2023年6月15日，由中国科学技术协会、交通运输部、中国工程院、湖北省人民政府主办的2023世界交通运输大会（World Transport Convention，简称WTC）在湖北武汉中国光谷科技会展中心召开。交通运输部路网监测与应急处置中心副主任王刚在“智慧路网论坛”以《交通守望者——基于车路协同的智慧路网出行服务新模式》为题作主题报告。以下为王刚的报告内容。

今天我报告的主题是《交通守望者——基于车路协同的智慧路网出行服务新模式》。高速公路运营服务永恒的主题是安全和效率。“交通守望者”提供的是基于车路协同的出行服务新模式，最重要的目的是提升路网的安全，让出行者在事件发生的时能提前接收到事件信息，从而及时做出必要的判断和反应，进而提升通行安全。
 

去年在湖南长沙的举办的全国高速公路信息化大会，我们发布了“交通守望者”系统技术方案，今天我把相关内容、最新进展和下一步考虑向大家报告。
 

智慧路网试点探索中的“得”与“失”
 

刚才有的专家领导提到，目前已有近万公里的智慧高速试点。这方面，我们也做了梳理，谈下我们的一些认识。
 

在智慧路网试点探索中，“得”的方面主要有以下几点：
 

第一，这些年在智慧高速上各省市做了很多工作，尤其是“十三五”末到“十四五”初，虽然全行业在共识方面还存在差距，但大家对智慧高速做了很多比较深入的思考。
 

第二，针对智慧高速的建设，开展了多种方式的尝试，采用了多种技术方案、技术手段和解决方法。
 

第三，积累了一些试点的经验。截至目前，建设了一些试验路段、试点路段、示范路段，积累了一些经验。
 

第四，形成了初步的规范。有关省、市相继发布了一些智慧路网相关的标准和规范。
 

另外，创新了部分的产品和应用，尤其是企业和一些研究机构在相关产品应用上开展了大量的研发工作，包括软件硬件等等。
 

上述工作为全网的智慧化、数字化建设做了有益探索，但我们也发现存在诸多问题。对探索过程中的“失”，归纳了以下存在的问题。
 

第一，用户感受很少。在座都是业内专家、研究者、参与者，我们做了这么多条智慧高速，也进行了很多宣传，但真正用户使用了多少？用户感受到多少？这是一个很重要的问题。
 

第二，行业的安全运营提升没有达到预期。通常在项目设计之初、立项之初，会提出很多项目目标，包括建设目标、预期目标、社会收益、经济收益、创新收益等等。但项目实施完成后，又有多少项目做过认真的后评估？在实际应用中，原初设定的目标有多少达到了，也是要认真思考的。
 

第三，试点路段互联困难。在试点路段建设中，大家采用多种技术方案、多种实现方式，导致建成后系统无法互联互通。现在尚未有不同智慧高速试点路段连点成线的案例，作为交通运输部路网中心，我们一直在关注，也在思考怎么去做。
 

第四，运营成本过高。现在建设的智慧路网，往往都采用了大量的新设备、设施，一方面建设的投入比较大，另一方面后期的运维成本也很高。
 

上述问题背后存在着多方面的原因。
 

第一，需求预设。很多建设内容都是需求预设，主观上认为老百姓有这个需求，但并未对真实需求进行充分的调研。
 

第二，盲目求新。在建设中追求最新技术与产品，忽视业务需求，盲目采用不一定适合自身条件的新技术、新理念、新方法、新材料、新工艺。
 

第三，贪大求全。追求建设内容大而全，盲目借鉴、整合其它地方的建设方案，未能从自身运营服务难点、痛点出发。
 

第四，产品、技术堆砌。很多路段布设了各种摄像头、雷达、检测器等硬件设备，但在实际应用中如何融合多源数据，没有深入研究与思考，仅做设备的堆砌，无法发挥应有作用。
 

第五，应用开发不足。在建设中大量的布设设备，而真正在应用层面开发实现的东西很少。
 

第六，缺少业务协同。前面提到了各试点路段很难互联，另一方面，各业务之间也很难协同，比如跨目标、跨业务、跨系统方面。
 

智慧路网建设方法思考
 

基于上述问题，我们经过思考提出一个方法，供大家参考。
 

紧扣运营服务的痛点、难点，用好既有资源，按需补充新的设备、设施，系统化设计应用和产品，最后通过不断的迭代发展，提升运营服务能力。
 

这是一张闭环图，系统要转起来，业务就一定要转起来。只有持续投入，才能得到相应的回报。比如说安全，为什么说一定要围绕着安全、效率做文章，因为没有安全为前提，效率也无从谈起。一个普通高速公路事件，处理起来至少半小时到一小时，将影响到经济收益和公众通行感受。
 

