智慧交通与汽车智能化构建“交通强国”

智慧交通正在成为新基建的主力军，伴随着新能源汽车和汽车融入智能制造产业链的结构性深化，智慧交通产业构架成为中国经济发展进入新常态下融入碳中和、碳达峰的绿色发展和以新基建为代表的的中国智能制造的产业布局。新能源汽车的动力电池技术的逐步优化带来的脱碳优势的尝试和全方位硬件技术拳头产品参与汽车生产制造环节的智能化，形成新时代中国道路智慧造车产业链的初步产业构架。智慧交通不仅可以助力新基建与传统基建融合，还将推动智慧城市建设，推动我国实现“交通大国”向“交通强国”的升级。

智慧交通、治理能力现代化、无人驾驶

国务院印发“十四五”现代综合交通运输体系发展规划。规划提出，提升交通运输领域信息传输覆盖度、实时性和可靠性。加强智慧云供应链管理和智慧物流大数据应用，精准匹配供给需求。有序建设城市交通智慧管理平台，加强城市交通精细化管理。在这个过程中，车企和消费者、政府等主体交通参与者以不同的角色进入汽车智慧交通的布局中，让交通基建具备感知能力、实现智慧决策的管理方式、提高运营效率、提升服务体验。加速传统交通发展模式走向基于数据与科技的新型智慧交通，主要经由互联性、电动化、无人驾驶、智能出行等四个方面实现，并伴随汽车智能化探索逐步实现智慧交通的运行方案和应用场景设计。

一、互联性、电动化、无人驾驶、智能出行构成智慧交通发展路径

当前的智慧交通产业结构是以智慧出行系统的建立和完善为前提的。智能出行是指利益相关方借助数据和互联技术建立的高效、可持续的客运和货运生态系统。智慧出行的系统应用从乘车码到城市公共交通，从自动驾驶、5G车路协同、交通大数据到城市交通管理，以及从智慧高速、智慧港口、智慧航空到城际交通运营等方面都有展现。

智慧交通的互联性。随着数字服务日益多元化以及按需功能的涌现，汽车操作系统成为新车型的布局重点，智慧交通实现了汽车硬件设备和软件端口的人机互动实现互联，将车、路、云、网完美地融合在一起构建智能交通生命体。从互联的角度来分析，现代车企经过较长实践的人机技术方面的改进，缓解了芯片的压力，在互联服务内容和用户体验上进行了多番尝试。

首先，从汽车系统/电子电气架构上进行底层端口设计，完善电器架构的操作便携性。其次，网络基础设施的搭配是实现人机互动的关键。从消费者角度进行一些实用性和娱乐性内容嵌入成为改进当前驾驶平台的智能体验的关键要素。比如，中控大屏的硬件配置同步实现了车载导航和视频音频娱乐的消费场景探索。第三，从汽车载体的年轻化考虑进行年轻人口市场占有。通过“数字化消费者”的人口占比实现汽车企业的消费品现代化改造，使之适应年轻人的消费习惯并占有未来市场。第四，免费的基础服务构成了智慧交通体系的客户服务系统。当前很多电商平台委托所谓人工智能系统实现自身客服托管，但其实降低了用户体验。通过车企平台的线上或者线上的人机互动与真人温情反馈，能够改变互联机制，更好搭配智慧交通管理。最后，智慧交通从法规方面来看还不是很完善。智慧交通需要依托互联功能成为强制性标准的时间和应用范围，所以必然存在一个数据共享和隐私法规范围的界定诉求。后续相关监管机构需要对智慧交通方面的数据采集和用户隐私进行法律层面的制度设计。

智慧交通的电动化。智慧交通的电动化潮流，根源是随着现代社会对于化石能源的有限性和碳排放的焦虑，实践清洁能源的出行场景覆盖的动力机制探索被锁定在各种电力能源的电动车技术发展以及电池储能相关革新成为主流社会普遍认同。

