【自动驾驶】面向智能网汽车的交通协同管控与公众服务

公安部交通管理科学研究所书记  孙正良 研究员

一、面临形势与发展需求 
　　1.车联网发展政策推动有力形势
　　在国家层面，相关部委都非常重视车联网的发展，已发布相关政策及开展相关工作，旨在推动车联网车路协同的发展。
　　（1）成立国家制造强国建设领导小组车联网产业发展专项委员会。旨在推动修订自动驾驶上路测试、责任认定等法律法规，加大LTE-V2X车联网通信等关键技术和产品研发。 
　　（2）启动《国家车联网产业标准体系建设指南》技术标准编制工作。 
　　（3）工信部、公安部、交通运输部联合发布《智能网联汽车道路测试管理规范（试行）》。 
　　2. 改善交通出行环境及体验需要
　　（1）封闭的交通疏导、控制等管控信息和突发事件，转化为服务信息推送给公众。
　　（2）车载终端的智能化，丰富交通信息采集手段，提高城市交通运行状态的精准认知。
　　3. 提升出行安全减少交通事故的需要
　　车辆通过V2X获得大量实时信息（I2V），有助于判断路况、制定精细化行进路径，让路更聪明，让车更智能，让出行更安全。
　　二、车路协同管控与服务 
　　1.交通管控与服务需求。（1）信号控制，路口交通状态精准判断；（2）交通组织，静动态交通标志信息定点推送OD调查便捷与精准；（3）事故预防，交通事件、事故信息的定点定向推送（事前预防）；（4）交通执法，车辆轨迹信息实时获取；（5）交通信息，交通状态信息个性化推送紧急信息发布。
　　2.车路协同应用框架。从路侧信号机获取数据，通过CPE回传到V2X Server，应用的核心主要有：（1）前端：车载终端OBU；（2）路口：信号控制机；（3）中心：交通信号控制系统；（4）通信：LTE-V2X/5G无线网络。 

图1：车路协同应用框架

　　3.路侧管控设备交互。信号机与车辆之间（I2V）建立基于LTE-V2X链路，向过往车辆实时推送前方路口交通信号状态和视频图像等信息，为车速引导和控制提供出行辅助信息。 

图2：路侧管控设备交互

　　4.中心系统互联开放。控制中心推送各灯控路口多个方向交通流量、排队长度、灯色状态、潮汐车道控制状态以及区域/路段交通管制信息、突发事件信息等，用于车辆公众手机APP出行诱导。 

图3：中心系统互联开放

　　三、下步应用探索及思考 
　　1. 未来车联网应用安全机制
　　车与车(V2V)、车与路侧信号控制机(V2I)交互时，应当进行双向身份鉴别，进行合法性/完整性验证后的消息才是可信的相关操作。（1）交通管控设施的智能化和信息化：GB25280-2016《道路交通信号控制机》增加了信号控制机唯一编码要求、接入设备身份鉴别和控制指令验证等安全要求；（2）车辆身份的电子化：近年研发自主RFID技术和标准+国密安全算法的电子标识，提升交通感知和车辆识别能力，构建以电子标识为信任根的车联网安全认证机制。 
　　2.未来车路协同交互内容和场景 
　　路侧信号控制机是未来控制网络的智能化前端节点。既是路口所有交通设施的汇集点，也是可信的交通信息发布点。V2X(V2I和V2V)中交互内容主要包括：交通事件信息、管制/施工信息、出行诱导信息、前车紧急制动、前车变更车道和前车加减速。 
　　3.V2I的相关技术标准制定
　　（1）完成国家标准《道路交通信号控制系统通用技术条件》和公安行业标准《道路交通信号控制机(I2V)信息发布接口规范》。
　　（2）研究可变限速标志、临时禁行标志等管制设施信息化等行业标准(I2V)。