车东西（公众号：chedongxi）
文 | 晓寒
4月19日(ri)，由(you)车东西(xi)与(yu)2019上(shang)海车展(zhan)承(cheng)办(ban)(ban)方(fang)——上(shang)海市国际展(zhan)览有限公(gong)司（SIEC）联合举(ju)办(ban)(ban)的(de)GTIC 2019全球智能(neng)汽(qi)车供(gong)(gong)应链(lian)(lian)创(chuang)新(xin)峰(feng)会在2019上(shang)海车展(zhan)同(tong)期(qi)举(ju)办(ban)(ban)，大会邀请(qing)到(dao)来自(zi)学术界、整车企业、零部件企业、互联网公(gong)司、新(xin)兴自(zi)动(dong)驾(jia)驶(shi)公(gong)司和人工智能(neng)公(gong)司等(deng)智能(neng)汽(qi)车供(gong)(gong)应链(lian)(lian)领域的(de)15位嘉宾登台，探讨智能(neng)汽(qi)车时(shi)代的(de)供(gong)(gong)应链(lian)(lian)创(chuang)新(xin)与(yu)出行(xing)变革。
国内车路(lu)协同技(ji)术(shu)的(de)研究领头人，清华大(da)学(xue)自(zi)动(dong)化(hua)系(xi)教授(shou)、自(zi)动(dong)化(hua)系(xi)系(xi)统工程研究所所长张毅教授(shou)为大(da)会作(zuo)了开(kai)场演讲(jiang)。
张毅教授讲到，汽(qi)车产(chan)业在与IT、通(tong)信等领域跨界融合时面(mian)临新的(de)挑战，呼吁车路协同技术予以(yi)解决。我(wo)国自2011年(nian)起开始立(li)项(xiang)研究车路协同技术，用7年(nian)多(duo)的(de)时间已经走过了美(mei)国14年(nian)走过的(de)道路，目前已进入规模应用阶段。
他指出，车路(lu)协同技术(shu)的发展应用既能提升交(jiao)通安全，还能提升交(jiao)通控制效(xiao)率，同时(shi)还将促使自动驾(jia)驶(shi)技术(shu)的落(luo)地(di)与发展，将让交(jiao)通体(ti)系跨入新阶(jie)段。
一、汽车与其他领域跨界融合加速 新的挑战呼吁车路协同
张毅(yi)教(jiao)授在(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)开(kai)场就(jiu)讲到，现阶(jie)段的(de)汽车产(chan)业正(zheng)在(zai)(zai)(zai)快(kuai)速(su)发(fa)展(zhan)之(zhi)中，不(bu)仅是车企(qi)在(zai)(zai)(zai)快(kuai)速(su)提(ti)升汽车各方面的(de)技术和水平，同时(shi)还有IT、通信等领域等玩家也在(zai)(zai)(zai)快(kuai)速(su)切(qie)入。例如Uber本身是一(yi)(yi)家从(cong)事(shi)共享(xiang)交通的(de)公(gong)司，但其同时(shi)还在(zai)(zai)(zai)从(cong)事(shi)自动驾驶、货运等方面的(de)技术研究。
“我们发(fa)现汽车(che)的发(fa)展已经不单(dan)单(dan)是汽车(che)本身，它已经进入了一个跨(kua)界融(rong)合的时(shi)代。”张毅教授讲道。
不过，随(sui)着汽车与智能、通信等领(ling)域出现大量融合(he)，相应的问(wen)题(ti)与挑(tiao)战也逐渐暴露。例如(ru)2018年3月18日(ri)，一辆Uber的自动(dong)驾驶测试车就在美国亚利桑那(nei)州出交(jiao)通事(shi)故致使一名行人死亡。
张毅教授指出，目前还(hai)没(mei)有公开(kai)的(de)(de)(de)(de)技术报告分析这(zhei)起事故，但已(yi)知的(de)(de)(de)(de)信息是(shi)(shi)这(zhei)辆(liang)自动驾(jia)驶汽车的(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)知系(xi)(xi)(xi)统已(yi)经(jing)感(gan)(gan)知到了行人(ren)的(de)(de)(de)(de)信息，因此问题可能出现(xian)在(zai)(zai)车辆(liang)的(de)(de)(de)(de)决策系(xi)(xi)(xi)统上，即(ji)车辆(liang)的(de)(de)(de)(de)决策系(xi)(xi)(xi)统在(zai)(zai)做“这(zhei)是(shi)(shi)不是(shi)(shi)一个人(ren)？”、“是(shi)(shi)不是(shi)(shi)需要停(ting)下来？”的(de)(de)(de)(de)决策时出了问题。
