10月12日，由深圳市交通運(yùn)輸委員會(huì)主辦，深圳市綜合交通運(yùn)行指揮中心承辦的2018中國(guó)城市智慧交通大會(huì)在深圳益田威斯汀酒店隆重舉行。清華大學(xué)副教授李萌發(fā)表了《自動(dòng)駕駛系統(tǒng)路基智能云控制技術(shù)》的主旨演講。

李萌：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來(lái)賓，大家下午好！非常榮幸來(lái)到中國(guó)城市智慧交通大會(huì)和大家分享對(duì)未來(lái)交通的一些思考。我的題目是“自動(dòng)駕駛系統(tǒng)路基智能云控制技術(shù)”，這里有兩個(gè)關(guān)鍵詞，第一個(gè)詞是自動(dòng)化交通?，F(xiàn)在說未來(lái)交通，最常說的一個(gè)詞是自動(dòng)駕駛，自動(dòng)駕駛是從車、駕駛的角度，讓機(jī)械工具更有效自動(dòng)化運(yùn)行，但這只是其中一個(gè)手段，而不是最終目的。我們的最終目的是讓自動(dòng)化駕駛能夠更好的服務(wù)自動(dòng)化交通，改善生活質(zhì)量。第二個(gè)詞，路基智能云控，自動(dòng)駕駛有很多技術(shù)手段，怎樣才能夠更好有效的發(fā)揮協(xié)同作用。從四個(gè)方面跟大家分享。

一、概述

9月份下旬的時(shí)候，作為中國(guó)代表團(tuán)的一員，我參與了2018年世界智能交通大會(huì)，見識(shí)了世界上最先進(jìn)智能交通理念。歐洲的未來(lái)交通有哪些特點(diǎn)？2018年世界智能交通大會(huì)的主題Quality of life（生活品質(zhì)），往屆很多講自動(dòng)駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)、通訊5G的主題，都是從技術(shù)的手段來(lái)闡釋未來(lái)交通特點(diǎn)，但歐洲人講的是生活品質(zhì)。從歐洲人的視角來(lái)看，不論交通是哪些技術(shù)的發(fā)展，最終都是要服務(wù)于人類生活。哥本哈根是非常有名的交通城市，從70年代開始，它就已經(jīng)推出以公共交通作為引導(dǎo)的城市發(fā)展主題。

右邊的這張圖，一個(gè)手指型的手指規(guī)劃，五個(gè)手指頭構(gòu)建了整個(gè)城市的公共交通系統(tǒng)發(fā)展，這個(gè)城市依賴公共交通的體系發(fā)揮最有效的的交通作用，這是一個(gè)根本性的改變，也改變了我們很多根本的規(guī)劃理念。

丹麥哥本哈根是全世界自行車使用量最高的國(guó)家。我國(guó)曾經(jīng)是自行車大國(guó)，但自行車應(yīng)用率最高的城市應(yīng)該是哥本哈根。右上這張圖是全世界第一條自行車快速路，這個(gè)城市25%的出行是自行車提供支持。我想要強(qiáng)調(diào)的是，交通的最終目的不是改善交通工具，而是改善我們的生活。

本次智能交通世界大會(huì)主題里沒有提到自動(dòng)駕駛，但實(shí)際上自動(dòng)駕駛自始至終貫穿整個(gè)大會(huì)，自動(dòng)化交通是必然趨勢(shì)。大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)有自動(dòng)駕駛微公交展示，另外我們還去參觀了瑞典沃爾沃，沃爾沃在9月下旬推出了新產(chǎn)品移動(dòng)睡倉(cāng)Volvo 360C，這個(gè)睡倉(cāng)可以像飛機(jī)一樣跨城市出行。未來(lái)，沃爾沃不再是汽車制造企業(yè)而是提供出行的企業(yè)，他們?cè)谧詣?dòng)化服務(wù)交通領(lǐng)域做了大量的工作，Volvo作為全世界最安全的車之一，在自動(dòng)駕駛和自動(dòng)化交通領(lǐng)域仍然面臨一系列挑戰(zhàn)，包括去年和今年發(fā)生了幾起非常嚴(yán)重的自動(dòng)駕駛事故。

