漫談自動駕駛之三:關於V2X,自動駕駛是否需要車聯萬物?
所謂V2X,X即Everything,意為Vehicle to everything,是指車對外界的信息交換,即車聯網。
中國信通院在2020年1月2日發佈的《2017-2019年中國信通院車聯網白皮書合集》中對V2X作出了定義:車用無線通信技術(V2X)是將車輛與一切事物相連接的新一代信息通信技術,其中V代表車輛,X代表任何與車交互信息的對象。
V2X交互的信息模式包括:V2V(車與車之間)、V2P(車與人之間)、V2I(車與路之間)以及V2N(車與網絡之間)。
汽車通過V2X與整個交通系統互聯互通,為自動駕駛提供了智能的大環境。
圖源中國信通院白皮書
通俗的解釋一下V2X的應用,汽車可以連接附近的其他車輛、攝像頭、紅綠燈等等一切裝了V2X的載體。紅綠燈可直接對汽車下達指令,攝像頭也可將檢測到的數據反饋給汽車,讓汽車在不需要人類操控的情況下自動繞行。
大數據將徹底掌握人們的出行路途,人們從“主導者”變成“參與者”。
從理論來看,V2X技術的發展能夠有效預防交通事故、提高交通效率。它能夠帶動發展車路協同控制、車車協同編隊、遠程操作等高級/完全自動駕駛業務,最終支撐實現完全自動駕駛。
圍繞V2X還將形成一個巨大的產業鏈。這種“源創新”,將會構建出一整套生態系統。
圖源中國信通院白皮書
圖源中國信通院白皮書,目前我國V2X產業發展情況
目前我國主要的發展方向是C-V2X,C-V2X中的C是指蜂窩(Cellular),它是基於3G/4G/5G等蜂窩網通信技術演進形成的車用無線通信技術。
C-V2X的發展將帶來大量的工作崗位,其輻射產業甚至可擴散到修路工人。
儘管好處良多,但V2X的發展也一路伴隨着質疑與爭議。
關於皮鞋的起源,有這樣的一個小故事。有一位國王到某個偏遠鄉村旅行,因為路面坎坷不平,有很多碎石,刺的國王的腳十分疼痛。於是國王下了一道命令,要將道路都鋪上一層牛皮。
國王自認為這項政令可方便自己也可造福人民,但國境之內哪有那麼多牛可供斬殺鋪路?一位聰明的僕從向國王提議,為何不直接在腳上包上牛皮呢。國王恍然大悟,於是逐漸演變成了皮鞋。
故事的真實性暫且不談,但國王之前的想法,無疑非常勞民傷財且進度緩慢。
有人認為,V2X的推行,就好像要給全國各地的路都“鋪上牛皮”。而專注於發展智能汽車,才是“穿上皮鞋”。
普林斯頓大學的機器人研究教授阿蘭·肯豪森(Alain Kornhauser)寫了一封關於自動駕駛的郵件,表示了他對V2X技術的不贊同。
在郵件中他指出:如果交通運輸部固持己見,要求所有新車安裝V2X,問題並不會有多大改善。V2X需依賴大多數車才能起作用。也就是説,V2X的傳感器只能在其他車輛也匹配了V2X的發射器情況下,才能有效工作。只有當道路上的車輛超過一半安裝了合適的軟件,“在新車上安裝V2X系統”的規定才能真正受益。
假如道路上僅有10%的車輛安裝了V2X,那麼只有1%對(10%×10%)車輛能夠實現信息交互。
這種質疑並不是空穴來風,在V2X普及率沒有大規模擴散之前,最基礎的V2V實現也極為困難,畢竟路上行駛的不止是裝載了最新技術V2X的汽車,大量的其他汽車也會成為智能交通系統發展的干擾源。
要想實現V2I(車與路之間通信)則更加困難,它需要對現有的高速公路進行大量的修建重造,這無疑需要耗費大量的國民税收,且最後收效無人知曉。
但現有的傳感器探測範圍約為幾百米,在實際的行車過程中,起到的探測作用並不足以應對突發交通事故。就算未來傳感器技術更加發達,也很難突破視覺盲區或跨越遮擋物。V2X的發展是必行之路,以上那些顧慮就好像先有雞還有先有蛋,如果畏畏縮縮不進行變革,智能交通系統就永遠不會到來。
頂着重重壓力的V2X依然在茁壯發展,而它的生長,遠遠不止我們認識到它的這幾年。
早在20世紀80年代,美國就已經有過類似嘗試。1986年,加州交通局聯手加州大學共同開始探索信息通信技術在汽車與高速公路上的應用。經過團體的不斷壯大與四處遊説,在20世紀90年代初,美國交通運輸局成立了正式的聯邦項目辦公室。
這個後來更名為智能交通系統(intelligent transportation system,ITS)的IVHS項目涵蓋了所有自動交通模式:自動交通管理系統、駕駛員信息系統、商務用車和公共交通。同年,國會通過了一項重要交通法案——《綜合地面交通效率法案》(Intermodal Surface Transportation Efficiency Act),並批准了6.6億美元的資金用於未來六年間自動高速公路建模的研究、開發與操作測試。
但這樣一個對科技要求極高的項目並不適合在聯邦政府機構手下生存,且當時的自動駕駛技術也較為基礎,這個項目以失敗告終。
當下的V2X項目與當年美國聯邦的嘗試有很多相同之處。不同的是,現在的智能汽車自動駕駛技術已經發展到了接近高度自動駕駛的程度,人們對於自動駕駛技術的接受度也遠比以前要高。
V2X真正能夠走下去的土壤已經存在,我國C-V2X的發展也有了政策的支持。
工業和信息化部、公安部、 國家標準化管理委員會三部門在2020年4月24日印發了《國家車聯網產業標準體系建設指南(車輛智能管理)》(以下簡稱《建設指南》)的通知,主要針對車聯網環境下的車輛智能管理工作需求,指導智能網聯汽車登記管理、身份認證與安全、道路運行管理及車路協同管控與服務等領域標準化工作,推動公安交通管理領域車聯網技術應用與發展,提升我國智能網聯汽車與智慧交通水平,並逐步與《建設指南》其它部分共同形成統一、 協調的國家車聯網產業標準體系架構。
《建設指南》中還提到:落實好全國道路交通管理標準化技術委員會、全國汽車標準化技術委員會、全國智能運輸系統標準化技術委員會和全國通信標準化技術委員會聯合簽署的《關於加強汽車、智能交通、通信及交通管理C-V2X標準合作的框架協議》,建立高效順暢的溝通交流機制,相互支持和參與標準研究制定,共同推動C-V2X等新一代信息通信技術在汽車、智能交通以及交通管理中的應用。
我們大可放心期待V2X普及開來的那一天。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。