想象一(yī)下,你开车行驶在马路上,还未到达十字路口,车(chē)辆(liàng)就可以与(yǔ)前(qián)方(fāng)的(de)红绿灯进行沟通,提前预知前方(fāng)信号(hào)灯的变化,并通过前方(fāng)路口信号灯、车辆速度、与前方(fāng)路口距离,计(jì)算(suàn)出最佳行驶速度,让你在路口信号(hào)灯恰(qià)好变绿灯的时候到(dào)达(dá)路口,或者根(gēn)据前方(fāng)多个红绿灯的情况,帮你重新规划一(yī)条到达目的地的最(zuì)优路线。
到达(dá)路(lù)口(kǒu)时(shí),你因(yīn)大(dà)车遮挡没有(yǒu)及时发现(xiàn)前方信号(hào)灯为红灯,有(yǒu)闯红灯趋(qū)势,或(huò)者因遮挡没有看见车辆前(qián)方突然闯出的行人,车辆(liàng)会自动发出(chū)提(tí)示音,并在中控屏上给予(yǔ)相关的画(huà)面显示,提醒(xǐng)你注意(yì)前方的路况(kuàng),甚(shèn)至主动采取相应的应急措施……
随着我国正式进入(rù)5G商(shāng)用(yòng)时代(dài),你是(shì)否觉得上面惬意的自动驾驶场景指日可待?
别做梦了!
没(méi)有5G的自动驾(jià)驶:难且贵
提到5G与自动驾驶的关系,就不得不提自动驾驶的(de)两条技术(shù)路线:单车智能和车(chē)路协同。其(qí)中前(qián)者是通(tōng)过把环境感知、决策和控制执行统(tǒng)统放在车端,使车辆达到甚至超越人类驾(jià)驶(shǐ)员(yuán)的驾驶水平(píng),来实现自动(dòng)驾驶,例如(rú)Waymo的自(zì)动驾驶出租车。
但Waymo花(huā)了整整十年的时间(jiān),才勉强让自动驾驶汽(qì)车在其精挑细(xì)选的场景中(zhōng)跑起来。即(jí)便如此(cǐ),这些车辆在行驶过程中还时常会因为(wéi)传感器没有检测到(dào)障碍物,或者其他一些感知缺陷,磕磕碰碰(pèng)不断,需要安全驾驶员介入(rù)驾驶(shǐ)。
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图片来(lái)源:Waymo官网
不(bú)仅如此,单(dān)车智能其(qí)他一(yī)些问(wèn)题也在不断暴露(lù),例如把(bǎ)传感器都(dōu)装(zhuāng)在车(chē)上(shàng),会大(dà)幅(fú)提高自动驾(jià)驶的研发(fā)及量产成本,尤其是激光雷达,目(mù)前一个就得(dé)数万甚至(zhì)十几万(wàn)元(yuán),根本不具备量产可行性。单(dān)车智能对高(gāo)精度(dù)地图(tú)的(de)要求非(fēi)常(cháng)高,但目(mù)前为止中国还未形(xíng)成自己(jǐ)的高精(jīng)度地(dì)图规(guī)范标准(zhǔn),技术方面高(gāo)精度地图的(de)动态实(shí)时更新能(néng)力也远不能满足自动驾驶实际驾驶场景(jǐng)的变换速度;实现L4+自动(dòng)驾驶一定需要人工智能的介入,用以对(duì)其(qí)他道路交(jiāo)通参与者的行为和意图进行预判,但现阶段人工智能技术还(hái)不是很成熟……
“所以尽管单车(chē)智(zhì)能在过去(qù)十年里,已经解决了自(zì)动驾驶90%的问题,这项技术距离真正的(de)规模化商用(yòng)还有很大的挑(tiāo)战。”华为车联(lián)网解决方(fāng)案(àn)副部长王新然表示。因为对于一辆自动驾驶汽车来说,业(yè)内(nèi)普遍认为只有准确率和可靠性达到了99.9999%,即(jí)“ 6 个 9”,才算是真正合格的产品,达不(bú)到这个级别,基本等于零(líng)。
正(zhèng)是基于这些痛点,近两年业内(nèi)又提出了V2X车路协同(tóng)的技(jì)术路线。与单车智能相(xiàng)比,车路协(xié)同(tóng)不仅着眼于车(chē)的智(zhì)能,还侧重路的智慧,并通过将他(tā)们(men)与云端(duān)进行联网,实现路网(wǎng)与车辆之间有效信息的(de)协(xié)同感知和(hé)协同决策,从而达到自动驾驶的目的(de)。现下越来越多的专家认为,自动(dòng)驾驶汽车(chē)要在全场景(jǐng)、全工况(kuàng)下落(luò)地,车(chē)路协同是(shì)必经之路。
5G加持 开启自动驾驶上帝视(shì)角
