世界互联网大会期间,智能交通车路云数字孪生路口投入运行

科技   2024-11-20 22:13   浙江  

参数君导读:车路云数字孪生路口是一种利用数字孪生技术,通过车路协同和云平台实现交通管理与控制的创新解决方案。该技术通过高精度地图、雷达、视频等感知设备,结合边缘计算和AI算法,构建出一个与实际物理世界高度一致的虚拟世界,从而实现对交通状况的实时监控和管理。在2024年世界互联网大会乌镇峰会上,桐乡首个车路云全息实时数字孪生路口投入运行。据悉,该项目由桐乡携手蘑菇车联建设,该数字孪生系统准确率接近99.9%,车路云端到端应用时延小于0.1秒,支持C-V2X和5G-A两种通信方式,可结合各地不同基础设施条件进行部署,为自动驾驶汽车、公共服务车辆、多品牌家用智能网联汽车提供实时数据上车服务,在车端可以清晰准确看到路口全量动态信息。作者王芬旗

一、未来已来?

在 2024 年世界互联网大会乌镇峰会上,桐乡首个车路云全息实时数字孪生路口震撼亮相,成为全场瞩目的焦点。这个路口是桐乡与蘑菇车联共同合作的成果。蘑菇车联作为桐乡车路云一体化建设的核心合作方,在乌镇大道与二环北路的交叉口铺设了具备 “通感算” 能力的 AI 数字道路基站(MOGO AI Station),并与路侧感知系统(MRS)相互配合。该路口能够全天候、不间断、无死角地获取路口 300 米范围内所有交通参与者的动态信息,实时构建数字孪生系统,为范围内所有车辆提供实时数据服务。

这个数字孪生路口之所以成为焦点,一方面是因为其强大的技术实力。数字孪生系统准确率接近 99.9%,车路云端到端应用时延小于 0.1 秒,数据质量达到业界最高的 “双 SL3” 技术要求,充分满足车企需求。同时,蘑菇车联车路云网络率先支持 C-V2X 和 5G-A 两种通信方式,可结合各地不同基础设施条件灵活部署,为车路云一体化大规模落地提供有力支撑。另一方面,它为探索车路云一体化大规模应用提供了有力示范,使桐乡成为全国率先实现 “车路云三端融合” 的城市之一。

二、技术优势展锋芒

(一)高精度与低延迟

数字孪生路口准确率高达 99.9%,这意味着在实际应用中,无论是交通流量的监测、车辆速度的把控还是行人动态的追踪,都能做到高度精准。如此高的准确率为交通管理带来了极大的便利。一方面,它可以为交通规划者提供准确的数据支持,帮助他们更好地了解路口的交通状况,从而制定出更加科学合理的交通管理策略。另一方面,对于驾驶者来说,高准确率的数字孪生系统能够让他们及时获取路口的全面信息,大大提升行车安全性及效率。

路口横杆上的一双双“超级眼”。

位于乌镇大道与二环北路交叉口的全市首个“车路云一体化”路口。

端到端应用时延小于 0.1 秒的优势对于交通管理同样至关重要。在现代交通中,尤其是对于自动驾驶技术而言,信息的快速响应是确保安全的关键。低延迟可以让车辆在极短的时间内接收到路口的实时信息,从而做出及时的决策。例如,在紧急情况下,车辆能够迅速响应,避免事故的发生。同时,低延迟也有助于提高交通的流畅性,减少拥堵。

(二)通信方式灵活

数字孪生路口系统采用 C-V2X 和 5G-A 两种通信方式,极大地增强了与不同基础设施的兼容性和适应性。在实际应用中,不同地区的基础设施条件存在差异,单一的通信方式可能无法满足所有需求。而这种多通信方式的设计,可以根据各地的具体情况进行灵活选择和部署。

例如,在一些基础设施较为先进的地区,可以充分发挥 5G-A 的高速传输优势,为车辆提供更加丰富和实时的交通信息。而在一些基础设施相对薄弱的地区,C-V2X 通信方式则可以发挥其稳定性和可靠性的特点,确保交通信息的有效传输。这种灵活的通信方式为智能交通系统的普及提供了有力支持,使得不同地区都能够享受到数字孪生技术带来的便利。

