阿里攻堅車路協同技術,未來二十年的路該如何
交通安全問題日益突出 車路協同市場發展前景較好
車路協同又稱為智能車路協同系統(IVICS),是指路側V2X設備將道路、車輛、行人的動、靜態信息提取、收集并傳送,與車輛自身的感知信息融合后,輔助車輛協同控制的道路交通系統。車路協同是自動駕駛落地的基礎,具有提升自動駕駛安全、降低車輛系統復雜度、擴大感知范圍等優勢,近年來,隨著汽車保有量不斷增多,以及城市人口不斷增長,道路擁堵情況日益嚴重,交通安全問題日益突出,在此背景下,車路協同行業迎來了發展機遇。
根據新思界產業研究中心發布的《2021-2025年中國車路協同市場可行性研究報告》顯示,從地域分布來看,我國車路協同市場主要集中在華北、華東、華南以及華中四個區域,其中華東地區市場占比達到四分之一,主要集中在上海、蘇州、南京等長江三角洲地區;華南地區市場占比超過五分之一,主要集中在深圳和廣州等珠三角地區。
目前,我國車路協同行業正處于快速成長期,從需求分布來看,我國車路協同市場需求主要集中在交通安全應用、交通效率應用和信息服務應用等領域,其中交通安全應用占比達到42%,其次是信息服務,應用占比達到30%。車路協同是智能交通系統(ITS)的重要發展方向之一,與歐美等發達國家相比,我國車路協同行業起步較晚,于2011年才開始相關系統的研究工作,發展到目前,我國車路協同相關企業在技術、經驗等方面有了一定的積累。
車路協同能夠達到人、車、路有效協同的目的,極大地提升了通行效率,減少事故概率,我國政府十分重視車路協同行業的發展,近年來發布了一系列利好政策推進車路協同測試示范區建設。2020年2月,發改委、網信辦等多個部門聯合印發《智能汽車創新發展戰略》,推進智能汽車行業發展,進一步帶動了車路協同系統建設需求。隨著國家政策持續利好,未來我國車路協同行業規模規模將進一步擴大。
新思界行業分析人士表示,車路協同是自動駕駛落地的基礎,也是智能交通系統(ITS)的重要發展方向之一,近年來,隨著國家政策持續利好,我國車路協同市場規模不斷擴大。目前,我國車路協同行業正處于快速成長期,隨著相關技術不斷突破,未來車路協同行業發展空間廣闊。
要了解車路協同,就必須了解V2X。
要了解V2X,就得看下這個V2大家庭都有誰。
V2N (Vehicle to Network 車輛到網絡)——允許車輛通過網絡和云端進行數據交互的技術
V2I( Vehicle to Infrastructure 車輛到基礎設施)——允許車輛與停車場、交通訊號等基礎設施進行通訊的技術
V2P ( Vehicle to Pedestrian 車輛到行人)——允許車輛與行人交流的技術
V2V( Vehicle to Vehicle 車輛到車輛)——允許車輛與其他車輛交流的技術
V2X (車輛到一切)——允許車輛與交通系統周圍的移動部分進行通信的技術,包括“云、路、人、車”的交互
那么為什么要V2X?
