中国智慧公交示范现状分析及展望

张亦弛　赵鹏超　谢卉瑜

摘 要：智慧公交示范属于智能网联示范中的特色应用场景，也是智能網联开放道路示范的先行力量。本文梳理了我国现有典型智慧公交示范情况，分析其共性特点及存在问题，并对未来发展进行了展望。旨在从智慧公交视角窥见整体智能网联汽车产业发展进程，促进智能网联汽车从封闭走向开放、从示范应用走向商业化推广。

关键词：智慧公交示范 智能网联汽车 车路协同

1 前言

1.1 概述

2015年，国务院发布《中国制造2025》，工信部据此首次提出智能网联汽车概念。2018年，工信部印发《车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划》[1]，明确提出促进智能网联示范应用。目前，我国国家、地方政府和企业都在大力推进车联网产业发展，积极布局智能网联示范应用。我国现有国家级智能网联测试示范区20余家，地方级智能网联测试示范区30余家，企业级及特色场景示范区近10家。

智慧公交示范属于智能网联特色场景示范的一种，还包括港口、园区、矿山、高速等特色场景。相较于其他场景，智慧公交拥有相对开放的道路环境、数量较多的人员接触和示范时相对可控的安全条件，能够为智能网联汽车产业推广充当先行者，探索安全、高效、智能、共享的公共交通体系。

1.2 智慧公交应用场景[2]

（1）交通信号灯相位提醒

定义：当车辆行驶至距红绿灯一定距离时，交通信号灯相位提醒应用会将前方红绿灯状态告知本车及后方车辆司机，辅助司机驾驶，降低安全隐患。

适用环境：本场景适用于车辆前方存在遮挡或者能见度较低、用肉眼或车载摄像头难以准确识别前方信号灯的情况。

（2）公交车车速智能引导

定义：当公交车辆驶向信号灯控制交叉路口时，收到由路侧单元发来的信号灯状态、倒计时等信息，公交车车速智能引导应用会根据公交车状态给驾驶员提供建议车速，协助车辆经济高效通过路口。

适用环境：本场景适用于信号灯控制路口。

（3）公交车信号优先通行

定义：当公交车经过信号灯控制交叉路口时，公交车信号优先通行应用会发送优先通行请求，获得优先通行权，信号灯主动调整，帮助车辆便捷通行。

适用环境：本场景适用于信号灯控制路口。

（4）行人检测与安全预警

定义： 当行人或非机动车闯入公交车道、存在碰撞危险时，行人检测与安全预警应用会将安全预警信息反馈给车辆驾驶员，提示减速或避让，避免事故发生。

适用环境：本场景主要适用于人流较大、有过街需求的地点。

（5）车辆检测与防碰撞预警

定义：当有车辆出现在公交车盲区时，车辆检测与防碰撞预警应用会将碰撞预警及超车信息交互给公交车，提高行驶安全。

适用环境：本场景适用于匝道、弯道或出入口等复杂交通环境。

（6）桥隧水浸监测与危险预警

定义：当公交车辆驶向桥隧水浸路段时，桥隧水浸监测与危险预警应用会将路段的预警信息发送给公交车和云端，提醒驾驶员谨慎行驶。

适用环境：本场景适用于桥隧路段。

（7）公交车进出场站联动管理

定义：当公交车经过停车场出入口时，公交车进出场站联动管理应用会自行监测记录公交车信息，判断出入权限，自动控制出入口闸道是否放行。

适用环境：本场景适用于停车场出入口处。

（8）站台泊位引导与信息服务

定义：当公交车行驶至距站台一定距离时，站台泊位引导与信息服务应用会提前为公交车指定站台停车位置并将泊车信息展示给站台的乘客，优化乘客上下车程序，减少站台拥挤。

适用环境：本场景适用于公交车站。

（9）公交营运调度与辅助安全

定义：在车路协同技术的支持下，所有道路、人、车等信息都实时展示在调度系统后台，方便对公交车辆进行调度管理，提高效率。

适用环境：本场景适用于公交调度指挥中心。

（10）数字化交通标志标线

定义：将交通标志标线展示的交通规则、道路状态等信息转化成数字信息，进行发布传输，提升交通标志标线的辨识度。

适用环境：本场景适用于带有交通标志标线道路。

2 我国现有智慧公交示范

2.1 阿尔法巴（Alphabus）深圳福田保税区示范

阿尔法巴智能公交系统由中国未来新能源与智能公交系统示范项目打造，发起方为深圳巴士和国家智能交通系统工程技术研究中心。2017年12月，阿尔法巴正式在深圳福田保税区开展试运行。这也是中国首次、全球首例在开放道路上进行无人驾驶公交试运行[3]。

