加大网联基础设施建设力度 突破关键核心技术

  • 发表于: 2021-09-04 17:29:50 来源:中国汽车报网

近期,国内自动驾驶领域有两件事值得行业关注:一是工信部回复今年全国两会关于“加快自动驾驶商用和智能交通普及”的政协提案,表示“将继续坚持“单车智能+网联赋能”发展战略,加大网联基础设施建设力度,加快道路基础设施升级改造,营造良好的网联化发展环境。

二是德国大陆集团联手国内智慧交通领域龙头企业千方科技共同打通智能网联“车端”和“路测”的横向壁垒,推动自动驾驶车路协同加速产业化融合。

两个事件前者代表政策方对于中国自动驾驶战略基调的再次重申,而后者则预示着在自动驾驶走向网联化进程中,相关企业开始优势互补,真金白银地投入到车路协同的实践当中。

深入探究后会发现,这很有可能摸索出一条自动驾驶真正进入高级别、商业化的中国式道路。

单车智能是士兵,车路协同是指挥官

与传统燃油车相比,虽然新能源汽车产品因驾驶辅助系统致人殒命的概率和比例仍相对较低,但与自动驾驶最终“高效率、零事故”的初衷仍相去甚远。

以单车智能为核心的自动驾驶技术路线在全球遭遇瓶颈。早在2018年,部分汽车厂商便已经宣称推出的产品搭载了L2级自动驾驶辅助功能,沃尔沃也在2018年曾承诺到2021年将推出L4级自动驾驶汽车,可购买和使用。但时至今日,真正意义上能实现L3级自动驾驶的产品仍未诞生,以至于不少企业为了突显“进步”,衍生出诸如L2.5级、L2.9级的新概念。其实,单纯依靠传感器的被动探测、信号反馈和执行机构完成指令,仍然有较大的局限性。

事实上,目前行业达成的共识是,仅依靠车辆传感器实现自动驾驶功能仍依然有诸多不可控因素,风险较高,若要在自动驾驶探索的道路上进一步实现降低事故风险和概率,车路协同将是发展中绕不开的一环。

国内自动驾驶领域从政策制定方到行业参与方,都开始重视“车路协同”对于加速自动驾驶应用发展的意义,安全性更高、经济性更强、5G技术应用领先等优势,使其成为了符合中国道路交通实际情况的不二之选。

此前,小马智行执行董事莫璐怡用“士兵和指挥官”形象地比喻单车智能和车路协同的关系。“单车智能是军队里的士兵,车路协同更像是指挥官。”莫璐怡表示,提高单车智能水平是为了让军队里的士兵单兵作战能力足够强,可以处理各种不同的突发情况;而车路协同则是把所有士兵协调在一起,实现统一“作战”。

突破关键核心技术

事实上,中国本身的技术优势以及体制优势,决定了自动驾驶的中国方案必须通过多措并举来实现。“对于传统燃油车工业起步较晚的中国来说,电子电气革新给汽车领域带来的换道超车机会,中国不能不抓住,渴望脱离传统燃油汽车的种种技术壁垒,是中国站上自动驾驶赛道的核心驱动力之一。”汽车行业资深专家唐志军表示,除了技术的优势之外,中国在移动互联网、人工智能、5G、云计算等ICT领域的积累也需要与产业联接,去释放技术红利。“车与路共同来承载数智技术创新,能够有力支撑中国智能产业化的进程。”此外,车路协同需要顶层设计、多部门统筹、产业联动,而中国城市管理者对数字转型的共识、智能技术的理解、产业的把控力、资源的统筹调配等有着先天的机制优势,同样是车路协同产业推进的重要保障。

尽管自动驾驶的车路协同时代大幕正在渐次拉开,但诸如众多新兴产业一样,核心关键技术仍然是产业上下需要加紧攻关的一大课题。

在此方面,文章开始提到的千方科技已经基于自身在路端数字化的技术和经验优势,进行车路协同核心技术的突破。

根据《智能网联汽车技术路线图》所拟定的技术图谱中,车路协同系统内在包含的基础技术可依据其构成划分为智能车载单元关键技术、智能路侧关键技术、通信平台关键技术和其他关键技术。其中V2X技术是将车辆(V)与一切事物(X)相连接的新一代信息通信技术,是车路协同最核心的基础技术。

千方科技基于自身对于路侧智能网联的技术洞察,自主研发的V2X技术可提供完备的V2X系统解决方案,在智慧高速、智能路口等应用示范项目上积累了丰富的项目落地应用经验,具备典型车路协同应用场景定制化开发能力。

2018年11月,千方科技作为V2X终端供应商之一,通过世界首例跨通信模组(芯片)、跨终端提供商、跨整车厂商的V2X“三跨”互联互通,标志着其V2X从行业孵化阶段逐步进入应用部署阶段。

此外,边缘云计算能力也是衡量车路协同是否具备“毫秒级”感知决策能力的关键硬指标之一,边缘计算让云计算更靠近数据源,可以实时感知处理全域交通数据,提高车辆间协同与决策能力。2020年9月,千方科技发布集感知、计算、控制、交互、通讯、管理和服务为一体的“边缘智能体”,能实现路口、路段级全息感知与数字孪生、信号控制与优化、非现执法、车路协同等功能。

