背景

随着自动驾驶技术的不断发展，智能网联车辆的运行示范正在从封闭测试道路逐步转移至开放测试道路。

位于上海嘉定区的智能网联汽车开放道路测试范围长度已累计达到53.6公里，覆盖面积65平方公里，涉及不同类型与等级的道路，测试场景也已达到1580个，同时智能网联汽车行驶范围也拓展至工业区、商业区、交通枢纽、住宅区等各种场景。

另一方面，上海临港智能网联汽车综合测试示范区一期也已建成并试运行，其中包含26.1公里的开放测试道路、3平方公里的封闭测试区及数据中心，同时4G、5G网络在区域内全覆盖，初步构建了车路协同的智能交通系统环境。至此，上海的开放测试道路总长度已达79.7公里，进一步满足了目前智能网联汽车研发、测试、应用等实际需求。

与此同时，运用最先进自动驾驶技术的智能网联公交也逐步进入人们的视野。

2017年12月2日，国内第一辆自动驾驶公交车“阿尔法巴（Alphabus）”在深圳福田保税区上路。

2018年12月28日，国内首条在开放道路条件下运营的湖南湘江新区智能网联公交示范线正式开通试运行，线路全长7.8公里，沿途停靠11个站点，双向总计22个站点。上海电科智能提供技术支持。

2019年1月18日，在上海国家会展中心举办的“新一代人工智能未来发展峰会”上，深兰科技发布了一款世界首创的多功能“熊猫智能公交车” 。

2019年5月17日，河南省政府和宇通客车联手打造的5G智能公交项目在郑州龙子湖智慧岛落地，4辆宇通L4级自动驾驶巴士开始在智慧岛开放道路试运行。

2020年5月8日，全国首批商业化运营的无人驾驶项目“5G+无人驾驶车”体验项目在海南呀诺达雨林文化旅游区正式投入运营。

然而，公共交通运行场景中更高的安全性要求、更精确的车辆控制要求、更智能化的车辆调度决策要求给以单车智能为主的智能网联公交带来的诸多技术难题和挑战。

为此，电科智能-公共交通事业部技术团队，提出了“车路云一体”智能网联公交解决方案。

车路云一体智能网联公交系统总体架构

该系统主要可以实现以下功能：

1、全程道路信号与车辆运行协同决策

不同于其他智能网联车辆在交叉口仅能被动依照信号灯方案通行，上海电科智能公共交通事业部基于多年在公交信号优先领域的技术沉淀，为智能网联公交打造了交叉口协同优先控制系统。通过公司自主研发的信号优先控制器和边缘计算设备（MEC）结合先进的路侧感知和网联设备，建立车与路协同信号优先决策交互机制，在标准化的智能网联V2I场景之外，进一步实现了智能网联公交车实现面向路口优先场景的深度互联，实现了智能网联公交在交叉口的高效优先通行。

在多交叉口联动场景或路侧设备异常的情况下，云控平台的信号优先控制中心系统除了常规的监控功能，还可取代信号优先控制器采取中心协同干预的模式，直接参与信号优先决策控制，形成车路云协同信号优先。

2、车路协同的车辆精准进站

公交车辆进站位置的准确性会对公交运营的安全和效率产生影响，特别是当车站具备安全门等设备时对于车辆进站位置以及车身姿态的精准度甚至要达到分米级甚至厘米级，通过单车定位技术实现如此高精度定位不仅成本高，且在车站环境下定位精度可能会受影响。

因此，我们提出了车路协同的精准进站功能，通过在车站布设UWB定位基站，与车辆自身的定位系统数据进行融合，实现车辆横向、纵向位置以及车身姿态的精确定位。同时通过MEC融合计算和视频结构化处理，可以实时判断车辆与预设虚拟车位的相对位置并通过RSU向车辆广播通知辅助决策信息，最后对精准靠站结果进行确认，同时还可记录精准靠站过程中的异常情况，为车辆精准靠站功能的改进提供支持。

3、超空间安全防护

专用道路保证了公交车辆基本通行权，但复杂多样的道路交通环境造成的感知盲区依然给公交车辆运行的安全性带来挑战。通过路侧的感知设备和网联设备实现智能网联公交的超空间安全防护能大幅度智能网联公交的运行安全。

在全路段和常规交叉口布置多功能高清摄像机，在关键路口布置激光雷达，通过路口MEC对视频流进行AI结构化处理和激光点云进行融合处理，再通过RSU路侧单元以LTE-V传输给智能网联公交的OBU车载单元，辅助车辆感知与定位，起到盲区预警、障碍物预警、交叉口碰撞预警等作用，提醒车辆和安全员采取措施以防止事故发生。

4、数字孪生平行仿真

智能网联公交的核心是一套基于各类传感设备、人工智能模型运算以及控制器的智能化控制系统。系统会随着数据的积累不断训练和提升性能，但如何让车辆一上路就能像“老司机”一样呢？上海电科智能公共交通技术团队提出了数字孪生平行仿真系统。

在数字孪生平行仿真运行过程中，系统将内部仿真环境（虚拟环境）中的交通信息（车辆、路侧及环境信息）通过V2X通信（C2I，I2V）传输至智能网联公交的OBU车载单元，车辆接收到V2X信息后结合自身感知来获取周边环境信息并采取动作，最后将自身状态通过V2I通信手段发送至系统内部，系统根据真实环境的信息更新虚拟环境，形成平行同步的虚实仿真环境，最大程度还原真实的场景。这样就能让车辆在测试环境下实现和真实场景相接近的测试和验证效果。

5、需求响应营运调度决策

智能网联公交的特点让它更适应承担接驳公交线或小区域（大型园区）内微公交的角色。这类公交模式的运营特点就是调度灵活、需求响应。为此上海电科智能提供了一套需求响应式的智能网联公交调度系统。

这套系统在传统公交的调度模式基础上进行了大幅度的简化，具体包括乘客服务预约、行车计划管理、智能调度管理、安全监控管理、营运分析报表、营运基础数据管理等功能。不仅满足了乘客全时段乘车预约以及出行全过程服务支持的需求，还为智能网联公交的运营方，提供了一套成熟、灵活、智能的云控调度解决方案。

上海电科智能的车路云一体智能网联公交解决方案，运用了先进的人工智能、数字孪生、智能控制等创新技术，通过车路云协同感知、协同决策、协同控制，实现智能网联公交的安全、高效地“轨道化”运行，为智能网联公交从测试示范走向正式运营提供了技术支撑。