阿尔法巴在深圳的示范主要体现车的高级别自动驾驶程度。车上装有摄像头、激光雷达、毫米波雷达等感知设备，收集环境信息，反馈给决策和执行层面，为乘客打造安全高效的乘坐体验。阿尔法巴的试运行目的在于收集道路数据、乘客数据和行驶数据等，为完善和丰富智能驾驶公交服务奠定良好基础。

2.2 湖南湘江新区智慧公交示范

湖南湘江新区智慧公交示范线于2018年12月28日开始试运行。示范线以国家智能网联汽车（长沙）测试区为依托，打造全程7.8公里、途径11个站点的开放式“聪明的路”。路上实现5G信号全覆盖和基础设施的智能化改造，保障4辆智能化公交车的网联功能应用。

在此基础上，长沙315线智慧公交于2020年4月正式面向市民开放运营。该示范线以原315线为基础，进行道路的智能网联化升级改造和公交车辆的车载设备升级，并建立公交车辆运营服务平台。真正让市民体会到车联网技术带来的高安全性和高效率，为智能网联汽车的普及奠定了良好的基础。

2.3 厦门BRT 5G公交示范

基于BRT专属线路的独立性和相对封闭性，厦门建立了BRT 5G公交站系統。2019年面向公众展示的BRT公交线路以华侨大学站为起点，共5站，全程站点和线路均实现5G网络覆盖。在5G车路协同技术的支持下，车辆实现了超视距防碰撞、自控车速、实时车路协同等多项功能。乘客在公交站台可以感受车辆实时路况信息、了解班次现状。

厦门BRT 5G公交站系统计划应用到更智能站点和智能BRT线路上，未来还将拓展至普通公交专用车道上，逐步丰富车路协同实际应用场景，提高复杂路况车路协同的安全可靠性。

2.4 郑州市郑东新区智慧岛5G公交示范

郑州市郑东新区智慧岛5G公交示范线由宇通客车打造，一期试运行路线1.53公里，在全程3个站点路线上投放4辆公交。宇通团队研发的自动驾驶巴士拥有自主感知、决策和执行能力，达到L4级别自动驾驶水平。公交示范线在智慧岛环形开放道路上划取自动驾驶公交专用道，路侧设有V2X设施，智慧岛区域覆盖5G信号，实现“车路网云”的实时互动交流。公交站台覆盖免费WIFI，配备站内渐测、公交车道监测等设备，实时反馈道路及车辆信息，根据站台乘客数量机动调派公交车辆，提高利用效率。

2.5 杭州萧山5G智能网联公交示范

杭州萧山5G智能网联公交示范是萧山区5G智能网联车路协同系统项目应用场景之一，项目由中国信科、大唐移动和大唐信通合作打造，在智能网联汽车方面，该项目不仅起到示范作用，更有效推进商业化应用。

示范道路往返7公里路程，途中经过7个路口和2个站台。道路的改造涵盖路口的路侧设施部署、站台的智能升级及便民设施的增加。另外，5G通信的覆盖为车路、车人、车车、车云的互联互通提供了高可靠、低时延的保证。命名为“何方”的5G智能公交车首期投入3辆，车辆装有智能感知设备，实现绿波引导、智能感知等六大功能。

综上，国家及地方政府对智能网联汽车产业的重视程度不断上升，建设步伐逐渐加快[4]。作为智能网联汽车重要应用方向，智慧公交的示范应用也在各地方积极推广。充分利用地方优势资源，打造地方特色示范，更加注重跨界合作，形成优势互补，为智能网联汽车的发展探索道路。但同时智慧公交的示范也面临一些问题。

3 现状分析

表1展示了我国现有5个典型智慧公交示范情况，通过对比建设主体、路线长度、投放车辆等因素，对我国智慧公交示范现状进行了梳理分析，其中包括对现状的客观总结和问题整理。具体如下：

