前言
十多年前的美國電影《機械公敵》中,威爾?史密斯駕駛的自動駕駛汽車就可以做到準確甄別周遭交通和前方路況,并且幫助駕駛者做更精準的駕駛決策。同期,“智能交通”概念已逐漸成為各國交通領域的研究主流。
發展到今天,隨著新基建的加速發展,車路協同對智慧交通的支撐作用開始逐步顯現。在我國一些先導區已經陸續實現了路側設備、5G邊緣云及自動駕駛汽車高效融合的車路協同應用場景。通過路側設備對動態信息的實時補充,大大提高了自動駕駛的運行效率和安全。
添加微信好友, 獲取更多信息
復制微信號
前不久,我們邀請到四維圖新車路協同研究院副院長郭磐石,在線上分享了一些他及團隊在地圖與車路協同之間工作中的理解,并結合一些近期案例全面表達對車路協同行業的思考,下面就隨本期新知一起看看吧!
1.認識車路協同
2.車路協同行業現狀
3.高精度地圖如何作用于車路協同
4.車路協同應用場景
5.四維圖新如何賦能行業?
01
首先我們來剖析一下車路協同的概念
從根源上來說,車路協同指的是車和路之間的一種專用通訊協議。
這個協議主要有兩種主流的解讀方式:
之一種叫做C-V2X,對于C字行業有不同的理解,通用理解上來說,C-V2X是基于蜂窩 *** 的一種V2X通訊協議另外一種解讀。此外有人會把它稱為Collaborate,也就是合作式交通運輸的一種協議。
第二種叫做DSRC,也叫短程通訊協議。嚴格意義上來說,它和我們現在高速公路上的ETC有異曲同工之處。他們用到的都是一種短距離的設備交互能力。可以這么理解,ETC是DSRC在中國高速公路上應用最成功的案例之一,所以現在也有另一種說法叫ETC-V。
C-V2X和DSRC是車路協同里面最核心的兩種通訊協議。
其中,C-V2X主要是由我們國家所主導,但DSRC是由歐美來主導的。但是從近期的發展來看,歐美也選擇了C-V2X作為他們主要的通訊協議,也意味著中國在車路協同領域,所支持的C-V2X已經占據了主導地位。
很多人會產生誤解,凡事都是車路協同,例如我們現在說智能網聯,車聯網,V2X,智能車聯等等,是否都屬于車路協同?實際上雖然叫法不同,但他們的本質相同,都是基于一種通訊協議開展的不同應用。
車路協同都有哪些應用?
從目前國內整個車路協同行業的發展來看,這種應用主要分為三個類型。
例如我們看到的智能網聯公交車,智能網聯物流車,以及一些公務用車,基于智能網聯技術,車路協同會產生一些對有人駕駛的輔助作用。
目前國內各地的智能網聯示范區開展地如火如荼,其主要目的是由當地 *** 成立運營平臺公司來投資,通過改造路側設備,形成具備智能網聯通訊能力的特定區域,然后對此區域提供智能網聯的服務,以達到自動駕駛更深層次應用的目的。
目前國內很多地方在重點投資智慧高速公路,也叫智能公路。高速公路作為一個特定典型的有固定商業模式的場景,很快的可以解決掉整個商業閉環的問題。
長沙的智能網聯公交,公交車通過V2I(車與基礎設施互聯)的技術得知前方紅綠燈信息,并在后面板上實時顯示,幫助后面等待的車輛減少焦慮,提前做好駕駛預判
車路協同和自動駕駛的關系?
