如何理解科技巨头争相涌入的车路协同?

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  雷锋网新智驾按:最近,国内的科技巨头们开始了“车路协同”的竞争,9月6日,阿里巴巴达摩院与交通运输部公路科学研究院正式签署战略合作,成立车路协同联合实验室。9月14日,在百度宣布在年底开源Apllo平台的车路协同方案的同一天内,阿里宣布旗下AliOS宣布将与英特尔、大唐电信集团展开车路协同领域的战略合作。在今年的云栖大会上,阿里又宣布升级汽车战略:由车向路延展,利用车路协同技术打造全新的“智能高速公路”。9月27日,百度又与华为、联通在中国国际信息通信展览会开展了基于5G网络技术的自动驾驶和远程驾驶演示······

  原本汽车上的竞争,扩展到了道路上。不过,在谈论竞争之前,一个需要弄清楚的概念是:什么是车路协同。

  当我们谈论自动驾驶时,常常谈论的是单车的智能,让车能够像人一样去驾驶,能够识别交通标志,读懂交通信号灯,分辨出路上的物体。然而是交通的问题,并不少仅靠单车智能就能够解决的。例如,发生在行车路线中但离车辆还很远的交通拥堵情况,车端的传感器就无法检测。

  因此,能够给予车辆路侧信息的车路协同技术(Infrastructure Cooperative)就显得非常重要。车路协同是一项通过无线通信、传感探测技术进行车路信息获取,通过车车、车路信息交互和共享,实现车辆与基础设施之间智能协同与配合的技术,能够优化系统资源利用、提高道路交通安全、缓解交通拥堵。采用了车路协同技术之后,公路交通将能够更加安全和高效。高速公路有望突破每小时120公里的限制,运输效率有望提高20%。

  

  国外很早就有了车路协同的相关项目,例如欧盟在2006年提出的CVIS(Cooperation Vehicle Infrastructure Systems)和美国在2010年提出的intelliDrive战略,以及日本在2005年提出的Smartway等。另外,相关标准也逐渐出台,例如SAE的J2735专用短程通信标准。

  我国在2011年也开始了相关的研究,形成了以清华大学为牵头单位的科研团队。该团队的“智能车路协同关键技术”在2014年年初通过了技术部组织的验收。但由企业展开的项目则在今年才进入公众的视野。

  今年年初,浙江省交通运输厅发布消息称:计划在2022年杭州亚运会前,将杭州经绍兴至宁波的杭绍甬高速公路打造成超级高速公路。届时,杭绍甬高速将成为国内首条智能高速公路。

  据雷锋网新智驾了解,杭绍甬高速公路是浙江省交通运输厅与阿里巴巴深度合作的一个项目。目前已经形成了推进智能高速公路总体思路,及杭绍甬智能高速公路的建设方案。杭绍甬高速公路全长161公里,设计速度为每小时120公里,重点构建十大系统:

  在这些365体育重点构建系统中,融合了阿里的多个体系和部门的技术。

  

  AliOS将负责车路云协同计算系统的建设,对道路的静态信息和动态路况进行数字化建模,构建软硬件一体化、车路云三者协同的计算框架,并提供标准化的数据交互协议。目前,AliOS已经规划出了过50个车路协同场景,如车道级导航、无停留收费、碰撞预警、抛洒物预警、车辆编队、交通故障自动判定、交警远程指挥等。

  阿里云将建设智慧高速云控平台,以高速卡口数据、交通调度数据、信令数据、视频监控数据和互联网数据,构建高速公路数据底座,结合智能算法,进行统一的路网资源平衡分析,对未来路况实现预测,对交通事件实现最快捷的交通疏导和救援力量的匹配。

  

  在路侧感知方面,达摩院则提供了感知基站的技术。该感知基站包含激光雷达在内的多种等传感器。能够对路面的物体进行精确的建模,通过V2X的方式将信息实时地发送给车辆。此外,感知基站还能提供车辆定位功能和高精地图即时更新。

  当然,高德、支付宝、千寻位置、斑马网络等也分别提供了相关技术。此外,阿里巴巴还联合了交通部公路院、国家电网、中国联通、一汽集团、上汽荣威、英特尔、福特汽车、神龙汽车、大唐电信集团等成立了“2038超级联盟” ,365官网协同产业力量共同落地“智能高速公路”。

  阿里云交通物流事业部的总经理肖露表示,2038联盟,是一个开放的平台,但她强调,交通是一个对安全要求非常严格的行业,联盟的开放是建立在一定的标准前提之下的,只有专业的,且有志在这一领域发展的合作伙伴才能参与。

  与阿里的“开放”不同,百度选择了开源自己的车路协同方案——在Apollo开放平台现有的开放技术框架基础上,在软件、硬件、云端服务等层面增添或升级车路协同相关模块。