建设/运营主体不同，示范侧重点各有差异。我国大部分的智慧公交示范都以当地已有基础设施或产业发展状况作为基础，例如基于智能网联测试示范区建设、基于地方支柱汽车企业、基于特色BRT城市快速公交系统等，以不同基础、不同主体、不同侧重点打造智慧公交示范线。和测试示范区相同运营主体的智慧公交示范目的是建设封闭测试场和开放道路之间的桥梁，以智慧公交为契机，探索示范区扩展机制，积累示范区建设经验;以汽车企业作为运营主体的智慧公交示范主要侧重于自动驾驶车辆的研发和应用方面，借助已搭建的智能网联基础环境，不断完善和提高车辆自动驾驶水平。运营主体和参与单位对于智慧公交示范的发展具有导向性，未来期待更多不同单位加入其中，为智能网联产业建设添砖加瓦。

技术方向发生改变，技术水平逐年提升。我国首次开放道路无人驾驶公交阿尔法巴试运行开始在2017年12月，阿尔法巴的示范重点关注高级别自动驾驶技术水平，也即单车智能方向。主要依靠车辆自身的感知、决策、执行能力实现避让、变道、停靠站等基本功能。随着时间的推移，智能网联汽车逐渐由单车智能转向车路协同路线，不仅关注于智能驾驶车的研发，更注重智慧道路的建设。基于5G的C-V2X技术也在不断提高水平，5G的加入，更是赋予智能网联汽车更多功能[5]。

应用场景实现有限，功能需全面覆盖。如1.1所述，智慧公交应用场景现有10种，每种场景的功能实现都需要示范路线提供巨大支撑。目前我国现有的智慧公交示范线能够实现的场景比较有限，主要集中在几个安全类应用场景（如行人、车辆检测安全预警等）和效率类应用场景上（如自动停靠、泊车引导等），在公交车信号优先通行、车辆整体营运调度等功能实现上还需努力推进，争取每一个智慧公交示范线早日实现全应用场景、多功能的覆盖。

示范路线长度较短，大规模商用待推进。由于智慧公交示范建设不仅涉及道路的智能化改造，更涉及公交站台的全面升级，改造和建设需要大规模的资金投入，因此我国智慧公交示范线普遍较短。示范线路程短虽然对驾驶车辆的可控性更有把握，能够降低路上行驶风险，但是短则不全，为大规模推广提供的数据和经验有限。另外，目前我国智慧公交仅在独立相对封闭道路上的运行较为成熟，在某些封闭旅游园区已经实现商业化应用，但在开放道路的商业推广还有较长的路需要走。

4 发展展望

随着国家智能网联汽车产业政策的大力推进，智能网联技术的不断提高，以及智能网联测试示范区的大规模建设，智慧公交测试示范将高速发展，逐渐将智慧交通带入人们生活当中。

智能基础设施的建设范围将得到扩展，建设内容将更加便民。随着智慧公交示范应用的逐渐推进，高级别智慧公交的发展对路况复杂程度、数据收集量和应用场景将提出更高更多的需求，这促使道路建设逐步扩大范围、延长示范路线。除此之外，智慧公交示范拉近了高端技术与普通民众之间的关系，有助于听取民声、征求民意，真正做到科技为民、服务为民。

智能示范道路的应用对象将更加多元，智慧交通将更快实现。随着示范道路的智能化程度逐渐提高，除了公交车以外，出租车、共享汽车、私家车、货运汽车等各类型[2]智能车辆均会出现在示范道路上，充分利用路侧设施、通信网络、云控平台以及先进的V2X技术，建立车路协同的新型城市智慧交通系统，打造安全高效的智慧城市。

参考文献：

[1]工业和信息化部印发《车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划》[J].智能制造，2019（Z1）：6.

[2]常振廷，谢振东，董志国.面向公交营运管理的车路协同应用场景研究[J].智能网联汽车，2020（03）：93-96.

[3]“阿尔法巴”来了！“无人驾驶”智能公交系统深圳试运行[J].运输经理世界，2017（12）：16-17.

[4]陈桂华，于胜波，李乔，公维洁.中国智能网联汽车测试示范区发展调查研究[J].汽车工程学报，2020，10（02）：79-87.

[5]韩爱青.5G时代已经来临  车联网只是开始[J].高科技与产业化，2019（12）：38-40.