智能网联汽车呼唤高速公路新基建

2021-04-03文|

中国公路 2021年5期

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智能网联汽车，即ICV(全称Inelligent Connected Vehicle),是指车联网与智能车的有机联合，是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与人、车、路、后台等智能信息交换共享，实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可替代人来操作的新一代汽车。世界汽车产业正在经历一场以“电动化、智能化、网联化”为特征的技术革命和行业变革，发展智能网联汽车成为全球技术变革和科技创新的竞争制高点。

车路协同发展的汽车端和道路端的需求要点示意图

同时，智能化、网联化带来的技术革命引发的交通系统生态变革，从交通安全角度将会使交通事故率降低至目前的1%。车联网技术可提高道路通行效率10%，协同式自适应巡航控制系统（CACC系统）大规模应用将会进一步提高交通效率。同时，CACC系统还可提高汽车燃油经济性20%至30%，高速公路编队行驶可降低油耗10%至15%，这将带来显著的节能减排效应。从产业发展角度智能网联汽车产业将会拉动机械、电子、通信、互联网等相关产业快速发展，带动智能交通基础设施升级，并且带来交通方式及商业模式的改变。

新基建将对智能网联汽车发展起到重要作用

近两年，中央和交通领域频繁出台相关政策，明确提出加快交通基础设施智能化、网联化的发展步伐，政策导向清晰，既充分符合新型基础设施建设的要求，又能体现作为道路基础设施对于智能网联汽车产业发展的支撑。

加强智能网联汽车（智能汽车、自动驾驶、车路协同）研发，形成自主可控的完整的产业链。智能化、电动化、网联化和共享化成为现代交通发展的主要方向，打造“数字高速”不仅符合交通“四化”发展方向，也是支撑新时代交通运输发展的基础条件。

2021年全国交通运输工作会议再次明确，交通运输“作为基础性、先导性、战略性、服务性行业”的地位没有变，“适度超前”发展的阶段性特征和要求没有变，在经济社会发展中“先行官”的职责和使命没有变，其中“四个要当好”中明确了做“现代产业体系协调发展的坚实支撑”。

2020年，智能网联汽车行业也发布多项政策，明确了中国智能网联汽车行业的发展路径，以及对交通基础设施建设的相关要求。2020年2月，国家发改委等十一部委共同发布的《智能汽车创新发展战略》中明确提出了建设中国标准智能汽车和实现智能汽车强国的战略目标，以及构建自主可控的智能汽车技术创新体系、跨界融合的智能汽车产业生态体系、先进完备的智能汽车基础设施体系、系统完善的智能汽车法规标准体系、科学规范的智能汽车产品监管体系、全面高效的智能汽车网络安全体系六大重点任务，对我国智能汽车未来发展做出全面部署和系统谋划。

工信部《车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划》提出：到2020年，实现LTE-V2X在部分高速公路和城市主要道路的覆盖，开展5G-V2X示范应用，为车联网、自动驾驶等新技术应用提供必要条件。

新基建相关政策出台时间表

2018年12月19日

中央经济工作会上指出“加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”。

中央首次提出“新型基础设施建设”概念。

2019年3月5日

十三届全国人大二次会议政府工作报告中指出：加大城际交通、物流、市政、灾害防治、民用和通用航空等基础设施投资力度，加强新一代信息基础设施建设。

“新基建”首次被列入政府工作报告中。

2019年9月

中共中央、国务院印发《交通强国发展纲要》

《纲要》要求推进数据资源赋能交通发展，加速交通基础设施网、运输服务网、能源网与信息网络融合发展，构建泛在先进的交通基础设施。

2020年1月3日

国务院常务会议指出：大力发展先进制造业，出台信息网络等新型基础设施投资支持政策，推进智能、绿色制造。

2020年开年的首场国常会再提新基建。

2020年2月14日

中央全面深化改革委员会第十二次会议指出：要以整体优化、协同融合为导向，统筹存量和增量、传统和新型基础设施发展，打造集约高效、经济适用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系。

会议明确了新基建在现代化基础设施体系的地位和作用。

智能化和网联化是车路协同的共性需求

从需求角度来看，在下一阶段的发展，汽车车端需要增加车辆感知能力、增强车辆行驶安全、提高车辆行驶效率、减少运行功耗，提升车辆路径规划能力、降低自动驾驶车辆生产成本。高速公路基础设施端需要提升交通动态数据采集与共享、实时感知交通态势、减少交通事故、提高通行效率、支撑出行服务联动，提升应急救援能力。管理部门及出行服务行业需要实现交通大数据共享、道路及交通规划设计、车辆质量分析、车辆设计优化分析、车险动态定价分析、交通动态数据价值提升分析。高速公路基础设施运营、管理部门及汽车、出行服务行业等各个方面对提升交通安全及能效，加快智能化、网联化快速发展的共性需求激增。但相关各方在检测范围、动态检测、环境感知、实时共享等方面存在明显不足。

