广州市公安局指挥中心徐亚国:智能交通发展与交通安全-实时路权的管理与ITS的实现方式

  • 徐亚国
  • 发表于: 2018/11/21 15:36:00 来源:车云网

实时路权的分配必须与智能交通的车路协同一起相互依存地发展。

编者按:11月14-16日,由工业和信息化部、应急管理部、科学技术部、广东省人民政府指导举办的“2018中国安全产业大会”在广东佛山举行。车云主办“安全出行主题论坛暨第二届交通安全产业峰会”,峰会以”安全出行”为主题,”专业论坛+创新展”联动,打通汽车、交通、电子、通信等多个行业,探讨最具前瞻性和可行性的安全出行模式与生态,强势推动跨界融合与协同发展,全面提升大会关注度及影响力。

论坛期间,广州市公安局指挥中心原主任,教授级高工徐亚国发表了以“智能交通发展与交通安全”为主题的演讲,以下为演讲实录。

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徐亚国:各位嘉宾,下午好!

我代中国智能交通协会关积珍秘书长来讲一下智能交通发展与交通安全,我在这个题目上加了一个副标题,即实时路权的管理与ITS的实现方式。

交通安全是复杂的系统工程,在交通出行中需要不断平衡效率和安全。个体车辆总想追求最大的出行效率。道路交通拥堵,交通管理部门也在追求其系统最优。引入实时路权是智能交通技术发展到今天,可以为交通的实时路权进行动态分配,也是未来智能交通的无人驾驶和车路协同技术发展阶段所需要的。

按照题目智能交通发展与交通安全从四个部分来向大家汇报:1、实时路权的概念,2、智能交通技术支撑,3、交通安全的现有研究,4、实时路权重构下的交通安全研究。

在引入实时路权这一概念之前,有必要提一下路权的概念,我们知道传统路权理论的基础并不局限于法理学,还涉及交通工程学的理论。它是交通事故处理的基本依据。

首先我们应当考虑交通问题的研究对象是什么。实际上,交通出行过程既要讲究交通效率,又要保证交通安全。如果在道路交通中仅考虑运输效率,忽略车辆占用的道路空间距离,自由定义车辆的速度,将有可能出现交通事件。如果仅顾及出行安全,让车辆出行以独占道路方式完成旅程,在车辆安全设计时只需要被动安全即可。交通安全问题之所以复杂,是因为兼顾交通出行的效率与安全,不仅是个体或系统的最优化的问题,也是社会资源的合理分配问题。还要考虑到交通安全,就需要平衡交通出行效率和安全。

引入实时路权的概念的目的,在追求效率最大化的同时保证交通安全。实时路权的概念,它包括了经济概念和法律概念,法律概念是谁应当占有当前空间?占用该空间的依据是什么?经济概念是当前空间需要被占用多久?对运输效率的影响是什么?引入实时路权的概念也智能交通发展到这一阶段所需要的。

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第二智能交通发展为实时路权引入提了技术支撑。我们知道智能交通系统是运用计算机、控制、通信、传感、网络等技术,在交通领域的大范围、全方位发挥了作用,使交通运营更加实时、准确、高效、安全。

智能交通系统包括了先进的交通信息服务系统、先进的交通管理系统、先进的公共交通管理系统、紧急救援系统、电子收费系统等,先进的交通信息系统,使交通信息服务中有个体的信息服务和群体的信息服务。现在的ITS技术发展,交通信息从群体的信息服务到个体信息服务。而先进交通管理系统,通过交通管理系统来管控道路交通的运行,分配实时交通路权,指挥车辆的行驶。其他还有三个方面。

从ITS发展历程来看,从1996年理论起步阶段:理念认识、ITS基本框架搭建,再到搭建基础阶段:基础研究、标准化、系统的集成应用与示范,到2016年进入了转型提升阶段:云计算与大数据、移动出行与互联网+、自动驾驶与协同服务等。从ITS产业来说,从产业化培养阶段:科技引导、产业示范、关联产业,到创新发展阶段:ITS产业提升、规模应用、创新发展。

国内ITS发展过程,城市交通信息化与网络化水平上升,交通信息化水平显著提升,交通状态综合检测、网络化电子收费等核心关键技术取得突破并广泛应用。全国400多个城市建立了交通指挥控制中心。实现交通信息采集、交通诱导、交通信号控制、车辆违法智能化监测等 以及建成了全国机动车和驾驶员管理信息系统、全国“两客一危”营运车辆监管系统、道路交通事故的快速处理,交通事故的处理方式和交通事故现场的再现,交通违法行为的执法设备应用更加广泛。

