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[导读] 在今年的云栖大会上,阿里带给我们的惊喜着实不小,除了成立了“一听名字就很厉害”的平头哥半导体公司外,阿里在自动驾驶上也逐渐展露其布局和雄心。会上介绍,阿里推出了第一辆L4级的自动驾驶物流车;获

 在今年的云栖大会上,阿里带给我们的惊喜着实不小,除了成立了“一听名字就很厉害”的平头哥半导体公司外,阿里在自动驾驶上也逐渐展露其布局和雄心。

会上介绍,阿里推出了第一辆L4级的自动驾驶物流车;获得杭州第一张自动驾驶牌照;发布车路协同系统,选择物流园区作为其落地的第一站。这三个的自动驾驶的动作,可以看出阿里在自动驾驶上逐渐强调可落地的重要性。

 

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关于自动驾驶我们并不陌生了,谷歌、特斯拉、百度、腾讯等行业巨头早已纷纷公布其关于自动驾驶的战略或进展,但是关于车路协同的技术貌似提的没有那么多。车路协同的技术具体是什么?自动驾驶和车路协同两者分别扮演着什么角色?今天21ic小编就跟大家聊一聊。

V2X 技术介绍

车路协同技术采用是先进的无线通信和新一代互联网等技术,全方位实施车车、车路动态实时信息交互,并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理,充分实现人车路的有效协同,保证交通安全,提高通行效率,从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。

专家认为,车路协同更像是新瓶装旧酒,算是 V2X 技术的一个分支 V2I。考虑到车路协同属于 V2X 的分支、后者涵盖的技术范畴更广,下面的讨论以 V2X 技术为主。

V2X,顾名思义就是vehicle-to-everything,其希望实现车辆与一切可能影响车辆的实体实现信息交互,目的是减少事故发生,减缓交通拥堵,降低环境污染以及提供其他信息服务。

V2X主要包含vehicle-to-vehicle (V2V), vehicle-to-infrastructure (V2I), vehicle-to-network (V2N)以及vehicle-to-pedestrian (V2P)。

 

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V2X通信技术目前有DSRC与LTE V2X两大路线。DSRC发展较早,目前已经非常成熟,不过随着LTE技术的应用推广,未来在汽车联网领域也将有广阔的市场空间。

相比DSRC技术,LTE V2X可以解决前者在离路覆盖、盈利模式、容量及安全等各方面存在的问题。它的部署相对容易,频谱带宽分配灵活,传输可靠,覆盖广而且随着3GPP持续演进,可支持未来ITS业务需求。然而,LTE V2X的缺点也同样突出:标准尚在制定过程中,技术成熟度较低,面向车车主动安全与智能驾驶的服务性能还需要充分的测试验证。

阿里的车路协同系统

据介绍,阿里A.I. Labs推出的自动驾驶智慧物流车取消了驾驶舱,两侧设置了两块屏幕用于向行人展示车辆的驾驶信息、目的地信息等等。在传感器方面,车辆的前后和两侧搭载了Velodyne的16线激光雷达。车顶上则安装了一个Velodyne 32线的激光雷达,一个双目摄像头,5个单目摄像头,其他的传感器,如RTK、超声波雷达等则隐藏在车身中。

这款智慧物流车具备非常强的环境感知能力,即使在高速行进的过程中可以快速识别几百种物体。此外,这款智能物流车也可以适用上万种交通场景。包括在雨天等视线不清晰的情况下依然可以做到要避让行人;此外,还能够做到避让和跟随前方行驶缓慢的自行车。

但单车智能依旧有单车智能的局限,比如感知盲区的存在、高精度地图无法实时更新、成本高昂、对佳通的整体情况不能完整感知、无法有效决策等问题。因此,阿里A.I. Labs试图从车路协同着手解决上述的问题,使得自动驾驶能够更好地迅速落地。

阿里认为通过建设智能化的道路,可以使得路面上的车都能够共享智能能力。在车路协同的基础搭建完成了之后,汽车可以减少传感器的配置,从而大幅度降低汽车的成本。也是基于这个原因,阿里A.I. Labs认为车路协同是撬动自动驾驶行业发展的重要切入点。

此前的车路协同方案更多是体现在如何通讯上,即研发通讯技术能让路传送信息给车。阿里A.I. Labs的方案是定义传送什么样的信息,即路需要精确感知到什么信息,什么样的信息是对车有用的,然后可将不同的信息用已有的通信方案传送给不同的车辆。此外,协同智能也是对单车智能的全面升级,协同智能将帮助汽车拥有上帝视角感知网络、有利于多智能协同决策和整体控制和调配。

感知是车路协同最重要的一环,那么阿里A.I. Labs是如何实现感知功能?

阿里和国家公路设计院成立联合实验室推出了路测的智能感知基站,感知基站可以长距离感知路面的信息,检测范围达+/-200米(400米),各个感知基站互联互通,可实现超远距高传输,工业级的设计,可以防雨防霜,应对各种天气情况。由于感知基站对实时性、准确性都有很高的要求,阿里也在非常相关的数据库上达到了第一名的层级。

有了自动驾驶技术,为什么还要发展 V2X 技术?