“汽(qi)车(che)(che)的(de)(de)(de)跨(kua)界(jie)融合(he)过程(cheng)中(zhong)还有(you)(you)许多问题没法逾越，还有(you)(you)很多问题需要解(jie)决。”张(zhang)毅教授总结(jie)道，“只有(you)(you)智(zhi)能(neng)的(de)(de)(de)汽(qi)车(che)(che)是不够(gou)的(de)(de)(de)，还需要智(zhi)能(neng)的(de)(de)(de)路、智(zhi)能(neng)的(de)(de)(de)网、智(zhi)能(neng)的(de)(de)(de)交通，它们结(jie)合(he)起来就(jiu)是车(che)(che)路协(xie)同。”
二、车路协同的两大关键应用点：安全与控制
张毅教授在现场表示(shi)，车(che)路系统会带来新的(de)(de)交通(tong)理念，让交通(tong)发展跨入新的(de)(de)阶段。
简单(dan)说(shuo)就是用现(xian)有的通信技术将(jiang)所有的汽车连(lian)接起来构成一个平台，让任(ren)何(he)车辆在任(ren)何(he)时间和任(ren)何(he)地点(dian)都能做到信息共享和交互(hu)。
在发展车路协同技(ji)术的过(guo)程中，有两(liang)大(da)关键应用(yong)点，一(yi)个是安全，一(yi)个是控制。
安(an)全方(fang)面，车路协同的(de)信(xin)息交(jiao)换平台，可以帮助现有的(de)交(jiao)通(tong)体系从(cong)(cong)被动(dong)安(an)全向(xiang)主动(dong)式安(an)全，以及下一步的(de)协同安(an)全方(fang)向(xiang)前进，即(ji)现有的(de)安(an)全体系会从(cong)(cong)第一代的(de)安(an)全带、第二代的(de)安(an)全气(qi)囊，向(xiang)着第三代的(de)V2V通(tong)信(xin)方(fang)向(xiang)转变(bian)。
张(zhang)毅教授讲到(dao)，现在(zai)的(de)自动驾驶(shi)汽车还在(zai)用单车智能的(de)方(fang)式进行运作，即车辆感(gan)知到(dao)对面来车后，还要想办(ban)法感(gan)知它想要干(gan)什么，然后再进行驾驶(shi)决(jue)策。决(jue)策完了还要看下一步的(de)变化，这是一个很复(fu)杂(za)的(de)信息交互决(jue)策控(kong)制过(guo)程。
但有了车路(lu)协同技术后，车辆之间就马上(shang)知道对方的位(wei)置、速度、加(jia)速度、刹车与否、转向与否等信(xin)息，大(da)大(da)简化了自动驾(jia)驶汽车的信(xin)息收(shou)集和决(jue)策难度。
基于这(zhei)种技术，车路(lu)协同还将促(cu)进现有的ADAS高级驾驶(shi)辅(fu)助系(xi)(xi)统向(xiang)(xiang)着CDAS协同式辅(fu)助驾驶(shi)系(xi)(xi)统，以及AI-DAS人工智能驾驶(shi)辅(fu)助系(xi)(xi)统方向(xiang)(xiang)发(fa)展。
控(kong)制(zhi)方面，车(che)路协(xie)同的信(xin)息交换平台，既(ji)可以在交通体(ti)系内(nei)实现多车(che)车(che)速(su)引导(dao)，又可以让现有信(xin)号(hao)灯从被动(dong)控(kong)制(zhi)向主(zhu)动(dong)控(kong)制(zhi)，以及(ji)下一步的协(xie)同控(kong)制(zhi)阶段(duan)发展。
此前(qian)，国(guo)内在交通(tong)测试研(yan)发(fa)中有(you)一(yi)个(ge)单车(che)(che)车(che)(che)速引导的提法(fa)，即在车(che)(che)辆(liang)通(tong)过路(lu)口时(shi)会收(shou)到推荐的车(che)(che)速信(xin)息，帮助顺利通(tong)行，减少(shao)停车(che)(che)从而(er)减少(shao)排放(fang)，但问题是无法(fa)解决其他车(che)(che)辆(liang)的车(che)(che)速引导问题。
在有了车路协同(tong)平(ping)台(tai)后，可(ke)利用交汇点协同(tong)的机理计(ji)算出每辆(liang)车的最(zui)优速度(du)并发布至各个车辆(liang)，从而(er)(er)实(shi)现(xian)多车速度(du)引导，进而(er)(er)实(shi)现(xian)更(geng)高(gao)效的通行。