得益于在核心关键技术上的接连创新突破,千方科技支撑北京建设全球首个网联云控式高级别自动驾驶示范区,并助推北京在全国范围内首次开放京台高速北京段10公里高速公路自动驾驶上路测试。

打破行业藩篱迈向产业融合

当前中国自动驾驶的车路协同到底处于什么阶段?对此,中国公路学会自动驾驶工作委员会主任委员冉斌将车路协同分为:协同感知、协同决策、协同控制和车路一体化四个阶段。而截至目前,国内的车路协同仍处于协同感知阶段。

而从产业化实践上来看,由于车路协同产业涉及政府、运营商、设备供应商、科技企业、方案解决商等多个主体,又涉及城市智能、造车、传感硬件、网络传输等多个既相对独立,但又必须相互作用的领域,其中每个领域都有其产业问题与行业经验。

这就决定了车路协同要真正走向产业化,需要首先打破不同行业主体和不同行业经验之间的藩篱和认知差距,走向产业融合是关键一步。

从这个意义上来讲,上述千方科技联合汽车零部件巨头大陆集团共同推进“道路网联化”和“车端网联化”的相互赋能,可称作这种融合的一次标志性事件。

融合不易,千方科技也表示,从道路网联化到车端网联化的延伸,意味着产品标准、客户体系、生态资源都将面临新的考验。但千方科技和大陆集团显然已经做好了从技术研发到产品线再到市场开拓多方面的融合规划。比如,在核心的边缘计算和感知技术融合方面,千方科技的核心技术优势将充分赋能双方作为前两大股东的合资公司联陆智能交通,同时借助大陆集团,更多安全和先进的标准、技术、运营将被引入中国,从而推动国内车路协同标准提升与技术落地,同时助推千方科技在车路协同领域打响国际影响力。

千方科技董事长夏曙东表示,坚定看好车联网在中国乃至全球的发展,也一直致力于与各领域的优势企业共同推动产业生态构建和标准制定,积极引领车路协同创新研发与应用落地。

业内人士指出,要推进自动驾驶进入车路协同的深水区,就需要各产业领域优势企业本着开放的心态,共同构建起良性有序相互赋能的产业生态。

需要符合中国特色的智慧道路

中国特色的自动驾驶方案,自然也需要一条有中国特色的路。

那么问题来了,目前主流的、利用基站与无线通信技术进行人、车、路之间协同感知的V2X(Vehicle to X)技术,需要部署大量传感器、雷达等硬件改造,而国内各地公路条件不同、数字化水平不同,加上当下汽车智能化水平各不相同,客观上导致了智能道路的需求和标准也无法统一,这就给车路协同的建设带来了新的挑战,需要兼顾各地的道路现状、发展规划与经济效益。道路智能化,也成为“聪明的车”配上“智慧的路”这一车路协同的本质要义所在。

基于此,行业各方也在不断找寻一条更为适合的路径。比如,相关权威机构推出的《面向自动驾驶的车路协同关键技术与展望》白皮书中便提出了道路智能化分级标准概念,从C0-C5实现对车路协同测试和应用进行的6个等级的分类。其中,C4级智能道路投入产出比更高,其覆盖的智能汽车等级范围从L2+到L5。也就是说,C4级智能道路不仅能为高级自动驾驶车辆提供协同服务,还能让L2+、L3级辅助驾驶车辆具备高级自动驾驶能力,促进自动驾驶规模商业化落地。

在打造“智慧的路”方面,不久前北京开放自动驾驶高速路测试的京台高速北京段的“智慧10公里”就是典型样本。

为护航这10公里自动驾驶测试路程,千方科技重点探索了车端感知与路端感知系统的最佳耦合方案、网联式自动驾驶与交管交通系统的硬件复用以及致力于为企业产品测试与迭代提供试验平台。公司自主研发的上述“边缘智能体”产品和解决方案在测试路段实现“上杆”,为测试区搭建了可靠的路端感知系统和V2X通信网络。

按照北京市的规划,此次上路测试的自动驾驶车辆在经过规定里程的测试后,下一步可以申请开展特殊时段和特殊天气场景下的测试,从而进入到更高级别的测试场景。

事实上,千方科技已经为此做好了硬核准备。千方科技副总裁、千方研究院院长孙亚夫介绍道:“千方科技通过地面的道钉感知,及天气传感器、毫米波雷达、激光雷达等感知,在恶劣天气下也能实现准全天候通行”。

近两年,在国内比较有代表性的智慧高速示范项目上,千方科技也进行了极寒气象条件下的车路协同技术应用测试,为自动驾驶商业化落地提供了更智能、更可靠的长距离测试经验与运行环境,同时也为未来特殊时段和特殊天气场景下的自动驾驶测试提供多元化技术支撑。

不过,车路协同是对传统分散式交通技术的一次深刻变革,涉及到复杂的技术改造和产业链条,无法一蹴而就。但万变不离其宗的是,车路协同需要跨行业跨部门协同推进,技术上,需要继续推进通信技术的演进与迭代;政策上,需要政府积极推进示范区建设并进行有效评估,有序推进基础设施建设;标准上,协同各部门进行标准打通,避免各部门重复投资造成浪费;产业上,协同相关部门、企业进行协同研发,攻克关键技术。(记者 张海天)