智慧交通未来发展之路.doc

立即下载 作者: 晴天？霹雳
上传时间: 2024-07-13
关键词: 交通 控制 时期 地面 发展 路权 驾驶 道路 时间 方法
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智慧交通未来发展之路——Cooperative Driving
人工智能产业研究院
18-06-0320:52
在现代社会，地面交通出行与我们每个人密切相关。在当前城市道路日益复杂和拥挤的情况下，如何保证交通出行的安全和便捷是国内外社会大众和科研工作者共同关注的热点问题。
▲图1.1924年德国柏林坡茨坦广场的五边
实现该目的的重要方法之一是实施有效的交通控制。很多研究者将 1914 年出现在美国俄亥俄州克利夫兰市（Cleveland，Ohio）的电气交通信号灯作为地面交通控制系统的真正发轫如图1。在过去的 100 多年中，交通控制从理论方法到产品系统都经历了深刻的变化。然而在日益增长的交通出行需求压力下，现有的交通控制方法已经逐渐达到性能天花板。今后的地面交通控制应该如何发展是摆在所有研究者面前的重要问题。
所谓道路通行权（Right of Way，简称路权），可理解为对特定时空范围道路资源的优先占有权和使用权。类似于铁路的轨道闭锁机制，地面驾驶同样需要保证在特定的时间和空间内，最多只有一辆车存在。换句话说，如果我们按照时间和空间两个维度，以最小时间和最小空间为分割单位，将道路资源划分为时空网格，那么，每个格子最多只能被一辆车占用。如果违反了这一法则，碰撞就会发生。
历史上的地面交通控制正是围绕着如何合理妥善解决路权竞争的问题而发展起来的。历经百年来的发展，交通系统大致经历了无控制时期、标识标线控制时期、单点定时交通信号控制时期、智能交通控制时期、车路协同时期和自动驾驶时期等几个阶段。图 2 的时间轴描绘了标志着这几个时期切换点的国内外典型事件所发生的年代。
▲图2.地面交通控制百年发展时间轴图
有鉴于此，我们从路权这个新的角度回顾了过去100多年地面交通控制发展的几个关键转变点，对比了各个时期交通路权的获取方式和性能。我们特别结合目前新兴的车联网、无人车和自动驾驶技术，探讨了基于规划分配或竞价获取的交通路权分配，分析了今后50年地面交通控制的发展方向。
1.无控制时期
最初，人们在遇到路权纷争时，往往遵从「先到先行，互相礼让」的基本原则。双方驾驶员根据各自目视的结果，决定由谁优先通过冲突区域，并按照默契各自驾驶。实际上，这也是从步行、骑马和驾驶马车时代起就遵循的基本路权决定方式。
但这一路权决定方式存在诸多问题：
1）该决定方式非常依赖
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