想象一下,你开(kāi)车行驶在马路上,还(hái)未到达十字路口,车辆就可以(yǐ)与(yǔ)前方的红绿灯进(jìn)行沟通,提前预知前方信号灯的(de)变化(huà),并通过前(qián)方路口信号灯、车辆速度、与前方路口距离,计算(suàn)出最佳(jiā)行驶速(sù)度,让你在路口信号灯恰好变绿灯的时候到达路口,或者根据前方多个红绿(lǜ)灯(dēng)的情况,帮你重新规划一条到达(dá)目的地的最(zuì)优路线。
到达(dá)路口时,你因大车遮挡(dǎng)没有及时发现前方信号灯为红灯,有(yǒu)闯(chuǎng)红灯趋势,或者因遮(zhē)挡没有看见车辆前方(fāng)突然闯出的行人,车辆(liàng)会自动(dòng)发出提(tí)示(shì)音(yīn),并在中控屏上给(gěi)予(yǔ)相(xiàng)关的画面显示,提醒你注意前方的(de)路(lù)况,甚至(zhì)主动采取相应的(de)应急措施……
随着(zhe)我国正式进入5G商用时代,你是否觉得上面惬意的自动驾驶场景指日(rì)可待?
别(bié)做梦了!
没(méi)有5G的自动驾驶:难(nán)且贵
提到(dào)5G与自(zì)动驾驶(shǐ)的关系,就不得不提自动驾驶(shǐ)的两条技术路线(xiàn):单车智能和车(chē)路协同。其中前者是(shì)通(tōng)过把环境感知、决策和控制执行统统(tǒng)放在车端,使车(chē)辆达到甚(shèn)至超(chāo)越人类驾驶员的驾驶水平,来实(shí)现自动驾驶,例(lì)如Waymo的自动驾驶出租车。
但Waymo花了(le)整(zhěng)整十年的时间,才(cái)勉强(qiáng)让自动驾(jià)驶汽车在其精挑细(xì)选的场景中跑起来(lái)。即便如此,这些车辆在行驶过程中(zhōng)还时常会因为传感器没有(yǒu)检测到障碍(ài)物,或者其他一些感知缺陷,磕磕(kē)碰碰不断,需要安全驾驶员介入驾驶。
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图(tú)片来源:Waymo官网
不仅如此(cǐ),单(dān)车智能其他(tā)一些问题也在不(bú)断(duàn)暴露,例(lì)如(rú)把传感(gǎn)器(qì)都装在车上(shàng),会大(dà)幅提高(gāo)自动驾驶的研发及量产(chǎn)成本,尤其是(shì)激(jī)光雷(léi)达(dá),目前一个就得数(shù)万甚至十几万元,根本不具备(bèi)量产可行性(xìng)。单(dān)车智能对高精度地图的要(yào)求非常高,但(dàn)目前为止中国还未形成自己的高精度(dù)地图规范标准,技(jì)术方面高精度地图的动(dòng)态(tài)实(shí)时更(gèng)新能力也远不能满足(zú)自动驾驶实际驾驶(shǐ)场景的变换速度;实现L4+自动(dòng)驾驶一定(dìng)需要人工智能(néng)的介入,用以对其他道路交通参与者的行为和意图进行预判,但(dàn)现阶段人工智能技(jì)术还不是很成(chéng)熟……
“所以(yǐ)尽管单(dān)车智能在过去十年里,已经解决(jué)了自(zì)动(dòng)驾驶90%的(de)问题,这项技术距离真正的规模(mó)化商用还有很(hěn)大的挑战(zhàn)。”华为车联(lián)网(wǎng)解决方案副部长王新然表示。因为对于一辆自动(dòng)驾驶汽车来说,业内(nèi)普(pǔ)遍认(rèn)为只有准(zhǔn)确率(lǜ)和可靠(kào)性达到了99.9999%,即“ 6 个(gè) 9”,才算是真正合格的(de)产品,达(dá)不到这(zhè)个级别,基本等于零。
正是基于(yú)这(zhè)些痛(tòng)点,近两年业(yè)内又提出了V2X车(chē)路(lù)协同的技术路线。与单(dān)车智(zhì)能相比,车(chē)路协同不(bú)仅(jǐn)着眼于车的智能,还侧(cè)重路的智慧,并通过(guò)将他们与云(yún)端进行联(lián)网,实(shí)现路网与车辆之间有(yǒu)效信(xìn)息的协同感知和协同决策,从而(ér)达到自(zì)动驾驶的目的(de)。现下(xià)越来越多的专家认为,自(zì)动(dòng)驾(jià)驶汽车要在全场景、全工况下落地,车路协同是必经之路。
5G加持 开启自动驾驶上(shàng)帝视角
在5G没有出来之前,车路协同项目(mù)的开展主要是基于4G技术(shù)。但(dàn)由于4G传输速度相对(duì)较慢——最(zuì)高(gāo)仅为100兆/S,导致网(wǎng)络速率(lǜ)时(shí)延高达50毫秒,这对于高速移动的车辆来说,基本实现不了实时控制,因此被认为是制约自(zì)动驾驶发(fā)展得重要因素(sù)。