(三)灵活部署能力强

数字孪生系统具有强大的灵活部署能力,可根据各地不同基础设施条件进行调整。这一特点为更多地方实现智能化城市管理提供了可能。不同城市的交通基础设施建设水平各不相同,有的城市可能已经具备了较为完善的智能交通设施,而有的城市则相对薄弱。

广州开萝大道全息路口项目,高新兴

数字孪生系统能够根据不同的基础设施条件进行定制化部署,充分利用现有的资源,实现最大化的效益。例如,在一些老旧城区,可能无法进行大规模的基础设施改造,但通过数字孪生系统的灵活调整,可以在不影响现有交通的情况下,逐步实现智能化管理。这种灵活部署能力不仅降低了成本,还提高了技术的可推广性,为全国更多城市实现智能化城市管理提供了借鉴和参考。

三、实际应用显成效

(一)为车辆提供实时数据
数字孪生路口为各类车辆提供了实时数据上车服务,这一功能具有重大的现实意义。对于自动驾驶汽车而言,精确的实时数据如同眼睛和耳朵,使其能够更加准确地感知周围环境,做出更加智能的决策。无论是道路上的障碍物、其他车辆的动态还是交通信号的变化,都能在瞬间被自动驾驶汽车获取并进行分析处理,从而确保行驶的安全与高效。
智能网联全息路口和数字孪生路口,高新兴
公共服务车辆同样受益于这一服务。例如,救护车在执行紧急任务时,可以通过数字孪生路口提供的实时数据,快速选择最佳路线,避开拥堵路段,为患者争取宝贵的救治时间。消防车也能利用这些数据,准确找到火灾现场的最短路径,提高灭火效率。而对于多品牌家用智能网联汽车来说,驾驶者能够在车端清晰准确地看到路口全量动态信息,如同拥有了一个 “智能导航助手”。即使是 L2 以下的传统车辆,只要安装车端 APP、手机端 APP,也能秒变智能网联汽车,享受 NOA(高阶辅助驾驶)级别的实时信息服务。

(二)提升出行安全与效率

用户反馈充分证明了数字孪生路口在实际应用中的卓越成效。在驾驶过程中,车辆能够准确获取路口的动态信息,显著减少了因信息滞后而导致的交通事故风险。数字孪生路口的高准确率和低延迟,使得驾驶者能够及时了解路口的交通状况,提前做出反应。例如,当车辆接近路口时,如果发现有行人正在过马路,驾驶者可以提前减速,避免碰撞事故的发生。

广州生物岛智能网联示范基地,高新兴

公共服务车辆在执行任务时也能依赖此系统获取最佳路线,提升工作效率。以公交车为例,通过数字孪生路口提供的实时数据,公交车可以优化行驶路线,减少停靠时间,提高准点率,为乘客提供更加便捷的出行服务。同时,这也有助于减少公交车的能耗和排放,实现绿色出行。此外,数字孪生路口还可以通过人工智能技术,对交通流量进行预测和分析,为交通管理部门提供决策依据,进一步优化交通信号配时,提高道路通行效率。

四、未来展望引期待

数字孪生路口项目无疑是对未来智能交通的一次大胆且具有深远意义的探索。它代表着科技与交通的深度融合,为未来交通的发展指明了方向。
随着技术的不断成熟与推广,我们有理由相信,未来的交通将变得更加安全。数字孪生路口的高精度监测和低延迟响应,能够为车辆提供更及时、准确的交通信息,帮助驾驶者和自动驾驶系统提前预判潜在危险,有效减少交通事故的发生。无论是车辆之间的碰撞,还是车辆与行人的冲突,都能在数字孪生技术的助力下得到更好的避免。
交通也将更加顺畅。通过对交通流量的实时监测和分析,数字孪生路口可以为交通管理部门提供精准的决策依据,优化交通信号配时,引导车辆合理分流,减少拥堵路段的出现。同时,灵活的通信方式和强大的部署能力,使得更多地区能够享受到智能交通带来的便利,进一步提升整体交通的流畅度。
而智能程度也将大幅提升。人工智能在数字孪生技术中的应用将不断深化,不仅能够预测交通流量,还能根据实时情况动态调整交通策略。车辆将更加智能化,能够自主与数字孪生系统交互,获取最佳行驶路线和决策建议。公共服务车辆的效率将进一步提高,为社会提供更加高效的服务。
总之,数字孪生路口项目为我们展现了一个充满希望的未来交通蓝图。在科技的不断推动下,我们期待着更加安全、顺畅和智能的交通时代的到来,让人们的出行更加便捷、舒适。