现有(you)的信(xin)(xin)号灯是被动(dong)控制，即在了(le)解(jie)到多少(shao)汽车(che)到来后调整信(xin)(xin)号配(pei)时，没法引导(dao)汽车(che)。想要(yao)主(zhu)动(dong)控制，就要(yao)实(shi)现单车(che)和多车(che)速度引导(dao)，将其(qi)引导(dao)成(cheng)一个(ge)一个(ge)车(che)队，每个(ge)绿灯放行(xing)一个(ge)车(che)队。
同时信号(hao)(hao)(hao)灯(deng)(deng)和车队也要实现交互，信号(hao)(hao)(hao)灯(deng)(deng)的(de)(de)配时也会随着车队的(de)(de)变化(hua)而变化(hua)，从而让信号(hao)(hao)(hao)灯(deng)(deng)控制(zhi)迈上一个新的(de)(de)台阶。
三、车路协同在我国的应用实践：7年走完美国14年的路
张毅教授讲(jiang)到(dao)，美国(guo)在2004年(nian)就开(kai)始立项(xiang)进行车路协(xie)同相关的(de)研(yan)发，虽然叫做其他的(de)名字，但本质是(shi)一样的(de)。美国(guo)从(cong)项(xiang)目立项(xiang)、到(dao)测试场测试，到(dao)真(zhen)实道路实施，总(zong)计用了(le)14年(nian)的(de)时间。
我(wo)国从(cong)2002年(nian)(nian)提出了这个概念(nian)，但真正国家(jia)立项开(kai)始(shi)研究(jiu)是2011年(nian)(nian)。到现在，我(wo)们(men)已经走(zou)过了从(cong)立项、到测试场测试，再到具体的(de)工程应用(yong)(yong)所(suo)有阶段，相当于用(yong)(yong)7年(nian)(nian)多的(de)时间(jian)，走(zou)完了美(mei)国人14年(nian)(nian)的(de)路(lu)。
具体来说(shuo)，我国(guo)的(de)车路协同(tong)最早(zao)基于张毅教(jiao)授所在的(de)国(guo)家863计划研(yan)究组(zu)的(de)研(yan)究成果(guo)，在我国(guo)第一个智能网联(lian)汽(qi)车测试(shi)场——上海(hai)国(guo)际汽(qi)车城进行了(le)示范，随后推广到(dao)了(le)二十(shi)几辆公交车上，再到(dao)重庆(qing)、北京、福建(jian)等地的(de)测试(shi)场的(de)规模化长期(qi)测试(shi)。
目前(qian)，车(che)路(lu)协同(tong)技术将在中国最快的(de)高(gao)(gao)速公路(lu)杭绍(shao)勇高(gao)(gao)速、冬奥(ao)会(hui)等项目中实现规模化应用。
去年11月，国(guo)内(nei)还实现(xian)了不(bu)同(tong)(tong)车(che)企、不(bu)同(tong)(tong)通讯模(mo)式、不(bu)同(tong)(tong)终端系统的(de)“三跨”式车(che)路(lu)(lu)协(xie)同(tong)(tong)，而今年交通部(bu)、工(gong)信部(bu)、公安(an)部(bu)也将实现(xian)跨部(bu)门联合部(bu)署，真正推(tui)动(dong)车(che)路(lu)(lu)协(xie)同(tong)(tong)在中国(guo)的(de)大规模(mo)应用。
“车路(lu)协同作为(wei)一(yi)个大(da)的(de)技术领(ling)域(yu)，大(da)规模应用(yong)和推(tui)广已(yi)经成为(wei)了(le)现代道路(lu)交通(tong)里面(mian)必然的(de)发展(zhan)趋(qu)势。”张毅教授总结道。
四、车路协同是自动驾驶发展的第三条路径
正(zheng)是由于(yu)车(che)路协(xie)同对交(jiao)通(tong)体(ti)系(xi)发(fa)展(zhan)的重要作用，交(jiao)通(tong)部副部长刘小明2018年在中国电动(dong)汽车(che)百人会的论坛上提出，要高度重视自动(dong)驾驶和车(che)路协(xie)同等(deng)前(qian)瞻(zhan)性技术的发(fa)展(zhan)和应(ying)用，以智慧(hui)交(jiao)通(tong)建设为载(zai)体(ti)，按(an)照车(che)路协(xie)同发(fa)展(zhan)的技术路径，积极(ji)推进自动(dong)驾驶的发(fa)展(zhan)。
基于这(zhei)种(zhong)背(bei)景(jing)，2018年9月起，国内出现了(le)一个少有的现象(xiang)——阿里(li)、百度等好几家大公司(si)纷(fen)纷(fen)设立(li)研(yan)究院(yuan)或联(lian)合(he)实验室(shi)，在一个月内几乎全(quan)部开(kai)启了(le)对车路(lu)协同(tong)技术的研(yan)究。
