近期,一系列車路協同的新聞吸引了業內人士的注意力,不過鑒于不少讀者對車路協同的理解并不深刻,本文就對車路協同做了一個簡單介紹,本文介紹了什么是車路協同、車路協同的關鍵技術、車路協同在中國的發展歷程、以及主要玩家的做法。希望能夠幫助大家加深對車路協同的理解。
9月6日,阿里巴巴集團與交通部公路科學研究院宣布,成立車路協同聯合實驗室,基于車路協同探索自動駕駛和道路智能化的解決方案。
9月14日,百度副總裁、智能駕駛事業群組總經理李震宇在“百度Apollo媒體溝通會”上宣布2018年底將正式開源Apollo車路協同方案,向業界開放百度Apollo在車路協同領域的技術和服務。
9月14日,阿里巴巴AliOS宣布將與英特爾、大唐電信集團展開智能交通-車路協同領域的戰略合作。合作內容包括三方面:①英特爾、大唐電信集團與AliOS將展開智能交通-車路協同戰略合作;②英特爾將與AliOS共同探索5G通信技術、基于英特爾處理器的邊緣計算平臺在V2X上的應用;③大唐電信集團為AliOS提供LTE-V2X通信技術。
在9.13-9.18剛剛舉辦完畢的無錫·世界物聯網博覽會上,車聯網LTE-V2X城市級示范應用項目榮獲2018物博會“三新”成果特別獎。
9月20日,正在進行中的2018杭州·云棲大會上,阿里巴巴集團宣布升級汽車戰略:由車向路延展,利用車路協同技術打造全新的“智能高速公路”,將率先于杭紹甬高速上作出探索。這一戰略將由AliOS聯合阿里云、達摩院、高德、支付寶、千尋位置、斑馬網絡等共同完成,旨在探索未來二十年的路。
近期的一系列相關新聞將我們的視線又聚焦到車路協同,很多讀者對車路協同的理解卻并不深刻,本文就為大家進一步普及車路協同的一些內容,讓大家對車路協同的認識更加深刻。
目前,中國已經是全球最大的汽車產銷國,中國的高速公路里程數在全球排第一,而中國高速公路的效率卻并不是很高,中國在基礎設施的投資上遠遠跑在了全世界的前面。所以我們需要考慮的是車和路未來之間的關系應該是怎么樣的,僅僅是路歸路、車歸車?還是可以把路和車通過某種技術連接起來,讓車與路處于同一個系統當中、更加融合,從而讓車的駕駛能夠更安全,路的通行更有效率?
答案應該就是車路協同。
什么是車路協同?
車路協同是基于無線通信、傳感探測等技術進行車路信息獲取,并通過車車、車路信息交互和共享,實現車輛和基礎設施之間智能協同與配合,達到優化利用系統資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標。車路協同的技術內涵有三點,一是強調人-車-路系統協同,二是強調區域大規模聯網聯控,三是強調利用多模式交通網絡與信息交互。這項技術是信息技術與汽車和交通兩大行業相融合的結果。
車路協同的關鍵技術
(一)數據交互
需要建立統一的數據交互標準,支持多模式無線數據交互。車路協同需要低延時、高可靠、快速接入,而傳統的無線通信技術(W ifi 和 Mobile)滿足不了。新的通信需求所要求的同心范圍并不大,200-500 米范圍,目前已經有國際標準,中國也在推LTE-V 標準。
(二)高精度定位
針對車輛在“避撞”類安全應用,最重要的數據是車輛實時“位置”、“速度”和“運行方向”,因此低成本、動態、可靠度高的“亞米級”定位是該類應用必須滿足的條件。目前很多商業化產品還是無法滿足全天候的低成本、高精度要求。
(三)車載終端
目前有很多車載終端,比較流行的是信息服務類終端,但它不能直接應用車路協同技術。研究開發一體化多功能智能車載終端是一個方向,它可以集成多種類型的終端。
(四)高集成度智能路側系統
新的路側系統將內置多種通信方式,提供多種傳感器接口(信號機、檢測器)。和局部地圖服務,并提供信號配時信息和周邊運動目標信息服務。當然我們也能看到,未來路側系統可以提供車輛協同決策服務。
(五)多傳感器(異構多元信息)融合技術
將來車輛獲取的信息既有來自車載傳感器(激光雷達、毫米波雷達、視頻、GPS/BD…)的各種數據(自己的位置、狀態,周邊目標的位置、速度),也有來自外部傳感器(協同獲取的其他車輛 GPS/BD、路側設備微波雷達、信號機…)的數據(周邊目標的位置、速度、特征、狀態;周邊道路狀態;路口信號燈狀態…),這些數據特征差異很大。完全可以在傳感器級、數據(特征)級和決策級進行融合。
中國車路協同的發展歷程
2011年9月7日,科技部印發了“關于863計劃現代交通技術領域智能車路協同關鍵技術研究主題項目立項”的通知。項目課題由清華大學牽頭,參加單位包括北京交通大學、北京航空航天大學、同濟大學、長安汽車、國家ITS研究中心等十余所高校以及單位企業。
