智能汽車與智慧城市如何協(xié)同發(fā)展？

2020年，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)取得了突破性進展。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2020年新能源汽車產(chǎn)銷分別完成136.6萬輛和136.7萬輛，同比分別增長7.5%和10.9%，增速較上年實現(xiàn)了由負轉(zhuǎn)正。中國汽車工程學會名譽理事長付于武認為，2020年是中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要歷史拐點。這個拐點不僅是發(fā)展速度的拐點、發(fā)展質(zhì)量的拐點，也是發(fā)展信心的拐點。中國電動汽車百人會理事長陳清泰指出，2020年中國新能源汽車由發(fā)展的初級階段向中高級發(fā)展階段轉(zhuǎn)型，由著重解決“三電”問題，向促進電動化與可再生能源結(jié)合、與智能交通協(xié)同、與智慧城市結(jié)合方向轉(zhuǎn)型。

智能汽車的發(fā)展需要城市基礎設施的支持

我國的城鎮(zhèn)化建設為智能汽車發(fā)展釋放了巨大的市場需求，智慧城市建設為構(gòu)建以車路協(xié)同為主要特色的中國標準智能汽車體系提供了保障。智能汽車與智慧城市協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建車城融合發(fā)展體系，對城市建筑、道路、設施等的數(shù)字化、智能化要求，對通信和計算的技術(shù)要求越來越高。智慧城市的發(fā)展需要以汽車作為切入口和驅(qū)動力，而智能汽車的發(fā)展比以往任何時候都更需要城市的保障支撐，優(yōu)化城市基礎設施，改善出行服務，提升城市運行效率。

智能汽車的發(fā)展需要智慧城市保障和支撐體現(xiàn)在如下幾個方面。

第一，智能汽車需要城市基礎設施提供感知體系。目前，全球智能汽車的發(fā)展有兩條主要技術(shù)路線：一條是以美國為代表的單車智能技術(shù)路線，另一條是以中國為代表的車路協(xié)同的自動駕駛技術(shù)路線。二者的不同點在于，單車智能技術(shù)路線存在著感知盲點、成本過高等問題，而且無法推進區(qū)域內(nèi)交通智能化調(diào)度。車路協(xié)同則能夠協(xié)調(diào)車、路、網(wǎng)的均衡發(fā)展，通過感知路側(cè)設施內(nèi)的交通信息提升駕駛安全保障能力，通過優(yōu)化道路資源分配提高交通效率。

第二，智能汽車需要新型基礎設施提供網(wǎng)絡服務。在復雜的數(shù)字交通環(huán)境中實現(xiàn)可靠的高性能自動駕駛，需要車與車、車與城市基礎設施、車與人之間的網(wǎng)聯(lián)化。智能汽車、智能交通需要低時延、大容量、高可靠的通訊能力，以實現(xiàn)與感知設備的信息交互；需要精準定位與實時動態(tài)地圖等地理信息服務，以規(guī)劃道路。

第三，智能汽車需要城市提供應用場景和測試環(huán)境。一方面利用城市真實道路構(gòu)建場景化的開放測試環(huán)境支持智能汽車的技術(shù)開發(fā)與測試；另一方面則通過示范或商業(yè)化運營，為智能汽車提供可落地、可試驗、可展示的機會，在應用中促進技術(shù)迭代。在國家相關(guān)政策的鼓勵支持下，目前已有多個城市發(fā)放自動駕駛牌照，允許進行自動駕駛測試、運營，其中北京、上海、長沙、廣州、武漢、滄州、重慶、蘇州等8城市已經(jīng)允許載人測試。

第四，智能汽車需要城市提供多樣化數(shù)據(jù)。為加快實現(xiàn)智能汽車向智能終端轉(zhuǎn)化，需要匯聚城市道路、交通、汽車、公共設施、市政設施、地理信息等動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)，通過機器學習提升智能化水平。同時，智能汽車需要平臺對收集到的信息進行統(tǒng)一處理，提供豐富的網(wǎng)絡化協(xié)同解決方案，支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車的運行。

智慧城市的發(fā)展需要智能汽車提供切入點

當前，我國正處于城市加速發(fā)展和社會經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型時期，2019 年城鎮(zhèn)常住人口由 1978 年的 1.72 億人增加到 8.48 億人，城鎮(zhèn)化水平由 17.9%提高到了 60.6%。隨著城市迅猛增長引發(fā)的汽車保有量大幅增加，出現(xiàn)了交通擁堵、商業(yè)區(qū)及居民區(qū)停車難等“城市病”，嚴重影響正常的交通道路通行和城市建設。

圖 | 我國歷年城鎮(zhèn)人口數(shù)量（萬人）

圖 | 我國歷年城鎮(zhèn)化率

智能化的發(fā)展，可以將汽車在城市中的角色，從城市頑疾的制造者轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺鞘胁　苯鉀Q方案的提供者。有研究顯示，實施智慧交通，近期內(nèi)可以降低惡性交通事故 30%、降低溫室氣體排放 15%，節(jié)約平均通勤時間 15%-20%。另一方面，智能汽車可提升道路設施的使用效率，部分自動駕駛車隊可將高速路的通行能力提高 10-25%，一支完全自動駕駛的汽車車隊可將高速路的通行能力提高至原來的 5 倍，從而更好地解決城市交通擁堵的問題。