  在参考硬件层,Apollo将增加车端以及路侧的参考硬件,用来完成自动驾驶车辆与路侧的信息传输与解析。

  在开源软件层,Apollo对感知和决策规划模块进行了升级,能够完成Apollo系统车端对车路协同V2X相关信息的融合处理;同时提供可运行在车端及路侧参考硬件上的软件包,负责V2X信息的相关预处理工作。

  在云服务层,Apollo开放了智能路侧服务,提供自动驾驶所需的路侧感知预测等信息,同时开源路侧的感知预测等算法;升级仿真服务能力,扩充在车路协同环境下的仿真场景。

  当然,百度在车路协同战略上也并非单枪匹马地进行。百度将与大唐电信集团、千方科技、中国联通等企业展开合作,整合汽车制造、交通基础设施设备制造和集成、通讯、芯片、政府及高校等各界资源,共同发展车路协同系统。

  

  不过,相比之下,BAT中最先着手自动驾驶的百度,此次在车路协同的战略步伐上,的确显得有点慢人一步。尽管百度目前已经宣布了开源,但是正式的开源时间需要到今年年底。在硬件方面,百度也尚未公布其具体的参考硬件方案。此外,百度还没有发布真正将其车路协同技术应用在公开道路上的项目。在此次阿里宣布成立联盟的情况下,百度的车路协同方案的开源效果如何,还取决于其生态的整合能力。

  车与路都是非常传统的产业,一直以来的重心都在其功能性上。但在近几年,车端的智能迅速发展,除了科技企业、车企和Tier 1,国内还涌现出了一大批自动驾驶创业公司,互联网汽车也占据了一定的市场。而在路侧,虽然现在已有电子测速和ETC收费的智能设备,但还有很大的智能化改造空间。这对擅长智能化技术的科技公司来说,又是一次机会,同时,智能化改造也将让这些公司的自动驾驶研发能与路侧智能结合,从而加快智能交通的发展。

  此外,尽管我国的科技企业大多数是凭借着互联网产品发展起来的,但随着规模的扩大,这些公司在不同的产业内都有所布局。以BAT为例,它们在云计算、物联网、地图等领域都有自己的事业部或收购的公司,对于道路、交通、基础设施都有了一定程度理解。盘活手上已有的资源,应用到新的领域中,对企业来说是一件经济效益十分明显的事。

  尽管智能高速公路的愿景非常美好,但是我国已有135600公里的高速公路,这些公路还不是智能高速公路。仅靠新建高速公路来打造智能高速公路网显然不现实,对已有的高速公路进行升级改造,也是不可或缺的。

  由于车路协同的路侧基础设施涉及到传感、通讯等领域,而科技企业无法覆盖所有技术需求,这一行业也需要政府和多方产业的合作。

  另外,智能公路网的打造,将会是一个耗时长久的工程,加上在路上行驶的车辆也未必全都是智能化的车辆。在实现完全的智能化交通之前,我国在一段时间内,将经历不同智能水平的车辆和公路混用的情况。从公平性角度考虑,对于道路使用者的收费,也需要按照实际情况收取。例如在杭绍甬公路上,就将按照使用的服务进行收费,实行收费的差异化,并不会对行驶在智能高速公路上的车进行强制性收费。

  随着杭绍甬高速公路项目的公布,我国的智能公路建设步伐将大大加快。今年年初,交通运输部近日发出通知,决定在北京、河北、吉林、江苏、浙江、福建、江西、河南、广东九省(市)加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点,并将路运一体化车路协同列为重点方向之一。

  雷锋网(公众号:雷锋网)新智驾了解到,各省都在加紧进行车路协同的试点工程。浙江计划以杭甬为中心向外辐射,在2022年基本建成覆盖杭州湾的区域智慧高速公路网。广东省的高速公路路网中已建设了141个RFID标识点,94个5.8G自由流标识点,初步实现了路与车的数据交互、车辆行驶路径还原。

  

  不过,一个需要面对的事实是,国内的相关标准还没有制定或滞后,例如在整个技术方案中,车路协同对V2X等标准有一定的依赖,但我国的V2X标准尚未完全敲定,又例如在毫米波雷达方面,路侧77G的频率尚未获取许可。因此,车路协同的发展也不得不在摸索中进行,同时推进行业标准的制定。

  此外,车路协同需要依靠多传感器融合技术,实时构建道路的交通流模型。由于在路侧的感知单元量众多,感知单元相互之间也会进行共享和同步,此时的传感器融合将是对数据更高层次的融合,相比对单个感知单元的融合,技术难度将会增大。

  在硬件技术上,路测的感知单元对于安全性、稳定性、可靠性、维护性有严格的要求,需要进行缜密的设计和反复的验证。而在组网技术方面,车辆和基础设施之间的通信方案目前也没有行业统一的方案。

  总的来说,车路协同的发展,需要政府、科技企业、车企、通讯企业等多方参与,共同进行试点项目,推进相关标准的敲定。目前科技企业在这方面的延伸,将是一个良好的开头,也将吸引更多的参与者。

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