第一章 2020中国智能交通行业发展综述
一、发展概况
20多年,中国智能交通历经4个发展阶段,当前正处在提升阶段。新一代信息技术推动智能交通系统的发展理念、技术内涵和应用产生变革,伴随着大数据、人工智能和互联网综合交通运输协同服务的应用,车联网、自动驾驶技术高速发展,车路协同技术同步建设,新一代智能交通系统正在逐渐发展。共享经济迅猛发展,以网约车、共享单车、个性定制公交、分时租赁、代驾、代客泊车等为代表的交通服务新业态,以意想不到的速度出现在人们的日常生活中,在对传统交通行业造成冲击、对社会治理带来挑战的同时,也给智能交通的发展注入了新的能量、引进了强劲的推动力。
智能交通多年的发展,已经在保障交通运输安全稳定运行、提升交通运输管理和服务水平、改善人们的出行体验中发挥了至关重要的作用。2020年年初暴发的新冠肺炎疫情,给交通运输带来巨大的挑战和考验。交通运输既是遏制病毒传播的重要环节,又是服务人民群众出行、维护社会生产生活秩序及保障疫情防控期间医护人员等重点人群出行和防控物资供应的重要支撑。在打通“大动脉”,畅通“微循环”方面,智能交通做出了杰出的贡献。快递配送企业通过人、端(车、船)、物、云,将供给需求用智能化手段连接起来。各种无人化工具,如无人机、无人配送物流车在货运和城市配送中被大量使用,无人化、智能化和协同化在抗疫工作中体现得淋漓尽致。近年出现的网约车、共享单车等共享出行,通过智能调度的手段直接将位移需求和供给结合起来,保障了人民群众日常生活的稳定运行;全国综合运输保障指挥信息系统的“一张网”,有力地保障了运输物流这条“大动脉”。
整体看来,交通行业通过了抗疫工作的“大考”。在面对考验的同时,2020年中国智能交通行业继续保持良好的发展势头,发展方向更加明确,应用领域持续扩展。
(一)智能汽车创新发展加快推进
2020年,智能汽车处于高速发展阶段。在政策层面,国家通过发布了《新一代人工智能发展规划》《汽车产业中长期发展规划》等文件在推进标准和法规、突破关键技术等层面做了具体规划。在整体战略层面,国家发展和改革委员会(以下简称“发改委”)、国家互联网信息办公室(以下简称“网信办”)等十一部委于2020年2月联合发布《智能汽车创新发展战略》,提出了智能汽车下一个五年发展战略,明确我国发展智能汽车的战略愿景和主要任务。到2025年,智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系将基本形成。智能汽车持续发展的驱动力来自政策、经济、社会、技术等多重因素的共同推动,尤其是通信技术和人工智能的发展增加了智能汽车的发展速率。
智能汽车以自动驾驶技术、车联网技术为基础。针对自动驾驶发展应用,交通运输部专门出台了《关于促进道路交通自动驾驶技术发展和应用的指导意见》,政府大力促进智能汽车、网联汽车封闭测试,开放道路测试系统的建设。当前,已有近30个城市开展了相关系统建设,发放测试牌照超过400张,认定了7家自动驾驶封闭场地测试基地。与此同时,自动驾驶市场正在吸引更多优秀企业加入,造车新势力数量持续增加,技术研发热情高涨,自动驾驶感知层的高精度地图、激光雷达、控制层的车载计算芯片等近几年都取得了很大的进展。
(二)新型道路基础设施建设蓬勃发展
自2020年以来,党中央、国务院密集部署新型基础设施建设。《2020年国务院政府工作报告》将“两新一重”作为2020年重点任务。交通运输是新型基础设施与传统基础设施融合发展的重要领域。2020年8月,交通运输部印发的《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》,提出:一是打造融合高效的智慧交通基础设施,以交通运输行业为主实施。以智慧公路、智能铁路、智慧航道、智慧港口、智慧民航、智慧邮政、智慧枢纽及新材料新能源应用为载体,体现先进信息技术对行业的全方位赋能;二是助力信息基础设施建设,主要是配合相关部门推进先进技术的行业应用,包括5G、北斗卫星导航系统和遥感卫星、网络安全、数据中心、人工智能(如自动驾驶)等;三是完善行业创新基础设施,主要是科技研发支撑能力建设,如实验室、基础设施长期性能监测网等。