比较之下(xià),5G网(wǎng)络由于(yú)可以为车辆提(tí)供毫秒级(jí)超低时延,最高可达10GB/S的传输速率,以(yǐ)及每平方公里高达百(bǎi)万的连接数(shù)和超高可靠(kào)性(xìng),帮助(zhù)车辆在远程(chéng)环境感知、信息交互和协同控制等关键技术(shù)上取得突破,让车辆在(zài)面(miàn)对(duì)复杂路况时响(xiǎng)应更快、行驶(shǐ)更安(ān)全,可谓实现车联网(wǎng)和(hé)自动驾驶的重要基(jī)石(shí)。
特别是在一些(xiē)corner case中,仅仅依靠单车上的传感器,总会存(cún)在缺陷,Uber去年发生的自动驾驶致死事故就是一个很好的(de)例子,另外还(hái)有特斯拉Model S的致命(mìng)车祸,都(dōu)充分表明(míng)了(le)单车智能在感知方面的局限性。有了5G技术的加持,为汽车和道路基础设施(shī)提供大带宽和低时延的(de)网络,可(kě)以(yǐ)为(wéi)自动驾驶汽车提(tí)供高阶道(dào)路感知和(hé)精确导航服(fú)务,使车辆探(tàn)测距离更远 ,范围更(gèng)广,能够很(hěn)好(hǎo)地消除(chú)驾驶(shǐ)过程(chéng)中(zhōng)的盲区和(hé)死角,而且(qiě)信息(xī)的传输速度更快(kuài),对紧急情况响(xiǎng)应更(gèng)迅速,大大提升自动驾驶汽车的(de)安全性和可靠性。
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图片来自:中国联通
刚刚在第六届世界互(hù)联网大会上亮相的5G自动微公(gōng)交,据悉就可以识别(bié)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(néng)系统,掌(zhǎng)控公里级范围的道路(lù)信息(xī),赋予车辆超视距(jù)、无死角的“上(shàng)帝视角”,从而做出(chū)避(bì)障、变(biàn)道(dào)、减速(sù)、刹(shā)车等合理而安全的快速(sù)反(fǎn)应。该(gāi)5G微公交面对复杂开放(fàng)道路(lù),能在100毫(háo)秒(miǎo)内(nèi)作出(chū)反应,相较正常人300至400毫秒反(fǎn)应时(shí)间,大大提升(shēng)了驾(jià)驶的(de)安全性。
不仅如此(cǐ),借助5G-V2X还可以实现半自动/全自(zì)动驾驶(shǐ)下的信息(xī)共享,如道路车速引导、车量路径优化(huà)、道(dào)路流(liú)量优化等,大大提升道路尤其是十(shí)字路口的(de)通行效率,如文章开头描述的驾驶场景,就是(shì)未(wèi)来5G-V2X一个典型的驾驶场景,以(yǐ)及高(gāo)精度地图下载、远程驾驶、编(biān)队行驶、代驾远程驾车、自动泊车(chē)入位等自动驾驶应用,发掘更多自动驾驶的落地路(lù)径。
中国通用技术集团联手中国移动在互联网大会期间展示的5G远程驾驶项目,就是(shì)5G和自动(dòng)驾驶的融合(hé)应用,驾驶员在模拟驾驶舱通(tōng)过5G网(wǎng)络进行(háng)人车交(jiāo)互,实时获取高清的(de)车辆运行(háng)环境(jìng)信息(xī)和(hé)车辆行(háng)驶状态信息,对远端道路上的车辆进(jìn)行操作(zuò)控(kòng)制(zhì),实现远程驾驶。
看到这(zhè)一幕,有网友不禁发出了直击灵魂的(de)一问“未来的出租车司(sī)机可(kě)以在家工作吗(ma)?”
出租(zū)车司机能(néng)不(bú)能在(zài)家工作(zuò),笔(bǐ)者不知道,但可以肯定的是,有(yǒu)了远程驾驶技术,诸如无人区、矿区、垃圾运送区(qū)域等(děng)危险(xiǎn)及恶(è)劣环(huán)境下(xià)的作业,可(kě)以(yǐ)实现无人化,在提升操(cāo)作效率的同时(shí)节省人力。
5G来(lái)了 自(zì)动驾驶依旧道阻且艰(jiān)
鉴于(yú)5G对于自动驾驶(shǐ)的不可或缺,业内对这项技术翘首以盼多年,近日终(zhōng)于守得云开(kāi)见月明(míng)。10月31日(rì),在2019中国国(guó)际(jì)信息通信(xìn)展览会上,工信部与中(zhōng)国移动、中国联通、中国电信(xìn)、中国铁塔一同宣(xuān)布启动5G商(shāng)用,中(zhōng)国正式进入万物智(zhì)能互联(lián)的(de)新(xīn)时代。
那么,5G来了,自动(dòng)驾(jià)驶(shǐ)还远(yuǎn)吗?
