車聯(lián)網(wǎng)，讓無(wú)人駕駛漸行漸近

【編者按】正如羅馬不是一天建起來(lái)的，無(wú)人駕駛也不可能實(shí)現(xiàn)從手動(dòng)換擋直接飛躍到L4級(jí)駕駛員的放飛自我。隨著數(shù)字世界的變化發(fā)展，交通和城市安全因?yàn)樽詣?dòng)化而轉(zhuǎn)型變革，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)也在逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的感知，而這和車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)是重合的。由此看來(lái)，車聯(lián)網(wǎng)為無(wú)人駕駛作了鋪墊，為建設(shè)無(wú)人駕駛的羅馬增磚添瓦。

我們的世界正在發(fā)生翻天覆地的變化，一方面是技術(shù)驅(qū)動(dòng)，而另一方面是業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型或升級(jí)使然。

近年來(lái)，在智能交通產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的大背景下，無(wú)人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等新興詞匯頻頻被提及，那么這兩者結(jié)合會(huì)為智能交通改變什么是本文探討之處。

車聯(lián)網(wǎng)是無(wú)人駕駛最為底層支撐性技術(shù)

要分析無(wú)人駕駛遇到了車聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的改變，那么首先需要準(zhǔn)確把握兩者關(guān)聯(lián)之處。無(wú)人駕駛從字面上就很好理解，其實(shí)就是一種智能駕駛形態(tài)，它是利用車載傳感器來(lái)感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息，控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。

而車聯(lián)網(wǎng)是可以看成是使車與路、車與車、車與人、車與環(huán)境之間實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng),是對(duì)車、人、物、路、環(huán)境等進(jìn)行有效智能監(jiān)控、調(diào)度、管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

如果無(wú)人駕駛是車載端未來(lái)的發(fā)展方向，其對(duì)于汽車行業(yè)甚至是交通運(yùn)輸業(yè)有著深遠(yuǎn)的影響，很顯然，車聯(lián)網(wǎng)就是未來(lái)無(wú)人駕駛最為關(guān)鍵和核心的支撐性技術(shù)，將帶領(lǐng)我們走入無(wú)人駕駛時(shí)代。

無(wú)人駕駛，要從夢(mèng)想走入現(xiàn)實(shí)，需要?dú)v經(jīng)的路還有一段不小距離，那么我們就從當(dāng)下車輛網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀角度，看看其發(fā)展能為無(wú)人駕駛能做些什么?2014年是車聯(lián)網(wǎng)元年，屬于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)范疇。記者今年3月28日參加了在廈門舉辦的第21屆中國(guó)高速公路信息化研討會(huì)，會(huì)上大咖云集，達(dá)成諸多共識(shí)，專家們將2019年定義為車聯(lián)網(wǎng)的下一個(gè)發(fā)展年。那么，2019的車聯(lián)網(wǎng)與無(wú)人駕駛相關(guān)的話題格外吸引記者的關(guān)注。

2019年2月，工信部召開(kāi)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》編制工作啟動(dòng)會(huì)，工信部苗圩部長(zhǎng)擔(dān)任規(guī)劃起草組組長(zhǎng)苗圩部長(zhǎng)指出：發(fā)展下一代車聯(lián)網(wǎng)，可以促進(jìn)汽車制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，可以促進(jìn)智慧交通管理能力提升，實(shí)現(xiàn)百姓安全便捷高效出行，提升百姓獲得感可以促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，推進(jìn)社會(huì)節(jié)能減排。

總體來(lái)說(shuō)有幾大車聯(lián)網(wǎng)與無(wú)人駕駛的利好消息。

政策層面持續(xù)利好

國(guó)家將發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)體經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的重要方面，并將智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為汽車產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)轉(zhuǎn)型方向之一;

工信部《車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》明確，到2020年，實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)跨行業(yè)融合突破，車聯(lián)網(wǎng)用戶滲透率30%以上;

2020年后，智能網(wǎng)聯(lián)汽車和5G-V2X逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)模商應(yīng)，并促成無(wú)人駕駛的到來(lái);

工信部和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委聯(lián)合印發(fā)《國(guó)家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，全面推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定;

發(fā)改委、交通運(yùn)輸部、科技部等多部委表示將推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與無(wú)人駕駛的發(fā)展。

