1.2　科學技術(shù)領域與交通新基建

1.2.1　智能車路協(xié)同管控與學科領域

智能網(wǎng)聯(lián)汽車又稱智能汽車、自動駕駛汽車等，是車聯(lián)網(wǎng)與智能車的有機聯(lián)合。它通過搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡技術(shù)，實現(xiàn)車與人、車、路、平臺等智能網(wǎng)聯(lián)化信息交換共享，實現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，最終可替代人操縱新一代汽車。

智能車路協(xié)同是智能交通系統(tǒng)的最新發(fā)展方向。智能車路協(xié)同采用無線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將交通系統(tǒng)四要素——出行者（人）、運載工具（車）、交通設施（路）、管控平臺（環(huán)境）——有機結(jié)合起來，形成人、車、路、環(huán)境一體化的交通協(xié)同管控體系；全方位實施車與車（V2V）、車與路（V2I）、車與人（V2P）、車與網(wǎng)（V2N）、車與中心（V2C）等智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X和智能網(wǎng)聯(lián)設施I2X的實時信息交互，并在全時空動態(tài)交通信息采集與融合處理的基礎上，開展車輛主動安全控制和道路協(xié)同管理，充分實現(xiàn)人、車、路、環(huán)境要素有效協(xié)同，保證交通安全，提高通行效率，減少城市污染，從而形成安全、高效和環(huán)保的道路交通系統(tǒng)。

1. 智能車路協(xié)同管控平臺的研究內(nèi)容

智能車路協(xié)同管控平臺的研究內(nèi)容是面對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的迅速發(fā)展，受智能網(wǎng)聯(lián)汽車影響的城市交通和區(qū)域交通的新交通模式管控技術(shù)。新一代智能交通系統(tǒng)以智能車路協(xié)同為核心支撐，引入新一代信息技術(shù)和人工智能技術(shù)，將其和交通管理與控制學科相結(jié)合，構(gòu)建跨學科、復合型、多學科融合交叉式科研體系，基于智能交通系統(tǒng)的人、車、路、環(huán)境四要素的需求，完成人-智慧MaaS、車-智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X、路-智能網(wǎng)聯(lián)設施I2X、環(huán)境-智能車路協(xié)同管控平臺“四位一體”的完整智能交通體系結(jié)構(gòu)的設計與建設。

交通管理與控制是交通運輸工程學科的主要研究對象之一，其內(nèi)容涉及交通立法、法律性/行政性的管理措施、工程技術(shù)性的管理工具和手段、信號控制技術(shù)等，這些內(nèi)容也是城市交通實際工作中的各種“交通綜合治理”措施。其中，交通管理是對道路上的行車、停車、行人、道路使用等情況開展執(zhí)法管理，并用交通工程技術(shù)措施對交通運行狀態(tài)進行改善的交通治理的統(tǒng)稱；交通控制是指依靠交通執(zhí)法者或信號控制設施，根據(jù)交通變化特性來指揮車輛和行人的通行。現(xiàn)代化交通管理與控制的目的，除保障交通安全、疏導交通、提高現(xiàn)有設施通車效率的傳統(tǒng)目的外，更著重采取智能車路協(xié)同技術(shù)和各種交通需求管理措施來減少道路上的車輛出行總量，緩解交通擁擠，保障交通安全，并降低汽車交通對環(huán)境的污染。進入智慧MaaS、智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X、智能網(wǎng)聯(lián)設施I2X、智能車路協(xié)同的智能交通系統(tǒng)體系建設新時代，構(gòu)建智能車路協(xié)同管理與控制體系的應用與實踐不斷展開。

智能車路協(xié)同管控平臺項目是國家自然科學基金、國家“973”計劃、國家科技支撐計劃、國家“863”計劃、住建部科技計劃、廣東省科技計劃、深圳市科技計劃及面向市場的橫向科研服務等研究項目經(jīng)過多年的深耕積累，以面向智能車路協(xié)同管理與控制體系構(gòu)建的輻射及延伸理論方法為基礎；在智能車路協(xié)同管理與控制體系內(nèi)部，從解決“車路協(xié)同系統(tǒng)要素耦合機理與協(xié)同優(yōu)化方法”入手，在智能車路協(xié)同管理與控制體系外部，從解決“車路協(xié)同環(huán)境下車輛群體智能控制理論與測試驗證”入手，形成智能車路協(xié)同管理與控制體系內(nèi)外一體化科研模式，開展智能車路協(xié)同管理與控制領域關(guān)鍵技術(shù)、核心問題、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化推廣等研究，創(chuàng)建跨學科、復合型、產(chǎn)學研相結(jié)合的科研模式，形成智能車路協(xié)同管理與控制的全息感知、動態(tài)建模、在線仿真、管控評價四個層次的“區(qū)域交通與城市交通大腦”應用服務的科研與產(chǎn)業(yè)化示范。

