從實踐看，當前智慧交通建設無法滿足更高要求的車聯網需求，車聯網產業是汽車、電子、信息通信和道路交通運輸等行業深度融合的新型產業，車聯網的理想狀態是“車-路-云-網-圖”的深度結合應用。車聯網強調“聰明的車”和“智慧的路”，本文主要分析車聯網“智慧的路”在智慧交通防控體系中的應用。“智慧的路”通過優化路側數據精準感知能力，掌握道路各時段實時數據，經車路協同賦能智慧交通，提高交通效率，提升交通安全，強化交通防控能力。
車聯網與智慧交通融合發展背景
2021年，交通運輸部會同工業和信息化部、國家標準化管理委員會聯合印發《國家車聯網產業標準體系建設指南（智能交通相關）》，指導車聯網產業智能交通領域的相關標準制修訂，推進先進技術在智能交通領域的應用，促進C-V2X技術標準在汽車、交通、公安等跨行業領域的應用推廣。
2021年4月，住房和城鄉建設部、工業和信息化部分兩批先后將北京、上海、廣州、武漢、長沙、無錫、重慶、深圳、廈門、南京、濟南、成都、合肥、滄州、蕪湖、淄博等16個城市設立為智慧城市基礎設施與智能網聯汽車協同發展試點城市，探索智慧城市基礎設施與智能網聯汽車“雙智城市”建設模式。
2022年1月，國務院發布《“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》，要求在智能交通領域開展基于5G的應用場景和產業生態試點示范。推動車聯網部署和應用，支持構建“車—路—交通管理”一體化協作的智能管理系統。穩妥發展自動駕駛和車路協同等出行服務，鼓勵自動駕駛在港口、物流園區等限定區域測試應用，推動發展智能公交、智慧停車、智慧安檢等。
各主管部門連續出臺政策支持車聯網建設，為避免重復建設實現資源最大化應用，智慧城市基礎設施與智能網聯汽車協同發展的“雙智”協同發展將成為主流。
車聯網標準建設的方向
在技術路線上，2018 年，工業和信息化部將 5.9 GHz中的 20 MHz 頻段分配給了 LTE-V2X。2020 年，美國聯邦通信委員會決定作廢已經分配給 DSRC的 5.9 GHz 頻段，將DSRC的頻段重新分配給 Wi-Fi 和 C-V2X 使用，美國正式放棄 DSRC并轉向 C-V2X。C-V2X 得到了中國和美國兩個大國的認可，不遠的將來，定會成為車聯網無線通信的國際標準。目前信通院已經連續多年組織“四跨”測試，推進車聯網互聯互通應用。
在C-V2X應用標準方面，工信部、交通部、公安部、國標委等多部委聯合陸續出臺系列頂層設計文件，各級政府及組織積極參與標準規劃起草，共計規劃制修訂國家標準/行業標準500余項，解決了標準體系融合貫通和基礎共性標準缺失的問題，基本建成國家車聯網產業標準體系。在車聯網示范區建設過程中，各地陸續出臺城市道路車聯網技術規范，探索車聯網建設的最有效路徑。至2025年，車聯網標準建設集中在標準體系完善及標準推廣應用問題，全面形成中國標準車聯網的技術創新、產業生態、路網設施、法規標準、產品監管和信息安全體系。
“車聯網+智能交通”在實踐過程中亟待解決的問題
目前，業界容易將車聯網簡單等同于 3G/4G時期的遠程信息服務（Telematics）或OTA（over-the-air）技術，這只是車云網通信。事實上，廣義的車聯網包括車內網、車云網和車際網，車路協同、自動駕駛等場景需要車內網、車云網、車際網三者有機結合實現。一方面，車際網（V2V 和 V2I）聯合車載感知和路側感知實現車與車、車與路間協同，即近程數據交互；另一方面，車云網實現車與邊緣云和中心云平臺通信，實現宏觀交通服務。要實現車云網和車際網的信息服務，打通車聯網+智慧交通業務，主要需要解決以下問題。
1、 路側缺乏車聯網的通信能力
