中國工業報 王珊珊
未來的出行,車輛會更“聰明”,道路會更智慧,車輛有“千里眼”,可預知視線外的障礙物或車輛狀態以及突然出現的行人,能夠提前做出反應,避免碰撞;實時推送、道路信息以及多變的天氣情況,并能夠自我調控。
“當下,產業和市場追求更高級別的自動駕駛功能,單車智能面臨著諸多挑戰,需要網聯式、協同式智能技術應對,而‘車路云一體化’則提供了全局性和協調性的解決方案。”中國工程院院士李克強在近期舉辦的“車路云50人論壇”上表示。
“車路云一體化”是將車輛、道路基礎設施和云計算等技術相結合,通過車與車、車與路、車與云之間的信息交互,實現智能交通管理和自動駕駛,可以看作是物聯網在智能交通系統和智慧城市建設中的具體應用,旨在打破智能網聯汽車的孤立狀態,實現人、車、路的連接。
2024年1月,工業和信息化、公安部、自然資源部、住房和城鄉建設部、交通運輸部五部委聯合組織開展的智能網聯汽車“車路云一體化“應用試點工作正式啟動。同年7月,依托北京市高級別自動駕駛示范區(“示范區”)建設,北京入選首批智能網聯汽車“車路云一體化”應用試點城市。
伴隨著多地“車路云一體化”項目相繼啟動,在未來1到2年內各地產業總投資額或將達到千億元。中國汽車工程學會等機構最新發布《車路云一體化智能網聯汽車產業產值增量預測》報告顯示,預計2025年、2030年,“車路云一體化”智能網聯汽車產業產值增量預計分別為7295億元、25825億元,年均復合增長率為28.8%。
作為示范區專項運營平臺,北京車網科技發展有限公司(以下簡稱“北京車網”)于2020年8月由北京市設立,是車路云一體化“中國方案”的先行者。依托“一辦五組”工作機制,負責示范區路云投資建設、持有和運營核心資產和數據、開展科研合作等技術管理和技術創新工作。如今,北京車網所在的示范區創新運營中心,已成為全球各地同行以及從業者取經“車路云一體化”的打卡盛地。
成立四年,北京車網從0到1建設了一個政產學研共建共享的平臺,支撐示范區完成1.0、2.0、3,0階段建設,在行業率先打造城市級工程試驗平臺,持續推動云控平臺建設運營與路側“多感合一”建設規模部署,累積匯聚海量多源數據超6.7PB,形成車路云一體化服務能力。目前,示范區正有序從覆蓋600平方公里的3.0階段向更大范圍的4.0階段過渡,北京車網正也將作為全市層面運營公司,助力產業探索形成商業化閉環。北京車網總經理孫寧表示:“北京車網的目標不僅是助力北京打造智能網聯中國方案第一城,還將形成可向全國規模化復制推廣的方案,為自動駕駛中國方案貢獻‘北京經驗’。”
近日,中國工業報社“2024尋找新質生產力領跑者推薦案例”活動,走進北京車網,探訪”車路云一體化“在智能網聯汽車發展與智慧城市治理的創新實踐經驗及商業化潛力,予行業以借鑒。
“車路云一體化”的中國方案
汽車產業誕生于第二次工業革命,如今伴隨著如火如荼“新四化”(電動化、網聯化、智能化、共享化)的發展,即將迎來新一輪的爆發。
與之對應的道路,也依次經歷了車輛載體、交通指揮控制、數據感知記錄與充電智駕等發展模式變遷。此前,中國在相關產業與規則制定方面都處在跟隨追趕狀態。伴隨著新基建優勢日益明顯,以及國企在承擔國家重大產業戰略任務的能力不斷提高,中國不僅給孕育“車路云一體化中國方案”提供了良好土壤,也為汽車產業與城市管理彎道超車帶來了前所未有的機遇。
2016年,我國在全球率先提出車路云一體化的智能網聯汽車技術路線圖——它不僅能夠提供超視距、高精度的感知,降低車端感知、算力等設備部署成本,并可實現對復雜交通環境的全局管理,在產業安全、效率與管理方面有明顯加成。到了2020年前后,這一“中國方案”贏得了國際廣泛共識,歐盟、美國與眾多整車企業積極開展相關技術布局。