从汽车驱动能源的电动化的角度来分析。首先，以电力技术方面来说，电池和动力系统性能成为限制电动汽车发展的主要因素。无论是铅锌电池、碳酸锂电池、镍钴锰电池还是氢能源水解电池，都是电力机制在电池上的不同探索方向。能源供给方面更多的视角主要在电力支撑的小型化和储能效率的最大化方面进行核心技术开发。在动力供给总成上，依托当前机械设计改革和发动机设计理念的创新，实现电力动力和发动机动力总成仍然是当前需要克服的重难点。第二，汽车电动化的普及面临电动汽车的可制造性和产能的双向限制。电动车的生产零件相对多样，即使特斯拉已将相关电力技术和充电桩技术开源，生产环节的系统化和电力系统的模块化仍然需要较长时间的整合，无法实现较快速度的大规模工业化生产，在市场供给不足和手工装配的既定条件下产能不足导致市场覆盖不够，进而无法形成规模效应降低采购成本。第三，充电基础设施不完善。电动汽车的使用体验中，用户最关心的就是电力续航的部分。如果无法实现充电桩的硬件配套，就难以形成链式交通场景，电动汽车的驾驶范围也就受限制，变身“老头乐”的买菜车。第四，消费者角度并未形成电动车的高端化认知。高端/早期消费群体规模效应不明显，虽然宝马、奔驰、玛莎拉蒂等车企陆续推出电动款高端汽车，依托原有汽车底盘进行车辆动力系统置换，但“理性绿色”消费群体规模并没有较大规模的增长，即使经济性在部分级别中，纯电动的总拥车成本低于燃油车。第五，从法规和奖励机制方面来分析。电动汽车的推广有利于政府实现目标排放水平，基于碳中和和谈达标的需要不同地市推动纯电动/插混激励措施，北京、上海等城市也有燃油车相关禁令限制，并完善充电桩建设借助V2G/V2X充电带来的额外收入/成本节约来推动电动汽车的市场覆盖。

智慧交通无人驾驶和智慧出行探索。使用私人交通工具出行的偏好阻碍了智能出行增长，但各城市都在鼓励开展新的运输模式试点，并形成自身的公共领域无人驾驶和智慧出行的设计。

从智慧交通的无人驾驶汽车的探索的角度来分析。首先，技术方面需要按用户比例划分的ADAS能力并在终端设备商增强数据处理能力。其次，从驾驶员交互上需要匹配网络和交通基础设施实现终端的定位与驾驶员真实坐标相吻合，并且智能判断路况进行备选道路支持。第三，消费者角度的无人驾驶体验，L4级客运系统和机器人出租车全面进入试点阶段。特斯拉等高速定速巡航和跟车模式也是无人驾驶技术的新突破。在自动驾驶和车路协同领域，腾讯基于边缘计算搭建的5G车路协同平台、交通云控平台以及V2X数据服务引擎，打通人、车、路、云数字闭环。目前，在北京首钢冬奥园区已经做了5G边缘计算的车路协同场景验证。同时在自动驾驶领域深度合作，利用虚拟仿真技术加速长沙开展智能网联汽车仿真实验项目，助力建设国家智能网联汽车(长沙)测试区。

从智慧交通智能出行实践来分析。首先，技术方面的智慧终端普及。智能手机渗透率和汽车的加载终端的GPS、倒车雷达等终端设备的匹配，使得汽车的整体智能化提升，综合运用数据判断形成车辆导航和自动倒车入库已经成为趋势。其次，智能服务获取便利度和车队可用车辆数量也在逐步完善。蔚来电动车的线下电力站免费更换电池等服务改良了电力不足的服务场景支持，以消费者角度出行模式间的衔接水平。第三，智慧交通出行产品灵活定价，以最大化车辆利用率和可用车辆数量，经济性总拥车成本优于私家车。滴滴、嘀嗒等出行平台或者快车拼车业务，本质上也是通过算法匹配出行需要，实现司乘双方出行的便利性。第四，政府激励措施和日益丰富的车型选择提振了电动车需求，行业爆发点近在眼前。

二、汽车智能化与新能源造车产业结构重组

当前中国汽车智能化的发展有着较强的驱动力，目前来看受三方面因素影响。第一个是整车缺芯缓解所带来的整车销量的提升，第二是智能化包括网联化带来的增量。另外一个是汽车电动化带来的增量。

国产芯片替代开始论述智能驾驶。智慧交通需要芯片加高精度定位感知，算是一个细分的赛道，精度定位加惯导组合导航的硬件，涉及到天线、芯⽚、模组、板卡和融合算法并考虑智能驾驶还有ADAS需求。无人驾驶配送是自动驾驶技术目前正在落地的一个场景，但是一个硬件总有坏的时候，软件也有可能有BUG，如何在这种情况下保障安全，智能驾驶的安全逻辑主要还是聚焦到终端硬件上。国外的像高通、国通，国内的像联发科、紫光，都有先天性的优势或者机会。第一条是增量的逻辑，汽车智能化带来的需求增量，导致产品的价格逐渐在降低，使原来专业级的传感器能够作为普通的传感器应用。第二个是国产化替代逻辑，其实这几年国内厂商在芯片模组、板卡相关领域开始出现技术突破，并形成了产品的代际追赶，具备一定的国产芯片替代逻辑。依托于传统测绘业务的高精度位置服务商，涵盖北斗星旗下核⼼星通，以及华特导航、中海达这些企业具备硬件技术储备。

