鉅大LARGE | 點擊量：1339次 | 2018年06月12日
智能汽車網(wǎng)聯(lián)化難題破局 V2X通信技術(shù)已成為各家競爭焦點
在無人車領(lǐng)域，通過開放形成合力已逐漸成為行業(yè)共識，這種合力不僅是在研究領(lǐng)域，還有應(yīng)用領(lǐng)域。
我國的智能網(wǎng)聯(lián)汽車（無人車）正在提速。
近日，廣州市交通委正式發(fā)布《廣州市關(guān)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試有關(guān)工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》（以下簡稱“意見稿”）。此前，北京、上海、重慶、深圳等城市均已發(fā)布相關(guān)路測細則。這也就意味著，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已經(jīng)鋪設(shè)到越來越多的城市，未來也將在城市內(nèi)正式上路。
提到智能網(wǎng)聯(lián)汽車，總會涉及兩部分。汽車終端的智能進化是一方面，另一方面是交通形態(tài)的改變?！盎谛乱淮娜斯ぶ悄?、大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)，未來交通可以實現(xiàn)真正的智能化，它是一個大的生態(tài)系統(tǒng)?！眹@智能網(wǎng)聯(lián)汽車話題，清華大學(xué)汽車工程系教授李克強指出。
智能交通生態(tài)系統(tǒng)的形成與成熟，意味著相關(guān)的技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系等一系列得到突破后才能取得行業(yè)突破，“包括高精地圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺、云控基礎(chǔ)平臺、智能車載終端計算平臺等，需要建立生態(tài)以形成相關(guān)突破。”李克強表示。
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聯(lián)網(wǎng)通信
根據(jù)中國信通院《2017年車聯(lián)網(wǎng)白皮書》指出，車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)分布在“端-管-云”三個層面。
其中，“端”層面包括車輛和路側(cè)設(shè)施的智能化、網(wǎng)聯(lián)化進程加快，關(guān)鍵技術(shù)包括汽車電子、車載操作系統(tǒng)技術(shù)等；“管”層面關(guān)鍵技術(shù)包括4G/5G車載蜂窩通信技術(shù)、LTE-V2X和802.11p直連無線通信技術(shù)等，直連V2X無線通信技術(shù)是目前各方競爭的焦點?！霸啤钡暮诵膭t包括連接管理、能力開放、數(shù)據(jù)管理多業(yè)務(wù)支持的車聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)。
“（車載終端上的）傳感器相當(dāng)于人的眼睛。除了眼睛之外，我們還經(jīng)常需要耳朵和嘴巴來進行感知?！贝筇齐娦趴萍籍a(chǎn)業(yè)集團車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品線總監(jiān)任世巖解釋道，“所以通信其實帶來一個新的感知渠道，通過信息的廣播、發(fā)送和接收，能夠做到超視距的覆蓋，通過這樣的覆蓋可以使得車輛感知變得更加安全和可靠?！?/p>
事實上，為單一車輛加上“耳朵”和“嘴巴”，從而形成的智能交通生態(tài)系統(tǒng)，是車聯(lián)網(wǎng)的“高級狀態(tài)”。在這一狀態(tài)下，基于無線通信、傳感探測等技術(shù)能夠進行車路信息獲取，通過車與車、車與路之間的信息交互和共享，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間的智能協(xié)同與配合，從而達到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標(biāo)。
而在“管”技術(shù)上，直連模式V2X無線通信技術(shù)已進入競爭關(guān)鍵期。據(jù)了解，直連模式V2X無線通信是針對汽車和道路聯(lián)網(wǎng)提出的新型通信技術(shù)，目前存在技術(shù)路線之爭。
其一是DSRC（DedicatedShortRangeCommunications專用短程通信技術(shù)），是基于IEEE802.11p底層通信協(xié)議與IEEE1609系列標(biāo)準所構(gòu)成的技術(shù)；二是我國企業(yè)主導(dǎo)推動的LTE-V2X技術(shù)，基于4G技術(shù)實現(xiàn)車車通訊，以LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)為V2X基礎(chǔ)的車聯(lián)網(wǎng)專有協(xié)議，2017年3月該技術(shù)在國際標(biāo)準組織3GPP完成標(biāo)準化工作。
中國信息通信研究院副院長王志勤此前表示，我國LTE-V2X相關(guān)標(biāo)準于2017年底基本完成，包括LTE-V2X體系架構(gòu)、頻譜、空中接口、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層、安全等。具體應(yīng)用方面，今年5月，無錫市啟動車聯(lián)網(wǎng)（LTE-V2X）城市級示范應(yīng)用重大項目，規(guī)劃了開放道路測試研究、城市級規(guī)模示范應(yīng)用、打造車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地三個階段的智能網(wǎng)聯(lián)汽車規(guī)模應(yīng)用，實施時間從2017年至2020年底。
問題待解
V2X通信技術(shù)已成為各家競爭焦點，但仍有相當(dāng)問題待解。
