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车路协同:一条前无古人的探索之路

日期:2021-02-07 来源:ITS智能交通


01
车路协同在市场期许中高开高走


车路协同,最近几年欢呼于智能交通最绕不开的热词。那么,车路协同是什么呢?大致来看,其是下一代车联网核心技术之一,通过车与车(V2V)、车与路(V2I)、车与人(V2P)、车与云(V2N)等信息交互和共享,使车和周围环境协同与配合,实现智能交通管理控制、车辆智能化控制和智能动态信息服务的一体化网络。


2018年9月14日消息,阿里巴巴宣布将与英特尔、大唐电信集团展开智能交通中车路协同领域的战略合作。根据协议,基于英特尔处理器的边缘计算平台在V2X上的应用,阿里巴巴将与其共同探索5G通信技术,大唐电信集团则会为阿里巴巴提供LTE-V2X通信技术。从那时起,车路协同的全面布局,开始。


2019年3月,工信部部长苗圩曾表示,5G应用80%将用于物和物之间的通讯,以无人驾驶汽车为代表的5G技术应用可能是最早的应用。


2020年2月,尽管还在疫情的寒风中,发改委、工信部等11个国家部委联合下发了“关于印发《智能汽车创新发展战略》的通知”,通知提出到2025年,中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系基本形成。《战略》提出的主要任务包括:推进智能化道路基础设施规划建设,建设广泛覆盖的车用无线通信网络,建设覆盖全国的车用高精度时空基准服务能力,建设覆盖全国路网的道路交通地理信息系统,建设国家智能汽车大数据云控基础平台,提升网络安全防护能力等。


用高开高走来形容车路协同在我国的历程最为合适,如此看到,与路的和谐统一,是大众所期也是市场需求所致


02
车路协同面临的挑战


任何新技术出现,都会有需要买过的坎,我们称之为技术的改进与升级,只有这样才能不断在场景应用磨合中,与市场需求同步和一致。主要有以下几点:


其一,法律制度与政策标准谨慎制定与技术创新快速的矛盾。也就是说,建设步子迈得太大,技术的天马行空,但法律和政策如何最有合理有效的约束,形成大众遵守的行为规则、追溯体系和征信体系是一个复杂又不得不做的政府课题。


其二,理道德问题制约商业化和大规模普及,以往高速公路运营企业主要建设、养护道路设施,出行者通过付费享受通行服务。车路协同阶段会提供新服务,也会有一些新参与单位。比如通信运营商可以赠送手机、赠送后装车载设备,并通过物联网收流量费的方式来获得收益。


车载终端公司可以通过人机交互提供出行服务,还可以利用服务区、景区、保险公司通过产品推荐、景点推荐,向第三方信息服务商收取相关费用,同时获得用户出行的大数据信息,从而为产品的营销和定制提供大数据决策;最后就是紧急施救服务。未来车路协同商业模式仍需要不断探索,因为高速公路的收费标准很难调整,车路协同如何做到可持续发展是应该思考的问题


其三,公共信息安全与公民个人隐私也面临威胁。车路协同技术源于国外,荷兰A58高速公路做了车辆编队行驶和车路协同,基于手机端的车路协同来显示道路上的限速信息,同时也支持自动驾驶,涉及到道德伦理和隐私的问题在实际项目应用,还是出现不少难解之题。在国内我们如何破局,还得慎行。


其四,公安交通管理和执法服务面临新机遇。这方面的转变有很多,举一例来说明,比如车路协同让交通管理到治理理念上的转变。原有的公安交通管理信息相对封闭,信息都用于自身的交通管理应用,使用完以后伴随着管理任务的结束就失去了信息应用价值。


车路协同下的信息可以用于交通出行者的一些出行服务,比如说交通的疏导、控制,还有事件这些交通管理信息,就可以转化为服务交通出行者出行的服务信息。另外,伴随着自动驾驶、车联网、网联汽车技术的发展,车载终端的感知能力、智慧化程度越来越高,这些手段也极大的丰富了交通管理信息采集,可以提升城市交通状态精准的认知,进而提升智慧交通的决策,提升交通管理效率,也推动交通的变革。


其五,对驾驶人员技能重新定位。到自动驾驶阶段以后,驾驶证考试要求是否要适当进行调整,比如对自动驾驶与酒驾的新认识。


其六,在技术层面,目前来看端边云的架构比较合适。车路协同主要涉及三个端口:车端、路侧端和云端,其中路侧端和云端因为车路协同环境下计算节点下沉至边缘层(即路侧)的需求而经常被同时提及。