2. 智能車路協(xié)同管控發(fā)展策略

1）全國加快車路協(xié)同基礎設施建設與應用示范發(fā)展策略

① 車路協(xié)同通信終端產(chǎn)品及網(wǎng)絡初步具備商用狀態(tài)。國內(nèi)蜂窩車聯(lián)網(wǎng)C-V2X具備芯片、模組、終端等全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，可支持車路協(xié)同應用。支持V2X的通信終端已實現(xiàn)商用，布設于各示范區(qū)和公開測試道路。5G具備大帶寬、多連接、低時延等通信能力，將在高速路、城市道路、關(guān)鍵路段、交叉口等地，面向不同的應用業(yè)務需求，提供不同的服務。

② 道路基礎設施的智能化與數(shù)字化升級為車路協(xié)同部署奠定基礎。中國ETC門架系統(tǒng)將按照未來的路側(cè)智能站部署，可加裝車路協(xié)同設備。2019年，交通運輸部在全國14萬千米的高速公路上建設了25000個ETC門架，按照未來的智能交通系統(tǒng)基站部署，具備供電、網(wǎng)絡、后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等基礎條件，網(wǎng)絡層、應用層開放，將為協(xié)同式智能交通系統(tǒng)、自動駕駛服務探索新的車路協(xié)同應用。車路協(xié)同云控平臺開始試點運行，支撐未來車路一體化控制，提供“車-路-云”深度融合的標準化數(shù)據(jù)協(xié)議，打造智能網(wǎng)聯(lián)汽車的云端智能與群體智能。

③ 全面開展不同場景車路協(xié)同應用研究與示范。城區(qū)場景內(nèi)，車路協(xié)同精準公交進入準商用階段，可打通端到端交通管理系統(tǒng)，提升城市快速公交系統(tǒng)（Bus Rapid Transit，BRT）運營效率，交通管理部門對紅綠燈進行優(yōu)化控制，實現(xiàn)BRT綠波通行，提升到站準點率與運營效率。高速車路協(xié)同（V2X）系統(tǒng)將應用于安全管控、效率提升、收費、信息服務等方面，可有效增強高速安全管控和提升效率，對高速公路自動駕駛車輛及非自動駕駛車輛進行指揮調(diào)度。

2）解決車路協(xié)同基礎設施建設中存在的諸多問題

① 多種網(wǎng)絡融合組網(wǎng)，存在覆蓋連續(xù)性問題。盡管中國通信網(wǎng)絡覆蓋率位居世界前列，但沒有一家通信網(wǎng)絡運營公司可以實現(xiàn)全地域無縫覆蓋。進行車路協(xié)同時，需要解決通信的跨網(wǎng)絡、跨運營商的問題，以實現(xiàn)可靠、連續(xù)的車路協(xié)同服務。只有將V2X信息用于車輛控制，才可保證行駛安全。

② 車路協(xié)同面臨更復雜的安全責任和法律問題。有人駕駛的車輛行駛安全責任由駕駛員和保有人承擔，自動駕駛則將責任承擔者擴展至車輛（系統(tǒng)）生產(chǎn)商，車路協(xié)同又將責任承擔者進一步擴大到基礎設施運營商、通信運營商等。所有參與方都被納入責任體系，交通事故責任劃分邊界更加復雜。