此外，随着智能驾驶性能的提高，解放了⼈的驾驶体验中的双眼驾驶操作，把更多的时间用在体现⼈车交互。目前来看，从l1到l2到l3的驾驶，未来还有l4、l5，目前主要集中在l2到l3⾃动驾驶或者辅助驾驶的环节。第二，整个座舱属于⼈和车之间的交互进行了智能化，包括以软件为导向的，比如操作系统，更多的可能电子行业关注的硬件创新，比如以特斯拉为代表的更大的屏幕，也包括像HUD抬头显⽰，这个是从战斗机IE引进来的，再⽐如各种更加一体化的仪表盘，智能化的电子化的仪表盘等等。都是围绕着智能化条件进⾏的开展，分为不同的条线进⾏展开。车就相当于第三空间，而智能驾驶的前提就是整个驾驶的环节的数据化。从传感层来看，基本上是以特斯拉为代表的纯光学算法方向。另外一种就是混合方向需要激光雷达，超声波雷达再加上光学，这种混合起来取得更高的安全性。

目前来看光学算法派的优势明确。成本比较低且能够通过OTA升级来改进的算法。首先，软件的升级相对来讲是⽐较容易，硬件的升级可能往往需要更高的费用，所以相对难度大。而且依托较高算力也会消耗更多的电，所以对于续航有一定程度的影响。第二种方式就是激光雷达，激光雷达造价较高，但逐渐形成规模化。从机械式的到固态的激光雷达成本从几万块下降到以千为级别的单位。这两种是各有优势，但长期来看，随着技术的成熟和规模的扩大，硬件的成本下降的空间会更大，所以激光雷达未来的成本就不会像现在这么高，⽽且算法也逐渐成熟。激光雷达大概率是未来发展的趋势，长期是看好激光雷达毫米波雷达、超声波加上光学的综合方案。

公司方面，亚联发展的智慧专网领域主要为能源、交通等行业提供信息通信技术解决方案，公司客户遍布全国20余个省、市、自治区，服务范围覆盖全国，2021年上半年交通行业的营收占比达到20%;设计总院的智能与信息化系统工程业务主要是智慧交通方面的工程，已设立数智化事业部，负责智慧交通、智慧城市、BIM等数字化、智能化方向的技术研发和业务拓展;深城交聚焦于城市交通领域，以交通大数据分析为基础，为客户提供城市交通整体解决方案，包括规划咨询、工程设计和检测、大数据软件及智慧交通等。

汽车电动化的造车新势力重构新能源智能汽车产业集群，建设重点已经形成新能源汽车、智能网联汽车、传统燃油车改造三个路径并行布局，并通过基础设施-建设和运行-零部件供应-整车设计和生产-汽车零售-汽车金融-车队运营-出行和服务销售等业务新能源化拆分实现汽车造车的全产业链重构。

新能源汽车的产业建设，以纯电动汽车和氢燃料电池汽车为方向。重点加快电池、电机、电控及氢燃料电池系统、核心部件和电池再回收的技术攻关，实现关键核心技术的自主化和产业化。加强新能源和清洁能源车辆、船舶等推广应用，推动船舶LNG加注站加快建设运营，深入开展城市绿色货运配送示范工程。开展绿色出行创建行动。推动在重点区域高速公路服务区、客运枢纽等建设充电桩、充电站。发布交通运输行业重点节能低碳技术推广目录。积极做好行业公共机构节能工作。比如一些地方政府也在尝试通过新能源汽车产业园引进，提高本地的新能源汽车发展进度。广州就通过中新国际科技创新合作示范区加大整车企业引进力度，重点加快小鹏汽车智造基地、宝能新能源汽车产业园建设，鼓励广汽本田等传统车企导入纯电动汽车，加快氢燃料电池车型研发和产业化，推动新能源车型快速产业化。

