在一篇小說(shuō)或影視作品中,作者采用得最多的是第三人稱敘述,以便于寫(xiě)出故事中的一切細(xì)節(jié),也能讓讀者在閱讀時(shí)得到宛如開(kāi)金手指的爽感,一般統(tǒng)稱為“上帝視角”。
在自動(dòng)駕駛中也有這樣一種方式,可以通過(guò)傳感器、數(shù)據(jù)融合等方式多維度感知路況信息,堪稱駕駛中的“上帝視角”,也是本文主角車路協(xié)同。
車路協(xié)同對(duì)車端、路端以及云端的協(xié)同提出了較高的要求。車端與路側(cè)端的信息實(shí)時(shí)交互,車端多傳感器進(jìn)行環(huán)境感知與數(shù)據(jù)融合,通過(guò)車載計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,路側(cè)設(shè)備負(fù)責(zé)路況信息搜集與邊緣側(cè)計(jì)算,其中激光雷達(dá)作為路側(cè)感知設(shè)備中的核心硬件,探測(cè)物體的三維坐標(biāo),和毫米波雷達(dá)、攝像頭等設(shè)備通過(guò)邊緣計(jì)算進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,實(shí)時(shí)繪制局部的高精度地圖,采集路況信息,為車輛提供決策依據(jù),而通信平臺(tái)提供車車、車-路、車云間實(shí)時(shí)傳輸?shù)男畔⒐艿溃瑥亩屲囕v實(shí)現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)化自動(dòng)駕駛。多維度的信息,堪稱“上帝視角”。
同時(shí),車路協(xié)同的方案高度依賴低延時(shí)、高傳輸速率、高可靠性、高連接數(shù)密度的5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,而5G基站、路側(cè)感知設(shè)備與邊緣計(jì)算設(shè)備的鋪設(shè)是車路協(xié)同實(shí)現(xiàn)的前提條件,需要主機(jī)廠、零部件供應(yīng)商、通信企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司以及政府部門(mén)通力合作,進(jìn)行必要的基礎(chǔ)設(shè)施投資,制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn), 高度整合軟件、硬件、平臺(tái)等技術(shù),產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)的難度較高。
本文將圍繞三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行闡述:
1、為什么選擇車路協(xié)同?
2、智慧公路發(fā)展到哪一步了?
3、自動(dòng)駕駛第一站最有可能在哪里上路?
三種方式
當(dāng)前主流自動(dòng)駕駛有三個(gè)方式:
1、單車智能(谷歌派):以激光雷達(dá)為主要感知設(shè)備,采用高精度地圖+高精度定位。激光雷達(dá)價(jià)格昂貴,尤其是用于遠(yuǎn)距離、大范圍探測(cè)的L4/L5級(jí)別自動(dòng)駕駛主雷達(dá)。我國(guó)國(guó)產(chǎn)的激光雷達(dá)因高性價(jià)比日益受到市場(chǎng)的認(rèn)可,價(jià)格有所下探但仍比較昂貴,例如禾賽科技在2020 CES上發(fā) 布的64線超廣角激光雷達(dá)PandarQT零售價(jià)為4,999美元。
2、單車智能(特斯拉派):以視覺(jué)感知為主要感知設(shè)備,通過(guò)影子模式收集數(shù)據(jù),訓(xùn)練模型,采用低精度地圖+低精度定位。
3、車路協(xié)同:路測(cè)智能替代部分車側(cè)智能,采用協(xié)同感知與決策及高精度地圖+高精度定位。通俗來(lái)講,也就是“兩條腿走路”。
三者對(duì)單車智能化水平及網(wǎng)聯(lián)化水平要求不一。
以谷歌及特斯拉為代表的單車智能對(duì)車載芯片的要求較高,技術(shù)和成本在車側(cè),對(duì)車載芯片的要求高。
車路協(xié)同則需要加大對(duì)公路的智能化改造和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行投資,技術(shù)和成本在路測(cè),大范圍實(shí)行則邊際成本低。
在實(shí)際選擇上,政府對(duì)公路智能化改造的支持力度.不同區(qū)域的路況、交通參與者特征、地圖與定位的精度、高性能激光雷達(dá)的價(jià)格變化、車隊(duì)用戶和個(gè)人消費(fèi)者付費(fèi)意愿與轉(zhuǎn)換成本等均是需要考慮的因素。
而中國(guó),因安全運(yùn)行態(tài)勢(shì)嚴(yán)峻,以及國(guó)客貨運(yùn)輸需求增速高,對(duì)智慧公路的需求迫切。
再加上新基建時(shí)期,5G技術(shù)世界領(lǐng)先,基站覆蓋廣,定位市場(chǎng)則有以北斗為代表的高精度、強(qiáng)安全性定位系統(tǒng),千尋位置業(yè)務(wù)成熟,可以說(shuō)占到了天時(shí)地利人和,選擇邊際成本低的車路協(xié)同,無(wú)疑是明智之舉。
聰明的路