商業(yè)部署不斷加快

車聯(lián)網(wǎng)將成為5G的主要應(yīng)用場(chǎng)景，5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)將為車聯(lián)網(wǎng)規(guī)模商用提供重要支撐;福特汽車、英特爾、愛(ài)立信、高通、北美松下等16家巨頭聯(lián)合要求美國(guó)政府采用C-V2X技術(shù)。高通已與大唐電信共同開(kāi)發(fā)基于蜂窩車聯(lián)網(wǎng)的芯片組，將在2019年支持商業(yè)部署。

技術(shù)產(chǎn)品更加成熟

隨著人工智能發(fā)展，各企業(yè)人車語(yǔ)音交互技術(shù)等領(lǐng)域的投入將繼續(xù)加大，融合車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車載終端平臺(tái)，為車主提供語(yǔ)音、手勢(shì)控制服務(wù)，創(chuàng)造更為便捷、安全的駕駛體驗(yàn)，車聯(lián)網(wǎng)將與保險(xiǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，憑借“車聯(lián)網(wǎng)保險(xiǎn)”有效降低車主出險(xiǎn)事故率，節(jié)省理賠成本。

總之，只有車聯(lián)網(wǎng)在各種利好政策以及自身技術(shù)的成熟發(fā)展，才可能把我們帶入到一個(gè)新紀(jì)元——無(wú)人駕駛時(shí)代。

車路協(xié)同實(shí)現(xiàn)車與路的智慧共享

明確了無(wú)人駕駛依賴車輛網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，那車輛網(wǎng)技術(shù)千萬(wàn)萬(wàn)，哪種才是最與無(wú)人駕駛相關(guān)的呢?記者也在此次研討會(huì)中找到了答案，那就是車路協(xié)同(V2X)。

車路協(xié)同仿佛成了此次研討會(huì)中樂(lè)此不疲的話題，而車路協(xié)同是在2018年就成了智能交通行業(yè)最熱門詞匯之一。2018年9月14日消息，阿里巴巴宣布將與英特爾、大唐電信集團(tuán)展開(kāi)智能交通中車路協(xié)同領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作。

根據(jù)協(xié)議，基于英特爾處理器的邊緣計(jì)算平臺(tái)在V2X上的應(yīng)用，阿里巴巴將與其共同探索5G通信技術(shù)，大唐電信集團(tuán)則會(huì)為阿里巴巴提供LTE-V2X通信技術(shù)。未來(lái)，他們將全面布局智能道路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，打造數(shù)字化和智能化的交通體系，實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同。

那么，車路協(xié)同是什么呢?大致來(lái)看，其是下一代車聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一，通過(guò)車與車(V2V)、車與路(V2I)、車與人(V2P)、車與云(V2N)等信息交互和共 享，使車和周圍環(huán)境協(xié)同與配合，實(shí)現(xiàn)智能交通管理控制、車輛智能化控制和智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)的一體化網(wǎng)絡(luò)。

深圳是我國(guó)智能交通最為前沿城市，我們就從該市的車路協(xié)同看看應(yīng)用實(shí)踐。深圳市城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心交通信息與模型院王宇發(fā)表《智慧交通與車路協(xié)同實(shí)踐》的主題演講，他指出從現(xiàn)實(shí)角度分析預(yù)計(jì)在至少5到10年之內(nèi)，仍然處于一個(gè)有人駕駛階段，深圳對(duì)車路協(xié)同的期待是安全出行、效率提升和信息服務(wù)三大方面。

具體來(lái)看是安全出行方面，主要是盲區(qū)和轉(zhuǎn)彎預(yù)警。沖紅燈預(yù)警就比較簡(jiǎn)單了，異常車輛提醒、道路危險(xiǎn)狀態(tài)提醒，可以檢測(cè)到路面破損、檢測(cè)到車輛的異常行為和異常狀態(tài)，但要結(jié)合其它手段，要把發(fā)生擁堵、發(fā)生的位置推送給車輛;關(guān)于效率提升，定周期車速引導(dǎo)。

包括運(yùn)行周期、實(shí)際狀態(tài)、已經(jīng)運(yùn)行的長(zhǎng)度等等，同時(shí)結(jié)合路口傳感器，比如說(shuō)檢測(cè)到平均速度，然后為車輛重新規(guī)劃一個(gè)合理的引導(dǎo)車速，并實(shí)時(shí)改變;信息發(fā)布有兩個(gè)部分，第一是路口信息的發(fā)布，第二是實(shí)現(xiàn)優(yōu)先控制以及特種優(yōu)先兩種模式。