目前(qián)来看,尚远(yuǎn)。
因为5G自动(dòng)驾驶的实(shí)现很大程(chéng)度上依(yī)赖于5G网络的覆盖范(fàn)围(wéi),如果(guǒ)覆(fù)盖不到(dào)位,会(huì)导致信息传输速(sù)率不稳定,忽(hū)高忽低,这对自动驾驶汽车而言是非(fēi)常(cháng)危险的。而目前现状(zhuàng)是(shì),5G会优先在国内一线城(chéng)市以及部分重点地(dì)区铺设,覆盖面还不足以(yǐ)支撑自动驾驶汽车的大规模运行(háng)。
具体来看,截(jié)至9月(yuè)底(dǐ)中国联通已在(zài)40多(duō)个大中城市部署(shǔ)建设5G基站2.5万个(gè),预计今(jīn)年全年将建设(shè)4万(wàn)个(gè);中国电信5G基站(zhàn)建设数量与联通(tōng)基本相当。中(zhōng)国移(yí)动相(xiàng)对多一(yī)点,目前已在全国300多个城市开展5G网络建设,并已在超过50个重(chóng)点城市建成5G基站4万多个。其中(zhōng)仅北京地区,三大运营商就(jiù)已经(jīng)建设5G基站超过(guò)1.3万座,开通5G基站超过1万座。
就区域而言,尽管此次三大运营商首批开通5G商用(yòng)服务(wù)的城市有50个,然以(yǐ)一线城市覆盖面积(jī)较大(dà),偏远地区受限于独立(lì)组网技术、建设成本及运营商战略布局等(děng)因素,信号覆盖较少。这意味着,5G网络距国内全覆盖尚需时日,更遑论基(jī)于5G网络的自动驾驶落地,同样如(rú)此。
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图片来自:中(zhōng)国(guó)联通(tōng)
在安波福中(zhōng)央电气(上海)有(yǒu)限公司中国区(qū)总(zǒng)经理沈国樑看来(lái),虽然中国的5G技术处于世界领先(xiān)水平(píng),普及(jí)速度也很快,但由于5G网络辐射面、信号覆(fù)盖范围是一个由点及(jí)面(miàn)的动态(tài)过程,导致(zhì)自动驾驶的实现过程也将先(xiān)从大(dà)城市开始,然后随着相关条(tiáo)件的逐步成熟,慢慢向三四线(xiàn)城市或者是一些县(xiàn)级市延(yán)伸。
“这就像汽车的普及一样(yàng),首(shǒu)先在一(yī)二线城市应用,等这些地方的保有量(liàng)逐步饱和了,再向三四线城市扩展。目前4G网络方(fāng)面,国(guó)内(nèi)很多地区已经普及了,5G的(de)话,预计(jì)两三年内一二线城市都会普及,五年(nián)之内肯定会在三四线城(chéng)市普及(jí),那么基(jī)于5G网络的自动(dòng)驾(jià)驶也将是这(zhè)样一个动态的(de)落地(dì)过程。”沈国樑(liáng)表示。
中国移(yí)动(上海)产业研究院副院长陈豫蓉(róng)也(yě)认为,5G-V2X和5G自动(dòng)驾(jià)驶技术的推广将是一个渐进的过(guò)程,即先从部(bù)分区域、部分场景开始落地,然后逐步(bù)扩展(zhǎn)到全区域(yù)、全场(chǎng)景。因(yīn)为(wéi)基于5G-V2X的自动驾驶,尤其是高级别自(zì)动驾驶,对(duì)道路配套设施、产(chǎn)业链(liàn)资(zī)源整合、前沿技术(shù)突破以及配套法规等(děng)都(dōu)有较(jiào)高的要求,这决定了自动驾(jià)驶难以一蹴而就(jiù)。
具体来看,陈豫蓉指出限定场景下的车路协(xié)同系统将(jiāng)率(lǜ)先(xiān)落地,比如(rú)高速(sù)公路、矿区、港(gǎng)口、园区等,与这些场景相对应的(de),则是自主泊(bó)车(chē)、定点接(jiē)送、快速公(gōng)交、有限地域无人驾驶出租车等自动驾驶服务,均有望率先进(jìn)行商业化(huà)量(liàng)产。
因(yīn)为这些封闭的(de)场景闲杂人(rén)员(yuán)相对较少,路况(kuàng)相(xiàng)对较(jiào)简单,再加上范(fàn)围限定,可以很轻松地实现5G信号全覆盖,并对路况进行相应的改造,真正做(zuò)到无死角感(gǎn)知,全路段自动(dòng)驾驶。而全场景的自(zì)动驾驶(shǐ),即使有了5G加持,也还有很长一(yī)段(duàn)路要走。