在與英特爾進行自動駕駛汽車相關(guān)課題研究時，李克強表示，其團隊將選擇V2X的智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新應(yīng)用作為一大研究領(lǐng)域，其中擁有三個方向：基于V2X信息建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車的行車風(fēng)險的統(tǒng)一評估機制；基于V2X技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜交通環(huán)境下智能網(wǎng)聯(lián)汽車的組織和協(xié)同；在非理想V2X通信下，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵應(yīng)用對信息質(zhì)量有哪些需求。
據(jù)李克強介紹，智能網(wǎng)聯(lián)汽車對安全的判斷極難，而在中國復(fù)雜的交通場景下，這個難度進一步提高?！拔覀兿肟茨懿荒芙栌肰2X的優(yōu)勢，借用V2X通信技術(shù)，建立真正復(fù)雜工況下的智能網(wǎng)聯(lián)汽車行駛的安全性評價，建立統(tǒng)一的機制?！倍@就牽涉到對行車安全區(qū)域理論及其應(yīng)用的研究，包括適用性改善、實用化標(biāo)定方法以及安全評估應(yīng)用。
其次是復(fù)雜交通環(huán)境下，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的組織和協(xié)同。事實上，基于V2X技術(shù)可實現(xiàn)多車連接之后，構(gòu)建車輛隊列的組織模式、連接模式和協(xié)同也成為重要命題，其中涉及復(fù)雜系統(tǒng)的建模、控制選擇等基礎(chǔ)問題。
“我們選擇在沒有交通信號燈下岔路口的智能汽車通行場景。最簡單的方法是利用虛線排隊進行多模式組織，利用通信拓撲重新組合，做交叉路口沖突模型構(gòu)建，避免沖突的幾何結(jié)構(gòu)構(gòu)型以及這種情況下分布器的控制器如何設(shè)計等。”李克強介紹道。
此外，由于當(dāng)前路面車輛以傳統(tǒng)車輛為主，因此在向車與車、車與路通信的智能交通生態(tài)系統(tǒng)“高級狀態(tài)”的過渡過程中，無法避免智能汽車與傳統(tǒng)汽車混合的交通方式。傳統(tǒng)汽車有時未必完全遵守交通規(guī)則，這一情況下如何平衡交通系統(tǒng)以保證安全？
英特爾無人駕駛解決方案資深首席工程師、首席系統(tǒng)架構(gòu)師JackWeast介紹稱，英特爾推出責(zé)任敏感安全模型（RSS），將人類在復(fù)雜路況中的判斷規(guī)范置入機器系統(tǒng)之中，告知機器在哪些危險環(huán)境應(yīng)當(dāng)如何反應(yīng)，從而確保智能汽車在行駛中確保安全性。
“在RSS的模擬測試中，自動駕駛的數(shù)據(jù)公式完全是根據(jù)人類駕駛的方式和習(xí)慣來設(shè)定的?！盝ackWeast表示，“模擬測試展現(xiàn)的結(jié)果是，基于RSS的自動駕駛車輛的駕駛反應(yīng)操作是擬人的，基本上和人類駕駛員是一樣的?！?/p>
生態(tài)融合
不過，JackWeast也強調(diào)，當(dāng)前RSS還僅在起步階段。
據(jù)JackWeast介紹，傳統(tǒng)智能駕駛的三個層面包括感知、決策規(guī)劃和行動，RSS模型的應(yīng)用意味著在規(guī)劃與行動層之間又加了一層?！拔覀円軌虮ＷC人工智能基礎(chǔ)的規(guī)劃能力，又確保它能夠在實際環(huán)境當(dāng)中不出問題，這對于任何一個企業(yè)來說都是一個巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，單憑一家公司的一己之力是不行的，我們需要整個行業(yè)一起參與進來?！?/p>
事實上，行業(yè)內(nèi)研究機構(gòu)、學(xué)術(shù)機構(gòu)的參與，結(jié)合企業(yè)算法和技術(shù)，能夠進一步確定智能汽車的安全模型，從而提高模型的準確性和車輛的安全性。在合作效應(yīng)的驅(qū)動下，近日英特爾成立智能網(wǎng)聯(lián)汽車大學(xué)合作研究中心，與清華大學(xué)、中國科學(xué)院自動化研究所簽署合作協(xié)議，共同推動自動駕駛汽車相關(guān)課題研究。
“智能網(wǎng)聯(lián)汽車真正意義上的產(chǎn)業(yè)化，需要一系列工作，包括技術(shù)創(chuàng)新體系、汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系、路網(wǎng)設(shè)施體系、法規(guī)標(biāo)準體系、產(chǎn)品監(jiān)管體系、信息安全體系等一系列技術(shù)實現(xiàn)突破?！崩羁藦姳硎?。
具體而言，在與英特爾進行合作后，李克強團隊進行V2X相關(guān)研究時可以結(jié)合英特爾基于5G、云、FPGA等技術(shù)模塊上積累的基礎(chǔ)，開展共同研究，從而更利于取得成果。
而通過開放形成合力已逐漸成為行業(yè)共識，這種合力不僅是在研究領(lǐng)域，還有應(yīng)用領(lǐng)域。2017年4月，百度推出阿波羅開放軟件平臺，能夠使整車廠結(jié)合車輛和硬件系統(tǒng)快速搭建一套屬于自己的完整自動駕駛系統(tǒng)。如今，百度阿波羅平臺已“結(jié)盟”100多家合作伙伴，包括整車及零配件制造商福特、戴姆勒、北汽、一汽、奇瑞等整車廠商，傳感器及芯片制造商Velodyne、英特爾、英偉達；云服務(wù)供應(yīng)商微軟及運輸服務(wù)供應(yīng)商首汽約車等。
英特爾公司全球副總裁兼中國區(qū)總裁楊旭介紹，目前英特爾也在探索與上汽集團、長安汽車、一汽紅旗、四維圖新、阿里云、東軟等的業(yè)界合作?！罢麄€產(chǎn)業(yè)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上實現(xiàn)升級，共同推動極其重要。”
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