张毅教授讲到，目前研(yan)究自动驾驶有两个(ge)技术路线，一(yi)个(ge)是基于(yu)自动驾驶的车(che)载高(gao)精(jing)度传感(gan)器，另一(yi)个(ge)是基于(yu)车(che)载高(gao)精(jing)度导航(hang)和(he)高(gao)精(jing)度地(di)图(tu)。
这(zhei)两个路线略有差别(bie)，但(dan)本质上(shang)(shang)都是依靠单车(che)的(de)感知(zhi)和决(jue)策，出(chu)现了一(yi)些(xie)问题。例如2016年一(yi)辆(liang)特斯拉在自动驾驶状态下撞上(shang)(shang)了一(yi)辆(liang)货(huo)车(che)。
如果有车(che)路协同技(ji)术，让两车(che)做一个交互，卡车(che)的位(wei)置(zhi)、速(su)度、加(jia)速(su)度、行(xing)进路线等信息(xi)一下(xia)就获得(de)了，就会为自动(dong)驾驶技(ji)术提供更(geng)好的解决方案(an)。
这(zhei)就(jiu)是上述刘(liu)小明副部(bu)长提(ti)出的(de)(de)，基于车路协(xie)同的(de)(de)自(zi)动驾驶技(ji)术(shu)，也(ye)是自(zi)动驾驶技(ji)术(shu)的(de)(de)第三条技(ji)术(shu)路线。
具体来(lai)说，车(che)路协同(tong)将(jiang)为(wei)自(zi)动驾驶汽车(che)带来(lai)三(san)大优势，一是(shi)提升了环(huan)境感(gan)知的深度和维度；二是(shi)增强了系统(tong)反应(ying)与控制(zhi)的实时性；三(san)是(shi)降低了对传(chuan)感(gan)器与地图的依赖(lai)，进而降低成本。
目前，张毅教(jiao)授(shou)团(tuan)队(dui)已经在上海(hai)国际汽车(che)(che)城开发出了(le)初步(bu)的基于车(che)(che)路(lu)协同技术(shu)的自动驾(jia)驶车(che)(che)辆。该(gai)车(che)(che)除了(le)近距离的环境感知信(xin)(xin)息(xi)来自车(che)(che)辆本身，中(zhong)远程的驾(jia)驶、决策、控制信(xin)(xin)息(xi)都来自车(che)(che)路(lu)协同信(xin)(xin)息(xi)交互。
五、车路协同助力自动驾驶超越L5级
在演讲最后，张毅教(jiao)授探讨了人工智能技术与自动驾驶的关系。
他(ta)引用(yong)一些院士的论述表示(shi)，计算机模仿(fang)(fang)人(ren)去(qu)感知(zhi)环境、模仿(fang)(fang)人(ren)去(qu)理性思(si)考(kao)、模仿(fang)(fang)人(ren)去(qu)执行动作，是人(ren)工(gong)智能应用(yong)的三(san)大标志。
根(gen)据院士(shi)们的(de)界定，现在应用人工智能技术有一些条件，即需要丰富的(de)数(shu)据或知(zhi)识、完(wan)备信(xin)息(xi)、确定性信(xin)息(xi)、静态与结构化(hua)环境、有限的(de)领(ling)域或单一的(de)任务。
而在驾驶领域，这(zhei)五(wu)大条件都无法具备，开车时很多情况是随机(ji)的。
从这(zhei)些标准来看，目前的(de)自动驾(jia)(jia)驶(shi)(shi)还处于(yu)自动化的(de)驾(jia)(jia)驶(shi)(shi)阶段，自动驾(jia)(jia)驶(shi)(shi)汽(qi)车还是基于(yu)规(gui)则行驶(shi)(shi)的(de)机(ji)器(qi)人，对应现在(zai)的(de)L1—L5级自动驾(jia)(jia)驶(shi)(shi)。
而(er)随着人(ren)工智能(neng)驾(jia)驶(shi)的(de)(de)发展(zhan)，未来将(jiang)先后出(chu)现(xian)具(ju)备弱人(ren)工智能(neng)和(he)强(qiang)人(ren)工智能(neng)技(ji)术的(de)(de)自(zi)动(dong)(dong)驾(jia)驶(shi)汽车，可以(yi)分别(bie)对(dui)应L6与(yu)L7级的(de)(de)自(zi)动(dong)(dong)驾(jia)驶(shi)，而(er)在这一(yi)发展(zhan)过程中，车路协同(tong)又是人(ren)工智能(neng)与(yu)自(zi)动(dong)(dong)驾(jia)驶(shi)完美(mei)结合的(de)(de)技(ji)术基(ji)础。
