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车联网|不同角度的思考

车联网|不同角度的思考


导读 /


目前看,由于不同参与主体的立场、视角不同,其参与车路协同的具体方式也有所不同。主机厂往往注重打造智能汽车;通信企业更多在倡导智能路网;互联网科技企业则在构建智能出行。


5G时代为智能驾驶带来了前所未有的机遇,现代通信技术带来的各种能力也在车机感知融合之外提供了一种新的玩法。应运而生的V2X(vehicle to everything,车联网),特别是C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything,蜂窝车联网)正在不断加速智能驾驶技术的演进。我们来看不同类型公司有怎样的思考。

 

大唐高鸿:单车智能加车路协同


大唐高鸿认为,未来自动驾驶一定是智能化和网联化,C-V2X将在实现智能汽车方面扮演重要角色。网联是车与车之间直接通信,把原来传统的人与人的无线通信技术引入到车与车(V2V)、车与网络(V2N)、车与基础设施/路侧(V2I)、车与行人(V2P)。这样的交互共同组成了V2X——车与万物互联。

C-V2X让通信从车内走到车外,相当于在单车智能上又加入了嘴和耳朵,可以对外发布车的消息和状态和驾驶意图,车也可以接收其他车的状态、消息和驾驶意图。


作为C-V2X系列标准起草人之一,大唐高鸿是3GPP等五大标准化组织的核心成员,参编标准超过数十项,全球C-V2X专利排名第五。作为车联网领域国家重大科技专项的牵头单位,大唐高鸿参与了近十项国家重大科技专项。


大唐高鸿认为,单车智能并不能涵盖整个自动驾驶体系,更全面的内涵应该是车路协同。受制于单车智能昂贵的成本,自动驾驶技术一直难以突破。如果用智慧的路实现部分技术不失为一种更好的方法。路侧基础设施最核心的产品是路侧单元(RSU),它负责与路上的车载盒子(OBU)进行交互,实现V2I通信功能。

 

智能路侧单元的功能

 

OBU之间可以完成V2V交互,车与路侧完成V2I,车与人之间完成V2P。路侧设备可以智能处理路况,将摄像头、雷达、激光雷达、气象传感器等采集的路面行人横穿马路、道路施工、道路破损、大雾等消息通过RSU广播给周围车辆;同时,车辆也会把状态信息、方向速度、位置、油门踏板角度等信息传给RSU,比如一辆车突然踩刹车,RSU收到信息会做全域处理,对周围车辆广播警告信息;又如一辆车发生故障会发出紧急消息,告知RSU,也会告知路面的其他车辆,这样就可以形成信息交互,从而避免意外情况的发生。这就是未来聪明的车和智慧的路相交互的形态。

 


车路协同架构

 

随着技术的发展,传送的消息越来越多,应用场景也越来越多。作为C-V2X核心通信模组及终端设备提供商,大唐高鸿面向高速公路、智慧城市开发了上百种应用解决方案。其产品涵盖基于自研芯片的系列模组、车载终端、路侧终端、C-V2X云控平台、CA安全认证解决方案等。



C-V2X方案和服务

 

车载单元包括车内的盒子、车外或装在车玻璃上的天线,其最核心部分是大唐高鸿重点推广的车规级V2X模组。它是OBU和RSU盒子实现C-V2X单元之间低时延、高可靠通信功能的关键。

 


智能车载终端

 

据介绍,目前面向商用车(公交车、大货车等)车载系统的后装盒子已开始应用。之后,将通过与Tier 1和OEM厂商的深入合作,开拓面向各种车型的前装市场。从去年到今年,已经有几家主机厂宣布采用C-V2X技术,包括一汽、通用、福特等,今年还会有更多厂商部署,未来几乎所有厂商都会走这一步。可以想象,如果大部分车都部署了C-V2X,车就真的不用自己开了,利用交互和感知就完全可以实现自动驾驶。


总之,单车智能和车路协同两者必不可少,互不冲突、互相促进。无论单车智能,还是5G蜂窝网络,还是V2X系统,都将共同组成的一个有机系统,让人们的出行更加安全,更加便捷,更加经济。


目前,全球提供C-V2X芯片和模组的主流企业有三家:高通、华为和大唐高鸿。大唐高鸿掌握从标准到专利、自研芯片,再到C-V2X模组的整个产业链上游技术,基于C-V2X打造了非常丰富C-V2X产品布局,有路侧基础设施产品,也有车载前装和后装产品,以及最关键C-V2X模组。

 