智慧城市是以數(shù)據(jù)為中心、 由數(shù)據(jù)驅(qū)動的城市大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，但是目前存在著數(shù)據(jù)孤島問題：表現(xiàn)在城市的建筑、街道、交通數(shù)據(jù)之間互不相通，且不向外界開放；同時，城市存在動態(tài)數(shù)據(jù)缺失的問題，尤其在交通領(lǐng)域。智能汽車的發(fā)展將有利于打通數(shù)據(jù)孤島，將車端、路側(cè)設施的動態(tài)數(shù)據(jù)集中起來。在智慧交通網(wǎng)中，汽車成為連接人與交通以及其他城市設施的新型智能終端；在智慧能源網(wǎng)中，汽車成為儲能節(jié)點。此外，智能汽車的普及有望提升城市居民的出行水平。

智能汽車與智慧城市如何協(xié)同發(fā)展？

智能汽車與智慧城市協(xié)同發(fā)展主要由平臺、基礎設施與應用三部分組成，即車城網(wǎng)平臺、感知與網(wǎng)絡兩大基礎設施、多層次與多場景的應用。

圖 | 車城協(xié)同發(fā)展的主要內(nèi)容

車城網(wǎng)平臺以城市信息模型（CIM）平臺為基礎，通過城市感知基礎設施收集數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡基礎設施，匯聚城市道路、交通、汽車、公共設施、市政設施、地理信息等動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)，并在此基礎上，實現(xiàn)面向城市管理、交通管理與自動駕駛等多層次、多場景的應用。

圖 | 車城網(wǎng)平臺架構(gòu)

數(shù)據(jù)與應用在車城網(wǎng)平臺架構(gòu)中十分重要。數(shù)據(jù)包括靜態(tài)數(shù)據(jù)與動態(tài)數(shù)據(jù)兩部分，其中靜態(tài)數(shù)據(jù)涵蓋了地理信息數(shù)據(jù)、資源調(diào)查數(shù)據(jù)、規(guī)劃管控數(shù)據(jù)、工程建設數(shù)據(jù)、公共專題數(shù)據(jù)、物聯(lián)感知數(shù)據(jù)等，而動態(tài)數(shù)據(jù)則由路端動態(tài)數(shù)據(jù)和車端動態(tài)數(shù)據(jù)組成。車城協(xié)同中，路側(cè)設施通過傳感器感知道路狀態(tài)、障礙物信息等，并與車端上傳的車輛行駛信息相融合，利用邊緣云計算分析，生成實時局部動態(tài)地圖，通過5G通信網(wǎng)絡下發(fā)給車端。

圖 | 車城協(xié)同動態(tài)數(shù)據(jù)更新與分發(fā)閉環(huán)架構(gòu)

感知基礎設施是收集動態(tài)數(shù)據(jù)的觸角。以智慧燈桿為例，以燈桿作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，將燈桿與數(shù)據(jù)采集組件、云服務器、終端等搭建成感知系統(tǒng)，具有易部署、成本低的優(yōu)勢。燈桿是城市中原本就存在且有現(xiàn)成的供電線路，智慧燈桿只需要對原有的燈桿進行簡單的改造即可。經(jīng)過測算，其建設成本可在三年內(nèi)以節(jié)省能源成本和維修費用的方式抵銷。配合路側(cè)設施、環(huán)境感知設備，智慧燈桿可采集交通、環(huán)境、人群等數(shù)據(jù)信息，是重要的數(shù)據(jù)入口，有望成為車城協(xié)同發(fā)展中部署路側(cè)單元的最佳載體之一。

在數(shù)據(jù)的基礎之上，車城網(wǎng)平臺可針對城市管理、交通管理以及自動駕駛商業(yè)化制定多層次、多場景的應用。在交通管理方面，主要是致力于解決出行時間增長與效率下降、公交出行、共享電單車與停車等當前城市出行體系存在的問題，在城市層面進行資源的協(xié)調(diào)與調(diào)度；自動駕駛商業(yè)化則是從出行、物流、環(huán)衛(wèi)等角度，利用車城協(xié)同平臺，幫助其更快落地。

不過，智能汽車和智慧城市協(xié)同發(fā)展是一個復雜系統(tǒng)，且尚屬于新生事物，沒有可靠的經(jīng)驗可以借鑒。目前，智能汽車與智慧城市協(xié)同中存在政府部門間缺乏協(xié)同、既有基礎設施和數(shù)據(jù)缺乏連通、行業(yè)缺乏跨界合作、部分建設內(nèi)容缺乏標準和法律法規(guī)支撐等方面的問題，還需要從建立健全跨部門協(xié)同管理機制、強化試點示范工作、完善標準法規(guī)體系、構(gòu)建新型投融資體制、建立跨界融合的技術(shù)創(chuàng)新體系、加強人才隊伍保障等方面形成協(xié)同發(fā)展的合力，為兩者的協(xié)同發(fā)展構(gòu)建基礎。

原文標題：智能汽車與智慧城市發(fā)展需相輔相成

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責任編輯：haq