车-路-云的协同要点示意图

在共性需求的驱使下，高速公路新基建与智能网联汽车发展的结合成为必然，并且与我国高速公路数字化基础设施的升级、改造及汽车产业的布局与发展相互支撑。

目前国际上对于“单车智能”发展有两条发展路径——渐进式和阶跃式。我国在汽车电子、车辆控制执行方面的差距在渐进式发展道路中会被持续放大，将导致未来我国智能汽车产业核心技术的“空心化”；而在阶跃式发展路径中，我国不具备先发优势，特别是在高精度传感器、高性能中央处理芯片、计算平台、开发测试工具链等方面存在诸多卡脖子技术。产业基础决定我国难以采用国际上两条以“单车智能”为核心的发展路径。

因此，智能网联汽车的发展需要跨界协同、融合创新。智能网联汽车的区域属性及社会属性主要体现在行驶过程中需要通信、地图、数据平台等支撑和安全管理，每个国家都有自己的使用标准规范，因此智能网联汽车的开发和使用需要极强的本地属性，形成基础体系，构建“中国方案”。

符合中国基础设施标准。符合中国的道路基础设施标准、地图数据标准、V2X通信标准、交通法规等。中国具有较为复杂的交通环境、道路基础设施，以及与西方国家不同的驾驶行为特点，需要智能网联汽车具备相关的适应能力。

符合中国联网运营标准。符合中国要求的准入、联网运营监管、信息安全等相关标准。智能网联汽车需要以统一联网标准进行通信，涉及到国家信息安全、数据安全及产业安全等，需要符合中国联网运营标准保障安全体系。

符合中国新体系架构汽车产品标准。符合中国标准的车内电子电气架构、通信系统、智能终端、驾驶辅助和自动驾驶系统、云平台等新架构汽车产品标准。中国具有强大的信息与通讯技术（ICT）、互联网等产业基础和创新能力，ICT应进一步与汽车产业深度融合。

通过建立中国方案的智能网联汽车信息物理系统架构，充分融合智能化与网联化发展特征，以智能汽车计算基础平台、车路云控基础平台、高精地图和安全平台等为载体，实现“人-车-路-云”一体化发展和高速公路新基建系统化建设。

从智能网联汽车角度看智慧高速建设的问题

数字化智能化水平相对较低，缺少统一的顶层设计。目前，高速公路上断面式的传感器无法满足信息实时、动态采集的需求，当道路出现异常状态（如交通事故、拥堵、遗撒等）时，无法及时向周边车辆的车控系统预警或者传递信息，对事故、灾害报警、求救信息的响应速度慢。高速公路设施和路侧设施之间，系统与系统之间仍是彼此孤立，形成信息孤岛，得不到有效整合，信息利用率低。同时，交通软硬件基础设施互通程度有限，协同应用难度大。另外，智慧高速公路与智能网联汽车缺少交互，在新基建示范建设过程中缺少统筹考虑，缺乏统一标准和顶层设计，没有一套自上而下、由近及远指导高速公路新基建的系统解决方案。

缺少按照中国方案落实支撑前装、批量整车智能网联汽车验证和迭代的智能网联高速公路示范项目。截至2020年底，国内约20个省份开展高速公路车路协同示范，还处于后装、网联概念示范，没有囊括所有智能网联场景，而仅针对有限、具体场景强相关技术方案的实施，致使项目建设目标局限性强，有限场景化功能定义导致技术实现的碎片化分工开发，高速公路信息化基础设施的数据积累与技术迭代只在极小的范围内共享，鉴于缺少商业模式推动，往往随着项目建设完成，技术和数据积累也随之终结。示范区内车辆均是经过后装改造的车辆，仅仅可作为效果演示，并不具备规模化应用的可能性。车-路-云协同的“中国方案”目前仍然没有统一的解决方案。

缺少在实证环境支撑下完善标准制定、设计规范、政策研究、商业推广的示范项目。目前，高速公路新基建缺少从政策研究、标准制定、设计规范等一系列从顶层到具体落地实施的一整套解决方案。且尚未形成从技术研发、建设实施、运营服务、用户付费的产业闭环，无法激发高速公路新基建创新模式，难以调动更全面的政府、企业、社会资源积极参与。