在推動中國方案落地過程中,技術標準不統一、基礎設施投資回報模式不確定、規模效應難以形成等落地難題逐漸暴露,于是,北京市于2020年成立市級領導小組,統籌相關管理部門形成工作專班,在汽車產業基礎較好的北京亦莊設立高級別自動駕駛示范區,來打造全球首個“車路云一體化”的城市級試驗場。
與此同時,匯聚智能網聯汽車領域頂尖人才成立北京車網,以示范區為載體,全面落實“車路云一體化”建設運營等任務。在深入支撐示范區建設發展過程中,北京車網逐步形成城市級全棧解決方案能力,積累了海量、多模態、多視角真實場景原始數據,構建了“雙智”服務能力并示范引領行業標準四大核心競爭力。與此同時,面向產業發展需求,聚焦“車路云一體化”信息、路側感知設備功能、信控系統建設優化、數據產品、自動駕駛服務聚合平臺、智能網聯汽車測試評價六大領域,探索形成新型商業化產品與服務模式。
在支撐示范區建設與探索商業模式過程中,北京車網與政、產、學、研聯結日益緊密,構建了協同創新的機制。在政府服務方面,在示范區“一辦五組”工作機制下,北京車網與北京市相關管理單位形成高頻次良性互動,不斷促進示范區建設提質增效。與此同時,北京車網也積極承接部市兩級產業研究課題達十余項,并依托示范區創新運營中心向全球各地產業治理者與建設者分享北京成果與經驗。
面向企業訴求,北京車網從技術與管理兩方面支持企業技術驗證與商業化探索。具體來講,北京車網既深度參與搭建了示范區這個領先的城市級工程試驗平臺,通過提供“車路云一體化”功能服務、高質量數據等,幫助企業更加安全、高效完成算法與功能迭代,也為企業場景落地提供覆蓋先行區管理咨詢、監管保障、場景落地等一站式管家服務,大幅節約企業溝通協調成本。
面向產業創新,北京車網利用積累的各類資源渠道,牽頭或參與支持成立包括“車路云一體化”實驗室、數據創新治理中心、智能網聯操作系統協同促進會、產教融合聯合體等平臺,核心解決前沿探索、數據應用、自主創新、人才培養等基礎共性問題。目前,已發布全球首個智能網聯路側操作系統、成功打造全國產業化智能網聯路口,并不斷推進分布式算力平臺建設。
數據安全管理與應用價值
讓實時數據賦能所有車輛,是車路云系統的核心價值之一。因為融合了感知、計算、通信等多種設備和技術,它能夠準確、快速、高效地采集海量數據,并基于這些數據對真實物理世界進行實時數字化,能夠解決信息全面性、處理及時性及全局博弈決策三大問題。
工信部信息通信經濟專家委員會委員盤和林在2024年世界互聯網大會烏鎮峰會上提出:“車路云一體化”的功能之一是可以為智能網聯汽車提供實時數據“上車”服務。地圖導航系統如今也可以做到高精,但哪怕是高精地圖,也只是對靜態路況信息的收集,而城市人流車流是動態變化的,且人的行動具有較高不確定性。”
所以實時數據“上車”,來反饋路況變化,能夠讓自動駕駛收集的信息更全面。尤其是在當前自動駕駛極端場景尚未解決的情況下,全面地收集路況信息數據對提高自動駕駛車輛安全性意義重大。
智能網聯汽車數據治理創新中心主任、北京國際數字經濟治理研究院院長孟慶國在智能網聯汽車數據安全與發展論壇表示,在發展智能網聯汽車過程中,如何平衡好數據安全和有效利用成為關注重點。當前,車、路、云、網、圖協同發展,我國也將交通大數據發展視為行業大數據開發利用的重要領域,其中車聯網數據的互聯互通成為非常重要的內容。
