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张军院士:智能交通带来“聪明的车”“聪明的路”,未来能是车“躲”人么?

2019年02月14日    来源:德先生     
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[导读] 当下,谁能实现“智能产业+传统行业”的完美融合,谁就将成为新的世界强国。我国智能产业悄然深入各个行业的发展和人们的生活,深刻改变着教育、医疗、交通、能源等行业,加剧着行业“新旧动能”的转化,促进社会经济由快速发展向高质量发展迈进。

  1月10日-1月11日,“2019国家智能产业峰会”在青岛举行,大会彰显了人工智能引领的第四次工业革命已经到来,正改变着人们的生活方式和社会发展。发展人工智能已成为世界发达国家提升国家战略的重要力量,他们的产业发展皆以创新、协调、绿色、共享为辅助。第四次工业革命将让世界经济产生一次飞跃性进步。

张军在2019国家智能产业峰会作报告

  当下,谁能实现“智能产业+传统行业”的完美融合,谁就将成为新的世界强国。我国智能产业悄然深入各个行业的发展和人们的生活,深刻改变着教育、医疗、交通、能源等行业,加剧着行业“新旧动能”的转化,促进社会经济由快速发展向高质量发展迈进。

  有关“智慧交通”的发展,中国航空交通工程技术专家张军院士,在会上作了“从车联网到工业智联网,改变与创新了什么?”的主题报告,深度剖析了“交通+人工智能”将给人类出行带来一场怎样的革命。

  智能交通将实现车“躲”人

  首先,张军向大家展示了一段模拟动画:上百辆机动车在一个不设红绿灯的十字路口,以平均约40公里的时速从四面八方汇聚于此。接下来发生了神奇的一幕:在完成高密度交汇的短短1分钟里,这些从未谋面的车辆三五成队编组,以一种“自觉”、有条不紊的默契,同时实现了时间上、空间上的精准穿插,毫发无损地通过路口。甚至没有等待、避让、减速或是碰撞。

  正当人们惊奇于这个场景的时候,张军由此开始了他题为《从车联网到工业智联网,改变与创新了什么?》的报告。他指出,视频展示的是未来交通的理想状态,也是“天空地网络”协同应用的一个范例。

  而天空地网络又是一个更大规模的综合社会交通体系的一部分。这个社会交通体系包含了“智能载运工具”,如无人驾驶车、人工智能与辅助驾驶;包含了“智能基础设施”,如更聪明的路、车路协同、船岸协同、空地协同等;还包含了“智能运行服务”,如车车编队防撞、车车安全预警、人工智能与出行计划的深度融合……这个综合社会交通体系是一个横向多模块联通,纵向多层面协同的宏大的智能交通体系。

  他强调,未来交通的核心特点:是由当前的“人适应系统”的交通状况,转变为“让系统去适应人”的智能型交通模式。就像智能变频空调自行变频,未来交通系统将围绕人们出行需求,自行停车、自行打车、自行规划飞机晚点后的行程等。

  车路协同将是车联网的发展方向,通过多媒体站、车载导航、多媒体通道整合信息,实现“人、车、路”三者结合,可有效实现车车、车路间的智能协同与配合,从而充分利用交通系统的时空资源,降低事故率和节能降耗。车联网只是交通智联网的一部分。

未来的智能交通

  交通智联网是随着工业智联网的发展,被工业智联网催生而成。它指的是实现交通运输系统中社会、人、交通装备、基础设施、货物、环境等异构交通要素在智能与知识层面上的融合, 从而建立起一种可自适应、自优化、自运行的综合交通运输管控系统。

  随着工业智联网(工业智联网旨在实现海量工业实体的智能化协同, 改变工业生产形态的未来工业基础设施)的发展,交通智联网必须始终与工业智联网保持高度协同,才能实现人们航班延误快速退签、智能矿山卡车按标准流程作业、司机有效绕开施工区域避让灾祸等各种交通问题。而且交通智联网本身就是工业智联网的一部分。

  张军是我国航空交通工程技术专家,中国工程院院士,现任北京理工大学的校长、国家空管新航行系统技术重点实验主任。

张军考察工作

  1965年,他出生于安徽合肥,从合肥一中毕业后,考入北京航空航天大学,并获取北京航空航天大学工学博士学位。长期从事于航空交通工程等领域的研究,他在在民航航路网运行监控、星基航路运行监视等方面做了许多基础性、开拓性的工作。CFIS飞行校验系统,就是由他负责、由北航和中国民用航空飞行校验中心联合研制成功的。

  合作研发飞行校验系统

  北斗卫星导航系统是中国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统,相关产品已应用于交通运输、精准农业、通信、电力、金融、安全应急等领域。航空领域的飞行校验系统,由北航和中国民用航空飞行校验中心联合研制开发,张军则是项目主要负责人。