具体而言,包括5G、北斗三号、ETC和数据中心在内的各种新型基础设施得到快速发展,5G的推进速度超过计划。据工业和信息化部(以下简称“工信部”)发布的数据,2020年我国大概新增58万个5G基站,共建共享5G基站33万个,年初制定的所有地市都有5G覆盖的目标已经实现。得益于5G技术的连续广域覆盖、热点高覆盖、低功耗连接和低时延高可靠性四大特性,5G在自动驾驶、交通感知网络中的作用越来越重要,且在深圳外环高速、湖南长益复线等部分“智慧高速”项目中已有落地应用。此外,北斗三号全球卫星导航系统于2020年7月31日正式开通,北斗三号终端数量持续增长,逐步应用在自动驾驶、交通管控等方面。全年关于加快推进ETC应用的利好政策频出,ETC和各种新型基础设施的应用快速向智慧交管、智慧公路、智慧停车等市场扩展。
(三)新能源汽车持续推广
2020年,国家出台多项政策鼓励新能源汽车发展,降低了新能源企业的进入门槛,提高了产品要求,完善了强制性标准。2020年10月,国务院常务会议通过了《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,为我国未来15年的新能源汽车发展打下了坚实的基础。与此同时,地方政府也纷纷出台政策以鼓励新能源汽车消费,国家与地方的政策体系逐渐成形,给予了新能源汽车行业发展极大的支持。
此外,财政部、工信部等四部委为推动公共交通等领域车辆电动化,包括城市公交、道路客运、出租(含网约车)、环卫、城市物流配送、邮政快递、民航机场及党政机关公务领域符合要求的车辆,于2020年12月发布《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》。
2020年,我国新能源汽车销量136.7万辆,同比增长13%,其中BEV(Battery Electric Vehicle,蓄电池电动汽车)、PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,插电式混合动力汽车)的销量分别为91.04万辆、20.09万辆。特斯拉Model 3、五菱宏光mini、比亚迪-汉及欧拉黑猫等高端、低端车型均实现了销量高增长。我国新能源汽车产销量连续6年位居全球第一,累计推广超过550万辆。此外,我国纯电动乘用车技术水平不断提升,尤其是续航能力和电耗水平进步显著。据工信部推荐目录统计,2017年第1批推荐目录中纯电动乘用车型平均续航里程仅211.6千米,持续提升到2020年第7批推荐目录中的391.4千米,3年半时间,续航里程提升85%,极大地缓解了“里程焦虑”。新能源汽车电动化、智能化技术显著提升,基础材料、基础零件、电机、电控、电池及整车各方面都取得了实质性突破。
(四)智慧公路建设应用积极发展
2020年,我国智慧公路建设取得阶段性进展。2020年8月31日,G5517长益北线高速正式开通,长沙市建成了我国首条支持车路协同自动驾驶的智慧高速;2020年底,成都至宜宾高速公路全线建成,项目总投资246亿元,全长约157千米,采用双向六车道高速公路标准建设,为四川省设计标准较高的高速公路之一。智慧公路正成为公路行业研究和应用的热点领域。交通运输部在9省市开展的新一代国家交通控制网和智慧公路试点工程持续推进,推动了公路数字化、网络化、智能化发展。构建交通基础设施网、感知通信控制网和绿色能源网深度融合的智能公路网,越来越成为共识。高速公路智慧云控平台助力高速公路信息系统升级。在以三大机电系统为代表的高速公路信息化建设基础上,与“互联网+”、大数据、云计算、物联网、人工智能、移动互联等新一代信息技术充分融合,实现了高速公路感知监测、运营管理、出行服务的全面提升。