东风悦享:探索无缝化出行服务


东风悦享科技公司是东风汽车孵化的面向“下一代无缝化出行服务的探索者”,应该属于主机厂初创公司,其发展规划是基于智能网联汽车、智慧城市建设打造相应解决方案。


东风悦享也认为,目前单车智能感知还是不足,而且每个十字路口路侧感知设备成本偏高,如果能把车端成本控制在几万元内才能推广,这需要行业合作来解决。此外,主机厂不仅需要与生产相关的架构,还需要与地产商、园区开发商合作,帮他们规划配套设施,解决车联网应用的问题。


自动驾驶需要有一个过程,郊区将更早应用。另外,一些科技园区、景区,V2X等应用可以先行试用,例如无人送餐。因为毕竟传感器有成本压力,需要进行适当整合,利用V2X与一些交叉路口联动不失为一种更有效的方式。

 


场景驱动的智能驾驶

 

东风悦享的无缝化出行服务概念致力于技术变革,将人、车、路、环境完整联系起来,利用统一监管提升城市数字化治理水平和交通效率,最终将人从各种复杂交通环境中解放出来,催生行业新业态,实现汽车转型。



四位一体的智能网联

 

在总体规划方面,车联网系统依然遵循“端-管-云-服务”的系统架构。东风悦享把车辆看成一个集成架构,将其定义为整个项目或规划的一个底端载体,与合作伙伴利用5G和V2X在上面打通链路,实现智能网联汽车的各种应用。


在系统方面,按照“感知-传输-计算-应用”层级设计,用C-V2X作为一种新型感知发布体系,增强交通/交管系统与智能网联汽车的交互,促进业务从路端向车端延伸。在支撑平台与业务应用层面,探索与C-V2X、智能网联自动驾驶相关的专用数据支撑业务或应用服务。


之前的车辆实验表明,尽管每家公司做的效果都不一样,障碍物探测在正负3米每秒的差值,而车路协同可以提高识别精度,更好地为车辆决策提供可靠性数据,避免无法知道车辆到底是以什么速度靠近障碍物,出现急刹影响客户体验的情况。


无缝化出行服务有助于解决一些交通痛点,利用统一监管提升提升城市数字化治理水平和交通效率,由“计划型”供车服务优化为“按需型”供车服务,如高峰期车辆更多、更快,低谷期减少公共资源的浪费。

 

考虑到低车速、功能安全要求以及科技化水平、市场接受度,东风悦享开发了更加体现应用科技感的Sharing-City,结合了目前在乘用车中无法马上采用的智能座舱等其他技术。


其无缝化出行服务分成点、线、面,“点”是在一个小区域内实现封闭式管理,更加安全。利用Sharing-City城镇枢纽解决方案,用“5G+智慧汽车”构建新型出行服务的智慧化城镇,促进整个交通系统的多方位智慧化。



“点”:City

 

随着智能驾驶和智能网联技术的发展,通过S-PRT的形式把点串起来形成“线”,产生一定的经济效益。S-PRT是东风悦享主推的新一代交通体系,通过无人驾驶汽车、云端智能大脑、智能化运营、可视化管控,实现无缝出行服务。



“线”:S-PRT

 

基于以上形式在整个城市大量铺开,以襄阳的智慧隆中为例,其解决方案能大大提高效率,用无人驾驶替代拖拉货物,打通了整个集团的物流。利用“5G+智能汽车”等技术,围绕全生活链服务需求,以高品质生活为主轴,打造了“点-线-面”无缝化出行服务生态新模式。



“面”:服务生态

 

在传统车辆方面,现在L2已经实现了道路大批量应用,L4级园区市场也在开发当中,包括远程运营维护和V2X,探索一个园区到底布多少个V2X站点,怎么进行优化,为后台和车辆提供相应的数据支撑。

 


千方科技:智慧交通1+2+4+N体系


千方科技是一家致力于推动智慧交通、智能物联产业发展,构建创新型智慧城市建设可持续发展的初创公司。


千方科技认为,交通行业数字化转型开始提速,过渡到新一代智慧交通系统会出现几方面的变化,从被动的管理到主动的服务,从单一的监测监管到自主的协同和控制,从功能型交通系统变成协作式和自主式交通系统。

 


智能网联推动交通系统发展

 

分析表明,虽然现在的交通体系有一些感知设备和系统,但还是感知基础能力不足,服务单一,管控不力。将智能网联技术应用到智能交通中,才能做到精准的感知和精确的分析,然后实现主动管控和精细服务。


