带你了解V2X与智能驾驶

可以说，V2X的时代已经来临。X是已知的，也是未知的。已知的X包括P(人：People)，I(基础设施：Infrastructure)，R(路，Road)，V(Vehicle)。而未知的A(所有事物：Anything)，则在快速的开发设计中。

但是有一个问题，那就是如今网络上如此多的V2X资料，作为一个工程师需要从那方面开始谈论V2X呢?至于网络中的协议之争，无论是DSRC，还是LTE-V，笔者认为这些有道理，但是都有些脱离用户，用户并不关心连接的方式如何。笔者认为，万物互联的方式不一定要固定，通过摄像头，传感器获取信息也算是互联方式的一种。笔者会根据用户的需求来探讨那个X是最容易实现的，那个X为自动驾驶打下基础，那个X与普通用户的生活息息相关。

V2V

那就先说最先容易实现的V2V(Vehicle to Vehicle)。为什么说V2V是最容易实现的呢?这里可能并不是非常准确的描述，因为这个V2V可实现性是相对于同一个品牌。而一个国家内所有品牌的车辆都实现V2V，可能需要国家层面统一标准，这里不做描述。

说到V2V，最普遍的应用场景是在城市街道，高速公路中，车辆之间可以相互通信，发送数据，实现信息的共享。这样的数据包括：车辆的时速，相对位置，刹车，直行还是左拐等等所有与行驶安全的数据提前提供给周围的车辆，这使得周围的车辆都能够预判到其他车辆的驾驶行为，从而实现主动的安全策略，从而提升行驶安全，为半自动驾驶、自动驾驶提供数据支撑。

上图非常生动的描述了V2V的原理。最简单的例子是奔驰Actros系列生产的卡车，都配备了奔驰开发的公路试点连接软件。在行驶过程中，3辆卡车通过V2V技术自动排成一排。第一辆卡车收集道路数据和自身控制数据，在0.1s的时间内，通过WIFI传给后面的两辆卡车。因而实现驾驶同步，加速和刹车，直行和转向。因而后面的两辆车可以实现车辆跟随，无需驾驶员，节省了大量的成本。当然，未来的V2V肯定不能只实现如此简单的功能，但是这是V2V最初的雏形。

V2V车辆不仅容易实现，而且能够提升驾驶的安全性，也会兼顾运营效率。这是V2V最容易实现的三个支点：

可实现性：在同样品牌车辆上只是增加一个T模块或者V模块，提供软件算法就可以实现。

安全性：V2V技术可以作为ADAS功能模块，可以降低车辆的事故率;

运营收益性：V2V为整车厂带来了另外的运维模式，即自由有效建立智能车队，规划路径，降低油耗，提升营运收益。

笔者认为DSRC专属无线频率(5.9GHz频段内的75MHz频谱，美国联邦通信委员会(FCC)在1999年专门为智能交通系统(ITS)所分配的)非常适合V2V。

V2R

接下来要说的是V2R(Vechile to Road)。许多人希望将V2R归为V2I的一部分，但是笔者认为通过需求和可实现性来看，V2R应该单独划分出来，作为半自动驾驶和自动驾驶更快实现的关键部分来对待，尽快实现V2R。

V2R需要分为两种场景，第一种是高速公路，第二种是城市道路。高速公路是第一步，而城市道路需要在其基础上，对城市道路中的增加标识的识别后，实现更复杂的数据判断和数据通信。

高速路上的V2R相对来说比较容易。首先是标识明确，没有人行道，红绿灯，行人等复杂路况因素的影响，只需要识别高速路中与车辆行驶和高速公路出入口标识等就可以了。其次高精地图已经提前布局高速路。高精地图能够精确到厘米级，对于车辆的路线规划和自动驾驶有着的很大的帮助。有了高精地图的支撑，V2R的交互就会相对变少，处理起来更加方便。最后，就是尽快实现V2V也能够助力V2R的快速开发。因为每一辆车都可以共享采集到的道路信息，并将这个信息传递到云端，促进道路信息的合理化和完善化。

