【“自动化网”科技观察：电动汽车的网联和自动化】

之前的研究多数认为，车辆自动化能够帮助车辆收集更多信息、协助调节交通系统、抑制交通振荡，从而提升能源效率。而本研究通过大量的测试数据及高可信度的仿真表明，单靠车辆自动化反而增加了能耗（例如本文提到的多控制单元的城市道路）。

 

 

电动汽车的网联和自动化是更节能还是更耗能？|CRPS封面文章

 

 

2022年8月10日，清华大学车辆与运载学院智能交通团队在Cell Press细胞出版社期刊Cell Reports Physical Science上发表了一项题为“Automation and connectivity of electric vehicles: Energy boon or bane?”的研究论文，该论文被评选为当期封面论文。该论文研究基于高精度的测试数据和高保真的轨迹模拟，并研究了智能化、网联化和协同技术在现实城市环境下对电动车能耗产生的影响。

 

 

清华大学曲小波教授为本论文的第一作者和通讯作者，博士后钟令枢、研究助理曾子凌、同济大学涂辉招教授为共同作者，威斯康星大学麦迪逊分校的李小鹏教授为第二通讯作者。同时，前三位作者得到教育部、清华大学-丰田研究中心的支持。

 

 

该论文针对复杂城市交通系统中的城市干道进行研究，其实验场景包含多个控制单元（如信号交叉口），该实验通过采集高精度的人工驾驶（HDV）和自动驾驶（AV）车辆轨迹，获取两种驾驶模式下的能耗信息；同时基于现场数据，进行高精度交通仿真，以获取人工驾驶（HDV）、自动驾驶（AV）、智能网联（CAV）和智能网联与基础设施协同（CCAV）四种模式在相同道路环境下对能源消耗的影响。在计算能耗时，考虑了动力系统和自动/网联驾驶系统（如传感器、计算机、通信设备等）的设备能耗。

 

之前的研究多数认为，车辆自动化能够帮助车辆收集更多信息、协助调节交通系统、抑制交通振荡，从而提升能源效率。而本研究通过大量的测试数据及高可信度的仿真表明，单靠车辆自动化反而增加了能耗（例如本文提到的多控制单元的城市道路），其根本原因是：更平稳的驾驶未必可以抵消来自传感器、通信需求和计算负载的额外能耗，以及这些设备带来的相关空气、阻力和增加的重量。另外，由于自动驾驶保守的车辆跟驰策略的设置，自动驾驶本身在复杂的城市交通环境下会导致更长的旅行时间和更多的停车次数。而网联化和自动化的协同优化可以在安全性、出行时间和节能方面带来巨大收益。

研究表明，为实现新一代智能交通，应当推进智能+网联协同发展、智能网联汽车与智慧城市基础设施协同发展，这样才能真正实现快速、安全及环保。为实现协同发展，需系统性地整合工业界（如车厂、互联网公司）的自动驾驶技术创新和公共部门（如交通部门、建设部门）的网联汽车基础设施投资。此外，基于网联的生态驾驶可以克服人工驾驶的局限性，实现更节能的驾驶方式，从而延长电动车的行驶里程，这将进一步增加电动车的市场前景。自动化和网联化的结合意味着车辆将分享更多、更全面的信息，并遵守更严格的交通管理指令，最终实现整个交通系统的优化。Cell Reports Physical Science是Cell Press细胞出版社推出的高影响力综合期刊，旨在发表物理、化学、能源科学、材料科学以及交叉学科领域中的重大研究进展。

清华大学车辆与运载学院智能交通实验室（Laboratory for Emerging Transportation Solutions, ETS Lab）致力于车城互联、空地协同物流及出行、交通大数据及数据驱动决策等研究领域，涵盖车辆工程、交通工程、计算机、人工智能、数据科学、运筹决策等交叉学科。

已发表顶级交通期刊Transportation Research Part A/B/C/E、Transportation Science、Operations Research、Cell Reports Physical Science等100余篇。

 

实验室成员主持欧盟、瑞典科技部、瑞典基金委、澳大利亚基金委、中国教育部等科研经费超过1000万欧元。荣获新加坡交通部部长创新奖、澳大利亚教育部奋进长江研究奖、运筹学与管理学研究协会（INFORMS）多项最佳论文奖、国际人工智能会议（例如KDD、NeurIPS、CVPR、IJCAI、ICME等）或机构（例如中国计算机学会、国家天文台、之江实验室、IARAI、TRB、DLR、Alibaba、DiDi等）主办的机器学习挑战赛奖项，先后4次获得有着数据挖掘领域“世界杯”之称的KDD CUP的冠军、亚军。

实验室成员受邀担任欧委会人才项目、澳洲基金委卓越科学中心（Centre of Excellence）、荷兰基金委重大项目（VICI）、香港研究理事会主题项目（Theme Based Scheme）、新加坡主题项目（Thematic Research Grant）、国内人才等重大项目的初评或终评专家。

课题组欢迎各类人才加入，包括研究岗，博士后，博士生等，希望能同大家一起奋斗！