所以，從當(dāng)下應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，車路協(xié)同車路協(xié)同是將路上的紅綠燈、攝像頭、雷達(dá)等設(shè)備聯(lián)網(wǎng)并進(jìn)行邊緣計(jì)算處理，感知道路狀態(tài)，并實(shí)時(shí)發(fā)送到ITS中心和車，實(shí)現(xiàn)車與車、車與路、車與人、車與網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)信息交互，使車實(shí)時(shí)了解交通信息和危險(xiǎn)狀況。

它能解決惡劣天氣看不清道路、超視距看不到道路、側(cè)方車輛變道看不見(jiàn)等問(wèn)題，有效提升駕駛安全。道路設(shè)施數(shù)字化后，交通管理系統(tǒng)可以向車輛實(shí)時(shí)推送道路事故、擁堵等信息，幫助車輛選擇更好的出行路徑，改善道路規(guī)劃、建設(shè)和管理，提升交通效率。

同時(shí)，車與路的信息實(shí)時(shí)交互后，將為自動(dòng)駕駛車輛提供雷達(dá)探測(cè)以外的、更豐富的實(shí)時(shí)信息，解決當(dāng)前自動(dòng)駕駛中雷達(dá)和攝像頭遇到惡劣天氣、夜晚、遮擋等情況下，識(shí)別不準(zhǔn)的問(wèn)題，提升自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)難度和降低實(shí)現(xiàn)成本。

不只是汽車要變得更聰明，智能交通的建設(shè)還離不開(kāi)車路協(xié)同的實(shí)現(xiàn)，人工智能正在賦予城市更便捷和安全的交通環(huán)境。實(shí)現(xiàn)零排放、零傷亡、零障礙的未來(lái)交通，光靠車聰明還不夠。讓自動(dòng)駕駛進(jìn)入“聰明的車”與“智能的路”相互協(xié)同的新階段，全面構(gòu)筑人-車-路全域數(shù)據(jù)感知的智能路網(wǎng)，邁出智能交通建設(shè)的關(guān)鍵一步。

隨著技術(shù)的發(fā)展和完善，在未來(lái)，人工智能還將大大改善道路交通的擁堵?tīng)顩r，提升出行效率。簡(jiǎn)而言之，車路協(xié)同突出的就是一種智慧能力，如果說(shuō)無(wú)人駕駛是智慧的車，那么車路協(xié)同就是建造智慧的路，讓車路共享智慧。

車路協(xié)同，一定是車與路這兩者的高度統(tǒng)一，有效協(xié)助。順理成章，其最主要的2個(gè)子系統(tǒng)是路側(cè)單元和車載單元，各個(gè)交通組成單元通過(guò)路側(cè)單元和車載單元，以有線或無(wú)線通信方式來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛與車輛、車輛與路側(cè)以及路側(cè)與路側(cè)之間的信息傳輸和共享。

路側(cè)單元的主要功能是：收集路側(cè)傳感器檢測(cè)到的各種信息(如交通流量、突發(fā)事件、密集人群、交叉口行人信息、道路異物侵入、路面濕滑狀態(tài))，以無(wú)線短程通信的方式發(fā)送給車輛，以有線或無(wú)線通信的方式發(fā)送給其它路側(cè)單元或管理中心;接收來(lái)自車載單元或其他路側(cè)單元的信息。車載單元的主要功能是：收集各類車載傳感器采集到的信息(如定位、運(yùn)動(dòng)等)進(jìn)行融合處理后發(fā)送給其它車載單元;接收來(lái)自其它車載單元的信息;接收來(lái)自路側(cè)單元的信息;對(duì)接收到的信息和收集到的本車傳感器信息進(jìn)行融合處理，做出安全預(yù)警判斷和車輛控制決策，以合適的交互方式向駕駛?cè)颂峁┬畔?，或向車輛控制單元發(fā)出控制指令。

車路協(xié)同規(guī)范駕駛行為與交通安全

之前提到無(wú)人駕駛是一種駕駛形態(tài)，要探討車路協(xié)同對(duì)無(wú)人駕駛的影響也可以從兩個(gè)層面來(lái)看。

對(duì)駕駛?cè)诵袨榈挠绊?/strong>

車路協(xié)同環(huán)境對(duì)駕駛?cè)说挠绊懯嵌喾矫娴?，駕駛行為過(guò)程總體上可以分為感知、判斷和操作3個(gè)階段。其中，車路協(xié)同環(huán)境對(duì)駕駛行為的影響主要體現(xiàn)在前2個(gè)階段。感知階段是后續(xù)各個(gè)階段的基礎(chǔ)，快速獲得準(zhǔn)確的信息是保障后續(xù)正確判斷、準(zhǔn)確操作的基礎(chǔ)，影響駕駛?cè)烁兄俣群蜏?zhǔn)確程度的主要影響因素是注意力分配和信息負(fù)荷大小。在使用車路協(xié)同系統(tǒng)時(shí)，駕駛?cè)说木駹顟B(tài)如眨眼頻率、心跳頻率等均表明駕駛?cè)说木o張程度的感知會(huì)比不使用車路協(xié)同系統(tǒng)時(shí)低。相比與年輕人，車路協(xié)同系統(tǒng)對(duì)老年人的作用更大，它能夠提高駕駛?cè)说母兄?，縮短駕駛?cè)说母兄獣r(shí)間。

