车路协同构建下一代智慧交通

2018-09-29 18:26:10  来源:中国科学报

这个9月,车路协同突然火爆了起来。

9月14日,由公安部交通管理科学研究所、中国移动、华为等六家单位牵头发起的无锡车联网LTE-V2X城市级应用示范项目在2018世界物联网博览会正式亮相,这也标志着全球第一个城市级车路协同平台进入全面实施阶段。

同一天,百度副总裁、智能驾驶事业群组总经理李震宇也宣布2018年底将正式开源Apollo车路协同方案,向业界开放百度Apollo在车路协同领域的技术和服务。

9月20日,2018杭州·云栖大会期间,阿里巴巴宣布升级汽车战略: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”,这一战略将由AliOS联合阿里云、达摩院、高德、支付宝、千寻位置、斑马网络等共同完成,皆在探索未来二十年的路。

车路协同,铺开了一条诱人的路。

让车与世界无缝连接

坦克之所以走得稳,是因为有履带防护;未来要想保证车辆在高速化、智能化、自动化的条件下的安全,就需要给每辆车安装一个智能履带。这就是车路协同。

在车路协同技术体系内,路面、围栏、交通标志、信号灯,都可以向车辆发送信号、传输信息,从而保证车与车之间的安全行驶关系、随时把控每辆车的状况和应急需求、为车辆传达远处的路况,成为车的另一双眼睛。

科技巨头们玩的车路协同在解决方案上被称为V2X(Vehicle to Everything),主要包含V2V(车—车)、V2I(车—基础设施),V2N(车—互联网)、V2P(车—行人),特点就是利用基站与无线通信技术进行人、车、路之间的协同感应,而5G与人工智能的加入则让车路协同有了更广阔的技术想象空间。

连接之上,生态共赢,车联网的意义远不止通信的连接。“交通的效率来自于交通的秩序,靠传统的方式覆盖不了大量的车子上路。一定要有一个新的方式,很好地把车、路、人几个方面协同起来,实现交通共治,而不是人为管理。自觉参与需要技术的保障,这个技术就是我们今天说的LTE-V2X。”无锡市人民政府副市长高亚光说。

中国智能交通产业联盟副理事长熊伟表示,LTE-V2X是基于现有的无处不在的网络和现有的交通体系,可能是目前连接各个元素最好的手段。LTE-V2X通过广覆盖、高可靠的实时在线蜂窝网络,将车与周边的真实世界无缝连接,为车、路、网、人构建面向不同行业应用的车联网数据应用平台,实现对车辆及路况环境的全面感知。

“我们认为道路设施的智能化和车的智能化应该是协同发展的。在这个过程中,不仅是协同发展,而且要产生化学反应,之间有着充分的沟通和交流。”熊伟表示,如果能够将道路和车自动化,包括人的信息化相结合,完全能够大幅减少安全事故。

作为无锡车联网LTE-V2X城市级应用示范项目项目组代表,熊伟表示,“现阶段在验证了开放道路之后,我们未来还会进一步围绕更复杂、更多区域的场景,还有更多生态伙伴的应用,打造出行的整个生态,以无锡为基地完成0到1的构筑,然后再向全国进行1到N地复制,甚至给全球其他地方作一个比较好的借鉴。”

未来重点突破方向

作为基础网络运营商,中国移动在车联网领域的主要职责是提供稳定、高效、智能的网络基础设施,对自动驾驶汽车、智能交通系统及车联网起到支撑作用。

中国移动研究院首席科学家陈维表示,基于V2X的车联网要求车—车、车—路、车—人等都能够动态实时沟通,这种通信不光是点对点的连接,而且是区域内所有车辆、路测设备和行人的广泛互联,对网络时延和可靠性的要求都非常高。

陈维表示,与4G网络相比,5G网络的单个基站覆盖面积较小,约为300到500米,但速度可提升10到100倍,更适用于V2X应用场景。为此,中国移动对现有电信网络进行升级,在核心网络层面引入多级实时V2X的计算平台,包括对V2X的连接功能管理、动态V2X的控制管理等功能,构建“通信+计算”的平台。

“基于这个平台,中国移动从人流、车流比较集中的场景入手分阶段部署V2X应用。如先期在路口通过部署V2I,实现对交通信号灯、路牌等设备的智能控制,再慢慢增加V2X的渗透率,例如把动态路况信息推送给车辆。”陈维说。

另外,公安部交通管理科学研究所所长王长君表示,自动驾驶汽车的产业发展需与安全行驶并重,要守住“以出行者安全为本”这个底线,因此必须构建科学高效的自动驾驶能力测试场景,打造自动驾驶能力智能化测试评价平台,加快建设具有中国特色的自动驾驶能力测试评价环境。

综合国内交通情况及国外测试基地管理模式,公安部交通研究所初步设计了我国自动驾驶能力测试场景。据王长君介绍,目前,测试环境已形成以封闭场地为点、以半开放道路为线、以全开放道路为面的测试布局。其中,封闭场地占地200亩,拥有公路、城市道路、高速公路、环道、多功能、室内等六大测试区;半开放道路环境拥有10千米测试道路、146个视频全程监控点和9个信控路口。

“自动驾驶能力测试的设计包含封闭、半开放、开放、高速、虚拟5种测试环境,测试场景库和评价规则库两个测试评价库,以及1个自动驾驶能力测试评价平台。”王长君说,下一步还将围绕这些设计方面,不断完善测试环境、评价库和评价平台建设,对车企开放测试环境,提供驾驶能力测试评价服务。

中国工程院院士、公安部交通管理科学研究所首席科学家李骏还表示,我国应尽快出台V2X路线图和时间表,统一进行顶层规划,制定统一的管理协调机制,建立统一的云控平台。另外,还要打造集中协同的新型V2X通信架构,将汽车智能化与智慧城市融合发展,并广泛进行示范,把类似于无锡V2X示范的经验和创新技术加以推广。

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