大數據、云計算、物聯網……云時代，這些關鍵詞彼此交織構建出一個全新的社會形態。北京理工大學講席教授、自動化學院院長夏元清于2012年首次提出了“云控制系統”的概念，在日前舉辦的“2021年北京地區廣受關注學術成果報告會(物聯網領域)”上，他告訴科技日報記者，“云控制系統”在智能交通領域大有可為，將綜合提升交通效率和形勢安全。
為何引入云控制系統
目前，物聯網已經成功應用于各種實際需求中，網絡化的控制技術在其中發揮了關鍵作用。與此同時，云計算的迅速發展為大數據的存儲與處理控制器的設計以及控制系統性能的優化提供了完美平臺。
“云時代和物聯網緊密相關，人產生數據、物產生數據，工業生產中也產生數據……這些海量數據存在云端，需要對數據進行挖掘，提取有效的信息，用它來管理、決策、優化、預測、控制，由此帶來控制領域新的方法、新的理論。”夏元清說，云控制系統由網絡化控制系統延伸得來，是數據爆炸的必然產物。
那么，什么是云控制系統?“它不僅僅是底層PID控制，還包括計劃，優化，調度，決策等等，能實時解決現實問題。”夏元清表示，云控制系統在智能交通中發揮了重要作用。國家層面正在推動城市智能交通的控制系統關鍵技術研發，實現智能交通管理，從單車智能走向全局智能。
“自動駕駛、智能交通仍存在一些技術瓶頸，比如說長距離的道路測試，車輛行駛的安全性，交通個體的干擾，交通環境的多變，交通協議的封閉，云網邊端難以協同等。帶來的問題是可靠性差，交通行政效率較低。”夏元清說，有了云計算、存儲、大數據以及新的智能控制算法，這些問題都可以在云端解決。
車路云協同前景可期
在夏元清看來，智慧交通背景下車路云協同是大勢所趨。車路云就是利用新一代信息云控制技術將人、車、路、云的物理層、信息層、應用層進行一體化，融合感知，協同決策與控制。
在車路協同基礎上加入了“云”，有什么作用?對此，夏元清解釋說，車上以及路側有很多傳感器，每天采集大量數據。這需要在云端來協同各個地區的交通，做到統一規劃、統一管理、實時決策。
“道路交通異常狀態下單車運行異常，惡劣天氣與路況異常，我們希望提前報警和實時報警，以最大限度地減少交通異常所造成的損失。”夏元清表示，面向車路云協同的智能交通云控制架構能綜合提升交通效率和行駛安全。
但是，云控制系統在推動智能交通發展的同時也帶來了很多問題。夏元清說，首先，我們把數據從底層，通過網傳到云端，安全就多了一部分風險;其次，哪些數據要傳到云端，哪些數據要在邊緣解決，存在云和邊的協同問題;此外，還面臨底層的控制、網絡信息傳輸、邊緣的控制以及云控制之間要互相協調，即云網邊端的協同，保證控制系統的穩定性等挑戰。
盡管發展前景看好，夏元清坦言，云控制系統至今還沒有真正的大范圍應用，從提出理念到區域示范，再到廣泛接受并應用，還有一定距離。(記者 朱麗)
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