而对于城市道路来说，需要处理的信息就要更多一些，这也就要求车辆采集的信息更多，处理能力更强，同时对于V2I和V2P都有关联，是实现自动驾驶的实现的最困难的障碍。可能专有的交通路线或者是公共交通才是未来人类出行的主要方式，是值得探讨和深度调研的。

V2R现在通过毫米波雷达和摄像头进行开发的方案很多，再辅助高精地图和云端支持，只要实现V2V，半自动驾驶和自动驾驶在高速公路上实现并不遥远。

V2I

然后让笔者带领大家了解一下V2I。还是如开篇所说，这里的I不是指电信基础设施，而是指车辆行驶过程中遇到的所有基础设施。这包括红绿灯，公交站，电线杆，大楼，立交桥，隧道等等一切人类的建筑设施。V2I通信功能具体将采用车载智能交通运输系统的760MHz频段，使用该频段可以在不影响车载传感器的情况下实现基础实施与车辆之间相互通信功能，从而获取得到必要的关键信息。在交叉路口能见度较差时，V2I通信系统就可以接收到红绿灯的信息，并通过V2V和V2P系统，接收到车辆和行人的信息，汇总提交给车脑(AB)系统，车脑通过车载操作系统(AOS)分析处理，控制汽车继续行驶还是继续等待。

2014年纽约的曼哈顿和布鲁克林行政区已经率先开始试点，交通信号灯已经装备了V2I硬件，超过1万辆城市交通工具已经装备了V2V设备。此外在声明中，美国交通局将投资1700万美元至Tampa公司，借助V2V技术尽量减轻上下班高峰拥堵。

协同式环境感知系统，笔者认为除了车载智能交通运输系统的760MHz通信频段，LTE-V(基于LTER14技术为基础(4G/5G)，包含LTE-V-D和LTE-V-Cell两大技术，处于标准制定的关键阶段)中的LTE-V-D也是实现V2I的有效工具。因为所有I(基础设施)都不是需要移动的，搭载一个I模块实现短距离的通信，能够让车辆接收到即可。车辆再辅以当前通信4G/5G、卫星定位BDS/GPS技术，便能够有效的工作。

V2P

最后让笔者挠挠脑袋，“白头搔更短”，因为V2P才是与每个人息息相关的技术，而且也不仅仅是技术的问题，还会上升到国家、社会、隐私、道德层面，因而变得非常难以实现。在网络中搜到的资料，也巧妙而随意的一笔带过。

事实上，V2P并没有想象中那么复杂。毕竟，如今人手一部手机的时代已经来临。无论是手机，尤其是可穿戴设备，都可以客串本文中提到的P模块，实现和车辆中V模块的交互通信。

那么P模块应该使用什么呢?笔者认为LTE-V中的LTE-V-Cell是实现V2I的有效工具，因为所有P(活动的人，人只有活动才有意义)都是需要随时移动的，搭载一个长距离随时可以互联的模块才能够保证车辆能随时接收到。车辆再辅以摄像头，雷达传感器等识别技术，便能够有效的实现V2P。

总之，对于传统车企来说，V2X不能一口吃成胖子，而是一步一个台阶的走好每一步。先规划企业内部的V2V(车内配置V模块和标准协议)，然后取其优推向所有的整车厂;然后在高速路上实现V2R(车内配置摄像头、雷达传感器和高精地图);接下来和国家一起，对基础设施进行改造，实现V2I(基础设施中安装与车内配置的V模块通信的I模块);最后全民意识到自我保护和自我识别的重要性，如同人人一部手机一样，完成V2P(每个人穿戴中配置了与V模块和I模块通信的P模块)，全民可联。那样，实现V2A(Anything)，半自动驾驶和自动驾驶就水到渠成了。