當前的“車路云一體化”大規模應用試點,正處于產業大數據培育和企業數據運營交織發展的初始階段,面臨著諸多短板和不足,如數據安全保護缺乏有效標準、共享數據基礎構成項不明確、數據共享邊界模糊、高質量高價值數據供給不足,多元流通模式仍待完善,數據治理國際規則尚未形成等。
在服務示范區車路云一體化建設發展過程中,數據與信息安全是基礎支撐能力之一。依照相關部委與北京市數據安全與流通指引,北京車網在示范區指導下,采取了技管并舉策略,通過構建全流程安全管理體系、應用先進的加密技術與區塊鏈技術等,確保了數據的安全性與隱私性。同時,還積極支持示范區數據安全管理政策的制定與實施,為示范區數據安全治理提供了技術支撐與實踐經驗。
北京車網統一運控平臺
在此基礎上,北京車網通過云控平臺實現了海量數據的集聚與共享,深入服務智能網聯汽車創新與智慧城市管理。面向政府服務,基于V2X感知與卡口過車數據、融合互聯網數據,開展交通研判業務,有力提升經開區交通治理智慧化水平。支持北京亦莊實現交通信控全域動態優化,平均通行速度提升22%以上。基于3000余套“多感合一”相機輔助開展電警、卡口執法功能,通過二次研判分析,提升非現場執法多場景、精細化水平。面向產業創新,提供車路云一體化仿真、大模型等開放運營服務,支持行業算法模型訓練開發,為智能網聯融合感知算法與網聯功能開發提供工程驗證環境。面向公眾服務品質提升,路口實時獲取信號燈燈態信息后,利用各類導航APP進行推送倒計時、綠波推薦車速、車道建議等信息,引導駕駛行為,提升通行體驗。
此外,北京車網也協同行業持續挖掘多源數據應用價值,包括聯合清華開發了車路協同數據集,獨立開發了異常事件數據集和事故場景庫等多維產品,這些都能彌補企業自身采集數據種類、質量與體量等方面的局限,更好地服務企業提升算法和場景模擬仿真水平。
標準化建設持續促進降本增效
對于城市推進“車路云一體化”而言,面臨著成本投入較高的挑戰。中國工程院院士李克強在第四屆沈陽智能網聯大會上表示,作為一個新興、復雜、變革性的領域,車路云一體化在實際推進中還有一系列問題亟待解決。大家對這個方向堅定不移,對未來要投入大批量基礎設施建設,但許多城市投入多獲得感少,對于怎樣投入和商業化閉環的形成,還要再做探索。
孫寧對此表示,車路云一體化作為新型基礎設施建設的典型代表,降本增效的有效途徑之一,是通過規模化部署實現邊際成本遞減。而實現邊際成本遞減的前提則是標準化建設,其中既包括硬件設備的批量化生產與統一部署,也包括軟件算法的高度復用。
在示范區試驗環境搭建階段,北京車網不斷探索驗證各型攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等路側感知設備配置效果,最終采取“多樣化、高配置”方案,有序完成路側設施部署。與此同時,建設中心云和邊緣云分布式基礎架構,初步規劃完成運營管理、監控管理、融合感知等9大功能平臺模塊。到了小規模部署階段,北京車網迅速實現“多感合一”建設方案驗證與60平方公里范圍內設備深度復用。中心云作為運營核心主要提供基礎數據底座服務,匯聚路側感知數據、車端數據、信控數據及第三方平臺數據,并開發了22類服務場景。截至目前,基于“多感合一”的規模化部署,智能網聯標準路口綜合成本較1.0版本下降70%以上,建成全市統一云控平臺,實現資源共用,數據共享。在車路云一體化功能與數據支持下,幫助降低單車智能感知成本,提升算法能力。
智能網聯標準路口