(五)一体化出行服务蓬勃发展
近年来,交通、旅游等各类信息充分开放,一体化出行服务蓬勃发展。政府倡导“出行即服务”(MaaS)理念,以数据衔接出行需求与服务资源,鼓励各类交通运输客票系统充分开放接入,打造数字化出行助手,为旅客提供“门到门”的全程出行定制服务。推动“互联网+”便捷交通发展,鼓励和规范发展定制公交、智能停车、智能公交、汽车维修、网络预约出租车、互联网租赁自行车、小微型客车分时租赁等城市出行服务新业态。
2020年以来,一体化出行服务平台被各省市政府愈加重视,北京、上海、广州等城市纷纷布局建设各自的出行服务平台。同时,互联网企业在此方面有着天然优势,如高德、腾讯、百度等纷纷加入,通过汇集各种出行方式、提供统一服务入口及与政府合作的方式发布各城市出行服务解决方案。
(六)交通运输治理现代化加快推进
交通运输高质量发展离不开行业治理能力现代化。2020年,交通运输部对交通运输治理体系和治理能力现代化再次做出战略性规划,明确提出:到2025年,交通运输高质量发展的制度体系基本形成,行业现代治理能力和治理效能明显提升,有力支撑交通强国建设,服务现代化经济体系建设和民生改善的作用更加突出。
2020年12月底,国务院办公厅印发《国务院办公厅关于交通运输综合行政执法有关事项的通知》,要求各部门按照公开透明高效原则和履职需要,制定统一的交通运输综合行政执法程序规定,明确执法事项的工作程序、履职要求、办理时限、行为规范等,消除行政执法中的模糊条款,压减自由裁量权,促进同一事项相同情形同标准处罚、无差别执法。
要实现交通运输治理能力现代化,需要政府、市场、社会等多方协作。2020年,多地开展相关试点工作。3月起,重庆市利用丰富的交通数据资源,依靠交通仿真决策、人工智能、大数据分析、并行计算等领域的理论知识、关键技术、硬件资源与软件产品,制定了重庆市交通系统虚拟仿真平台升级方案,借助城市虚拟交通仿真技术,实现对重庆市疫情期间交通管理措施的定制化分析与方案优化。上海市也正在全面推进城运系统道路交通管理子系统(IDPS系统)建设,着力构建“路网可计算、人车可测量”的精细化、智慧化交通管理新模式。该系统建成后不仅能实时掌握路网动态交通流,更好地分配路权、诱导交通,还引入了“虚拟停车场”这一概念,通过智慧停车、共享停车,缓解停车难题。同时,“智慧交通”项目规模扩容、功能升级,“电子警察”执法进一步规范,目前,交通非现场执法占比已达到45%。
(七)综合交通大数据一体化创新发展
各种运输方式智能化一体化趋势加快。通过将城市空间中地面、地下和高架交通相组合,将道路、铁路、水路、空中交通等交通形式相结合,多城市正在积极打造各自的现代化城市立体交通系统。青岛市通过全自动化码头、智能化高速机场连接高铁通道建设海陆空四维立体交通。其他城市,如扬州市的水路空铁四位一体交通,成都市站城一体化交通,重庆市五线一区公交化列车运营也在建设中。
与此同时,伴随着各种运输方式的智能一体化发展,综合交通大数据需要进一步创新,交通运输部门所采集的交通数据在种类、规模方面,要远胜于交通管理者所获取的信息,在交通数据、交通信息的商业化经营前景方面,也要远高于前者。目前,大数据在综合交通运输各业务领域均有广泛应用,且得到了高度重视。在政策方面,交通运输部印发了《推进综合交通运输大数据发展行动纲要(2020—2025年)》。纲要指出,以数据资源赋能交通发展为切入点,推动大数据与综合交通运输深度融合,有效构建综合交通大数据中心体系。
目前,各省市的综合交通大数据中心一般被包含在交通运行监测调度中心(Transportation Operations Coordination Center,TOCC)中。TOCC覆盖所有道路、水运、航空、铁路等在内的大交通,数据养分最为充分,信息最为全面。四川省市两级已基本完成1.0版本建设,其他省份如河北省、陕西省的TOCC建设也尚在推进中。各地TOCC的功能定位、呈现形式、实现路径虽不尽相同,但都围绕综合交通运输协同化运行和一体化服务这一本质目标,进行了因地制宜的有益探索。下一步将规范数据标准,加强数据汇聚,挖掘数据能力,使之有效支撑综合交通运输决策管理与服务。