自動(dòng)駕駛、自動(dòng)化交通的未來(lái)發(fā)展還有很多問題沒有解決。回顧一下自動(dòng)化交通體系發(fā)展的歷程，20年前，左圖是美國(guó)加州1997年的自動(dòng)高速公路系統(tǒng)AHS，它通過改造道路系統(tǒng)來(lái)推動(dòng)未來(lái)的自動(dòng)駕駛，但是20年后仍然沒有廣泛應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，因?yàn)檫€有一系列技術(shù)沒有解決。

右圖是2009年，谷歌推出極端聰明的車。從谷歌牽頭開始的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、車企都試圖利用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)讓車變得極端聰明，利用先進(jìn)設(shè)備讓車在任何環(huán)境下都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。十年時(shí)間，因?yàn)橛龅搅艘幌盗薪煌ㄊ鹿剩€無(wú)法真正走入現(xiàn)實(shí)生活。

那么，我們究竟應(yīng)該建自動(dòng)化高速公路體系，還是應(yīng)該走極端聰明車的技術(shù)路線？首先看國(guó)內(nèi)交通的特點(diǎn)，我國(guó)自動(dòng)化交通包含幾個(gè)特點(diǎn)：第一，交通環(huán)境復(fù)雜，復(fù)雜的交通環(huán)境需要360度無(wú)死角的檢測(cè)、高層級(jí)人工智能的識(shí)別和預(yù)判、低延遲的大通道近場(chǎng)通訊；第二， 機(jī)動(dòng)車數(shù)量巨大，有限的道路系統(tǒng)，“無(wú)限”的機(jī)動(dòng)車數(shù)量。第三，基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)投入，道路基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)投入（13.1萬(wàn)公里高速公路），通信基礎(chǔ)設(shè)施更新快，快速推動(dòng)4G普及5G試點(diǎn)。

未來(lái)交通的發(fā)展方向，我們將實(shí)現(xiàn)“聰明的路”與“智能的車”均衡發(fā)展；通過“交通云”協(xié)同決策均衡發(fā)展。這個(gè)過程中，國(guó)家多個(gè)部委參與推動(dòng)，包括工信部、交通部、公安部、科技部在全國(guó)多個(gè)地方建立了國(guó)家級(jí)車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛測(cè)試示范區(qū)、營(yíng)運(yùn)車輛示范區(qū)等。另外，無(wú)人駕駛汽車實(shí)現(xiàn)了城市真實(shí)道路環(huán)境運(yùn)行測(cè)試。駕駛?cè)诵袨楸O(jiān)控預(yù)警、智能駕駛輔助技術(shù)研究和智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究取得重要進(jìn)展。包括長(zhǎng)安汽車、華為等汽車廠商積極開展網(wǎng)聯(lián)汽車和自動(dòng)駕駛的研究，百度、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的自動(dòng)駕駛進(jìn)入實(shí)際測(cè)試。

二、自動(dòng)化交通路基智能云控內(nèi)涵與特點(diǎn)

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自動(dòng)化交通路基云控技術(shù)體系

在這個(gè)體系里，我們搭建了基礎(chǔ)平臺(tái)，同時(shí)搭建車載平臺(tái)和基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)。這里的基礎(chǔ)支撐技術(shù)，包括高清地圖，高清定位，標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，以及關(guān)鍵的通信系統(tǒng)V2X，關(guān)鍵的技術(shù)車輛/設(shè)施，環(huán)境感知技術(shù)、智能技術(shù)。

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自動(dòng)化交通路基云控“端- - 霧- - 云”信息體系

現(xiàn)在很多人都在講城市交通大腦，但是希望用一個(gè)大腦解決所有交通問題是不現(xiàn)實(shí)的，交通很復(fù)雜，需要分級(jí)分區(qū)解決交通問題，比如道路端這一級(jí)，路口設(shè)施要通過大量的計(jì)算和管理才能夠保證路口級(jí)的優(yōu)化和控制?！办F”是更高的級(jí)別，要能夠保證區(qū)域和干道實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的交通體系管理。在云級(jí)別，保證城市級(jí)的交通協(xié)同和安全，所以在端級(jí)、霧級(jí)、云級(jí)進(jìn)行協(xié)同和優(yōu)化，而不是一個(gè)大腦。在里面要實(shí)現(xiàn)更均衡的端，在端內(nèi)使車基和路基信息采集、處理、管控，使出行者信息互聯(lián)，云控更優(yōu)化，從而保證區(qū)域里面城市級(jí)交通能夠更加均衡。