随着社会汽车保有量的增加，能源、环境、交通安全等问题突出，智能网联汽车的基础建设，紧抓智能化、网联化发展趋势明显，面向车规级芯片、电子集成系统、车载智能终端、信息安全等关键领域，引进一批技术领先的重点企业。依托5G车联网(智能网联汽车)先导区建设，加快发展智能网联汽车产业生态体系，分阶段、分区域推进现有道路基础设施的适应性改造和智能化基础设施建设。

2021年全国有10余个省市出台了车联网相关的工作安排，20余个城市和多条高速公路已经开展了车联网的改造升级。智能网联汽车是自动驾驶技术与互联网通信技术相互促进、共同解决交通出行问题的融合解决方案。在电动车充电桩等匹配上的公司层面，亿嘉和为电力系统提供以数据采集处理为核心的智能巡检机器人产品和智能化服务，实现输电+变电+配电各环节、天上+地面+地下全范围运检覆盖，维护电力设备、设施的安全稳定运行，提升供电效率;许继电气主营电力系统设备的研制、生产，核心产品覆盖电力系统各个环节，产品分为智能变配电系统、直流输电系统、智能中压供用电设备、智能电表、电动汽车智能充换电系统等。

推动传统燃油车轻量化发展，提升传统汽车生产形成机械化智能化产业链，提高汽车工业现代化水平。现有汽车产业改造和传统产能革新方面，吉林长春一汽重启红旗品牌新活力，推出年轻化红旗H5等热销单品并推出电动款，一改品牌老气形象。广东则依托广汽本田加大智能化改造力度，积极向个性化定制、整体解决方案等高端服务发展;推进先进燃油汽车和混合动力汽车研发生产，重点发展动力总成、变速器、电子控制系统、轻量化部件等高端零部件。

智慧交通平台设计与智慧交通场景应用

智慧交通是新型基础设施建设在交通行业的反映。加速发展的新型基础设施是新技术、新生产要素在全社会广泛普及的必要物质基础，智慧交通的新产业也是新产品、新业态、新经济部门快速成长的关键支撑。与内燃机车等流水线生产的汽车工业经过百十年的演化发展而逐渐成熟不同，智慧交通和其交通载体的新能源汽车设施是近些年随着传感器和地图工具等产业成熟化才出现的，其主导技术、产品形态、市场需求、配套产业、商业模式等都处于培育阶段，尚未稳定成型。

从概念界定上，智慧交通是在智能交通的基础上的产业整合。在未来交通的智慧交通体系中交通领域中，充分运用物联网、互联网、云计算、人工智能、自动控制、移动互联网等技术，对交通管理、交通运输、公众出行等交通领域全方面以及交通建设管理全过程进行管控支撑，并从创新交通建设、数字交通管理、城市交通营运和交通出行服务等四个具体场景中综合掌握交通综合监控和指挥、交通安全管理与应急、综合智能缓堵整治等智慧决策方案，让用户出行更安全、更便捷;让货物运输更高效、更经济。

智慧交通通常包括：智慧交通基础设施、智慧化交通出行、智慧化交通调度和指挥、智慧化道路交通管理、智慧化港航管理和智慧化路政管理等方面。

智慧交通的基础设施建设伴随着交通技术的整体积累。“公共交通出行大数据平台”的构架需要大数据、AI、腾讯云、5G和GIS等在内的5大基础设施。相应硬件设备和软件技术的整体升级过程，需要有一个自动驾驶技术的综合储备并以融合通信、互联网+和物联网技术为基础。将交通运输科研平台纳入国家科技创新基地布局建设并基于物联网顶层架构设计，集语音、视频、GIS、数据、集群业务为一体。经过智慧交通的管理系统信息决策，使交通系统在区域、城市甚至更大的时空范围具备感知、互联、分析、预测、控制等能力，以充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运输能力。深化国家综合交通运输信息平台建设，推动综合交通大数据中心体系建设，深入推进大数据共享和开放。在城市交通营运方面：在智慧园区，城市交通枢纽，公交、地铁等城市公共交通，航空、港口等城际交通，智慧停车等重要场景，进行智能化数据分享和智慧交通方案匹配，助力交通运营企业降本增效。