項目包含五大課題:
課題一:車路協同系統設計、信息交互和集成驗證研究。開展車路協同系統架構設計和多模式車車/車路自組織網絡信息交互技術研究,進行交叉口環境下車路協同典型應用系統的集成驗證。
課題二:車路交互式行車安全系統關鍵技術。研究基于車載傳感器和車路協同感知的車輛與行人識別技術以及基于車路協同的車輛安全控制技術,開發智能車載設備和車路協同主動安全控制系統,完成車路協同控制系統集成與驗證。
課題三:車車交互式協同控制系統關鍵技術。研究車車信息交互與融合技術、車車信息交互式沖突分析與危險辨識技術、車車沖突消解與協同避撞技術,完成車車協同控制系統集成與驗證。
課題四:車路協同系統交通協調控制關鍵技術。研究全時空交通信息采集處理技術和車路協調交通控制模型/算法及實現技術,開發智能路側設備,完成車路協調交通控制原型系統集成與實驗。
課題五:車路協同系統仿真、測試與驗證關鍵技術。研究車路協同系統交通仿真、信息交互仿真和車路協同應用仿真技術,開發基于多分辨率的車路協同仿真平臺,完成大范圍車路協同應用仿真驗證。
2014年2月,該課題驗收會在河北清華發展研究院舉行,并通過科技部驗收。
2015年,清華大學校園成為國內車路協同首個園區運行示范基地,校園內8處交通復雜路口建設應用車路協同路側系統,實現對周邊環境目標的動態檢測,并通過DSRC、Wifi和LED顯示屏發布;在30輛校園公交車安裝一體化車載終端,給駕駛員提供安全預警。
2015年,經交通運輸部審核批準,由金溢科技牽頭聯合交通運輸部公路科學研究院、廣東省交通集團有限公司、同濟大學、清華大學深圳研究生院、北京汽車研究總院有限公司五家單位成立智能車路協同關鍵技術及裝備行業研發中心。
從2015年9月開始,工信部先后與浙江、京津冀、重慶、吉林、湖北五個區域的省市政府簽訂《基于移動寬帶物聯網的智能汽車和智慧交通應用示范》合作協議,其中應用技術就包括車路協同,而且從國家層面確定我國車路協同的技術發展方向為基于移動寬帶物聯網,即現在常說的LTE-V、5G,從而不同于美國的DSRC技術方向。
2017年世界物聯網博覽會期間,由公安部交通管理科學研究所牽頭,聯合中國移動、華為、中國一汽、奧迪(中國)和無錫交警支隊等參與方,聯合在實際道路上第一次開展LTE-V2X車聯網實車展示及試點體驗活動。本次LTE-V演示打通了道路設施中最重要的一環——信號機。傳統V2I項目中出現的信號機,其實并不是道路上普通的信號機,而是專門為V2I項目打造的,可以接入LTE-V協議的專用信號機。
2018年6月,工信部無線電管理局對車聯網直連通信使用5905-5925MHz頻段,向社會公示征求意見,意味著車路協同將劃定正式頻段。
車路協同該如何做?
車路協同是一項技術更是一項概念,簡單來說就是如何讓車輛與道路進行實時交互從而實現智能、安全、高效的駕駛這么一件事兒?
鑒于自身所擁有的技術和資源不同,不同的團隊對車路協同的具體實現的做法也大不相同,最終到底誰能真正、最快實現車路協同,的確也不好下判斷。這里整理出來目前幾個大玩家目前的做法與成果,孰優孰劣,各位看官自行判斷。
互聯網巨頭阿里巴巴
眾所周知,阿里的最大的優勢是做平臺和生態。
在今年杭州·云棲大會上,阿里云總裁胡曉明表示在智能駕駛方面,阿里正在操作系統、在車路協同上做探索。
首先,阿里研發出了AR導航,并將其成功應用于搭載基于AliOS的斑馬系統的榮威Marvel X量產車上。這也是全球首次將AR導航系統引入到量產車駕駛座艙內。
其次,阿里把人工智能、操作系統、千尋定位、高德地圖等多種技術融入到汽車的智能操作系統AliOS當中,讓汽車變得更加智能。
同時,阿里還積極聯合合作伙伴為自己的技術和生態添柴加火。9月16日與浙江省交通廳達成了戰略合作,成立車路協同聯合實驗室,共同推進浙江省智慧高速建設,通過云端一體化計算,感知基站、協同計算系統、云端大腦,共同組成車路協同體系,服務于未來互聯網汽車、自動駕駛汽車及普通功能車。9月14日,阿里巴巴AliOS宣布將與英特爾、大唐電信集團展開智能交通-車路協同領域的戰略合作。
還有,阿里通過ET城市大腦為車路協同提供計算平臺。
總結,阿里運用自己的技術積累與優勢,從AliOS入手逐步打造了適合智能汽車的斑馬系統,通過ET大腦與政府合作推動交通管理智能化,可據此不斷豐富自己的內容生態系統,從而獲得智能駕駛的主導權。從而車與路兩方面共同推動智能駕駛落地。
電信運營商中國移動