在上一篇推送中有提到,自動(dòng)駕駛分為L(zhǎng)1~L5 五個(gè)級(jí)別,以 L3為界限,動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的接管者的主體發(fā)生改變。因此,L3 及以上級(jí)別才可被稱為“高等級(jí)自動(dòng)駕駛”。即自動(dòng)駕駛以 L3 為分界線,L3以上(包括 L3)被稱為自動(dòng)駕駛,L3 以下被稱為輔助駕駛。
相對(duì)應(yīng),智慧公路也有六個(gè)級(jí)別。
2019 年 9 月,中國(guó)公路學(xué)會(huì)自動(dòng)駕駛工作委員會(huì)、自動(dòng)駕駛標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)道路系統(tǒng)分級(jí)定義與解讀報(bào)告》(征求意見(jiàn)稿),將交通基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)分為 6級(jí)。
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L0:無(wú)信息化/無(wú)智能化/無(wú)自動(dòng)化,由駕駛員全程控制車輛完成駕駛?cè)蝿?wù)和處理特殊情況。
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L1:初步數(shù)字化/初步智能化/初步自動(dòng)化,交通基礎(chǔ)設(shè)施感知設(shè)備能實(shí)時(shí)獲取連續(xù)空間的車輛和環(huán)境等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),自動(dòng)處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),輔助車輛自動(dòng)駕駛?cè)缣峁┬畔⒎⻊?wù)和主動(dòng)交通管理服務(wù);交通基礎(chǔ)設(shè)施向車輛系統(tǒng)進(jìn)行單項(xiàng)傳感。
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L2:部分網(wǎng)聯(lián)化/部分智能化/部分自動(dòng)化,為交通基礎(chǔ)設(shè)施具備復(fù)雜傳感和深度預(yù)測(cè)功能,無(wú)法從系統(tǒng)層面進(jìn)行全局優(yōu)化;主要實(shí)現(xiàn)駕駛輔助,需在有限場(chǎng)景內(nèi)完成自動(dòng)駕駛。
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L3:基于交通基礎(chǔ)設(shè)施的有條件自動(dòng)駕駛/高度網(wǎng)聯(lián)化,提供周圍車輛的動(dòng)態(tài)信息和控制指令,可以在包括專用車道的主要道路上實(shí)現(xiàn)有條件的自動(dòng)化駕駛。
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L4:基于交通基礎(chǔ)設(shè)施的高度自動(dòng)駕駛,為自動(dòng)駕駛車輛(自動(dòng)化等級(jí)大于 1.5)提供了詳細(xì)的駕駛指令,可以在特定場(chǎng)景/區(qū)域(如預(yù)先設(shè)定的時(shí)空域)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化駕駛。
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L5:基于交通基礎(chǔ)設(shè)施的完全自動(dòng)駕駛,在所有場(chǎng)景下完全感知、預(yù)測(cè)、決策、控制、通訊等功能,并優(yōu)化部署整個(gè)交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。完全自動(dòng)駕駛所需的子系統(tǒng)無(wú)需在自動(dòng)駕駛車輛設(shè)置備份系統(tǒng)。提供全主動(dòng)安全功能。遇到特殊情況,由交通基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)進(jìn)行控制,不需要駕駛員參與。
到了L5階段,智能公路將最終達(dá)到數(shù)字孿生公路階段,即達(dá)到具備“物理公路與數(shù)字化公路并存,二者實(shí)現(xiàn)虛實(shí)信息交互,共同完成‘決策-控制-管理’功能”等平行智能特征的高級(jí)階段。
《《目前智慧公路在國(guó)內(nèi)的進(jìn)度在L2-L3之間,市場(chǎng)空間巨大。《《
根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2019年我國(guó)智慧公路市場(chǎng)規(guī)模達(dá)566億元,同比+16%,2015-2019年年復(fù)合增速11.8%。隨著我國(guó)公路智能化、信息化的大力建設(shè),公路總里程的不斷增加以及維護(hù)、升級(jí)改造的不斷實(shí)施,未來(lái)我國(guó)公路智能化行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將不斷增大,預(yù)計(jì)2020年中國(guó)智慧公路市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)641億元。
