車路協(xié)同：一條前無古人的探索之路

          雖然智能交通已經(jīng)建設(shè)多年，但車與路的天然連接，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。直到車路協(xié)同的出現(xiàn)。

          車路協(xié)同在市場(chǎng)期許中高開高走

          車路協(xié)同，最近幾年歡呼于智能交通最繞不開的熱詞。那么，車路協(xié)同是什么呢？大致來看，其是下一代車聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一，通過車與車（V2V）、車與路（V2I）、車與人（V2P）、車與云（V2N）等信息交互和共享，使車和周圍環(huán)境協(xié)同與配合，實(shí)現(xiàn)智能交通管理控制、車輛智能化控制和智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)的一體化網(wǎng)絡(luò)。

          2018年9月14日消息，阿里巴巴宣布將與英特爾、大唐電信集團(tuán)展開智能交通中車路協(xié)同領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作。根據(jù)協(xié)議，基于英特爾處理器的邊緣計(jì)算平臺(tái)在V2X上的應(yīng)用，阿里巴巴將與其共同探索5G通信技術(shù)，大唐電信集團(tuán)則會(huì)為阿里巴巴提供LTE－V2X通信技術(shù)。從那時(shí)起，車路協(xié)同的全面布局，開始。

          2019年3月，工信部部長(zhǎng)苗圩曾表示，5G應(yīng)用80％將用于物和物之間的通訊，以無人駕駛汽車為代表的5G技術(shù)應(yīng)用可能是最早的應(yīng)用。

          2020年2月，盡管還在疫情的寒風(fēng)中，發(fā)改委、工信部等11個(gè)國(guó)家部委聯(lián)合下發(fā)了“關(guān)于印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》的通知”，通知提出到2025年，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)智能汽車的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡(luò)安全體系基本形成。《戰(zhàn)略》提出的主要任務(wù)包括：推進(jìn)智能化道路基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)，建設(shè)廣泛覆蓋的車用無線通信網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)覆蓋全國(guó)的車用高精度時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)能力，建設(shè)覆蓋全國(guó)路網(wǎng)的道路交通地理信息系統(tǒng)，建設(shè)國(guó)家智能汽車大數(shù)據(jù)云控基礎(chǔ)平臺(tái)，提升網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力等。

          用高開高走來形容車路協(xié)同在我國(guó)的歷程最為合適，如此看到，車與路的和諧統(tǒng)一，是大眾所期也是市場(chǎng)需求所致。

          車路協(xié)同面臨的挑戰(zhàn)

          任何新技術(shù)出現(xiàn)，都會(huì)有需要買過的坎，我們稱之為技術(shù)的改進(jìn)與升級(jí)，只有這樣才能不斷在場(chǎng)景應(yīng)用磨合中，與市場(chǎng)需求同步和一致。主要有以下幾點(diǎn)：

          其一，法律制度與政策標(biāo)準(zhǔn)謹(jǐn)慎制定與技術(shù)創(chuàng)新快速的矛盾。也就是說，建設(shè)步子邁得太大，技術(shù)的天馬行空，但法律和政策如何最有合理有效的約束，形成大眾遵守的行為規(guī)則、追溯體系和征信體系是一個(gè)復(fù)雜又不得不做的政府課題。

          其二，倫理道德問題制約商業(yè)化和大規(guī)模普及，以往高速公路運(yùn)營(yíng)企業(yè)主要建設(shè)、養(yǎng)護(hù)道路設(shè)施，出行者通過付費(fèi)享受通行服務(wù)。車路協(xié)同階段會(huì)提供新服務(wù)，也會(huì)有一些新參與單位。比如通信運(yùn)營(yíng)商可以贈(zèng)送手機(jī)、贈(zèng)送后裝車載設(shè)備，并通過物聯(lián)網(wǎng)收流量費(fèi)的方式來獲得收益。

          車載終端公司可以通過人機(jī)交互提供出行服務(wù)，還可以利用服務(wù)區(qū)、景區(qū)、保險(xiǎn)公司通過產(chǎn)品推薦、景點(diǎn)推薦，向第三方信息服務(wù)商收取相關(guān)費(fèi)用，同時(shí)獲得用戶出行的大數(shù)據(jù)信息，從而為產(chǎn)品的營(yíng)銷和定制提供大數(shù)據(jù)決策；最后就是緊急施救服務(wù)。未來車路協(xié)同商業(yè)模式仍需要不斷探索，因?yàn)楦咚俟返氖召M(fèi)標(biāo)準(zhǔn)很難調(diào)整，車路協(xié)同如何做到可持續(xù)發(fā)展是應(yīng)該思考的問題。

