新基建与车路协同:构建自动驾驶新“跑道”

20世纪60年代,自动驾驶的概念就已经被提出。近年来,自动驾驶受到越来越多的关注,传统汽车企业联手互联网公司加速自动驾驶技术研发,自动驾驶汽车的生态系统正在形成。

2020年以来,新基建取得了快速发展,也为我国自动驾驶技术创造了新的发展机遇。在其细分领域中,5G、物联网、人工智能等为自动驾驶提供了技术支持,而自动驾驶也成为这几大技术的交汇点,作为重要的落地场景推动着新基建的发展。

车路协同促进技术落地

德勤会计师事务所发布的《新基建下的自动驾驶:单车智能和车路协同之争》指出了自动驾驶的两大方向:单车智能和车路协同。单车智能主要是通过高清摄像头、激光雷达等车载传感器和智能化的决策算法来提供自动驾驶的能力。车路协同是利用5G等车载网络传感器配合高精度地图来感知路况,从而使车辆具备自动驾驶的功能。

由于单车智能的成本高昂,若用路侧设备代替部分技术,让路“变聪明”,可降低不少车载成本。作为车载传感器的激光雷达价格昂贵。而如果在路侧安装集各类传感器为一体的智慧灯杆,可以实现探测周围环境的三维坐标,进行信息融合,且由于安装位置高,不容易被遮挡,视距条件更好,可最大化减少盲区,提高数据获取的准确性,并实时发送到指挥中心及车端,节省了车侧的部分激光雷达成本,从而大幅降低车载成本。

除了节省成本外,车路协同还可以实现车内、车与车、车与路、车与网络等多方位连接,提升汽车的环境感知能力,构建起汽车和交通服务的新业态。车端与路侧端的信息实时交互,车端多传感器进行环境感知与数据融合,通过车载计算平台进行数据处理,路侧设备负责路况信息搜集与边缘侧计算,实时绘制局部的高精度地图,为车辆提供决策依据。通信平台可以提供车—车、车—路、车—云间实时传输的信息管道,让车辆实现网联化自动驾驶。这一过程中,车路协同对5G网络环境的依赖程度极高,因此,5G基站、路侧感知设备与边缘计算设备的铺设是实现车路协同的前提条件。

当前,我国大力推行5G网络、物联网、卫星互联网、数据中心、智能交通等新型基础设施建设,在道路的改造方面推行5G车联网(LTE-V2X)技术标准。2019年9月,《智能网联道路系统分级定义与解读报告》的发布标志着中国有了清晰的道路智能分级标准,对智慧道路建设形成明确指引。2020年2月发布的《智能汽车创新发展战略》显示,到2025年,智能交通系统和智慧城市相关设施建设取得积极进展,车用无线通信网络实现区域覆盖,新一代车用无线通信网络在部分城市、高速公路逐步开展应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖,意味着我国有望率先在自动驾驶网联化方面取得突破。

新基建加速车路协同

在2020年11月召开的“2020世界智能网联汽车大会主题峰会四:新基建与车路协同”现场,相关负责人表示,自动驾驶进入技术和场景融合的发展新阶段,要实现自动驾驶的规模化、商业化的应用,需要进一步探索技术和应用方面的问题,推动自动驾驶规模落地、有序推广,统筹推动智慧公路等新基建建设。

2020年以来,我国陆续出台了加快涵盖5G、大数据等新基建发展的纲领性文件,这对实现我国生态化、数字化、智能化和高速化转型有着极为重要的意义,对夯实智慧城市数字底座、构建车路协同新体系有着深远的影响。

不断完善的新基建为自动驾驶搭建了感知体系。仅依靠部署基站和路边计算单元等通信基础设施很难达到预期效果,因此,通信基础能力不仅需要同高精度地图、环境感知等自动驾驶功能进行深度协同和融合,也需要同北斗卫星导航系统等进行汇聚和交融,实现高精度位置感知等关键功能。在复杂的城市环境中,自动驾驶需要车与车、车与基础设施、车与人之间的网联化。城市5G通信基础设施、北斗差分基站等可以有效满足智能汽车对城市通信和计算等技术的需要。以车、路、网全方位数字化转型为牵引,也将为城市空间的智慧化升级构建和完善数字底座,推动自动驾驶全产业链的自主创新和良性发展。

城市空间的智慧化升级与交通领域的数字化转型是实现车、城、网深度融合和协同的重要因素。城市为自动驾驶提供了可落地、可实验、可展示的机会,促进自动驾驶在应用中不断实现技术迭代。以上海市为例,作为汽车行业的龙头城市,上海市政府发布了《上海市智能网联汽车产业创新工程实施方案》等文件,将发展自动驾驶技术和智能网联汽车作为上海产业转型升级的战略领航工程,并在上海国际汽车城建设全国首个智能网联汽车示范区,为智能网联汽车的研发和产业化提供测试、验证和示范运行的环境,推动自动驾驶技术的成熟与应用。上海形成了以嘉定、临港、奉贤等联动发展的智能网联汽车产业格局。2021年1月9日,上海奉贤区“智慧全出行链”自动驾驶开放测试区启动。目前,奉贤示范区已完成车路协同感知、高精度定位、开放测试道路标志和云控平台等系统建设,搭建了智能化地下及内部道路等场景,制定了智能网联汽车数据与网络安全测评规范和地下及内部道路自动驾驶汽车测试规程,具备完善的道路场景感知能力和自动驾驶汽车测试验证能力。

车路协同时代,云计算、移动互联网、5G传输技术以及人工智能算法等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,将有效提升交通运输的效率,这也是解决当前城市交通拥堵、保障交通安全、实现节能减排的有效方式。

□文婕

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