在5G没有出来之(zhī)前,车路协同(tóng)项目的开展主(zhǔ)要是基于(yú)4G技术(shù)。但由于4G传输速度相对较慢(màn)——最高仅(jǐn)为100兆/S,导致网络速率时延高达50毫秒,这对于(yú)高速移(yí)动的车辆(liàng)来说,基本实现不了实时控制(zhì),因(yīn)此被认(rèn)为(wéi)是制约自动驾(jià)驶发展得重(chóng)要因素。
比较之下(xià),5G网络由于可以为车辆提供毫秒级(jí)超低时延,最高可达10GB/S的传(chuán)输速率,以及每(měi)平方公里高达百万(wàn)的连接数和超高可(kě)靠(kào)性,帮助车辆(liàng)在远程环境感知、信(xìn)息交互和(hé)协同(tóng)控制等关(guān)键技术上取得突破,让车辆在面对复杂路况时响应更快、行驶更安全,可谓(wèi)实现车联网和(hé)自动(dòng)驾驶的重要基石。
特别是在一些corner case中,仅仅依靠单车上的传感器,总会存在缺陷(xiàn),Uber去年发生的(de)自动驾驶致(zhì)死事故就是(shì)一个(gè)很好(hǎo)的例子,另外还有特(tè)斯拉Model S的致命车祸,都(dōu)充分表(biǎo)明了单车智能在感知方面的(de)局(jú)限性。有了5G技术的(de)加持,为汽车和道路基础设施(shī)提供大带宽(kuān)和低时(shí)延的网络,可以为自(zì)动驾(jià)驶(shǐ)汽车提供高阶道路感知和精(jīng)确导航(háng)服务,使车辆探测距离更远 ,范(fàn)围(wéi)更广,能够很好地消除驾驶过程中的盲区和(hé)死角(jiǎo),而且(qiě)信息的(de)传输速度更快,对紧急情况响应更迅速(sù),大大提升自动驾驶汽车的(de)安全性和可靠(kào)性。
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图片(piàn)来自:中国联通
刚刚(gāng)在第六届世界互联网大会(huì)上亮相的5G自动(dòng)微公(gōng)交,据悉就可以识别200米内的行人、机动车辆等障碍物,并通过车路(lù)云协同智能系统,掌控公里级范围(wéi)的道路信息,赋予车辆超视(shì)距(jù)、无死角(jiǎo)的“上帝视(shì)角”,从而做(zuò)出(chū)避障、变道、减速、刹(shā)车等合理而安全(quán)的快速反应(yīng)。该5G微公交面对复杂开放道(dào)路,能(néng)在(zài)100毫(háo)秒内作出反应,相较正常人300至400毫秒反应时间,大(dà)大提(tí)升了驾驶(shǐ)的安全性(xìng)。
不仅如(rú)此(cǐ),借(jiè)助(zhù)5G-V2X还可以实现半自动/全自动驾驶下的信息共享,如道路车速(sù)引导、车(chē)量路径(jìng)优(yōu)化、道路流量优化等,大大提升道(dào)路尤其(qí)是十字路口的通行(háng)效率,如(rú)文章开头描(miáo)述的(de)驾驶场景,就是未来5G-V2X一个典(diǎn)型的驾(jià)驶场景,以及高精度(dù)地图下载、远程驾驶、编队行驶、代(dài)驾远程驾车、自动泊车入位(wèi)等自动驾驶应(yīng)用,发掘(jué)更(gèng)多自动驾驶(shǐ)的落(luò)地路径。
中国通用(yòng)技(jì)术集(jí)团联手中国移动在(zài)互联(lián)网大会期间(jiān)展示(shì)的5G远程驾驶项目,就是5G和(hé)自动驾驶的融(róng)合(hé)应用,驾驶员在模拟驾驶舱通过(guò)5G网络进行人车交(jiāo)互,实时获(huò)取(qǔ)高清(qīng)的车辆运行环境信息和车辆行驶状态信息,对远(yuǎn)端道(dào)路上的车(chē)辆进行操作控(kòng)制,实现远程(chéng)驾驶。
看到这一幕,有(yǒu)网(wǎng)友(yǒu)不禁发出了直击灵魂的一问“未来的出租车司机可以在(zài)家工作吗?”
出租车司(sī)机能不能在家工(gōng)作,笔者不知道,但可(kě)以肯定的是(shì),有了远程驾驶技术,诸如无人(rén)区、矿区、垃圾运送区域等危险及恶劣环境(jìng)下的作(zuò)业,可以实现无人化,在提升操(cāo)作效(xiào)率的同时节省人力。
5G来(lái)了(le) 自动驾驶依(yī)旧道(dào)阻且艰
鉴于5G对于自动驾驶的不(bú)可(kě)或缺(quē),业内对这项(xiàng)技术翘首以(yǐ)盼多年,近日终于守(shǒu)得云开(kāi)见(jiàn)月明。10月31日,在2019中国国际信息通信展览会(huì)上(shàng),工信(xìn)部与中(zhōng)国移动(dòng)、中国(guó)联通、中国电信、中国铁塔一同宣布启动5G商用,中国正式(shì)进入万物智能互联的新时代。
那么(me),5G来了,自动(dòng)驾驶还远吗?