第三,交通安全的现有研究。现有的研究主要从技术上来讲,传统ITS技术为匝道及交通信号控制、出行信息服务系统、电子收费系统、交通管控中心;当前ITS方案为智能驾驶辅助系统、一体化走廊管理、出行辅助系统、综合汽车安全系统等,以及智能汽车、智能路侧系统、车路/车车协同信息交互技、车路协同系统集成与仿真测试技术等关键技术研发。减少人为的交通安全事故,提高出行的时间的价值。

在网联汽车方面,20多家企业获得69副测试号牌。全国超过16个示范区正在建设;国家正在建设第三方智能交通综合测试阶段等,这些必将促进车路协同技术加快发展。车路协同中涉及路权的相关交通安全问题更需要加快研究。

从车路协同技术来看同期的目标:自动驾驶(解放驾驶者的栓受,提高通勤时间价值)、多目标路径优化(智能驾驶,低碳高效出行)、主动式安全保障(当大规模普及后,争取零事故)、人机系统工程(人与车,车与路,路与环境和谐共处)、云端服务(车载智能终端,娱乐休闲体验)。

第四实时路权重构下的交通安全研究。实时路权如何融入交通安全研究?

在车路协同下,提出实时路权的概念以后,下一步主动交通安全研究的发展方向在哪儿呢?个人认为研究重点就在于如何进行人与车、车与车之间的实时路权划分。通过在路网中明确实时路权,建立合理的理论框架,现有很多主动式安全技术和设施就可以以重构的方式容纳到这个理论框架中去。实时路权理论框架的基础就是一个要在实时路权的分配,而这个分配自然要区分一般状态下的路网与发生非常见事件的路网。在一般状态下的路网中,实时路权的分配过程应该充分与网络动态交通分配理论相结合,在建模时应当尽量不要增加系统动态规划的复杂度。而在非常见事件发生时,实时路权的分配安排就要尊重非常见事件本身的特征,对于不同事件应采取不同的应对策略。通过为各种事件建立预案与监测机制,当事件发生时及时通知管理部门,尽早更改动态规划,并对实时路权进行再分配。

建立实时路权的分配理论框架的一大意义在于能够量化地标定侵权行为,这样可以为执法部门提供合理的执法依据,同时为出行者树立出行规范。这方面的应用具体有哪些呢?

第一个例子是超车行为,超车是因为出行者追求更快到达目的地,但是有时候不当的超车变线行为会引起交通事故,结果让超车的人花更多的时间处理交通纠纷。因此,超车行为有一个重要前提就是超车之后前面的空间有属于你的路权,否则你就是违章超车变线,通过信息终端及时地警示超车驾驶员,可能可以一定程度上避免这些事故和纠纷的发生。

第二个例子是行人乱过马路,现在行人闯红灯乱过马路是一个普遍现象,但是乱过马路行为不同时刻产生的影响显然是不同的——例如在通勤时刻乱过马路,可能造成一个车辆为了让行造成延误,而这个车辆又会影响到后续车辆正常运作的实时路权,甚至引发一连串连锁反应,最终引起拥堵问题,造成巨大的损失。因此,在面对这些时刻的行人行为,有关部门就可以采用实时路权分配计算结果作为依据,考虑究竟是处罚行人还是免除行人的责任,总之需要从根本上规范行人的出行行为,到时就有量化执法依据。

第三个例子是慢行车辆,现在并没有法例处罚过分保守的驾驶行为,但是如果各位有开过车的就知道,在高速公路上、在绿灯信号前该走不走、该快不快的车辆,实际上也是造成路网运行效率低下的重要原因。有时,这些慢行的行为还会引发后车的路怒症,最终造成言语和肢体冲突。如果有实时路权分配结果,执法部门可以很容易看出到底前车有没有因为占用空间太久而侵犯了后车的实时路权,从而警戒、处罚事故真正的肇事者。

最后一个例子也是在座各位最关心的自动驾驶技术,当自动驾驶车辆发生交通事故纠纷时,执法部门可以通过依靠智能交通技术的实时路权分配做到合情合理的执法与处罚。这对自动驾驶技术普及无疑有着巨大的推进作用。

关于实时路权这一概念,在这里再做一些总结和展望。实时路权的分配必须与智能交通的车路协同一起相互依存地发展,或者说,实时路权就是车路协同交通安全方面应用的研究重点之一。当然需要说明的是,实时路权只是一个刚刚提出的概念,还有许多需要补充完善的地方,尤其是其分配理论,更加需要解决一系列的建模问题。这些问题包括,如何为道路交通流选择合适的分配顺序,是选择先到先服务还是先进先出准则?有没有高效合理的方法将交通信号交叉口的影响容纳到整个路网模型中?等等。

由于时间的问题,我就讲到这里,谢谢大家。

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