如何去搭建從端到霧、云的信息體系，路口級(jí)需要有足夠的信息采集、信息計(jì)算和優(yōu)化，需要有人工智能、深度學(xué)習(xí)算法保證路口級(jí)的安全，通過5G或4G通訊都能保證霧和云級(jí)的有效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)路口級(jí)云控、子區(qū)云控、干道級(jí)云控，保證系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化。

這樣一個(gè)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)包括云控基礎(chǔ)平臺(tái)和研究體系搭建，研究院、產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展公司以及產(chǎn)業(yè)里的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)、施工信息企業(yè)以及云控技術(shù)公司都需要整合產(chǎn)學(xué)研用各環(huán)節(jié)資源。

三、自動(dòng)化交通路基智能云控技術(shù)探索

以上所舉，從端到云、霧這級(jí)至少有兩個(gè)技術(shù)路線要推動(dòng)，第一，在路基方面如何保證道路或路口更有效安全，包括設(shè)備的布控，方案最優(yōu)，其次是如何讓信息最有效融合，在交叉口與干線車輛控制精細(xì)化交叉口控制最優(yōu)，以及實(shí)現(xiàn)體系最優(yōu)化等。

我們已經(jīng)在推動(dòng)部分工作實(shí)施，包括路基布設(shè)、車輛檢測(cè)設(shè)備；如何布設(shè)有限設(shè)備并覆蓋所有交通需求和應(yīng)用，從交通視角滿足道路級(jí)優(yōu)化；設(shè)備須良好覆蓋道路各處，以應(yīng)對(duì)各種突發(fā)情況；如何去優(yōu)化，如何去降低相關(guān)的成本，都是需要思考的問題。另一方面，信息采集之后，如何把深度學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)應(yīng)用在信息里，讓有限采集信息能夠保障每一輛車、每個(gè)人的安全，通過檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行有效優(yōu)化。

在路口層級(jí)，需要有新的管理控制方法，在云端對(duì)車輛軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，不再需要紅綠黃顏色的信號(hào)燈，而需要精細(xì)化交叉口車輛控制流線。除了路口級(jí)以外，路口到路口的路段級(jí)，如何優(yōu)化車隊(duì)管理形式，也是需要去做的大量研究之一。

除了端級(jí)，霧和云級(jí)，我們需要建立適應(yīng)路基云控技術(shù)的道路網(wǎng)絡(luò)，哪些信息需要傳遞、交流？哪些信息需要到下一級(jí)或上一級(jí)？

在做這類研究之前，我們希望能夠更接近現(xiàn)實(shí)。其中關(guān)鍵的一步是搭建路基云控仿真平臺(tái)，結(jié)合當(dāng)前最先進(jìn)的精細(xì)化車輛控制系統(tǒng)接入到交通仿真系統(tǒng)，在仿真平臺(tái)里把基于端、霧和云三層分級(jí)分區(qū)控制的系統(tǒng)進(jìn)行有效銜接。

四、總結(jié)與展望

第一，基于端、霧、云分級(jí)分區(qū)的路基云控自動(dòng)化交通系統(tǒng)符合我國(guó)國(guó)情；

第二，路基云控當(dāng)前還有相當(dāng)大的科研空間，需要多學(xué)科、多產(chǎn)業(yè)、政企研協(xié)同攻關(guān)；

第三，自動(dòng)化交通發(fā)展是持久戰(zhàn)，需要有目標(biāo)、有耐心、有協(xié)同、有儲(chǔ)備，人才與創(chuàng)新是關(guān)鍵；

第四，清華大學(xué)建立了交通工程專業(yè)，成立了智能網(wǎng)聯(lián)汽車與交通校級(jí)交叉中心，把更多學(xué)科、人才培養(yǎng)、創(chuàng)新技術(shù)在學(xué)科創(chuàng)業(yè)和交叉中心中共同推進(jìn)。