二、发展趋势
基于当前现状,我国智能交通的未来发展趋势将呈现以下五个特点。
(一)加速新技术与交通行业深度融合
智能交通系统是通过将多种先进技术有效集成并运用于整个交通运输管理体系,实现大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合运输和管理系统。智能交通系统的核心在于如何实现多种技术的有效融合。不可否认的是,大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新一代信息技术的快速发展,已经为智能交通的技术变革提供了重要的技术支撑。但仍需要指出的是,我国的智能交通尚处在起步阶段,存在新兴技术与交通行业融合不足、不深入的突出问题,这极大地制约了智能交通应用领域的拓展。在推进智能交通持续性高质量发展的大背景下,迫切需要构建一套新兴技术与智能交通深入融合的完整体系,做到全面统筹并发挥各种新技术优势,政企学研协同推进新兴技术为智能交通赋能,重点解决不同技术之间互通不充分、无法有效整合的难点问题。
具体而言,对于智能交通的服务和管理两大基本系统,需要做到:应用大数据、云计算等信息技术建设智慧服务系统;发挥物联网、计算机视觉等技术优势实现智能化服务,实现传统服务功能的自主、健康、数字化转变,同时深度融合车联网、电力网、智慧交通网,提高能源利用和交通运输效率,满足旅客出行、货物运输的动态要求和实时响应;依赖5G、超级计算、人工智能的协同赋能打造智慧管理系统。联合精细管理主要在于高效集中调度关键资源,通过新兴技术的融合应用,利用“智”力代替人力,极大提升管理水平。
(二)建设综合交通运行精准感知体系
随着智能交通与交通信息化建设的持续推进,以TOCC为代表的综合交通运行监测服务的常态应用得到广泛重视,并逐渐发挥实效。但在交通数据和应用整合的不断推进过程中,如何实现交通运行的精准感知是难点和痛点问题。尽管部分城市交通运行动态数据体系已经初步形成,但由于缺乏建立规范统一的智能感知体系,出行服务能力不足、建设服务机制不健全问题依旧突出。在新模式新要求下的运行动态感知能力将严重影响动态监测精细化管理水平,关系到智能交通能否全面高效发挥作用。要建设完善的、可行的综合交通运行精准感知体系,需要做到以下三点:一是统筹资源,建立全社会资源统筹利用的共享互惠机制,进一步完善综合交通运行监测体系,特别是云计算、人工智能、高精度位置服务等新一代信息技术的蓬勃发展及其与交通行业的深度融合,为综合交通运行感知体系的构建和完善提供了更好的技术环境,为此应牢牢把握和充分利用难得的发展机遇;二是精准感知,交通运行动态感知应坚持注重感知质量,始终严格把控感知精度,积极推进实时的、精准的、精细的感知系统建设,持续深入“个人出行链感知技术”的深度发展;三是协调调度,建立并逐步完善协调联动工作机制及其技术支撑体系,加强综合交通运行服务体系顶层战略设计,建立政企联动的出行信息服务模式,形成普遍性、基础性、公益性服务与社会化、个性化、增值化服务良性互动的局面,切实提升协调指挥调度能力。
(三)打造智能化一体化出行体系
智能交通的一个重大任务是,实现从传统的人适应系统的局面到新型的系统适应人的形式的重要转变,要坚持以人为本,系统服务于人的发展理念,需要强化打造智能化一体化的出行体系。打造完整的智能交通出行体系并将智能交通的有益成果惠及于民,需要充分依赖数字化发展的红利,以数据为关键要素和核心资源建立智能化综合分析平台,有效融合多种先进技术,积极推进个人出行推荐一体化服务,利用自动驾驶、智能网联、车辆协同等新兴技术赋能智慧交通技术的发展,提供数字化出行助手,形成低碳化、智能化的出行服务体系新格局。