目前来(lái)看,尚远。
因为(wéi)5G自动驾驶(shǐ)的实现很(hěn)大程度(dù)上依赖于5G网络的覆盖(gài)范围,如(rú)果覆盖(gài)不(bú)到位,会导(dǎo)致信息传输速率不稳定,忽高忽(hū)低,这对(duì)自动驾驶汽车而言(yán)是非(fēi)常危险(xiǎn)的。而目前(qián)现状是,5G会优先在国(guó)内一线城市以(yǐ)及(jí)部(bù)分重点地区铺设,覆盖面还不足(zú)以支撑自动驾驶汽车的(de)大规模运行(háng)。
具体来看,截至9月底(dǐ)中国联通(tōng)已在(zài)40多个(gè)大中城市部署建设(shè)5G基站2.5万个,预(yù)计今年全(quán)年将(jiāng)建设(shè)4万个;中国电信5G基站(zhàn)建设数量与联通基本相当。中国(guó)移动(dòng)相(xiàng)对(duì)多一点,目前已在全(quán)国300多个城市开展5G网络建设,并(bìng)已在超过50个重点城市建成5G基站(zhàn)4万(wàn)多个。其中仅北京(jīng)地区,三大运营商就已(yǐ)经建设5G基站超过1.3万座,开通5G基站超过1万座。
就区域(yù)而言,尽管此(cǐ)次(cì)三大运营商首批开通5G商用(yòng)服务的城市有50个(gè),然(rán)以一线(xiàn)城(chéng)市覆盖面积较大,偏远地区受限于独立(lì)组网技术、建设成本(běn)及运营商战略布局等因素,信号覆盖较少。这意味着,5G网络距(jù)国内全覆(fù)盖(gài)尚需时(shí)日,更遑论基于5G网络(luò)的自(zì)动驾驶(shǐ)落地(dì),同样如(rú)此。
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图片来(lái)自:中国联通
在安波福中央电气(上海)有限公司中国区总经理沈国樑看来,虽然中国的5G技术处(chù)于世界(jiè)领先(xiān)水平,普及(jí)速度也很快,但由于5G网(wǎng)络辐射(shè)面、信号覆盖范围是一个(gè)由(yóu)点及(jí)面的(de)动态过程,导(dǎo)致自动驾驶(shǐ)的实现(xiàn)过程也将先从大城市开始,然后随着相关(guān)条件的(de)逐步成熟,慢慢向三四(sì)线城市(shì)或者是一(yī)些县级市延伸。
“这就像汽车的普及一样,首先在(zài)一二(èr)线城市应用,等这些地方的保有(yǒu)量逐步饱(bǎo)和(hé)了(le),再向三四线城市扩展。目前4G网络方(fāng)面,国(guó)内很多地(dì)区已经普及了(le),5G的话,预(yù)计(jì)两三年内一二线城市都会(huì)普及,五年之内肯定(dìng)会在三四线城市普及,那么基于5G网络的自动驾驶也将是这样(yàng)一个动态的落地过程。”沈(shěn)国樑表示。
中(zhōng)国移动(上海)产(chǎn)业研究院副院长陈(chén)豫蓉也认为,5G-V2X和5G自动驾(jià)驶技术的推(tuī)广(guǎng)将是一个渐(jiàn)进的过程,即先从(cóng)部分(fèn)区域、部分场景开始落地,然(rán)后逐步扩(kuò)展到全区域、全场景(jǐng)。因为基于5G-V2X的自动驾驶,尤其是高级别自动(dòng)驾驶(shǐ),对道路配套设施、产业链资源整合、前沿技(jì)术突破以及配套法(fǎ)规等(děng)都有较高的要求,这(zhè)决定了自(zì)动驾驶难以(yǐ)一蹴而就。
具体来看,陈豫蓉指出(chū)限定场景下的车路(lù)协同系统将率先落地,比如高速公(gōng)路、矿区(qū)、港(gǎng)口、园区(qū)等,与这些场景(jǐng)相对应的,则是自主泊车、定点接(jiē)送、快速公交、有限(xiàn)地域(yù)无人驾驶(shǐ)出租车等自(zì)动驾驶服务,均有望(wàng)率先进(jìn)行(háng)商业化量产。
因为这些封闭的场景闲杂人员相(xiàng)对较少,路况相对较简单,再加上范围(wéi)限(xiàn)定,可以很轻松地(dì)实现5G信号全覆盖,并(bìng)对路(lù)况进行相应的改造,真正做(zuò)到无(wú)死角(jiǎo)感知,全路段自动(dòng)驾驶。而(ér)全场景的自动驾驶,即使有了5G加(jiā)持,也还有很长一段路要走。