（一）技术路线
 

我们提出一个技术路线叫“交通守望者”。
 

高速公路现在有通信、收费、监控系统，高速公路30多年来一直称之为三大系统。通过融合收费、监控、通信三大系统，锁定安全和效率，充分利用AI技术，及时、准确的发现事件，并利用事件上游的ETC门架系统发布事件信息，通过车载的OBU来接收事件信息，并根据不同类型的OBU设备以多种方式最终触达用户。
 

举例来说，当发生交通事件时，在距离事件三、五公里上游门架对过往车辆发布事件信息，使得用户有足够时间来做出反应。目前ETC覆盖率超过70%，使用率接近70%。试想一条路上同一个时间段内，70%的用户如果接收到事件信息并做出反应的话，其他30%多的用户可以跟随做出相应的反应，从而提升整体安全。
 

另外，通过上述方式，可以实现用户服务的精准触达。我们以前建的智慧高速公路在用户端触达方面很难实现，我们通过充分利用既有的ETC设备设施，快速构建全网的一体化出行新模式、新体系。
 

（二）基础条件
 

从数据采集方面看，全网已有大量的外场设备设施，采集了海量的数据。包括部路网中心、各省中心、各路段中心，大量的数据应该怎么利用？我们推动数字化，又应如何用数据赋能，释放数据生产力？
 

目前，收费系统的外场设备达25万套以上，日均数据量约12亿条。监控系统的外场设备超过20万套，仅视频就超过20万路，我们中心组织从2019年到现在全部视频已经上云，另外气象检测设备还有接近1万套。
 

此外，在长大桥隧、高边坡等等方面，我们还有很多传感器、监测设备。养护巡查也逐渐实现了数字化，路上每天有大量的路政车、养护车、作业车进行巡查采集数据。
 

目前ETC用户已经超过2.1亿，占能上高速公路行驶的3亿左右机动车约70%，这是我们的基础条件。
 

“交通守望者”
 

如何来实现“交通守望者”？其实原理很简单，就是外场的监控设备设施采集的数据，通过人工智能（AI）进行识别处理，并通过通信系统传输到ETC门架上去发布给车辆。
 

我们原来直接将事件信息发布到情报板，现在可以同时发布到门架上去。通过门架，给过往的ETC车辆发布实时的事件信息。外场的摄像头经过后台处理发现了事件，把事件通过通信系统传输到事件上游的门架，当存在互通立交时，会有多个方向来车，则通过算法判定可能会受到影响的多个门架都会进行传输。
 

ETC门架将收到的事件信息发到用户OBU上，现在后装的OBU，已经实现了蜂鸣提醒，下一步通过新一代OBU或OBU伴侣等产品实现语音、图文等多种方式的提醒。
 

同时，我们也在积极推动OBU汽车前装，去年汽车前装量已经超过100万台，而且今年已经开始和几个汽车厂在协同，通过把OBU汽车前装，不光解决设备供电问题，还实现了OBU与车辆系统间的数据互通。前装OBU与CAN总线数据打通的样车马上要面世了。因此，未来路侧的交通信息可以发布到车端，路和车辆就可以做到车路协同。未来的ETC，不仅要用于收费，更要用于服务，充分发挥其价值。
 

要实现上述服务，有几个关键要点。
 

第一，事件识别。通过监控系统识别事件，进而进行事件预警，通过信息发布实现精准触达用户。第二，事件提醒。事件信息也要同步发布到情报板，现有的OBU连续蜂鸣的时候，就是提醒用户前方有交通事件，请你提前采取安全措施，结合情报板发布的信息了解具体事件详情。
 

目前我们已经做了一些试验，包括在实验场和实际高速上均已经做了测试。我们在国内两条高速公路上，已经实验了接近1年的时间。
 

通过充分利用OBU来实现出行安全事件提醒，将会极大提升路网安全。不要看小小的蜂鸣或者小小一句话的提示，现实中很多情况下等到看见事件现踩刹车、现打方向，就很容易发生事故。
 

监控系统是现成的，通信系统是现成的，收费系统现成的，用户终端是现成的，我们要做的是把它们融合起来发挥更大作用、更多价值。
 

服务区提升
 

服务区不仅仅要服务用户，也要服务于路网的运营、管理工作。在服务区的入出口，布设ETC的天线，与视频结合起来。事实上布设天线很有应用价值，因为视频只识别车牌，而布天线可以从OBU或CPC卡读写的数据里获取这个车更多的属性信息，包括从哪上高速的，几点上高速的、车型等等信息，通过把这个数据推送给服务区，支撑服务区的运营、管理与服务。
 