通信能力是車聯網的重要基礎能力，車聯網業務場景決定了車輛既需要長距離、大帶寬通信，支持遠程信息服務；也需要低時延高可靠通信，支持道路安全類實時應用的近程數據交互。
當前智能交通防控體系立足管理定位，側重于交通管理，交通執法，交通優化，在業務形態上，僅能在特定的地點為車輛提供信息服務，缺乏與駕駛人員信息交互場景，主要為單向管理模式。
車聯網出發點是利用更專業的通訊技術，更全面的感知技術，以車為中心，通過更高效的信息交互方式，為車輛提供更及時、更全面的伴隨式信息服務，實現路為車輛服務。當前車聯網通信我國主推C-V2X技術方案，要實現C-V2X通信，需要在路側部署支持直通通信（PC5）的基站，搭建車聯網路側通信系統。
2、路側信息感知能力及感知精度不足
掌握道路各時段實時數據，路側數據精準感知是智能交通防控體系各類業務開展的核心基礎，當前智慧交通路側感知系統主要服務于交通管理業務，路側智能感知系統以線圈檢測、地磁檢測、斷面微波檢測、視頻檢測、人員駐點觀察為主。實際應用當中，許多數據無法采集或精度不夠而無法作為交通優化和交通治理的依據。
面對新增的智能網聯車路協同業務，當前感知手段在定位、航向角、隊伍長度、紅綠燈燈態、交通參與者等核心參數上均無法滿足智能網聯車路協同的需求。視頻檢測加雷達檢測可覆蓋之前線圈檢測、地磁檢測、斷面微波檢測的檢測能力，同時提供更全面的元數據采集能力，可滿足智能網聯車路協同業務感知能力需求，視頻+雷達成為全息感知的優選方案。
3、 車聯網與智慧交通業務融合困難
雖然國家層面各項政策指導車聯網與智慧交通融合，但項目實踐中，車聯網建設與智慧交通建設存在主體負責單位、權責分配、法規適配、網絡隔離及設備利舊等一系列問題；在業務的融合過程中，還存在業務內容差異、技術標準不一、數據標準不同等問題；要實現車聯網與智慧交通的融合，仍需要從頂層規劃出發，制定具體可操作可執行的方案。
車聯網解決方案賦能智慧交通
在智慧城市與智能網聯“雙智”協同發展的大前提下，車聯網的建設既要解決傳統智慧交通需求，又要滿足智能網聯需求，車聯網與智能交通融合勢在必行，下面本文從車云網、車際網角度出發，淺析車聯網如何賦能智慧交通防控體系。
1． 車際網解決方案主要建設內容
（1）V2X云控平臺
隨著5G普及，車聯網走入大眾視野，大家普遍人為5G可以解決車聯網的網絡需求，相較于車聯網，5G是基于Uu接口通信，通信前需要建立信令，其特點是點對點的廣域通信。在面對車聯網通中車輛高速移動，多點對多點通信時需求時，需要建設專用的V2X通信網絡。
V2X車聯網專用通訊系統主要通過在車端安裝車載單元OBU和路側通信單元RSU實現，在車際網近程通信時，通過pc5通道為車輛提供伴隨式信息服務，解決高速移動下V2V/V2I高頻度通信的低時延高可靠難題，解決車輛在高速運動中通信對象的不確定性問題。
（2）全息智能感知系統
全息智能感知系統基于激光雷達、毫米波雷達、AI攝像機信號燈采集器等路側感知設備，通過邊緣計算設備MEC對感知數據進行融合，實現對道路信息、基礎設施、交通參與者、交通流、排隊長度、區域密度、交通事件等信息的精準感知，對交通要素實時位置、方位、經緯度、速度、加速度、尺寸、運動軌跡等信息全面感知。通過對感知數據的三維建模，提供準確、全面的道路信息，實現路側信息數字孿生應用。
2． 車云網解決方案主要建設內容
（1）V2X云控平臺
V2X云控平臺實現人、車、路、網之間的數字化信息交互，通過連接路側感知系統，對感知系統采集的數據進行轉換、存儲、分析，為智能網聯車輛提供信息服務。V2X云控平臺支持各種復雜V2X應用場景發布﹐其中包括︰超速告警、闖紅燈預警、限速預警﹑車速引導、公交車道預警﹑道路擁堵提醒﹑道路危險狀況提示 ﹑綜合信息提醒等。V2X云控平臺同時提供數據開放服務，為智慧交通提供更全面、更精確的交通參與者數據和交通事件數據。