          其三，公共信息安全與公民個(gè)人隱私也面臨威脅。車路協(xié)同技術(shù)源于國(guó)外，荷蘭A58高速公路做了車輛編隊(duì)行駛和車路協(xié)同，基于手機(jī)端的車路協(xié)同來顯示道路上的限速信息，同時(shí)也支持自動(dòng)駕駛，涉及到道德倫理和隱私的問題在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用，還是出現(xiàn)不少難解之題。在國(guó)內(nèi)我們?nèi)绾纹凭郑€得慎行。

          其四，公安交通管理和執(zhí)法服務(wù)面臨新機(jī)遇。這方面的轉(zhuǎn)變有很多，舉一例來說明，比如車路協(xié)同讓交通管理到治理理念上的轉(zhuǎn)變。原有的公安交通管理信息相對(duì)封閉，信息都用于自身的交通管理應(yīng)用，使用完以后伴隨著管理任務(wù)的結(jié)束就失去了信息應(yīng)用價(jià)值。

          車路協(xié)同下的信息可以用于交通出行者的一些出行服務(wù)，比如說交通的疏導(dǎo)、控制，還有事件這些交通管理信息，就可以轉(zhuǎn)化為服務(wù)交通出行者出行的服務(wù)信息。另外，伴隨著自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的發(fā)展，車載終端的感知能力、智慧化程度越來越高，這些手段也極大的豐富了交通管理信息采集，可以提升城市交通狀態(tài)精準(zhǔn)的認(rèn)知，進(jìn)而提升智慧交通的決策，提升交通管理效率，也推動(dòng)交通的變革。

          其五，對(duì)駕駛?cè)藛T技能重新定位。到自動(dòng)駕駛階段以后，駕駛證考試要求是否要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，比如對(duì)自動(dòng)駕駛與酒駕的新認(rèn)識(shí)。

          其六，在技術(shù)層面，目前來看端邊云的架構(gòu)比較合適。車路協(xié)同主要涉及三個(gè)端口：車端、路側(cè)端和云端，其中路側(cè)端和云端因?yàn)檐嚶穮f(xié)同環(huán)境下計(jì)算節(jié)點(diǎn)下沉至邊緣層（即路側(cè)）的需求而經(jīng)常被同時(shí)提及。

          再考慮到三個(gè)端口間信息傳輸渠道的重要性，對(duì)于車路協(xié)同系統(tǒng)平臺(tái)更完善的拆解方式是以下三個(gè)核心組成部分：智能車載系統(tǒng)（車端）、智能路側(cè)系統(tǒng)（路側(cè)端＋云端）和通信平臺(tái)。其中，智能車載系統(tǒng)負(fù)責(zé)車載端的海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理和多傳感器數(shù)據(jù)融合，保證車輛在各種復(fù)雜的情況下穩(wěn)定、安全行駛；智能路側(cè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)路況信息搜集與邊緣側(cè)計(jì)算，完成對(duì)路況的數(shù)字化感知和就近云端算力部署。

          通信平臺(tái)負(fù)責(zé)提供車－車、車－路間實(shí)時(shí)傳輸?shù)男畔⒐艿?，通過低延時(shí)、高可靠、快速接入的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而真實(shí)交通場(chǎng)景下，由于參與者數(shù)量眾多、行人和路況隨機(jī)性強(qiáng)等特點(diǎn)，車載操作系統(tǒng)必須具備在100毫秒內(nèi)完成從指令接收、任務(wù)運(yùn)算處理到?jīng)Q策執(zhí)行的整個(gè)過程，要不然，數(shù)據(jù)采集與分析到處理如果不及時(shí)，那車路協(xié)同變毫無意義還處處顯危機(jī)。

          當(dāng)然，技術(shù)層面車路協(xié)同面臨的問題不止零星半點(diǎn)，也不一一介紹，畢竟這個(gè)新技術(shù)還在摸著石頭過河階段，看上去很美的事物，實(shí)際建設(shè)中困難重重，就好比智能手機(jī)，系統(tǒng)開發(fā)極為復(fù)雜，呈現(xiàn)給用戶體驗(yàn)，卻是簡(jiǎn)單高效，這也是車路協(xié)同需要追求的技術(shù)路徑。