智慧化交通出行方面，基于MaaS等综合出行服务组织交通。通过车流数据服务、交通大数据及城市级仿真等实现车路协同、自动驾驶、以及交通云控构造智慧交通出行模式。数字化轨道交通、无人化运营管理、智能化运维控制、场景化应用服务等多个方面智慧升级，北京、上海等地轨道交通开始出现无人驾驶列车线路，自动驾驶在轨道交通领域的率先应用。路政管理上，深圳市主动优化信号配时，信号灯“随机应变”，年内共完成35万余次配时优化调整，启亮627个新改建路口，设计并实施安全绿波41条。腾讯联合交通部路网中心发布交通行业首个“高速公路数字化运营云平台”，助推高速公路智慧化运营。

智慧交通平台致力于提高行业用户日常指挥调度效率和应急处置能力。智慧交通平台是国家重要安全项目，该系统基于国家新基建战略指引，从从技术和应用方面培育技术和市场储备。藉此完善人员调度延伸到资源和人员的协同指挥，实现物联系统与通信系统的多维度、跨界调度，为出行者提供全方位的交通信息服务和便利、高效、快捷、经济、安全、人性、智能的交通运输服务，建成"髙效、安全、环保、舒适、文明"的智慧交通与运输体系，大幅度提高城市交通运输系统的管理水平和运行效率，为交通管理部门和相关企业提高及时、准确、全面和充分的信息支持和信息化决策支持进而达到“精细管理、精准预警、精确应急”的指挥调度新高度。

智慧化道路交通管理。智慧化道路交通管理主要通过建设基于政务外网的交通数据共享交换平台和集开发、配置、部署、管理、监控、安全于一体的数据交换全生命周期管理平台，实现视频数据汇聚。在数字交通管理方面：交通运输部也在推动交通运输数字化转型。推进“云网融合”的公路网运行监测体系建设。通过视频结构化算法、智能化识别和发现车辆路侧停车、交通事故、占道施工等行为，提高交通事件处置效率。并聚焦智能交通大数据管理和应用，通过大数据、区块链、人工智能等技术，深入开展自动发现占道施工、路口死锁、货车禁行、交通事故等交通事件和交通违法行为并进行预警。在城市公共交通领域，一卡通和交通NFC卡等形式已覆盖29个省份直辖市、包括北上广深等240多个城市，支持BRT、公交、地铁、索道、轮渡等交通出行移动支付场景，用户数已超过3.5亿。基于5G的应用场景和产业生态试点示范的智慧化道路交通管理越来越多。

智慧化港航管理和智慧化路政管理。智能港航与路政体系由智慧高速、智慧停车、智慧航空、智慧港口等组成，交通领域是新基建的主力军也在落实项目。完善综合交通运输信息平台监管服务功能，尤其是推进智慧公路、智慧港口、智慧航道、智慧枢纽等新型基础设施建设试点，推动智能铁路、智慧民航、智慧邮政等示范应用。加快推动5G、人工智能等前沿技术与交通运输深度融合，深化北斗系统行业应用。持续健全自动驾驶技术和测试体系，组织开展自动驾驶、智能航运等先导应用示范。深化基于区块链的全球航运服务网络建设。实施进口电商货物港航“畅行工程”。加强船舶远程检验能力建设。优化调整运输结构，创新运输组织模式，持续推进大宗货物“公转铁”“公转水”等重点任务，深化运输结构调整示范区建设。推进货车车型标准化，全力推动完成京津冀及周边地区国三及以下排放标准中重型柴油货车淘汰任务。积极推进港口船舶岸电使用。深入开展港区污水、粉尘综合治理工作。研究开展船舶污染监视监测能力建设。继续实施“碧海行动”，建设基于区块链技术的全球航运服务网络。

当前，第四次工业革命蓬勃兴起，数字经济加速与实体经济深度融合。智慧交通就是将交通数据成为关键生产要素，推动车联网部署和应用，构建“车—路—交通管理”一体化协作的智能管理系统。整合进日常出行和公共服务的诸多场景中，通过驾驶技术的智能化演进升级，促进系统布局新型基础设施夯实现代化强国先进物质基础。

随着社会主义市场经济的不断发展，城市变得越来越智慧，交通出行作为城市运转的‘神经网络’，推动我国实现“交通大国”向“交通强国”的升级。利用数字化技术、新基建的手段，在智能交通领域提升信息平台运力整合能力，对传统交通基础设施和汽车制造产业进行进行智慧化升级，以管理能力现代化提升管理精度、运行效率和服务质量，真正做到人民交通为人民服务，可以让交通、出行产业释放出更大价值。

文章作者 | 中经数字经济研究中心研究员/逄锦华

来源：ITS智能交通