从实践看，当前智慧交通建设无法满足更高要求的车联网需求，车联网产业是汽车、电子、信息通信和道路交通运输等行业深度融合的新型产业，车联网的理想状态是“车-路-云-网-图”的深度结合应用。车联网强调“聪明的车”和“智慧的路”，本文主要分析车联网“智慧的路”在智慧交通防控体系中的应用。“智慧的路”通过优化路侧数据精准感知能力，掌握道路各时段实时数据，经车路协同赋能智慧交通，提高交通效率，提升交通安全，强化交通防控能力。
车联网与智慧交通融合发展背景
2021年，交通运输部会同工业和信息化部、国家标准化管理委员会联合印发《国家车联网产业标准体系建设指南（智能交通相关）》，指导车联网产业智能交通领域的相关标准制修订，推进先进技术在智能交通领域的应用，促进C-V2X技术标准在汽车、交通、公安等跨行业领域的应用推广。
2021年4月，住房和城乡建设部、工业和信息化部分两批先后将北京、上海、广州、武汉、长沙、无锡、重庆、深圳、厦门、南京、济南、成都、合肥、沧州、芜湖、淄博等16个城市设立为智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点城市，探索智慧城市基础设施与智能网联汽车“双智城市”建设模式。
2022年1月，国务院发布《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》，要求在智能交通领域开展基于5G的应用场景和产业生态试点示范。推动车联网部署和应用，支持构建“车—路—交通管理”一体化协作的智能管理系统。稳妥发展自动驾驶和车路协同等出行服务，鼓励自动驾驶在港口、物流园区等限定区域测试应用，推动发展智能公交、智慧停车、智慧安检等。
各主管部门连续出台政策支持车联网建设，为避免重复建设实现资源最大化应用，智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展的“双智”协同发展将成为主流。
车联网标准建设的方向
在技术路线上，2018 年，工业和信息化部将 5.9 GHz中的 20 MHz 频段分配给了 LTE-V2X。2020 年，美国联邦通信委员会决定作废已经分配给 DSRC的 5.9 GHz 频段，将DSRC的频段重新分配给 Wi-Fi 和 C-V2X 使用，美国正式放弃 DSRC并转向 C-V2X。C-V2X 得到了中国和美国两个大国的认可，不远的将来，定会成为车联网无线通信的国际标准。目前信通院已经连续多年组织“四跨”测试，推进车联网互联互通应用。
在C-V2X应用标准方面，工信部、交通部、公安部、国标委等多部委联合陆续出台系列顶层设计文件，各级政府及组织积极参与标准规划起草，共计规划制修订国家标准/行业标准500余项，解决了标准体系融合贯通和基础共性标准缺失的问题，基本建成国家车联网产业标准体系。在车联网示范区建设过程中，各地陆续出台城市道路车联网技术规范，探索车联网建设的最有效路径。至2025年，车联网标准建设集中在标准体系完善及标准推广应用问题，全面形成中国标准车联网的技术创新、产业生态、路网设施、法规标准、产品监管和信息安全体系。
“车联网+智能交通”在实践过程中亟待解决的问题
目前，业界容易将车联网简单等同于 3G/4G时期的远程信息服务（Telematics）或OTA（over-the-air）技术，这只是车云网通信。事实上，广义的车联网包括车内网、车云网和车际网，车路协同、自动驾驶等场景需要车内网、车云网、车际网三者有机结合实现。一方面，车际网（V2V 和 V2I）联合车载感知和路侧感知实现车与车、车与路间协同，即近程数据交互；另一方面，车云网实现车与边缘云和中心云平台通信，实现宏观交通服务。要实现车云网和车际网的信息服务，打通车联网+智慧交通业务，主要需要解决以下问题。