對(duì)行駛安全可靠性的影響

傳統(tǒng)的駕駛行為主要由以駕駛?cè)藶楹诵牡母兄?、判斷和操作過(guò)程構(gòu)成閉環(huán)的控制系統(tǒng)。車路協(xié)同技術(shù)的安全應(yīng)用，改變了汽車的駕駛過(guò)程。車路協(xié)同技術(shù)安全應(yīng)用可以分為2類：一類是以預(yù)警為目的的安全輔助系統(tǒng)，另一類以自動(dòng)控制為目的的安全輔助系統(tǒng)。

從系統(tǒng)可靠性的角度看，以預(yù)警為目的的安全輔助系統(tǒng)可以認(rèn)為是在感知階段與駕駛?cè)说母兄⒙?lián)了自動(dòng)感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)的并入，能夠提高駕駛?cè)说母兄?，縮短駕駛?cè)说母兄獣r(shí)間。另一方面，車車/車路協(xié)同在感知的基礎(chǔ)上還進(jìn)行危險(xiǎn)的判斷與預(yù)警。盡管該系統(tǒng)判斷和預(yù)警的結(jié)果還需要駕駛?cè)嗽诖嘶A(chǔ)上做出決策，但也會(huì)有效縮短駕駛?cè)说呐袛鄾Q策時(shí)間。對(duì)于并聯(lián)系統(tǒng)，系統(tǒng)的可靠性要高于其單個(gè)的子系統(tǒng)可靠性。因此從一定意義上說(shuō)，以預(yù)警為目的的車路協(xié)同安全應(yīng)用系統(tǒng)的引入，可以提高感知過(guò)程的可靠性。

與以預(yù)警為目的的安全輔助系統(tǒng)不同的是，具有自動(dòng)控制功能的安全輔助控制系統(tǒng)在對(duì)車輛的安全狀態(tài)進(jìn)行判斷后，不但給駕駛?cè)祟A(yù)警信息，還在必要的情況下向車輛的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)(如制動(dòng)控制機(jī)構(gòu)、加速控制機(jī)構(gòu))發(fā)出自動(dòng)控制指令。

從系統(tǒng)可靠性的角度出發(fā)，該系統(tǒng)不但在駕駛?cè)丝刂葡到y(tǒng)的基礎(chǔ)上在感知環(huán)節(jié)并聯(lián)了自動(dòng)感知子系統(tǒng)，還在操作階段并聯(lián)了自動(dòng)控制子系統(tǒng)。正如前面論述的一樣，在各個(gè)子系統(tǒng)可靠性不變的情況下，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性會(huì)有所提高，因此車路協(xié)同技術(shù)的引入，應(yīng)該可以提升行車過(guò)程的安全可靠性。

誠(chéng)然，車路協(xié)同是當(dāng)下與無(wú)人駕駛最為相關(guān)的革命性技術(shù)，但在強(qiáng)調(diào)其對(duì)提升行車安全性能的同時(shí)，要重視該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)駕駛?cè)说挠绊?，雖然是無(wú)人駕駛，但科技依然以人為本。

邁向未來(lái)的無(wú)人駕駛，還在理想階段，但是這是大勢(shì)所趨與全人類的共同意向。隨著數(shù)字世界的變化發(fā)展，交通和城市安全也因?yàn)樽詣?dòng)化而漸漸轉(zhuǎn)型變革。自動(dòng)駕駛和其他類似的智能交通系統(tǒng)都在逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的感知，甚至可以實(shí)時(shí)對(duì)其他車輛和行人的移動(dòng)自動(dòng)作出反應(yīng)。當(dāng)然，這一切都依賴于車聯(lián)網(wǎng)與無(wú)人駕駛技術(shù)的交互共同發(fā)展。

總之，從當(dāng)下來(lái)看，車聯(lián)網(wǎng)為無(wú)人駕駛作了鋪墊，也讓它離我們?cè)絹?lái)越近。