目前來講,自動駕駛主要有兩種實現途徑,一種叫單車智能,另一種叫車路協同,也叫智能網聯。
從本質上來說,車路協同的產生是為了解決單車智能無法解決的問題。典型問題有兩個方面:
一個方面就是感知問題,最強的激光雷達距離大概是300米左右,所以無論多智能的車,目前仍然無法實現超視距感知。然而基于路測設備的感知系統,可以成為超視距感知的重要的能力。
另一方面是協作能力,比如編隊行駛、物流運輸等,這種車與車之間的協同能力是單車智能所不具備的。
延崇高速示范工程
上圖延崇高速的案例完美展現出為什么我們需要車路協同。行業內有觀點認為,車路協同是為了解決自動駕駛10%難以解決問題而產生的,所以是自動駕駛的基本能力。
目前我國的車路協同現狀,可以總結為以下四個方面:
從目前來看的話,國家層面的政策,包括交通強國建設綱要,智能汽車創新發展戰略,以及今年重磅推出的新基建等,都強烈要求實現智能網聯汽車的突破。這對智能網聯和智慧基礎設施,以及整個行業的發展奠定了頂層設計理念。
一些國家重點扶植的示范區,智慧高速等項目越來越多,而且今年的項目已經由省級的省會城市擴展到了地級城市,甚至擴展到一些相對比較偏遠的地區。由于整個行業的熱度,各地都會把車路協同和智能網聯產業作為自己重要的發展領域。
車路協同的行業發展現在已經到3.0版本,1.0的時候大家都在做一些驗證測試,2.0的時候,會更多地堆砌一些硬件和軟件,實現一些效果的展示。今年行業發展了3.0,3.0的需求就不是由供應商或者集成商提供,而是客戶可以主動反饋他們的業務需求,并根據用戶場景進行定制,所以需求也會越來越細,越來越精準。
車路協同是非常跨行業的,跨了交通、通信、汽車、公安、交管等等行業,在每一個行業里面都會有一大堆國標。目前來看,幾大部委的標委會之間也都在進行標準的融合和共同的研制,這也是一個趨勢。
綜合這些趨勢,可以看出車路協同行業整體是向上高速發展的。但是其中仍有一些亟待解決的問題:
雖然說車路協同項目很多,但項目需求的深度層次不齊,很多還在一些簡單需求上,比如只是一些信息的分發和推送,能達到協同控制的寥寥可數。
從目前來看,大部分車路協同項目的主導方是 *** , *** 和基建方往往對車廠用戶的需求并不是直接利益方,這就意味著,項目在建設時極有可能會忽略車廠的需求,這個是一個很大的短板。
商業模式不固定,很難形成商業閉環,以及后期擴大規模。
對車聯網行業頂層運營模式仍然模糊,車聯網未來會更像實時運行的通訊網落一樣提供24小時服務,但運營模式不固定仍是國家必須要考慮的問題。
目前多地 *** 新建了自動駕駛示范區,本身的目的是為了筑巢引鳳,為產業吸引更多的企業帶動產業發展,但是仍無法避免存在投機的行為。
從上面的介紹可以看出,車路協同其實是汽車企業、交通企業、通信行業等各方面產業的跨界融合,參與方非常多,而在這個行業圈里,圖商也是其中至關重要的環節。下面我們就重點講講高精度地圖和車路協同是如何互助發展的。
如下圖,左側是高精度地圖在整個車路協同中的功能性發展,右側云、邊、端三者是目前整個車路協同產品的體系框架。
云指的是整個車路協同云,在云里可以看到,有基礎的云控平臺,傳統的交通管理平臺,也有成熟的業主應用平臺,同時新增了一個非常重要的體系叫V2XServer也就是車路協同的服務。
車路協同服務,原本意義上與圖沒有直接關系。但是通過我們的V2X-DMP(車路協同動態地圖服務平臺),會通過本身就在云上的高精度地圖,對整個云上平臺產生一個基礎的數據輸入和數據更新能力。
邊指的是邊緣側,車路協同里很重要的一項能力就在邊緣側,邊緣側的設備要具備感知、計算、存儲、分發、決策、分析等邊緣計算能力,這些能力對空間融合、空間基準的要求非常之高,擁有了這種高精度地圖,才能有效提高邊緣計算能力,同時具備空間基準輸入的能力。
