大数据、云计算、物联网……云时代，这些关键词彼此交织构建出一个全新的社会形态。北京理工大学讲席教授、自动化学院院长夏元清于2012年首次提出了“云控制系统”的概念，在日前举办的“2021年北京地区广受关注学术成果报告会(物联网领域)”上，他告诉科技日报记者，“云控制系统”在智能交通领域大有可为，将综合提升交通效率和形势安全。
为何引入云控制系统
目前，物联网已经成功应用于各种实际需求中，网络化的控制技术在其中发挥了关键作用。与此同时，云计算的迅速发展为大数据的存储与处理控制器的设计以及控制系统性能的优化提供了完美平台。
“云时代和物联网紧密相关，人产生数据、物产生数据，工业生产中也产生数据……这些海量数据存在云端，需要对数据进行挖掘，提取有效的信息，用它来管理、决策、优化、预测、控制，由此带来控制领域新的方法、新的理论。”夏元清说，云控制系统由网络化控制系统延伸得来，是数据爆炸的必然产物。
那么，什么是云控制系统?“它不仅仅是底层PID控制，还包括计划，优化，调度，决策等等，能实时解决现实问题。”夏元清表示，云控制系统在智能交通中发挥了重要作用。国家层面正在推动城市智能交通的控制系统关键技术研发，实现智能交通管理，从单车智能走向全局智能。
“自动驾驶、智能交通仍存在一些技术瓶颈，比如说长距离的道路测试，车辆行驶的安全性，交通个体的干扰，交通环境的多变，交通协议的封闭，云网边端难以协同等。带来的问题是可靠性差，交通行政效率较低。”夏元清说，有了云计算、存储、大数据以及新的智能控制算法，这些问题都可以在云端解决。
车路云协同前景可期
在夏元清看来，智慧交通背景下车路云协同是大势所趋。车路云就是利用新一代信息云控制技术将人、车、路、云的物理层、信息层、应用层进行一体化，融合感知，协同决策与控制。
在车路协同基础上加入了“云”，有什么作用?对此，夏元清解释说，车上以及路侧有很多传感器，每天采集大量数据。这需要在云端来协同各个地区的交通，做到统一规划、统一管理、实时决策。
“道路交通异常状态下单车运行异常，恶劣天气与路况异常，我们希望提前报警和实时报警，以最大限度地减少交通异常所造成的损失。”夏元清表示，面向车路云协同的智能交通云控制架构能综合提升交通效率和行驶安全。
但是，云控制系统在推动智能交通发展的同时也带来了很多问题。夏元清说，首先，我们把数据从底层，通过网传到云端，安全就多了一部分风险;其次，哪些数据要传到云端，哪些数据要在边缘解决，存在云和边的协同问题;此外，还面临底层的控制、网络信息传输、边缘的控制以及云控制之间要互相协调，即云网边端的协同，保证控制系统的稳定性等挑战。
尽管发展前景看好，夏元清坦言，云控制系统至今还没有真正的大范围应用，从提出理念到区域示范，再到广泛接受并应用，还有一定距离。(作者:朱丽)