另外，还有很重要的是堵塞收费的漏洞，在服务区内就可以对车辆进行特情风险识别，车辆一进服务区即可判定是否存在大车小标、一车多签、一车多卡、欠费等情况，从而在服务区就开展一些稽查工作。

此外，治理疲劳驾驶，超过50%以上的交通安全事件是跟疲劳驾驶有直接关系的。根据规定，高速公路车辆驾驶员驾驶4小时以上必须进服务区休息20分钟，仅通过视频监控无法获知车辆上次什么时间进了哪个服务区，因为不同区域的摄像头没有时钟同步，但是我们的收费系统全国所有的天线、门架都是对北斗时钟同步的，这样就可以获取所需的信息，通过提醒减少疲劳驾驶的发生，减少安全事件，提升整个路网的运营效率。
 

例如，广东省在佛开高速部分服务区已完成试点，计划到6月底实现广东交通集团管辖的358对服务区的全覆盖。他们通过在服务区的入出口布设天线采集相关信息，支撑服务区相关功能，包括服务区大车、小车数量及占比、全省服务区的容量、占有率等等，对经营服务区、服务区的安全等方面都会发挥作用。
 

另一个是福建的应用。通过试点验证他们认为这个方案可行、有效，目前已基本上实现全覆盖，一共133对服务区，已完成129对服务区的部署。
 

此外，对整个服务区的数据进行分析，包括设定新能源车的充电桩的配比在内的多方面运营决策都很有价值。
 

可变情报板提升
 

今天的论坛是智慧路网的主题，我所报告的“交通守望者”，是整体化、系统化地守望我们交通的安全，情报板是这一服务体系内重要的用户触达渠道。
 

情报板一定要IP化，实现联网联控。要高度重视情报板发布安全，从网络安全、数据安全等方面全面考虑。
 

另外，情报板要和车路协同系统关联起来。目前，我们已经在全网取消了省界站，但情报板的信息发布仍局限于本路段。我们希望下一步它在省际上下游及全路网的协同中发挥作用。举例来说，如果湖北省界区域下暴雨了，需要将信息共享给江西，江西的情报板要将九江大桥封路的信息发布给通行用户，及时分流，避免拥堵及其他交通事件，这些方面应用就很有价值。
 

实施思路
 

首先，全网服务的标准化、普遍化，为用户提供连续的、普遍的服务，并且保证服务的质量。
 

第二，服务的一致化。通过形成一些标准化的服务模板，提供一致的服务体验。比如，我们国家的高铁，标准化做得很好，无论在武汉、广州还是到一个县城坐高铁，高铁站的设置、身份证核验、取票、上车等业务流程都是标准化的，带来了服务品质的提升，成本的降低，所以标准化、一致化很重要。现在高速路网已达17.7万公里，未来还会继续增长，能否形成一致性的服务，既有社会价值，也有巨大的经济价值。
 

第三，信息发布要精准化、系统化。一方面，信息发布应该要精准匹配可能影响到的点位；另一方面，针对需要跨路段、跨省际的发布的信息，要确定系统化的业务流程与策略。比如，路段间怎么操作？省际怎么操作？部这一级实现什么功能？这是一个全网性的系统，这个系统的实施将带动全网的智慧化云体系的建设。
 

第四，信息多元化。未来会支持各种安全、服务相关的多类型信息发布。随着汽车前装的不断推进，OBU可以成为车路之间的信息透明传输装置，将接收到的信息直接给到车辆计算平台，为车辆系统的分析决策提供重要支撑。
 

另外是全网推广，统一标准。通过全网统一评价，确保服务质量，保障用户服务体验。
 

总结与展望
 

公路（尤其是高速公路）运营服务的关键永远是安全和效率。
 

本次报告的是一个服务体系。我们所思考、推进的“交通守望者”，可以在较短的时间内形成规模，从而尽快构建全网性的、基于车路协同的出行服务新模式、新体系。
 

综合来看，我们认为系统基础是比较坚实的（通信、收费、监控三大系统），且成本最低，同时拥有广泛的用户基础，能够迅速见效。且通过OBU的前装，可以和汽车的计算平台、T-BOX进行数据互通，进而在未来推动实现协同式自动驾驶。在协同式自动驾驶中，车厂解决视距内的问题，路侧解决视距外的问题，双方协同起来，基于车路协同来去推动自动驾驶或者高级辅助驾驶。
 

交通守望者方案符合新基建原则、路径及相关指导政策，同时可以构建出行服务的一种新模式。目前，该方案正在快速的落地过程中，欢迎大家多提宝贵意见，更欢迎大家能积极参与到推动工作中。谢谢大家！