智慧公路在各國(guó)的進(jìn)度條也拉的較慢。
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日本:依托Smartway,推出ETC2.0,逐步實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)行車流及車輛的監(jiān)管、誘導(dǎo)和控制。
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韓國(guó):ITS智能交通系統(tǒng),目前韓國(guó)智能交通系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)完全覆蓋高速公路,在國(guó)道上已實(shí)現(xiàn)20%的覆蓋, 覆蓋里程約為2607公里,預(yù)計(jì)在2020年完成45%的覆蓋目標(biāo)。
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歐洲:以主動(dòng)交通管控為基本路徑推進(jìn)智慧高速建設(shè),實(shí)現(xiàn)歐洲道路信息基礎(chǔ)設(shè)施的全覆蓋和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的車路合作系統(tǒng)。擁堵減少25%、死亡和重傷人數(shù)減少25%、CO2排放減少10%。
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美國(guó):以高速公路為載體開(kāi)展車路協(xié)同、自動(dòng)駕駛新技術(shù)探索,當(dāng)前開(kāi)展車輛網(wǎng)設(shè)備部署應(yīng)用的州已超過(guò)50%,并在相關(guān)高速公路開(kāi)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試。
東部地區(qū)或?qū)⑾刃幸徊剑?/B>
隨著自動(dòng)駕駛和智慧公路技術(shù)的不斷升級(jí),車路協(xié)同落地時(shí)間也將逐步靠近。
據(jù)中金公司研報(bào)測(cè)算,L3 級(jí)高速公路有條件自動(dòng)駕駛、L4 級(jí)自主代客 泊車、礦區(qū)自動(dòng)駕駛和無(wú)人末端配送將在 2025 年前量產(chǎn)落地,L4 級(jí)無(wú)人 Robotruck/Robotaxi 有望在 2025-2030 年開(kāi)始商業(yè)化落地。
截至2019年,中國(guó)公路網(wǎng)總里程501.25萬(wàn)公里,同比增長(zhǎng)16.6萬(wàn)公里;其中二級(jí)及二級(jí)以上公路里程達(dá)到67.2萬(wàn)公里,高速公路14.96萬(wàn)公里。
自動(dòng)駕駛的商業(yè)化落地最有可能在哪里率先實(shí)現(xiàn)?
東部地區(qū)或?qū)⑾刃幸徊健?nbsp;
《交通運(yùn)輸部關(guān)于加快推進(jìn)新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)的通知》指出在北京、河北、吉林、江蘇、浙江、福建、江西、河南、廣東九省(市)加快推進(jìn)新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn),并將基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、路運(yùn)一體化車路協(xié)同、北斗高精度定位綜合應(yīng)用、基于大數(shù)據(jù)的路網(wǎng)綜合管理、“互聯(lián)網(wǎng)+”路網(wǎng)綜合服務(wù)、新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)6個(gè)方向作為重點(diǎn)。
根據(jù)天風(fēng)證券和中銀國(guó)際證券的測(cè)算,高速公路的單公里智能化改造成本是100萬(wàn)左右,包含了RSU (Road Side Unit). 邊緣計(jì)算、攝像頭等設(shè)備,考慮到中國(guó)的高速公路里程14.96萬(wàn)公里,一級(jí)公路11.17萬(wàn)公里, 高速公路和一級(jí)公路的智能化改造市場(chǎng)規(guī)模約為2,613億元。而對(duì)于二級(jí)公路和更低等級(jí)的公路,由于其路況更為復(fù)雜,更多機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車和行人的混行情況,場(chǎng)景更為開(kāi)放,需在十字路口、匝道口、事故易發(fā)路段等關(guān)鍵場(chǎng)景鋪設(shè)更多路側(cè)設(shè)備,不同路況的單公里智能化改造投資差異較大,難以進(jìn)行估算。
道路如同城市的血管,血管的通暢程度與城市活力息息相關(guān)。5G 時(shí)代,作為城市和車輛的連接點(diǎn),道路也成為通信網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、智能傳感器融合創(chuàng)新的交匯點(diǎn),車路協(xié)同的提出也是全域概念的又一個(gè)體現(xiàn),高度協(xié)同、萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代即將開(kāi)啟。