与此同时,完善的出行体系需要全社会方方面面资源的共同参与,在宏观战略和重要规划的引领和指导下,政企学研应协同推进智能化一体化出行体系的研发和应用,努力提升百姓出行体验。具体而言,政府作为大局的把控者和统筹者,应以创新推动和政策支持为出发点和落脚点,积极引导企业树立完善的智能化一体化出行体系的整体意识,促进各方资源的共建、共享;企业是服务产品的重要开发者,应充分研究百姓出行的实际需求和难点问题,审时度势、有的放矢地积极研发智能化一体化出行服务产品,提供新态势新模式下的全出行链的信息服务,并深入推进有益成果的落地和应用;大学和研究机构是重要的创新发起点,攻克发展智能化一体化出行体系的重要技术问题应是科研创新的重要任务,广泛树立研以致用的科研意识、努力将科研成果转换为实际生产力、全面提升交通出行信息服务系统是学研的长期性目标。
(四)完善安全保障机制快速反应
智能交通发展的最终目标是,实现人和物的安全高效转移,建立健全完善的安全保障机制势在必行。要做到安全保障机制快速反应,为智能交通持续发展提供充分保障需重视以下三个方面的问题:
一是构建和完善安全保障快速反应评估与论证体系。安全风险评估与论证是防范安全问题的重中之重,也是传统交通体系转向智能化的前置性课题,优化潜在问题前瞻性风险评估和论证制度旨在支撑交通安全生态治理,维护和重建安全系统的快速响应能力,使得可能出现的安全风险降至最低点,最大限度地减少事故发生隐患。
二是优化和完善交通安全风险监管与监测体系。线下监管与线上监测是防范安全风险的两大利器,不仅要充分利用大数据、云计算等信息技术对安全问题实时、全方位的监测功能,还应发挥基础设施自检能力及相关部门的实地监察作用。有效的安全监管是提升现有交通安全水平、减少安全风险周期发生率的关键抓手,也是智能交通安全发挥效益的重要枢纽。
三是着力打造安全保障惩戒体系。科学的风险评价体系与公平的追责机制是防范交通风险的防火墙。强化安全失范行为的惩戒机制,要注意区分引起问题的阶段性主体责任,严肃追责造成交通安全损害的部门或个体,实现安全问题追责的公平正义。另外,建立安全保障机制快速反应需要特别注意杜绝以“集体行动逻辑”推卸安全责任的不良做法。为防范终身追责机制的虚设,应完善相应的责任追究制度,真正做到有责可查、责任到位的规范化体系。
(五)构建多式联运现代化综合交通体系
“多式联运”这一概念已被提出多年,《交通强国建设纲要》更是明确提出要“推动铁水、公铁、公水、空陆等联运发展,推动交通发展由各种运输方式相对独立发展向更加注重一体化融合发展转变,构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通体系”。但客观地说,从目前的发展来看,多式联运实施效果并不显著,资源浪费和效率不高问题依旧突出。面向新时代智慧交通网络,着力打造互联互通、无缝对接、安全便捷、绿色智能的海陆空铁立体多式联运现代化综合交通体系重点发力方向应包括如下四个方面。
一是健全交通互通枢纽设施体系,统筹规划建设多种运输方式快捷高效换乘和集疏系统,优化综合运输通道布局,全面深化多式联运综合交通体系基础保障,确保发展多式联运模式的基本设施支持到位。
二是建立现代化智能交通信息开放共享机制,铁水、公铁、公水、空陆等部门两两之间的信息应做到及时、精准、互通,多式联运交通综合调控平台实时统筹协调,以管理服务信息化为突破口,促进物流降本增效,加快打造立体联网、内外联通的现代综合新体系,实现旅客、货物的高效服务和运转。
三是构建多式联运转运模式的无缝衔接体系,以运营形式数字化、专业化、智能化为重点,实现多种运输方式全时空全方位高效共同作用,谋定后动、谋定快动,着力推进“1小时经济圈”快速通勤目标,细化、实化推动多式联运高质量发展的重点体系构建。
四是推进典型试点的代表性示范建设,推动以典型带动全体的发展模式,发挥多式联运现代化综合交通系统在建设现代流通体系、畅通经济循环中的重要纽带作用,努力实现国内大循环和国内国际双循环战略链接。