还付出大量的养护费用，光是运营养护中的电费就需要一大笔资金。

“当前我们对道路的感知主要依靠摄像机，有些摄像机厂家号称产品感知率可以达到95%以上，其实我们真正使用过程当中，感知率只有50、60%，能达到70%是已经非常好的了。”叶青说，随着时间的久远，设备的角度会变化，发生抖动。，随着实验的延长，设备长期的性能会降低。

智慧高速公路的建设如何创新商业模式，让投入与产出实现正向循环？叶青认为，不仅从软件和硬件下手，还应该创新运营模式，让智慧高速公路赋能更多部门，从而创造更多商业模式。

在建设上，智慧高速公里应该充分利用现有的道路设施和资源，不需要进行大规模的改造或更新。比如，可以增加一些智能化的感知和交互设备，如摄像头、雷达等传感器，来实现对道路环境和交通状态的实时感知和信息传输。这样可以节约建设成本，并且更加符合实际需要。

，叶青还表示，建设之初就全程高精度感知覆盖的做法不可取，而是要根据不同的道路的特点，进行有针对性的建设。“重庆隧道多，桥梁多，那我们就在重点路段进行布设，东部平原多，我们就每隔5公里或10公里来做感知，这在‘够用就好’之中起到了节约成本的作用”。

在设备的维护上，叶青表示，一方面要从整个设备的工艺层面来进行优化，进一步提升设备的使用寿命；另一方面要从后台的处理算法层面，通过算法来升级设备的感知率。这样可以进一步降低设备的维护成本。

但从根本上来说，智慧高速公路的建设和维护，仍在呼唤机制创新。

“解决智慧高速基础设施升级和维护的问题，管理的机制创新很重要。”叶青说，当前的车路协同基础设施建设处于一种“共治共建”的局面，涉及到交通、市政等多个部门，涉及到不同部门之间的协作，会存在某些壁垒。

而在理想状态下，应该成立一个新型的交通基础设施建设运营商，类似于城投、交投等公司的职能，将路测设施统建统管，统一提供服务。“但这个是最理想的状态，我估计要很多年才能出现。”叶青说。

最终，通过上述基建问题的改善，智慧高速将实现降本增效、引流增收的目标，并形成良好的商业模式。

吴冬升说，目前高新兴有B端与C端两种不同的商业路径。就B端而言，高新兴会与高速集团等 部门合作，通过技术赋能的方式，帮助高速公路变得更有“智慧”，提升智慧高速通行效率。

而关于未来，吴冬升坦言，智慧高速商业模式的理想形态是在车端进行网联硬件前装，让消费者愿意为智慧高速提供的服务买单。比如选车的时候，消费者会优先选择配有5G+V2X配置的车型，来提升车辆在行驶过程中的安全性，提升通行效率。

“整体上来看，赋能智慧高速的典型业务场景，一个赋能于建设方、运营方，第二是赋能相关的企业（如货运公司），第三是赋能在高速公路上行驶的普通消费者，目前来看这三大方面的业务应用场景是比较重要的。”吴冬升说。

需要怎样智慧的路？智慧高速公路标准待制定

要推动车路协同在高速公路上的规模化应用，还需要制定统一的技术标准，打通行业壁垒，形成协调一致的发展环境。

叶青表示，目前车路协同相关企业和研究机构的技术发展很快，标准体系建设相对滞后，不同企业的产品之间很难实现互联互通。没有统一的标准体系，很难实现车路协同技术在高速公路上的大规模商业化应用。

众所周知，现在的自动驾驶级别已经分为了L1-L5这五个等级，每个等级代表的自动驾驶能力基本上得到了业内的认同。，“智慧的路”要怎样划定标准和级别，国内虽有不少标准出台，但未形成统一共识。

在国外，欧洲等地区已经有相关标准出台。在2019年，欧洲将自动驾驶基础设施分级（ISAD）A-E共5个等级。其中A-C级为数字化基础设施A级为通过协同决策实现自动驾驶，B级为协同感知，C级为动态数字信息；D-E级为便利基础设施，D级仅能支持数字地图，E级则无法支持。

“国外的智慧高速公路建设步伐很快，有很多值得借鉴的地方。”叶青说，“建设高速公路车路协同，需要做到标准先行，而路的标准格外重要。”

对于“什么样智慧的车需要什么样智慧的路”这个问题，业内还未形成统一认识。中国公路学会、中国智能交通协会、清华大学与百度，都提出了智慧高速公路分级的设想和标准。

“从粤港澳大湾区到雄安新区，每个车联网联盟都发布了不同的道路分级。”叶青表示，这个问题需要“车来提需求，路来回答”。

归根结底，高速公路的车路协同，需要国家层面“出手”，来制定统一的技术路线图，出台车路协同自动驾驶的发展规划和政策指导，明确车路协同自动驾驶的目标、路径、任务和责任，统筹协调各部门、各地区、各领域的工作，形成合力。

好在，目前这样的标准已经在规划当中。

“在车端，目前工信部在进行规划。在路端，交通部也在积极筹谋。”叶青说。“我们可以看到，从17年开始探索取消省界收费站，到现在ETC推广以来，我觉得标准推行起来没有多大难度的。”

叶青对行业的未来充满信心，“只要把标准和规范确定过后，不同的厂家达成共识，从国家部委层面达成共识，就没有问题。”最终，叶青期望能够形成省与省之间的跨省信息互通，而不是通过国家层面再进行数据的中转。

“只有这样，才能够保证智慧高速公路真正能够走向实用，走向普通民众。”叶青说。

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