          聰明的車，汽車的自我進(jìn)化

          讓車聰明起來，這是車路協(xié)同必經(jīng)，這也是一條前無古人的探索之路。

          2018年12月，華為攜手奧迪在延崇高速，80公里時(shí)速下，率先測(cè)試了基于C－V2X技術(shù)的L2～L4級(jí)別相關(guān)自動(dòng)駕駛功能。也是同年，隨著沃爾沃，特斯拉和寶馬等汽車公司開始投入無人駕駛汽車領(lǐng)域，無人駕駛或許很快將會(huì)成為道路上的普遍現(xiàn)象。但是，無人駕駛的普及必須先確保車輛能夠相互通信和駕駛員的安全，所以車路協(xié)同是無人駕駛的前奏，前奏必不可少。

          我國(guó)傳統(tǒng)造車產(chǎn)業(yè)相較于國(guó)外，確實(shí)落后，但新能源帶來的智能汽車產(chǎn)品，中國(guó)卻不甘人后，而對(duì)于如何讓車聰明起來，形成車路協(xié)同，智能企業(yè)智能進(jìn)化的費(fèi)用以及智能效益，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車，所以，最近幾年，自主品牌的車廠都在自我進(jìn)化中完成車路協(xié)同布局。不過，還需看到一點(diǎn)，我們所謂的智能汽車基本都是乘用車輛，而對(duì)于運(yùn)營(yíng)車輛尤其是特種車輛如何來實(shí)現(xiàn)汽車本身的自我進(jìn)化，還是一個(gè)較為模糊的探索之路。

          智慧的路，路暢才行安

          對(duì)于智能交通產(chǎn)業(yè)而言，車路協(xié)會(huì)我們更多關(guān)注的是路的建設(shè)。如果非得比如在車路協(xié)同中，車是載體，而路卻是靈魂所在。

          早在2016年，百度即開始布局車路協(xié)同全棧研發(fā)，可謂是業(yè)內(nèi)最早布局車路協(xié)同的公司之一，2018年底，百度將正式開源 Apollo 車路協(xié)同方案，向業(yè)界開放百度 Apollo 在車路協(xié)同領(lǐng)域的技術(shù)和服務(wù)，讓自動(dòng)駕駛進(jìn)入“聰明的車”與“智能的路”相互協(xié)同的新階段，全面構(gòu)筑“人－車－路”全域數(shù)據(jù)感知的智能交通系統(tǒng)，邁出智能交通建設(shè)的關(guān)鍵一步，這是業(yè)內(nèi)首個(gè)開源的車路協(xié)同方案。

          近些年由于智能手機(jī)的突破所帶來的品牌效應(yīng)，華為在諸多領(lǐng)域，都是舞臺(tái)中央備受矚目的主角。華為是有所取舍的，有所為有所不為，他們做生態(tài)就必須如此。

          所以，華為肯定不造車，在今年“新基建助力交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)－－大灣區(qū)智慧交通技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)”上，記者在采訪華為時(shí)了解到，他們認(rèn)為建設(shè)國(guó)內(nèi)有示范意義的智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)區(qū)，不僅要代表行業(yè)的先進(jìn)性、規(guī)范性、安全性，還需具備系統(tǒng)開放性，以及起到標(biāo)桿引領(lǐng)的作用。

          具體說來，系統(tǒng)規(guī)范性、示范性方面，智能網(wǎng)聯(lián)整體建設(shè)首先需符合國(guó)家對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證要求，保證系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)范性；同時(shí)，示范區(qū)的先進(jìn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?zāi)軈⑴c到國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)制定的進(jìn)程中，起到行業(yè)引領(lǐng)作用。

          在系統(tǒng)開放性方面能夠體現(xiàn)生態(tài)開放，比如車企是智能網(wǎng)聯(lián)最大的使用方，所建智能網(wǎng)聯(lián)需讓上下游生態(tài)尤其是主流車企能參與進(jìn)來，共建繁榮，所建云控平臺(tái)能兼容國(guó)內(nèi)主流車企，系統(tǒng)可平滑演進(jìn)，避免重復(fù)建設(shè)，整體設(shè)計(jì)和產(chǎn)品方案要支持關(guān)鍵技術(shù)如3GPP通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的平滑過渡（4G－5G－6G—），保證最新技術(shù)的后向兼容性，最低限度降低技術(shù)演進(jìn)帶來的成本增加。

          系統(tǒng)安全要考慮，作為新基建項(xiàng)目，要符合國(guó)家關(guān)鍵核心技術(shù)與系統(tǒng)自主可控的導(dǎo)向和要求。所使用產(chǎn)品的先進(jìn)性具備核心技術(shù)，關(guān)鍵器件能做到自主可控，且保持行業(yè)領(lǐng)先性。

          所以，華為做車路協(xié)同，會(huì)充分利用云、IOT、AI、5G等數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人—車—路—云高效協(xié)同，打造智能的車和聰明的路，為用戶提供智能出行服務(wù)和體驗(yàn)。