簡單來說,V2X可以利用車輛與周圍的通訊,來避免事故的發生。因為自動駕駛純粹依靠車輛自身的感知,是無法避開即將到來的所有危險的,比如路口另一邊沖向這里的失控卡車。
在美國的新澤西州和弗羅里達州分別發生了一起校車被撞的慘劇,導致留在車內的學生多名死亡的特大交通事故。卡車與校車在路口相撞,專家認為如果事故發生前,車輛上有能與其他汽車進行通信的系統,那么這兩起事故就能夠被避免。
比如V2V可以幫助駕駛者了解十字路口另一端的來車,哪怕是被高大建筑物、周邊大型車輛或者綠植所遮擋,能有效杜絕盲區造成的交通事故。
據統計,十字路口交通碰撞事故占美國總交通碰撞事故的近40%,占交通致死人數(3.5萬人)的近20%。
2016年,12月14日,美國交通部發布了V2V的新法規,強制要求新生村的輕型汽車必須安裝V2V通信裝置,且要求其通訊距離達到300米,且360°覆蓋。根據NHTSA(美國高速公路安全管理局)的分析,如果所有車輛均加入V2X體系,可以減少80%的非傷亡事故。
2018年,本田在美國俄亥俄州的馬里斯維爾市演示其“智能十字路口”V2X技術,以幫助駕駛員識別潛在的危害并給予警示。
本田的智能十字路口交通燈上設有四個攝像頭,本田的圖像處理軟件可創建一個360度的全景圖,并將汽車、行人、自行車或應急車輛加以區分。該系統可識別90米范圍以內的物體,并使用專用的短程通信信號向周邊車輛發送相關信息,利用智能方式提供駕駛糾偏措施,從而避免車輛碰撞事故。
關于V2X的交換技術,目前并沒有全球標準化的數據基礎和嚴格的統一標準,各個國家和車輛制造商還是在各玩各的,這可能會在未來使得車輛在不同國家之間通行出現問題。
最早的V2X標準是基于Wi-Fi下的IEEE 802.11p條款。采用5.9GHz頻段進行專項通訊。IEEE 802.11p條款則于2012年確定,是美國專用短程通信(DSRC)和歐洲合作智能運輸系統(C-ITS)倡議的ITS-G5的基礎。
(DSRC為車載專用短程通信,一般用來給V2V安全通信提供鏈接,類似于工作或者家庭系統的一個Wi-Fi;ITS是智能交通系統。)
比如中國現在采用的是移動通信的Cellular(蜂窩)-V2X技術,簡稱C-V2X,其中的5G對中國發展C-V2X有非常大的幫助,因為5G本身就涵蓋了V2X等自動駕駛相關技術。這個技術也是5G汽車協會和高通所支持和推行的,而中國也是推行C-V2X的最大國家。
而美國和一些歐美國家則在C-V2X上又融合了Wi-Fi,DSRC的傳輸標準,在802.11p的基礎上推出自己的V2X標準。
這里說下博世的做法,將通訊單元和遠程信息處理單元結合在一起,它們各自使用一種傳輸技術,從而為V2X數據通信創建一個一體化的中央控制單元。依靠這個體系,汽車可以使用城市里的Wi-Fi網絡,而在其他不能使用Wi-Fi的地方,就可以使用蜂窩網絡進行V2X的通訊。
它會沿途搜索最佳的傳輸技術,并在可用的節點之間自動切換和無縫連接,確保汽車能夠可靠地接收周邊信息。如擁堵時周邊車輛的迅速接近、前方路面發生交通事故、即將到達地點路面結冰等情況。甚至可以看到下一個坡度頂部后面的路況,下一個彎道有車輛正在逆行駕駛,或者大霧里其他車輛的行駛狀況等。
V2X不僅可以幫助減少乃至消除自動駕駛車輛安全事故,減少城市擁堵之外,還有一個極大的好處,就是能有效減少車輛耗能乃至延長車輛保養的時間,因為車輛能根據交通的狀況來調配自身的行駛狀態,甚至可以根據自身的動力系統,比如根據燃油車、混合動力、純電動的動力輸出來指導行駛方案,有效避免激烈駕駛,如急加速、急減速的行為,讓車輛始終在一個低能耗高舒適的狀態下行駛。
最后說下,國家的V2X的發展規劃。
2020年2月,以國家開發改革委員會 (NDRC)牽頭,其他如工信部等總共11個部門發布了《智能汽車創新發展戰略》,其中有六大具體任務,其中第三點就是講述關于智能汽車基礎設施體系的建設。
第三要構建先進完備的智能汽車基礎設施體系:要推進智能化道路基礎設施規劃建設,建設廣泛覆蓋的車用無線通信網絡,建設覆蓋全國的車用高精度時空基準服務能力,建設覆蓋全國路網的道路交通地理信息系統,建設國家智能汽車大數據云控基礎平臺。
到2025年,中國標準智能汽車的技術創新、產業生態、基礎設施、法規標準、產品監管和網絡安全體系基本形成。
實現有條件自動駕駛的智能汽車達到規模化生產,實現高度自動駕駛的智能汽車在特定環境下市場化應用。
智能交通系統和智慧城市相關設施建設取得積極進展,車用無線通信網絡(LTE-V2X 等)實現區域覆蓋。
新一代車用無線通信網絡(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步開展應用,高精度時空基準服務網絡實現全覆蓋。
具體最近的政策,就是工信部在2021年6月10日開始了C-V2X證書的發布,開展車聯網身份認證和安全信任試點工作,開始接受相關企業、部門、院所、示范基地和運營單位的申請了。
所以,V2X離我們實際已經并不遙遠了,真心期待我的城市覆蓋V2X體系的那一天,因為他會來得比真正的自動駕駛要更早些……
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