依托路側“多感合一”建設部署與云控平臺設計運營,北京車網積極參與示范區標準建設,支撐發布首個車路云一體化標準體系,形成各級標準成果70項,牽頭編制并發布示范區標準20項、北京市地標4項,并在云平臺測試規范、建設指南、智能網聯數據質量評價規范等方面積極支持京滬蘇三地標準共建。
伴隨著未來示范區4.0建設的有序啟動,逐步形成規模化的“車城互動、雙智融合”城市樣本。北京車網也將通過支撐路側基礎設施分級分類探索、打造自動駕駛車輛測試評價標準建設與推動數據創新應用等方式,持續助力示范區車路云一體化建設降本增效。
探索車路云一體化商業閉環
推動車路云一體化在更大范圍內落地推廣,必須找到可持續的商業模式,實現從技術閉環向商業閉環的跨越。
張永偉在第四屆智能網聯汽車大會上提出,首先要從一個更底層、更寬泛的視野定位“車路云”。車路云并非僅僅是汽車智能化的路線,而是一個新型基礎設施體系,可以和汽車、交通、城市等不同領域進行鏈接,形成智能網聯汽車、智慧交通、智慧城市發展方案。
近日,中共中央辦公廳、國務院辦公廳發布《關于推進新型城市基礎設施建設打造韌性城市的意見》,將推動智慧城市基礎設施與智能網聯汽車協同發展作為重點任務,提出以支撐智能網聯汽車應用和改善城市出行為切入點,建設城市道路、建筑、公共設施融合感知體系。
隨著示范區車路云一體化基礎設施建設規模化,智能網聯標準路口的綜合建設成本還將不斷降低,產業可持續發展的關鍵將轉變為從智能網聯汽車與智慧城市領域探索挖掘有真實需求的應用場景。可評估投資回報的基礎設施建設與真實應用場景結合,讓商業閉環未來可期。
通過支撐示范區建設,北京車網在“雙智”場景探索挖掘方面已取得明顯成效。統一云控平臺與智能網聯路口在建設運營過程中,聚合了汽車、交通、交管等領域過去沒有的數據與服務,幫助提升智能網聯汽車通行安全與效率,有效賦能政府精細化管理。舉例來講,在智能網聯汽車服務方面,支持310余輛車完成交通信號燈數據感知、事件提示、全要素感知數據共享、全局路徑優化等19項功能服務產品的測試驗證;在賦能智慧交通與城市方面,在經開區60平方公里的范圍內已有67條道路實現綠波通行,257個路口實現動態優化。過去一年,交叉口車均延誤降低33%,車輛平均速度上升45%。
在前期基礎上,北京車網在相關部門的指導支持下,將進一步探索車路云一體化商業模式。一方面,面向智慧城市安全管理、交通出行、運行調度等應用場景,由有關部門提出具體需求,在云控平臺開發部署對應功能提供服務;另一方面,通過搭建統一數據底座,匯聚安全可靠的車路云一體化信息數據,挖掘面向自動駕駛和智慧城市新的數據使用場景。此外,利用北京標桿實踐優勢,北京車網也具備了為其他城市提供車路云一體化方案設計、建設運營、測試管理等全周期服務能力。近日,北京車網成功中標瓊海市車聯網先導區基礎設施建設項目,首次實現“南北”跨區域協同,助力北京車路云一體化創新成果與經驗在異地規模化推廣創新。就這樣,以真實需求為牽引采買服務,建設中不斷探索車路云一體化技術副產品,積累研發成果反哺行業市場空白,企業也可以摸索自身造血能力。
近年,車路云一體化建設已由各地示范建設,邁入全國試點創新和規模化發展階段。以北京為代表的一批試點城市也在實踐中不斷推陳出新,為車路云一體化應用拓展更為廣闊的發展空間。相信伴隨新質生產力的發展,各產業不斷進行數智化轉型升級,車路云一體化建設也將在賦能智能網聯汽車、智慧城市等領域探索出更具價值的發展空間與市場,帶動智能網聯汽車、人工智能、大數據等高精尖產業進一步發展壯大。
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