五、挑战与应对

(一)数据隐私和安全传输问题

随着数字孪生路口技术的不断发展,数据隐私和安全传输问题日益凸显。数字孪生路口系统涉及大量的交通数据,包括车辆位置、行驶速度、行人动态等敏感信息。这些数据一旦泄露,可能会对个人隐私造成严重侵犯,同时也会给交通管理带来巨大的安全隐患。
首先,数据收集过程中可能存在未经授权的收集行为。如果数字孪生路口系统在收集数据时没有明确的授权机制,就可能会侵犯用户的隐私权。例如,一些用户可能不希望自己的车辆位置信息被收集,但由于系统缺乏有效的授权机制,他们的信息可能会被无意收集。
其次,数据存储和传输过程中也存在安全风险。数字孪生路口系统需要将大量的数据存储在服务器中,并通过网络进行传输。如果服务器的安全性不足,或者网络传输过程中没有采取有效的加密措施,就可能会导致数据被黑客窃取或篡改。例如,黑客可能会入侵数字孪生路口系统的服务器,窃取用户的个人信息,或者篡改交通数据,导致交通管理出现混乱。
最后,数据使用和共享过程中也需要注意隐私保护。数字孪生路口系统的数据可能会被用于交通管理、科研等多个领域。在数据使用和共享过程中,如果没有严格的隐私保护措施,就可能会导致用户的个人信息被滥用。例如,一些科研机构可能会在未经用户同意的情况下,使用数字孪生路口系统的数据进行研究,从而侵犯用户的隐私权。

(二)应对措施

为了解决数字孪生路口技术在推进过程中面临的数据隐私和安全传输问题,我们可以采取以下应对措施。
首先,严格审核技术方案。在数字孪生路口技术的研发和应用过程中,应该对技术方案进行严格审核,确保数据收集、存储、传输和使用过程中的安全性和隐私性。审核内容包括数据加密技术、访问控制机制、安全审计机制等方面。例如,可以采用先进的加密算法对数据进行加密,确保数据在存储和传输过程中的安全性;建立严格的访问控制机制,限制用户对数据的访问权限,确保数据的隐私性。
其次,建立安全保障机制。数字孪生路口系统应该建立完善的安全保障机制,包括数据备份、恢复机制、安全监测机制等方面。例如,定期对数据进行备份,确保在数据丢失或损坏时能够及时恢复;建立安全监测机制,实时监测系统的安全状况,及时发现和处理安全隐患。
最后,加强安全培训和教育。数字孪生路口系统的相关人员应该接受安全培训和教育,提高他们的安全意识和技能。培训内容包括数据安全知识、隐私保护法规等方面。例如,让相关人员了解数据安全的重要性,掌握数据加密、访问控制等安全技术,遵守隐私保护法规,确保数字孪生路口系统的安全运行。

案例
  1. 英国蒂斯谷:该地区联合管理局选择了Yunex Traffic及其子公司Aimsun来提供交通数字孪生,旨在提高公交服务的可靠性。这个项目被称为“行业首创”,利用现有的交通管理系统数据,并与预测决策支持系统集成在一个强大的数字孪生平台中。

  2. 桐乡:在2024年世界互联网大会乌镇峰会上,桐乡首个车路云全息实时数字孪生路口投入运行。该项目由桐乡携手蘑菇车联建设,准确率接近99.9%,支持C-V2X和5G-A两种通信方式。

  3. 班加罗尔:印度班加罗尔正在构建一个数字孪生系统,作为多智能体系统模型,涵盖不同交通机构,包括自动驾驶车辆。该项目的目标是通过互联网平台为超大城市提供旅行信息和路线规划的技术基础。

  4. 布鲁克林:纽约布鲁克林正在实施一个名为“城市交通的混合孪生:从交叉口到全市管理”的项目,旨在模拟重要交叉口和其他地点的数字孪生,优化交通流,减少拥堵和排放。

  5. 阿马拉瓦蒂:这个印度城市正在进行一个名为“数字孪生城市”的项目,不仅设计了城市的物理形式,还创建了数字环境中的城市实体,并计划使用物联网传感器实时监控和模拟建筑、交通和供暖相关数据。


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