車路協同、智能網聯發展中國特色的自動駕駛

我國進入到建設交通強國的重要戰略期,面臨著諸多風險與挑戰。新一輪產業革命和科技革命方興未艾,5G、雲計算、移動互聯網、人工智能等正在與出行行業深度融合,新模式、新產業、新業態不斷湧現。我國經濟結構不斷優化升級,產業發展逐漸邁向中高端,共享化、智能化、綠色化出行需求明顯增多,對汽車及相關產業提出了更高要求。


車路協同、智能網聯發展中國特色的自動駕駛

2019年對汽車行業來說,自動駕駛絕對是最熱的詞彙之一。提到自動駕駛,很多人會想到SAE(美國汽車工程師協會)的L0~L5分級,級別差異在於智能技術向汽車的滲透程度以及對人的依賴程度。自動駕駛在中國經過多年發展已成燎原之勢,L2級自動駕駛已經基本落地,L3級自動駕駛正在多地進行試點,L4、L5級自動駕駛則不再遙不可及。


5G為車聯網提供支撐


過去,自動駕駛長期停留在初級階段,面臨很多技術瓶頸,5G正式商用以及新技術不斷突破大大加快了自動駕駛的前進步伐。近日,中國工程院院士鄔賀銓在中國電動汽車百人會論壇上表示,自動駕駛要求端到端時延不超過5毫秒,可靠性要求99.999%,聯網車輛數據傳輸速度達到每秒1GB;在自動駕駛和傳感器共享時,時延不能高於3毫秒。在4G時代,即便加上邊緣計算,仍然難以滿足目前自動駕駛的要求。因此,“5G+邊緣計算”為自動駕駛提供了良好契機,車聯網需要5G支持發展需求。

車路協同、智能網聯發展中國特色的自動駕駛

車聯網通信分為若干類,總體思路是V2X(車對外界信息交換)。5G的一項重要應用便是把物聯網終端直接與人工智能、大數據分析無縫銜接,即AIoT(智聯網)。5G對物聯網的要求是每1平方公里100萬個傳感器聯網,傳輸時延不高於10毫秒,丟包率不高於1%。按照這個數字,基本能夠滿足車聯網要求。

總體來說,5G雖然能夠支持車聯網大量傳感器聯網,也面臨著很大挑戰。車聯網用什麼標識、如何實現標識互通就是問題。車聯網標識多由運營商掌控,而汽車接受不同運營商服務後,如何實現互通也是難點。另外,三大運營商並非在任何城市都採取直聯方式,雲南、西藏等省區暫無法實現。鑑於車聯網時延要求,運營商必須下沉到所有城市,但目前很難做到。

車路協同、智能網聯發展中國特色的自動駕駛

車聯網運營支撐系統很複雜。5G具有NFV(網絡功能虛擬化)的特點,包括網絡切片等都需要動態管理。車聯網需滿足快速計算和處理要求,運營支撐系統不只依靠運營商,每個城市也都應具備各自的系統,否則就不能保證實時性。


智能網聯汽車是重要方向


中國工程院院士李德毅表示,過去談自動駕駛大多是指單車智能。隨著5G、人工智能等技術不斷髮展與突破,智能網聯汽車將為自動駕駛提供新的生態環境。

未來,汽車會是人類享受移動生活代步的機器人。自動駕駛讓汽車成為認知主體,而非被控制的對象。當自動化技術觸及“天花板”,人工智能的突破發展就可提供更好的解決方案,讓汽車成為“會學習、會交互”的輪式機器人。它要具備自主性,當所有設備不需要人工操控時,才能體現移動出行的最大享受。這時,車輛已經成為人類辦公、休閒的電子座艙。

車路協同、智能網聯發展中國特色的自動駕駛

人工智能通過增加更多輔助駕駛功能的方式,循序漸進地推動更高級別自動駕駛、智能駕駛的到來。關鍵在於,什麼時候車內可以取消安全員或駕駛員?在這方面,智能網聯汽車是中國發展自動駕駛獨具特色的一點——在特定區域內同時運行人工駕駛和無人駕駛車輛,設定運行路線,通過後臺監控系統實時監測車輛行駛情況。車輛如遇到傳感器故障,監控系統可第一時間發現並處理,極大地減少人工參與。

中國公路學會自動駕駛工作委員會主任冉斌表示,自動駕駛推廣障礙之一是單車智能化成本太高。智能網聯汽車很突出的一點是車與路等基礎設施一體化發展,讓部分功能由“聰明”的路替代,大規模降低成本。通過I2X(基礎設施對外界的信息交換)、V2X,實現車與路一體化感知,支持車輛各級水平自動化,實現車與路的智能優化、組合和分配。

車路協同、智能網聯發展中國特色的自動駕駛

自動駕駛發展大致可經歷四個階段:協同感知、協同決策、協同控制和一體化。目前,我國相關研發還停留在協同感知水平,未來兩三年有望逐步實現協同決策和協同控制,並向一體化邁進。從整體看,無論是智能通信系統還是雲控平臺發展,都將大大降低智能網聯汽車和自動駕駛門檻,對未來自動駕駛大規模測試及產業落地既是基礎,也是重要的推動力。

“人、車、路”三要素結合構成了我國發展自動駕駛和智能網聯汽車的重要特色,並有條件融入更多創新,如結合智慧燈杆和單車智能等。總之,自動駕駛不僅僅涉及汽車和技術發展,車路協同要將車、路以及路側基礎設施按照關聯整體看待。推動自動駕駛落地,要綜合考慮城市建設和發展的全流程、全要素,並以此為著力點,推動城市高質量發展。

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