          車路協(xié)同規(guī)范駕駛行為與交通安全

          之前提到無人駕駛是一種駕駛形態(tài)，要探討車路協(xié)同對(duì)無人駕駛的影響也可以從兩個(gè)層面來看。

          一是對(duì)駕駛?cè)诵袨榈挠绊?。車路協(xié)同環(huán)境對(duì)駕駛?cè)说挠绊懯嵌喾矫娴模{駛行為過程總體上可以分為感知、判斷和操作3個(gè)階段。其中，車路協(xié)同環(huán)境對(duì)駕駛行為的影響主要體現(xiàn)在前2個(gè)階段。感知階段是后續(xù)各個(gè)階段的基礎(chǔ)，快速獲得準(zhǔn)確的信息是保障后續(xù)正確判斷、準(zhǔn)確操作的基礎(chǔ)，影響駕駛?cè)烁兄俣群蜏?zhǔn)確程度的主要影響因素是注意力分配和信息負(fù)荷大小。

          在使用車路協(xié)同系統(tǒng)時(shí)，駕駛?cè)说木駹顟B(tài)如眨眼頻率、心跳頻率等均表明駕駛?cè)说木o張程度的感知會(huì)比不使用車路協(xié)同系統(tǒng)時(shí)低。相比與年輕人，車路協(xié)同系統(tǒng)對(duì)老年人的作用更大，它能夠提高駕駛?cè)说母兄?，縮短駕駛?cè)说母兄獣r(shí)間。

          二是對(duì)行駛安全可靠性的影響 。傳統(tǒng)的駕駛行為主要由以駕駛?cè)藶楹诵牡母兄⑴袛嗪筒僮鬟^程構(gòu)成閉環(huán)的控制系統(tǒng)。車路協(xié)同技術(shù)的安全應(yīng)用，改變了汽車的駕駛過程。車路協(xié)同技術(shù)安全應(yīng)用可以分為2類：一類是以預(yù)警為目的的安全輔助系統(tǒng)，另一類以自動(dòng)控制為目的的安全輔助系統(tǒng)。   

          從系統(tǒng)可靠性的角度看，以預(yù)警為目的的安全輔助系統(tǒng)可以認(rèn)為是在感知階段與駕駛?cè)说母兄⒙?lián)了自動(dòng)感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)的并入，能夠提高駕駛?cè)说母兄?，縮短駕駛?cè)说母兄獣r(shí)間。另一方面，車車／車路協(xié)同在感知的基礎(chǔ)上還進(jìn)行危險(xiǎn)的判斷與預(yù)警。盡管該系統(tǒng)判斷和預(yù)警的結(jié)果還需要駕駛?cè)嗽诖嘶A(chǔ)上做出決策，但也會(huì)有效縮短駕駛?cè)说呐袛鄾Q策時(shí)間。對(duì)于并聯(lián)系統(tǒng)，系統(tǒng)的可靠性要高于其單個(gè)的子系統(tǒng)可靠性。

          因此從一定意義上說，以預(yù)警為目的的車路協(xié)同安全應(yīng)用系統(tǒng)的引入，可以提高感知過程的可靠性。與以預(yù)警為目的的安全輔助系統(tǒng)不同的是，具有自動(dòng)控制功能的安全輔助控制系統(tǒng)在對(duì)車輛的安全狀態(tài)進(jìn)行判斷后，不但給駕駛?cè)祟A(yù)警信息，還在必要的情況下向車輛的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)（如制動(dòng)控制機(jī)構(gòu)、加速控制機(jī)構(gòu)）發(fā)出自動(dòng)控制指令。

          從系統(tǒng)可靠性的角度出發(fā)，該系統(tǒng)不但在駕駛?cè)丝刂葡到y(tǒng)的基礎(chǔ)上在感知環(huán)節(jié)并聯(lián)了自動(dòng)感知子系統(tǒng)，還在操作階段并聯(lián)了自動(dòng)控制子系統(tǒng)。正如前面論述的一樣，在各個(gè)子系統(tǒng)可靠性不變的情況下，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性會(huì)有所提高，因此車路協(xié)同技術(shù)的引入，應(yīng)該可以提升行車過程的安全可靠性。 

          誠(chéng)然，車路協(xié)同是當(dāng)下與無人駕駛最為相關(guān)的革命性技術(shù)，但在強(qiáng)調(diào)其對(duì)提升行車安全性能的同時(shí)，要重視該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)駕駛?cè)说挠绊?，雖然是無人駕駛，但科技依然以人為本。