1、 路侧缺乏车联网的通信能力
通信能力是车联网的重要基础能力，车联网业务场景决定了车辆既需要长距离、大带宽通信，支持远程信息服务；也需要低时延高可靠通信，支持道路安全类实时应用的近程数据交互。
当前智能交通防控体系立足管理定位，侧重于交通管理，交通执法，交通优化，在业务形态上，仅能在特定的地点为车辆提供信息服务，缺乏与驾驶人员信息交互场景，主要为单向管理模式。
车联网出发点是利用更专业的通讯技术，更全面的感知技术，以车为中心，通过更高效的信息交互方式，为车辆提供更及时、更全面的伴随式信息服务，实现路为车辆服务。当前车联网通信我国主推C-V2X技术方案，要实现C-V2X通信，需要在路侧部署支持直通通信（PC5）的基站，搭建车联网路侧通信系统。
2、路侧信息感知能力及感知精度不足
掌握道路各时段实时数据，路侧数据精准感知是智能交通防控体系各类业务开展的核心基础，当前智慧交通路侧感知系统主要服务于交通管理业务，路侧智能感知系统以线圈检测、地磁检测、断面微波检测、视频检测、人员驻点观察为主。实际应用当中，许多数据无法采集或精度不够而无法作为交通优化和交通治理的依据。
面对新增的智能网联车路协同业务，当前感知手段在定位、航向角、队伍长度、红绿灯灯态、交通参与者等核心参数上均无法满足智能网联车路协同的需求。视频检测加雷达检测可覆盖之前线圈检测、地磁检测、断面微波检测的检测能力，同时提供更全面的元数据采集能力，可满足智能网联车路协同业务感知能力需求，视频+雷达成为全息感知的优选方案。
3、 车联网与智慧交通业务融合困难
虽然国家层面各项政策指导车联网与智慧交通融合，但项目实践中，车联网建设与智慧交通建设存在主体负责单位、权责分配、法规适配、网络隔离及设备利旧等一系列问题；在业务的融合过程中，还存在业务内容差异、技术标准不一、数据标准不同等问题；要实现车联网与智慧交通的融合，仍需要从顶层规划出发，制定具体可操作可执行的方案。
车联网解决方案赋能智慧交通
在智慧城市与智能网联“双智”协同发展的大前提下，车联网的建设既要解决传统智慧交通需求，又要满足智能网联需求，车联网与智能交通融合势在必行，下面本文从车云网、车际网角度出发，浅析车联网如何赋能智慧交通防控体系。
1． 车际网解决方案主要建设内容
（1）V2X云控平台
随着5G普及，车联网走入大众视野，大家普遍人为5G可以解决车联网的网络需求，相较于车联网，5G是基于Uu接口通信，通信前需要建立信令，其特点是点对点的广域通信。在面对车联网通中车辆高速移动，多点对多点通信时需求时，需要建设专用的V2X通信网络。
V2X车联网专用通讯系统主要通过在车端安装车载单元OBU和路侧通信单元RSU实现，在车际网近程通信时，通过pc5通道为车辆提供伴随式信息服务，解决高速移动下V2V/V2I高频度通信的低时延高可靠难题，解决车辆在高速运动中通信对象的不确定性问题。
（2）全息智能感知系统
全息智能感知系统基于激光雷达、毫米波雷达、AI摄像机信号灯采集器等路侧感知设备，通过边缘计算设备MEC对感知数据进行融合，实现对道路信息、基础设施、交通参与者、交通流、排队长度、区域密度、交通事件等信息的精准感知，对交通要素实时位置、方位、经纬度、速度、加速度、尺寸、运动轨迹等信息全面感知。通过对感知数据的三维建模，提供准确、全面的道路信息，实现路侧信息数字孪生应用。
2． 车云网解决方案主要建设内容
（1）V2X云控平台
V2X云控平台实现人、车、路、网之间的数字化信息交互，通过连接路侧感知系统，对感知系统采集的数据进行转换、存储、分析，为智能网联车辆提供信息服务。V2X云控平台支持各种复杂V2X应用场景发布﹐其中包括︰超速告警、闯红灯预警、限速预警﹑车速引导、公交车道预警﹑道路拥堵提醒﹑道路危险状况提示 ﹑综合信息提醒等。V2X云控平台同时提供数据开放服务，为智慧交通提供更全面、更精确的交通参与者数据和交通事件数据。