既然已经有了自动驾驶技术,为什么还要发展 V2X 技术?

因为至少从目前来看,单一的自动驾驶汽车并不能彻底地提升交通运行效率。自动驾驶汽车传感器套件探测距离最远也就 300 米左右,但如果在视野开阔的情况下,人眼可以轻松看到 500 米以外的路况。

这意味着真正的高速场景下,自动驾驶汽车的感知能力是存在瓶颈的。长远来看,要调度整个交通路网上的自动驾驶车队,如果支持车对车、车对人和车队基础设施通信,任何一个节点出现拥堵,都能实时传递给所有车辆,从而提升整个路网的运行效率。

事实上,在阿里之前,已经有非常多的企业在研究 V2X 技术的商业化了。

比如在阿里宣布和交通部合作的同一天,百度总裁张亚勤在百度云智峰会上表示,百度云驱动的 Apollo 自动驾驶平台、DuGo(度行)平台提供车辆低延时的接入能力,支持 V2X 技术解决方案。目前已有 10 万多辆新能源车和 2 万多辆分时租赁车接入。

 

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据悉2018年底将会正式开源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。

但要较起真来,百度和阿里都不是 V2X 领域的先行者。

通用汽车早在上世纪 50 年代末,就打造了一条埋入大量通信设备的概念高速公路,车辆在与路的信息交互下实现了相当初级的“自动驾驶”。那可能是史上最早的车路协同方案。

难能可贵的是,几十年来通用居然没放弃在当时看起来商业化遥遥无期的 V2X 技术,一直研究到了今天。当然也顺理成章的成为全球各大车企里最早摘到 V2X 果子的人:2017 款凯迪拉克 CTS 车型和 2018 款 XTS 和 ATS 车型,已经全系标配 V2V 技术。

 

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根据美国高速公路安全管理局(NHTSA)的评估,V2V 和 V2I 技术的应用可以避免或减轻多达 80% 的交通事故。此外,该技术预计将为美国带来 710 亿美元/年的经济效益。

而在中国,工信部在浙江、上海、京津冀、重庆、长春、武汉等地,与当地政府签署了发展机遇宽带移动互联网的智慧交通与智能网联汽车发展示范的合作协议,在无锡,2017年开展了LTE-V车联网项目的公共道路测试,华为、奥迪、中国移动、无锡交警等单位参与,2018年将升级为全球首个LTE-V全覆盖的城市,具体数据是覆盖211个路口和5条高架,服务10万辆社会车辆的车联网平台。

高通C-V2X芯片组了解一下

除了以上大方面的介绍,21ic小编再从更底层方面上介绍下高通的C-V2X芯片组。

2017年9月,高通发布了首款基于3GPP Release 14规范、面向PC5直接通信的C-V2X商用解决方案高通9150 C-V2X芯片组。为了满足汽车制造企业对采用C-V2X解决方案实现道路安全的量产需求,该芯片组预计将于2018年下半年商用出样。为了帮助加速汽车生态系统商用就绪,高通还宣布推出全新的高通C-V2X参考设计,它将包括集成全球卫星导航系统(GNSS)功能的9150 C-V2X芯片组,以及运行智能交通系统(ITS)V2X协议栈的应用处理器和硬件安全模组(HSM)。

高通推出的9150 C-V2X芯片组可以分成三个应用场景,分别是车对车V2V,车对基础设施V2I以及车对人V2P,使用的是5.9GHz ITS频段。最神奇的是,芯片本身的加密系统不需要额外的身份识别模块,而是自成一派。是的,虽然都是通讯,车载通讯网络与普通设备之间的网络还都不一样。

但为了确保芯片的沟通能力,高通9150 C-V2X芯片组依然会支持4G网络,将信息娱乐系统集成到一起,最终让每一辆车都成为互联网的一部分,最终构成即将到来的5G网络。

 

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C-V2X从技术提出的那天起,就得到了汽车行业和交通行业的广泛支持,有非常良好的生态系统共同推进C-V2X从接入层到应用层到上车的开发。高通预计在2020年前后就会有量产的车型上市。5G新空口会进一步增强移动通信能力,在5G新空口的框架下,C-V2X会实现非常好的演进,进一步支持自动驾驶。

总结

V2X 或者说车路协同和自动驾驶是强相关的两个技术体系。官方出台的相关法律法规文件几乎没有自动驾驶汽车或无人驾驶汽车的说法,都是“智能网联汽车”,这里的“智能”主要是指自动驾驶和车机智能,而“网联”就是V2X技术。

不管是自动驾驶,还是V2X 技术,其本质和目的都是为了驾驶更安全,交通更顺畅,有了它们,以后开车上路再也不怕新手党和女司机了,让我们期待这些技术的早日完善和应用。

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