③ 互聯(lián)互通標準體系有待進一步建立和完善。基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)通信（LTE-V2X）國家標準體系尚未建立。LTE-V2X相關(guān)空口、網(wǎng)絡層、消息層和安全性等核心技術(shù)標準已制定完成。為了推動LTE-V2X標準在汽車、交通、公安行業(yè)的應用，我國正在推進將相關(guān)行業(yè)標準轉(zhuǎn)升為國家標準，便于跨行業(yè)采用。云平臺的互聯(lián)互通標準化工作尚未開展，云控基礎設施支撐自動駕駛、智能交通等綜合需求，涉及行業(yè)多個垂直生態(tài)，對應多個政府部門、多家公司的多個云平臺。目前，各個平臺實現(xiàn)互聯(lián)互通需要巨大的溝通與開發(fā)成本，數(shù)據(jù)交互存在較大壁壘，影響了車路協(xié)同基礎設施的建設。

④ 數(shù)據(jù)采集與隱私保護存在監(jiān)管缺陷與漏洞。《中華人民共和國網(wǎng)絡安全法》對數(shù)據(jù)采集及隱私保護有明確規(guī)定：“網(wǎng)絡運營者收集、使用個人信息，應當經(jīng)被收集者同意”，同時“未經(jīng)被收集者同意，網(wǎng)絡運營者不得向他人提供個人信息。但是，經(jīng)過處理無法識別特定個人且不能復原的除外”。但在實際工作中，大量信息未經(jīng)被收集者同意即被采集，也未進行匿名處理即被傳播。由于缺乏獨立的數(shù)據(jù)保護法和保護機構(gòu)，個人信息存在監(jiān)管漏洞。司法或保護機構(gòu)在處理侵權(quán)行為時也遭遇難題：一是被收集者存在“集體行動難題”，這讓司法程序的啟動變得艱難；二是侵權(quán)的取證與賠償困難，使維權(quán)工作開展不暢。

⑤ 交通基礎設施面臨安全運營與管理挑戰(zhàn)。車路協(xié)同基礎設施運營涉及不同企業(yè)建設、維護與管理工作，跨終端、跨平臺的特性給運營安全帶來了極大的挑戰(zhàn)。一方面，交通基礎設施之間需要通過身份認證、密鑰等手段互聯(lián)互通、安全接入；另一方面，信息安全、隱私保護、應用運營安全等方面需要專有通信網(wǎng)絡進行保障。

3）車路協(xié)同基礎設施建設需要多產(chǎn)業(yè)協(xié)同推動科研策略

① 開展車路協(xié)同責任分配、安全優(yōu)先等研究。協(xié)同產(chǎn)業(yè)界各參與方和法律界開展跨界研究工作。厘清車路協(xié)同車輛制造商、車輛擁有者、系統(tǒng)供應商、運營服務提供商等各責任方的責任邊界，并配套相關(guān)數(shù)據(jù)溯源、行為監(jiān)控體制，為法律制定及產(chǎn)業(yè)落地做好鋪墊。建立車路協(xié)同自動駕駛方面的倫理道德準則，讓企業(yè)在設計系統(tǒng)算法時有憑可依，系統(tǒng)決策更加透明，減少消費者對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的憂慮。同時，倫理道德準則也是自動駕駛法律法規(guī)體系的關(guān)鍵組成部分，是法律法規(guī)建設的重要依據(jù)。

② 促進云控基礎平臺標準化互聯(lián)互通研究工作。開展云平臺的標準化研究工作，進行不同云控基礎設施間互聯(lián)互通、交互數(shù)據(jù)類型等標準的制定，推動構(gòu)建物理分散、邏輯與標準統(tǒng)一、共享開放的云控基礎設施體系。

③ 推動行業(yè)隱私權(quán)保護準則研究。推動行業(yè)建立諸多隱私權(quán)保護標準和原則，有效填補法律空白，使其成為事實上的隱私保護規(guī)范。一方面，推動行業(yè)企業(yè)采納并遵守行業(yè)的隱私保護規(guī)范，完成相關(guān)標準化工作；另一方面，確定自動駕駛企業(yè)在隱私保護方面的權(quán)利和義務，達到法律規(guī)定的確定性與透明性要求。

④ 加快跨終端、跨平臺的基礎設施安全問題研究。在目前LTE-V2X通信安全認證及標準制定的基礎上，加快車路協(xié)同基礎設施的安全問題研究。建立跨企業(yè)、跨終端、跨平臺的網(wǎng)絡安全防護，針對汽車安全、網(wǎng)絡安全、信息安全、系統(tǒng)安全等專項研究，為車路協(xié)同自動駕駛中人、車、路、云等環(huán)節(jié)提供全方位的安全保護。