（2）高精度地圖平臺
通過建設高精度地圖平臺，實現地理坐標統一，實現V2X業務精準發布，提升智能網聯車輛及自動駕駛車輛服務水平。高精度地圖助力車聯網業務實現車道級精度，為交通防控、交通疏導、交通引導提供底層支持。同時，自動駕駛車輛基于高精度地圖，結合傳感信息的融合，實現對行駛環境的感知和理解，進而做出駕駛策略判斷，轉化為車輛行駛軌跡，完成車輛控制。
（3）大數據平臺
車聯網建設將會采集海量的車端數據和路側數據，通過建設大數據平臺實現對車聯網數據的計算、存儲和分析，大數據平臺包含數據中臺、AI中臺和算法倉庫等。平臺提供可彈性擴展、低時延、高吞吐的高性能計算資源，實現超PB數量級的數據查詢。
3． 車聯網車路協同應用全面提升交通安全及效率
在車聯網建設中，《合作式智能運輸系統 車用通信系統應用層及應用數據交互標準》共有29個標準應用場景，如下表：
車聯網建設可實現車車、車路動態實時信息交互，通過感知系統、通訊系統、云控平臺的建設，可以讓駕駛人員提前知曉周邊車輛情況，前方道路情況，減少絕大多數交通事故的發生概率，提升交通通行效率，實現人-車-路的有效協調，從而形成安全、高效、環保的道路交通環境。
4． 車聯網車路協同賦能交通防控體系
（1）單次采集，多方應用
通過車聯網的車際網與車云網建設，全息智能感知系統實時采集及分析道路信息，完成交通參與者數據采集，提供統一的、標準的、精確的業務數據，實現一次采集，多方應用。全息感知系統數據不僅能給智能網聯車輛使用，同時也能為公安、交警、城管、住建等單位服務。
（2）伴隨式服務，安全高效
通訊系統將路側信息經RSU傳輸至OBU提供伴隨式信息服務，如果所駕駛的車輛安裝了車載單元OBU，駕駛人員就可以快速的知道周邊車輛及道路情況，有充分的時間應對逆向超車、前向碰撞、緊急制動等特殊情況；可以提前知曉路上行人，兩輪車狀況，避免鬼探頭等安全風險；可以提前了解道路紅綠燈燈態，合理安排車速實現最快通行。車聯網伴隨式信息服務的應用，實現了提升交通安全及通行效率，降低了交通防控工作難度。
（3）全面數據，交通優化
基于全息感知系統全面且精確的數據，為智慧交通交通事件預警、交通流量預警、道路指引策略、事故上報等業務提供豐富的數據基礎，賦能智慧交通事故處理、指揮調度、路口優化、信號配時優化、交通隱患排除、交通黑點識別等業務。結合智慧交通指揮調度系統，為交通防控提供業務抓手，形成業務閉環。
（4）實戰效益，效能提升
廣州三元里收費站是白云機場通向廣州城區的主要通道，常年因嚴重堵車被投訴成為有名的交通堵點。因收費站周邊環境不具備擴建改造條件，該收費站一直是管理部門的難題。經過改造，基于AR和AI技術，采用ETC前置收費、智能誘導、自動跟蹤、提前告警設計思路，收費站ETC交易成功率提升至99.9%，平均通行時間由7.9分鐘縮短至57秒，過車速度由20km/h提升到70km/h。通過車路協同應用，車聯網有效解決了三元里收費站的擁堵問題，提升了交通控制能力。
根據廣州黃埔區“雙智”實踐藍皮書顯示，“雙智”項目范圍內自適應路口數占比為57%，路口車均延誤下降了約20%，紅綠燈空放浪費下降約21%，設置綠波通行的區域，車輛平均通行時間下降25%。黃埔區“雙智”建設，極大的提高了道路通行能力，讓交通防控更簡單、更科學、更高效。
結 語
總體來說，在“新基建”的大背景下，國內車聯網示范區建設密集爆發，但目前車聯網與智慧交通的建設因主管部門、建設單位及主要業務的差異，二者融合仍然存在巨大的困難。隨著智慧城市與智能網聯“雙智”協同發展的逐步演進，一場交通領域的科技革新已經拉開序幕，車聯網既能滿足智慧交通的要求，又能滿足智能網聯的需求，是智慧交通的新解法，伴隨著政策加持，產業的融合，車聯網也迎來了巨大的發展機遇。
來源：中國安防