将智能网络技术应用于智能交通正是千方科技的一些探索和应用。新一代智慧交通是一个1+2+4+N的体系架构,分成0-4层;0层是传统交通工程和组织优化;1层是感知设施和边缘计算设施组成的感知网;2层是车联网、物联网;3层是交通控制网;最上一层是新基建的云控制基础平台。

 


1+2+4+N体系

 

在交通新基建的底座上形成了四个交通行业应用云,分别是交通运输、交通管理和路网应用云,还有智能网联云,最后形成两类交通创新场景,还有N个自动驾驶应用场景,分别是城市入口和高速公路。


随着从传统车辆到智能网联车辆,交通系统相应的运行机制,包括交通运输、交通管理等都需要随之发生变化,整个交通系统中的人、车、路、网、云也要发生变化。车辆从传统车变成智能网联车,路侧基础设施要集数字化、网联化、智能化、集感知、计算、控制、通信和交互、管理与服务于一身。


智慧路网是通过端、边、云协同,面向智能网联汽车的自适应、自控制、自管理,最后实现区域级精确的感知和决策控制。

 


新一代智慧交通系统架构

 

交通的本质是享受实时交通运输服务。新一代智慧交通概念包括城市智慧交通和高速智慧交通。从基础设施到感知体系,再到运行控制、运行服务都会发生相应的变化,目的是实现管理的全局性、事件的实时性和服务的主动性,最终实现整体协同的感知决策和协同控制。


为了实现智能网联汽车在智能交通中的应用,解决交通痛点,千方科技提出新一代智慧交通的建设目标与思路应该分三步:


·第一步是立足现在,以实际需求为导向,系统解决当前日益严重的交通问题,在解决交通实际问题和城市拥堵问题时,要考虑车路协同,而不能为了车路协同进行单纯的示范。


强调多感合一,还有多杆合一和多盒合一,解决多个场景问题,降低整个城市的建设成本,对城市物理空间和数字空间进行重塑和梳理,实现从感知到控制管理再到服务的交通业务闭环。


·第二步是面向未来,以智慧的路拉动智能的车,推动高级别智能驾驶应用示范,首先要支持高级智能驾驶应用示范,加快L4及以上级别自动驾驶产业化落地时间;其次是建立高级别自动驾驶车辆商业化运行示范区,实现主线、干线、支线物流最容易落地商业化场景。最后是优化高级别自动驾驶示范的政策和交通运行环境,通过制定政策和交通法规的量化降低无人驾驶风险和复杂程度。例如深圳刚刚发布了的征求意见稿,有可能逐渐放开无人驾驶。


·第三步是政府为主导,以商促商,结合本地特点打造示范区,汇聚整个相关企业的力量,把握产业机会。例如探索城市交通新基建应用服务商业的管理模式,实现管理和服务的分离。


千方科技的智能网联应用示范包括高速和城市解决方案和案例。在高速道路,将智能网联技术赋能到高速功能,在建、管、养、运、服等业务中做到“八个全”:全要素感知、全数据融合、全数字孪生、全业务协同、全主动管控、全周期运营、全天候通行、全方位服务。以感知分析为例,现在高速公路上建了很多感知设备,从原来的看得见变成看得清,然后看得懂。



高速智能网联应用示范

 

在城市智能网联应用示范方面,重点打造的应用有两个方面,分别是交通管理场景,以及终端服务的车路协同及预警应用,能够实现精准的感知和分析。城市最复杂的场景是路口事故多发区,所以要重点打造智能路口方案。

 


城市智能网联应用示范


全新的路口能做到全域感知和全场景感知,能够感知交通流畅度,提供车路协同等服务。多合一智能路口方案实现了多感合一和多方合一等交通管控场景和车路协同场景。



多合一智能路口

 

在解决实际交通问题实践方面,千方科技中标了北京CBD西北区交通城市路优化示范工程,在全国率先实现了超大城市繁华商务区车路协同技术的实现应用。在延崇高速示范路线,通过基于高速公路路侧智能化系统的升级,加上营运车辆路运一体化协同,利用V2X技术和路侧感知技术,正在探索路侧智能基站系统应用,同时开展车路协同信息交互和预警分析等方面的工作。

 


形成合力是关键


实现自动驾驶是一个复杂的命题,其中车路协同问题是注定绕不开的。尽管处于产业链不同环节的厂商对其看法尚难统一,实现车辆智能的方法也不一样,但让两者不再对立,形成一种良性互补,形成促进智能驾驶的合力是一个亟待解决的题。

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