  众所周知,飞机在空中之所以能掌握自己的位置,是由于地面上的VOR/DME台站为其提供了导航信号;飞机能准确降落到机场跑道,是依靠机场盲降系统提供的指引。但飞行设施也有出故障的时候,会给飞机飞行带来巨大安全隐患。因此,民航机构会派遣安装专业仪器的飞机定期对设施进行“体检”。而这种“安装专业仪器的飞机”,就是我们通常所说的基于北斗卫星导航的CFIS飞行校验系统。

  CFIS飞行校验系统,是针对我国航空通信导航监视等关键基础设施进行校准监测和评估的设备,项目突破了飞行校验领域的多项关键新技术,研制成功新型民航空管系统飞行校验设备(CFIS),装备Gulf stream、Cessna等多种机型,是目前我国民航飞行校验的主要装备。项目完成后,张军作为项目副组长正筹划将这套系统推广到国外。

  将北斗装到国产飞机上

机载北斗导航系统试飞成功

  2017年,我国的北斗系统的技术能力、定位精度、应用水平都得到了较快的发展。在此基础上,张军带领的北航团队与天津七一通讯广播股份有限公司一同攻坚克难,先后突破了高性能完好性风险监测、大范围信号覆盖、多频多星座组合、多模式信号源兼容互操作等关键技术,将北斗卫星导航系统安装到了完全由我国自主研发的国产飞机上。

  期间,遇到了各种问题,张军多次组织空间技术专家、计算机专家、通讯专家进行协同攻关。业余时间,他也会搜集课题相关的各种专业知识,进行深度研究。他带的团队新人较多,大都缺乏经验,他总是鼓励年轻人要刻苦钻研,加强交流,敢于求证。在项目研发过程中,张军带出了一批敢为人先,业务精湛的年轻科研人员。

  2017年10月,北斗卫星导航系统首次在中国完全自主设计并制造的支线客机上实现了测试试飞,并取得了圆满成功。张军团队主持研发的北斗多模导航系统等装备,给这次试飞提供了多项关键核心技术。

  经国家相关部门检测,国产相关系统的性能已经达到国外同类系统水平,飞机的瞬态和快速定位指标已经处于世界领先地位。

  国产民机利用国产导航系统试飞成功,开创了北斗卫星导航系统重大专项工程和大型飞机重大科技专项融合发展的里程碑。它粉碎了国外先进技术的封锁,成为了研制我国完全自主知识产权大型客机工作的奠定石。此前,张军带领的北航团队,在技术、系统、条例、标准等方面具备了深厚的技术积累和研发经验,拥有了牵头乘研北斗国产民机示范工程项目的实力和水准。

  “天地空网络化”给我国航空带来巨大的改变,看到网络性能的强大,他又开始考虑将车联网接入工业智联网。

  将车联网接入工业智联网

  他对车联网和工业智联网有着深刻的认识,他曾以智能网联汽车为例,对未来交通系统,进行了形象的分析。智能网联车包含五部分:内部感知——车辆内部装有传感器,感知车辆运行状态参数,驾驶人状态测量;外部感知——通过雷达、摄像头、GPS等传感器获取周围道路环境信息;车网互联——与互联网相连,实现智能化车辆控制与智能化交通控制;车车互联——与他车互联,实现碰撞预警、自动避障、车距保持、路况分享等;车路互联——与路侧设备相连,实现运输管理、车速引导信号控制、施工区提醒等。只有这样的“智能车”才具备接入工业智联网的条件。

  其次,工业互联网,是人、设备、数据之间利用智能技术的创新。从工业互联网发到工业智联网,即是在应用层加入了智能服务得到智慧、自动层加入感知计算得到知识、数据层加入智能计算得到信息进而实现新的架构。

  只有将车联网接入工业智联网,才能将未来的交通方式变革为“系统适应人”。才能使人们出行的一体化方案,以一“票”出行、一站安检、实时航班、共享出租并存的方式体现,这样的交通才是“以人为本”的交通。

  他提出,未来智能交通发展有三个重要方向:天空地网络、大数据、定制服务。发展智能交通系统的必要性在于以智慧服务为主要特征的自主交通系统是未来交通的发展方向,它将引起一场近百年来交通形态和模式的重大变革。而服务对象在于环环相扣、以人为本。人在环、机在环、智在环、人机环;服务对象在于网网智联、协作互融:人际网、物联网、人流网、物流网。因此,跨界智联网与混合智联网:空天智联网、空地智联网、车路智联网所实现的是最广泛、深刻、高效、精准的人物时空优化适配交通服务。

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[责任编辑:yxl]
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