端側我們指的更多的是車端,并非是路端。車端上的話高精度地圖本身有一些應用能力,以及接收邊緣側信息的能力,這些信息通過高精度地圖,一起給車端進行直接反饋。
在未來,汽車本身會成為一個非常重要的基礎數據的采集來源,采集方式有主動的,也有被動的。采集來的數據都會通過管端,也就是V2X專網,5G-V2X等,源源不斷地將端側感知的數據上傳到云上來。然后通過云平臺,將整個動態感知、靜態地圖,動態數據,動態路況、動態信息等匯總到云平臺上,最終給行業用戶提供具體行業管理服務,同時給車企也就是自動駕駛或高級輔助駕駛,提供冗余信息輸入和輔助駕駛決策的能力。從而最終服務于人類出行安全。
所以從整個框架上來看的話,高精度地圖未來在行業里整個的定位,應該是一個在云平臺上的基礎設施服務。未來會成為整個車路協同行業必備的基礎設施。
車路協同的兩大應用場景是車端和路端。
根據目前國內的現狀來看,車廠更多地把車路協同作為自動駕駛車的冗余傳感器,就是說通過可以提供智能網聯能力的區域時,車內通過預先裝配的設備,可以對駕駛的安全、效率產生更好的作用,但在沒有智能網聯服務能力的地區,可能對車的作用就微乎其微了。所以說對車廠可能更偏向于車路協同在汽車行駛過程中的安全性和功能性方面的加持。
另外一方面是路方,這個路指的是廣義的路,也就是基礎設施方,其中包括公路方,城建方,通訊方等。車路協同在其中承擔了兩個很大的職能作用,一個是行業管理的職能,因為目前隨著未來智慧城市智慧交通的發展,對于整個行業的管理需要越來越精細。車路協同對管理水平和效率的提升至關重要。此外,通過路方的主動服務,會延伸出更多新的行業形態,這也是路方重視車路協同的主要原因。
從成立之初開始,四維圖新完成一步步業務布局,但思路始終是圍繞智慧出行。早在17年,我們也開始進入車路協同領域,并和行業伙伴一起展開相關項目研究。這里就把近期比較有代表性的兩個案例與大家分享一下,也可以更直觀地理解車路協同的具體落地場景。
延崇高速示范項目
下圖是延崇高速項目的實際運行平臺,整個的平臺全部是由我們的高精度地圖真實還原出來的,其中包括車輛位置,運行狀態,動態事件感知等等。
對于車路協同行業,延崇高速項目具有非常深遠意義,首先它是國家之一個工業工程落地項目,延崇高速本身的意義,相當于是在工程化落地的時候,國家做的之一個真正意義上的落地項目。通過全程深度參與整個項目,對于四維圖新的意義也很非凡,我們能夠通過項目快速地在車路協同行業里確定核心產品以及核心能力。目前該項目已在規劃第二期,四維圖新也在持續全面在跟進。
2020C-V2X“新四跨”暨大規模先導應用示范活動
今年10月份我們參加了剛剛在上海舉行的2020C-V2X“新四跨”暨大規模先導應用示范活動。活動的目的旨在通過不同終端、廠家、模組等相互對接,以實現整個C-V2X商業化落地的關鍵環節攻克。
在跨整車、跨通信終端、跨芯片模組、跨安全平臺的基礎上,今年“新四跨”首次加入高精度地圖和高精度定位。而且整個活動表現來看,圖商之中四維圖新高精度地圖在所有編隊方案中覆蓋占比超過70%,成為選用率更高的高精度地圖技術方案。
對于整個行業來說,此次活動真正意義上解決了地圖在整個車路協同行業里面,最終商業化落地的問題,打通了路側和車廠平臺融合的問題,這也是C-V2X本身的意義所在。
前不久的世界智能網聯大會,國家發布了智能網聯技術路線圖2.0,明確規定在2025年,具備車路通信協議的車要達到一半以上。在行業背景和政策支撐的引領下,車路協同會得到越來越多規模化的應用。
而車路協同本身是一個新興的業務形態,參與方非常復雜,需要多產業跨行業技術融合才能完成技術演進。高精度地圖作為其中校準時空的唯一基準,在整個融合過程中將發揮越來越重要的作用。