再考虑到三个端口间信息传输渠道的重要性,对于车路协同系统平台更完善的拆解方式是以下三个核心组成部分:智能车载系统(车端)、智能路侧系统(路侧端+云端)和通信平台。其中,智能车载系统负责车载端的海量数据实时处理和多传感器数据融合,保证车辆在各种复杂的情况下稳定、安全行驶;智能路侧系统负责路况信息搜集与边缘侧计算,完成对路况的数字化感知和就近云端算力部署。


通信平台负责提供车-车、车-路间实时传输的信息管道,通过低延时、高可靠、快速接入的网络环境,而真实交通场景下,由于参与者数量众多、行人和路况随机性强等特点,车载操作系统必须具备在100毫秒内完成从指令接收、任务运算处理到决策执行的整个过程,要不然,数据采集与分析到处理如果不及时,那车路协同变毫无意义还处处显危机。


当然,技术层面车路协同面临的问题不止零星半点,也不一一介绍,毕竟这个新技术还在摸着石头过河阶段,看上去很美的事物,实际建设中困难重重,就好比智能手机,系统开发极为复杂,呈现给用户体验,却是简单高效,这也是车路协同需要追求的技术路径。


03
聪明的车,汽车的自我进化


让车聪明起来,这是车路协同必经,这也是一条前无古人的探索之路。


2018年12月,华为携手奥迪在延崇高速,80公里时速下,率先测试了基于C-V2X技术的L2~L4级别相关自动驾驶功能。也是同年,随着沃尔沃,特斯拉和宝马等汽车公司开始投入无人驾驶汽车领域,无人驾驶或许很快将会成为道路上的普遍现象。但是,无人驾驶的普及必须先确保车辆能够相互通信和驾驶员的安全,所以车路协同是无人驾驶的前奏,前奏必不可少


我国传统造车产业相较于国外,确实落后,但新能源带来的智能汽车产品,中国却不甘人后,而对于如何让车聪明起来,形成车路协同,智能企业智能进化的费用以及智能效益,远高于传统汽车,所以,最近几年,自主品牌的车厂都在自我进化中完成车路协同布局。不过,还需看到一点,我们所谓的智能汽车基本都是乘用车辆,而对于运营车辆尤其是特种车辆如何来实现汽车本身的自我进化,还是一个较为模糊的探索之路。


04
智慧的路,路畅才行安


对于智能交通产业而言,车路协会我们更多关注的是路的建设。如果非得比如在车路协同中,车是载体,而路却是灵魂所在


早在2016年,百度即开始布局车路协同全栈研发,可谓是业内最早布局车路协同的公司之一,2018年底,百度将正式开源 Apollo 车路协同方案,向业界开放百度 Apollo 在车路协同领域的技术和服务,让自动驾驶进入“聪明的车”与“智能的路”相互协同的新阶段,全面构筑“人-车-路”全域数据感知的智能交通系统,迈出智能交通建设的关键一步,这是业内首个开源的车路协同方案


近些年由于智能手机的突破所带来的品牌效应,华为在诸多领域,都是舞台中央备受瞩目的主角。华为是有所取舍的,有所为有所不为,他们做生态就必须如此。


所以,华为肯定不造车,在今年“新基建助力交通强国建设--大湾区智慧交通技术应用研讨会”上,据了解,他们认为建设国内有示范意义的智能网联先导区,不仅要代表行业的先进性、规范性、安全性,还需具备系统开放性,以及起到标杆引领的作用。


具体说来,系统规范性、示范性方面,智能网联整体建设首先需符合国家对应的标准和认证要求,保证系统建设的规范性;同时,示范区的先进实践经验能参与到国家智能网联标准制定的进程中,起到行业引领作用。


在系统开放性方面能够体现生态开放,比如车企是智能网联最大的使用方,所建智能网联需让上下游生态尤其是主流车企能参与进来,共建繁荣,所建云控平台能兼容国内主流车企,系统可平滑演进,避免重复建设,整体设计和产品方案要支持关键技术如3GPP通信标准协议的平滑过渡(4G-5G-6G—),保证最新技术的后向兼容性,最低限度降低技术演进带来的成本增加。


系统安全要考虑,作为新基建项目,要符合国家关键核心技术与系统自主可控的导向和要求。所使用产品的先进性具备核心技术,关键器件能做到自主可控,且保持行业领先性。


所以,华为做车路协同,会充分利用云、IOT、AI、5G等数字化技术,实现人—车—路—云高效协同,打造智能的车和聪明的路,为用户提供智能出行服务和体验。


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车路协同规范驾驶行为与交通安全