近年来，高速公路的信息化、智慧化建设得到了前所未有的关注，智慧高速建设已初见成效。精准感知是智慧高速发展中的重要一环，精准的感知系统不仅有助于交通管理和运营部门更加实时准确地了解交通态势，同时也能为普通驾驶者提供更多路况动态信息，辅助安全驾驶。在近期举办的2024高速公路雷射融合感知与车路通信技术研讨会上，业内专家深入探讨交流高速公路路侧感知等关键技术的发展趋势。以下梳理了与会专家的一些观点，以飨读者。
传感器融合类型包括互补性融合、竞争/冗余性融合、协作性融合三类，传感器融合技术想要获得理想的结果，硬件和软件都需要升级迭代。
——河南省高速公路联网监控收费通信服务有限公司副总工程师 马鹏
马鹏认为，传感器各有其独特的优势和局限性，因此，在高速公路车辆监测中，需要多个传感器取长补短，相互协作，共同构建能够适应不同天气、不同场合的感知系统，提高感知系统的整体性能。一般来说，传感器融合类型包括互补性融合、竞争/冗余性融合、协作性融合三类。
互补性融合：这种类型的传感器融合由彼此独立的传感器组成，但当它们的输出组合在一起时，就可以创建更完整的场景。这种融合类型的优点是准确率高。
竞争/冗余性融合：以竞争性排列建立传感器融合时，传感器提供对同一目标对象的独立测量。这种传感器融合类型完整性高。
协作性融合：结合两个独立的传感器提供数据，可以产生单个传感器无法提供的信息。这种传感器融合类型中，单个传感器的误差容易影响最终结果，但它的优势在于能够提供目标对象的独特模型。
当前传感器融合技术想要获得理想的结果，硬件和软件都需要升级迭代。在硬件方面，新技术、新材料、新工艺的应用，不断提高传感器的性能。在软件方面，数学模型的改进，算法的不断优化，大量数据的学习，AI、云计算、云存储，都将促进传感器融合感知技术更加精准，更加智能。
“瘦感知”技术和“胖感知”技术适用于不同的应用场景。
——江西省交投数智科技有限公司总经理 王勇
王勇认为，高质量车流数据是支持拥堵根因识别、态势判断、疏导和处置的前提，而车流数字化是数字化中最难突破的技术。当前对于感知技术而言，“瘦感知”技术和“胖感知”技术适用于不同的应用场景。
“瘦感知”技术直接输出感知目标的结果，无需二次处理，实时输出、低算力需求。特点是实时、精准，适合感知瞬变的运动目标。典型“瘦感知”设备包括毫米波雷达、雷射融合等车流数字化传感器。
“胖感知”技术无法直接输出感知结果，仅输出原始数据，通过算法对感知数据处理后，输出结果，需要消耗较多的算力、网络、存储资源，特点是适合气象环境、基础设施等算法复杂的目标。典型“胖感知”技术包括气象传感器、基础设施传感器等。
当前交通感知建设中有两类问题值得关注：一是路侧设施感知存在先天不足问题如何解决？二是车流数字化数据以何种方式触达C端才能体现更大的价值？
——河南省交通规划设计研究院股份有限公司 智慧交通与信息工程设计研究院副院长 邓博
邓博认为下一步高速公路感知设施建设的原则主要有三个方面：一是需求导向、分类分级，根据高速公路路网地位、流量、安全风险等因素进行分类，匹配建设相应等级的感知设施；二是区域统筹、协同共享，协同考虑本路段与关联路网信息感知，加强与公路、治超、互联网导航地图、气象、自然资源等数据共享共用；三是充分利旧、集约建设，深化利用ETC门架的过车数据、沿线视频图像等既有资源。
此外，邓博认为当前交通感知建设中有两类问题值得关注。
第一，路侧设施感知存在先天不足，高速公路里程长，沿线环境情况复杂，路段线形复杂多变，外场设施很难做到全覆盖，并且面临恶劣气象环境影响、安装位置振动影响等。对此他建议，在设计阶段通过与交安合杆设置、利用BIM工具进行模拟等手段，尽可能规避和消除潜在问题。此外C端数据（导航地图用户数据、两客一危轨迹等）可以作为数据校正依据，提高路侧感知数据精度。
第二，车流数字化数据以何种方式触达C端，才能体现更大的价值。当前车流数字化数据触达C端，一是依托V2X、ETC2.0技术传递，车端渗透率低，服务对象有限；二是依托公网传输至导航APP，这种模式受限于运营商网络布局，需要历经多个节点才能触达至车端，网络时延不稳定。对此他建议在开展车路云协同建设时，协同网络运营商，开展配套基站设施优化升级。
智慧高速感知体系建设的核心技术能力包括在线化、可计算与全时全域，实时数字孪生技术以实时、精细、高还原、可计算的方式，将现实世界映射于数字世界，综合体现了上述能力。
——山东高速信息集团有限公司市场营销中心总经理 王风春
王风春表示，经过近年来的试点，智慧高速已经进入探索的深水区。感知体系与全过程安全畅通、全方位优质体验的建设目标息息相关，是智慧高速建设的重点内容和建设难点。高速公路智慧化能力建设包括感知能力建设、平台能力建设、终端服务能力建设三个主要方面。其中，感知能力建设，包括形成数字化全路网感知能力，建设高精度地图、高精度定位、形成全网精准时空底座，实现车辆轨迹跟踪、车辆微行为和交通事件精细化感知等应用；平台能力建设，包括进行态势评估、诱导管控、车道级动态限速、车道资源动态分配、路网交通流动态分配等分析，支撑自动驾驶和辅助驾驶（编队行驶）、自动预警和报警、路径规划、决策控制等数据综合应用；终端服务能力建设，包括打通与车辆的通信传输和数据链路，提供及时、可靠、稳定通信途径和信息链路手段，并提供相应服务，乃至支撑自动驾驶服务。
他认为，对于智慧高速感知体系建设而言，其核心技术能力包括在线化、可计算与全时全域。
在线化是指雷达、视频等技术带来的实时同步、时间粒度更细密的感知（毫秒级），更可靠、更快速的传输和网络保障，为业务的全面在线化提供了前提。
可计算是指对交通参与者和交通环境更全面的感知能力，所带来的位置、速度、事件、环境等要素全面的数字化，支撑更多的计算需求。多源感知融合应用更为广泛，为各类智能化算法提供了要素前提。
全时全域是指基本实现7*24h的全时感知，感知精度大幅提升，可用性增强，可实现大尺度空间范围的连续跟踪等能力。
总体来看，实时数字孪生技术以实时、精细、高还原、可计算的方式，将现实世界映射于数字世界，综合体现了上述能力，反映了智慧高速感知的最高水平。
内容来源 | 2024高速公路雷射融合感知与车路通信技术研讨会
