智能网联汽车发展背景下交通管理的探讨
2020-01-08
(重庆交通大学交通运输学院,重庆 400074)
目前,智能网联汽车已由场区测试进入实车道路测试阶段。随着智能网联汽车相关技术的成熟和各领域应用场景的落地实施,及法律规范体系的不断完善,智能网联汽车的应用和发展成为整个交通运输行业的探究热点。
1 智能网联汽车的概念和标准
1.1 智能网联汽车的概念
在第十三届中国汽车产业高峰论坛上,智能网联汽车的定义首先由中国汽车工业协会提出。国内外对智能网联汽车的名称及发展阶段的划分标准并未统一。美国称其为自动驾驶汽车,英国称其为联网自动驾驶汽车,国内称其为智能网联汽车。
1.2 智能网联汽车分级标准
根据智能网联汽车的控制权及安全责任分配,其存在的分级标准有国际自动机工程师学会(SAE)标准、美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)标准和德国联邦公路研究所(BAST)标准、中国智能网联汽车分级标准。国际自动机工程师学会(SAE)的汽车分级标准:《标准道路机动车驾驶自动化系统分类与定义(J3016_201806)》,已修订到第三个版本。对比国内外现有的智能网联汽车分级标准,可以看出四类标准对智能网联汽车的分级特征基本类似,根据车辆系统自动化程度的提高,智能网联汽车所具备的自动驾驶功能由单一向协同,其安全操控、外界环境监测等责任方由驾驶人向自动驾驶系统过渡[1]。
2 智能网联汽车的发展现状
2.1 法律框架的完善
通用汽车公司于1939年在纽约世界博览会上提出自动驾驶汽车的概念,从此自动驾驶汽车成为汽车发展的目标。各国颁布的智能网联汽车的法案如表1所示。
表1 智能网联汽车法案[2]
2.2 国内外智能网联汽车研究现状
智能网联汽车的研究内容涵盖多学科交叉领域,同时其研究内容随着发展推陈出新,鉴于此综述近年来国内外智能网联汽车研究内容。
2.2.1 车路协同环境下驾驶安全研究
智能网联汽车主要面临路况识别、车辆控制以及车辆信息交互等待解决的诸多技术瓶颈。2017交通研究委员会年会上提出智能交通对驾驶安全的影响和车路协同技术成为当前研究的热点[3]。Ian Y.Noy等[4]研究自动驾驶在实现安全效益方面的潜力,对自动驾驶汽车发展中存在的盲点内容进行探讨。目前已有的先进的驾驶辅助系统,例如高速公路驾驶的自适应巡航控制,城市道路环境下的盲区车辆检测,已显著提高了安全性[5]。Wang Hong等[6]提出减轻自动驾驶汽车碰撞的轨迹规划方法。
2.2.2 公众对智能网联汽车接受程度的研究
智能网联汽车的应用前景,一定程度取决于公众对无人驾驶汽车的认知,Anania等[7]研究不同类型信息(正负信息)对无人驾驶汽车消费者认知的影响。Hulse等[8]调查自动驾驶汽车潜在乘客对自动驾驶车辆的看法结果显示:自动驾驶汽车被认为“有一定的低风险”。目前,自动驾驶的应用需解决用户的隐私和信息安全等问题,故Kaur等[9]利用定量证据研究,发现满足车辆的性能预期的能力及其可靠性是采用自动驾驶汽车的重要决定因素。Isabelle Roche-Cerasi[10]评估公众对自动驾驶的公共交通的接受程度,提出通过展示公共交通的安全系统的有效性有助于公众接受自动驾驶巴士。
2.2.3 智能网联汽车基于交通流理论的研究
目前,智能网联汽车主要研究混合智能网联汽车的交通流理论,内容主要围绕辅助驾驶的纵向控制技术,例如自适应巡航和协同适应巡航系统[11],以及自动驾驶车辆的道路交叉口管理。梁杰等[12]研究智能网联汽车所占的比例对交通流的影响。Li J等[13]提出一种高时空分辨率的动态交通波估计方法,可有效改善交通流瓶颈和拥堵问题。Ye L等[14]基于双状态安全速度模型,提出一种双车道的元胞自动机模型,以研究智能网联汽车对道路通行能力的影响。
2.2.4 智能网联汽车相关政策研究
国内对自动驾驶汽车的研究更多内容侧重于法律法规、监管模式、政策规范。吴云强等[15]提出完善智能网联汽车相关的法律法规体系与建设配套的路面交通设施是引导智能网联汽车发展的重要措施。李磊[16]指出建立监管制度是智能网联汽车立法的首要工作,应优先建立科学的道路测试监管制度和合理的市场准入制度。王也[17]探讨了关于智能网联汽车交通事故责任认定问题等。
3 智能网联汽车发展背景下交通管理的探讨
智能网联汽车的运用场景呈多样化趋势。在交通领域,智能交通技术的研发及应用涵盖了海、陆、空领域,包含无人驾驶飞机的研发、无人船的出港远航、无人驾驶公共汽车的试运行、无人驾驶汽车的道路测试等,进一步提高交通出行效率和道路安全。在物流运输领域,无人机已实现偏远地区物流配送、大学校园内出现无人配送车的配送场景、无人驾驶重型卡车的试运营等,提升运输效率的同时解决运输过程中的违规行为。在出行服务领域,国内外各移动出行平台已开始无人驾驶共享汽车的应用测试,以提供更加安全、高效和舒适的出行服务,同时满足弱势群体的出行需求。智能网联汽车从驾驶辅助到完全自动化驾驶过渡阶段,将呈现智能网联汽车与行人、普通车、路网共享交通管理体系的局面。
3.1 智能网联汽车法规体系的完善
全球各国都在完善有关智能网联汽车的法规体系,中国也紧跟国际步伐,实施过渡性的法规,在功能测试、行驶规范等方面,保障新技术的落地。但对于智能网联汽车在道路行驶的安全责任认定、智能网联汽车电子身份管理、数据隐私等法规,以及技术的评估标准和道路检测标准等还待完善,需从国家层面建立智能网联汽车的法规标准体系[18]。
3.2 智能网联汽车的路网建设
智能网联汽车主要是按照道路安全标志与车辆识别等信息行驶,其应用很大程度上解决了高速公路行驶由于疲劳等因素造成的危险。但在环境复杂城市路况行驶中,对于路网建设和人工智能控制算法有更高的要求。故对混合智能网联汽车的交通管理还应对道路标识、设备及路网等外部环境进行改进,以保障智能网联汽车的道路安全。
4 结语
未来的智能网联汽车将是无处不在的数字世界的延伸,着眼于现在智能网联汽车的发展,其将成为智能交通系统的一部分。智能交通管理,小的方面涉及道路交通体系的交通标识、智能交通设施建设等,大的方面涉及法律条例的完善问题,使社会公众可以接纳这一新事物。智能网联汽车参与道路交通中仍需考虑智能网联汽车的可靠性因素,道路路况因素(恶劣天气、夜晚遮挡等),信息安全因素(黑客攻击等)等。当然,我们还需经历漫长的过渡阶段和技术难题,以实现未来的“以人为本的人机协同共驾”。