運營商的優勢是電信網絡的運營,加上自動駕駛必須的技術5G即將到來,運營商充分利用這個優勢,做好文章,這里主要以中國移動為例,中國移動依然選擇了自己熟悉的運營商模式,通過打造可以滿足自動駕駛的標準、網絡來支持自動駕駛發展,通過推出智能車載終端來推動車輛智能化發展。
在9月19日,5G自動駕駛峰會上,中國移動宣布了三件事:
一是,在房山打造出中國第一條5G自動駕駛車輛測試道路,其可提供5G自動駕駛所需的5G網絡、5G邊緣計算平臺、5G-V2X能力、5G高精度定位能力,可有效幫助企業縮短自動駕駛車的研發周期,降低自動駕駛車研發投入;
二是,牽頭成立“5G自動駕駛聯盟”,并發布了領先計劃,致力于推動5G自動駕駛關鍵技術研究、仿真測試、標準制定,以及自動駕駛業務示范、產業推廣、交流合作、創新孵化等工作;
三是,發布“和路通”智能ETC產品,其可提供ETC出行、行車記錄、智能導航、在線音樂、智能語音交互、WiFi熱點、FM發射等功能,讓用戶可以用較低的成本感受智能汽車的不同體驗。
通信設備商華為
華為是全球最大的通信設備商,優勢是建立管道、做好技術研發。華為對技術研發的投入比例非常之大,加之華為的狼性文化,讓華為各個團隊一路披荊斬棘、過關斬將,在各個涉足的領域都取得了非常優異的成績。在車路協同領域,華為布局也早、投入也不小。
為早在2015年在南京舉辦的亞太ITS論壇上,即與清華大學同場演示車路協同的技術展示。無錫的LTE-V2X車聯網實車展示和城市級試點,華為是項目組主要技術支持方。2018年的無錫物聯網博覽會上,奧迪、大眾、一汽、東風、長安、上汽等汽車廠商,采用搭載華為LTE-V2X車載終端的汽車,進行了V2X智慧交通場景演示。
2017年底,5GAA上海會議期間,華為公布了LTE-V2X近期的測試結果,測試結果顯示,LTE-V2X直連通信覆蓋達到1公里以上,能有效提供兩車面對面相對時速500km/h的卓越性能;高密度擁堵的交通場景下(400輛車在十字路口)通信時延小于20毫秒,消息發送成功率超過90%。同期5GAA成員大唐電信集團、千方科技展示了相關的路邊單元解決方案,體現出車路協同產業生態因此更為完備。
2018年6月,華為LTE產品線總裁熊偉在某峰會上表示,華為公司正積極探索汽車和通信產業下的車路協同產業,并將在智能交通、車聯網領域開放合作。2018年7月,華為發布了全球首款支持Uu+PC5并發的RSU(Road Side Unit)路側產品,這是華為在C-V2X車聯網領域推出的首個商用產品。
9月17日,香港應用科技研究院(應科院)宣布與華為成立聯合研發工作組,共同開發基于C-V2X的車聯網技術,推動香港及大灣區城市商用發展。
互聯網巨頭百度
百度的優勢是底層技術。9月14日,百度宣布將于2018年底正式開源Apollo車路協同方案,標志著百度Apollo開放平臺進入了車端和路側整體開源的新階段。目前,百度已與大唐電信、千方科技、中國聯通等產業鏈關鍵環節的代表性企業展開合作,全面整合汽車制造、交通基礎設施設備制造和集成、通訊、芯片、政府及高校等各界資源,共同發展車路協同系統。2018年底將會正式開源Apollo車路協同方案,向業界開放百度Apollo在車路協同領域的技術和服務。
金溢科技
2015年底,與同濟大學等聯合成立智能車路協同關鍵技術及裝備行業研發中心。
2018年9月,金溢科技宣布將推出全套的C-V2X(也稱LTE-V2X)解決方案,作為公司路側系統(RSU)、車載終端(OBU)等產品商業落地的基礎。該解決方案基于高通的9150 C-V2X芯片組解決方案,包含中國ITS協議棧及一系列針對路側和車載系統的安全應用。
金溢科技已有V2X產品路側終端(WB-R30B)、車載終端(WB-L20B)及通信模塊(WB-LM20B),并在多個示范區應用。
千方科技
2017年底,5GAA上海會議期間,千方科技發布了2018年H1推出預商用RSU的產品計劃,預計2018年下半年用于國家智能汽車與智慧交通(京冀)示范區規模驗證測試,并于2019年商用。同時千方科技的RSU將協同其智能監控設備、ETC、電子車牌、雷達等各類智能路側感知設備,構筑起網聯交通的智慧路網與主動服務體系。
大唐電信
2017年底消息,大唐電信集團的RSU(DTVL3000-RSU)和OBU產品(DTVL3000-OBU)已經在上海、重慶等示范區部署,LTE-V2X商用通信模組DMD31將于2018年一季度進行批量供應,為支持LTE-V2X 道路設施智能化部署和車輛網聯落地打下堅實基礎。與阿里和百度等都有合作。
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