（2）高精度地图平台
通过建设高精度地图平台，实现地理坐标统一，实现V2X业务精准发布，提升智能网联车辆及自动驾驶车辆服务水平。高精度地图助力车联网业务实现车道级精度，为交通防控、交通疏导、交通引导提供底层支持。同时，自动驾驶车辆基于高精度地图，结合传感信息的融合，实现对行驶环境的感知和理解，进而做出驾驶策略判断，转化为车辆行驶轨迹，完成车辆控制。
（3）大数据平台
车联网建设将会采集海量的车端数据和路侧数据，通过建设大数据平台实现对车联网数据的计算、存储和分析，大数据平台包含数据中台、AI中台和算法仓库等。平台提供可弹性扩展、低时延、高吞吐的高性能计算资源，实现超PB数量级的数据查询。
3． 车联网车路协同应用全面提升交通安全及效率
在车联网建设中，《合作式智能运输系统 车用通信系统应用层及应用数据交互标准》共有29个标准应用场景，如下表：
车联网建设可实现车车、车路动态实时信息交互，通过感知系统、通讯系统、云控平台的建设，可以让驾驶人员提前知晓周边车辆情况，前方道路情况，减少绝大多数交通事故的发生概率，提升交通通行效率，实现人-车-路的有效协调，从而形成安全、高效、环保的道路交通环境。
4． 车联网车路协同赋能交通防控体系
（1）单次采集，多方应用
通过车联网的车际网与车云网建设，全息智能感知系统实时采集及分析道路信息，完成交通参与者数据采集，提供统一的、标准的、精确的业务数据，实现一次采集，多方应用。全息感知系统数据不仅能给智能网联车辆使用，同时也能为公安、交警、城管、住建等单位服务。
（2）伴随式服务，安全高效
通讯系统将路侧信息经RSU传输至OBU提供伴随式信息服务，如果所驾驶的车辆安装了车载单元OBU，驾驶人员就可以快速的知道周边车辆及道路情况，有充分的时间应对逆向超车、前向碰撞、紧急制动等特殊情况；可以提前知晓路上行人，两轮车状况，避免鬼探头等安全风险；可以提前了解道路红绿灯灯态，合理安排车速实现最快通行。车联网伴随式信息服务的应用，实现了提升交通安全及通行效率，降低了交通防控工作难度。
（3）全面数据，交通优化
基于全息感知系统全面且精确的数据，为智慧交通交通事件预警、交通流量预警、道路指引策略、事故上报等业务提供丰富的数据基础，赋能智慧交通事故处理、指挥调度、路口优化、信号配时优化、交通隐患排除、交通黑点识别等业务。结合智慧交通指挥调度系统，为交通防控提供业务抓手，形成业务闭环。
（4）实战效益，效能提升
广州三元里收费站是白云机场通向广州城区的主要通道，常年因严重堵车被投诉成为有名的交通堵点。因收费站周边环境不具备扩建改造条件，该收费站一直是管理部门的难题。经过改造，基于AR和AI技术，采用ETC前置收费、智能诱导、自动跟踪、提前告警设计思路，收费站ETC交易成功率提升至99.9%，平均通行时间由7.9分钟缩短至57秒，过车速度由20km/h提升到70km/h。通过车路协同应用，车联网有效解决了三元里收费站的拥堵问题，提升了交通控制能力。
根据广州黄埔区“双智”实践蓝皮书显示，“双智”项目范围内自适应路口数占比为57%，路口车均延误下降了约20%，红绿灯空放浪费下降约21%，设置绿波通行的区域，车辆平均通行时间下降25%。黄埔区“双智”建设，极大的提高了道路通行能力，让交通防控更简单、更科学、更高效。
结 语
总体来说，在“新基建”的大背景下，国内车联网示范区建设密集爆发，但目前车联网与智慧交通的建设因主管部门、建设单位及主要业务的差异，二者融合仍然存在巨大的困难。随着智慧城市与智能网联“双智”协同发展的逐步演进，一场交通领域的科技革新已经拉开序幕，车联网既能满足智慧交通的要求，又能满足智能网联的需求，是智慧交通的新解法，伴随着政策加持，产业的融合，车联网也迎来了巨大的发展机遇。
来源：中国安防
