5G時代 自動駕駛依舊道阻且艱
想象一下,你開車行駛在馬路上,還未到達十字路口,車輛就可以與前方的紅綠燈進行溝通,提前預知前方信號燈的變化,并通過前方路口信號燈、車輛速度、與前方路口距離,計算出最佳行駛速度,讓你在路口信號燈恰好變綠燈的時候到達路口,或者根據(jù)前方多個紅綠燈的情況,幫你重新規(guī)劃一條到達目的地的最優(yōu)路線。
到達路口時,你因大車遮擋沒有及時發(fā)現(xiàn)前方信號燈為紅燈,有闖紅燈趨勢,或者因遮擋沒有看見車輛前方突然闖出的行人,車輛會自動發(fā)出提示音,并在中控屏上給予相關的畫面顯示,提醒你注意前方的路況,甚至主動采取相應的應急措施……
隨著我國正式進入5G商用時代,你是否覺得上面愜意的自動駕駛場景指日可待?
別做夢了!
沒有5G的自動駕駛:難且貴
提到5G與自動駕駛的關系,就不得不提自動駕駛的兩條技術路線:單車智能和車路協(xié)同。其中前者是通過把環(huán)境感知、決策和控制執(zhí)行統(tǒng)統(tǒng)放在車端,使車輛達到甚至超越人類駕駛員的駕駛水平,來實現(xiàn)自動駕駛,例如Waymo的自動駕駛出租車。
但Waymo花了整整十年的時間,才勉強讓自動駕駛汽車在其精挑細選的場景中跑起來。即便如此,這些車輛在行駛過程中還時常會因為傳感器沒有檢測到障礙物,或者其他一些感知缺陷,磕磕碰碰不斷,需要安全駕駛員介入駕駛。
不僅如此,單車智能其他一些問題也在不斷暴露,例如把傳感器都裝在車上,會大幅提高自動駕駛的研發(fā)及量產(chǎn)成本,尤其是激光雷達,目前一個就得數(shù)萬甚至十幾萬元,根本不具備量產(chǎn)可行性。單車智能對高精度地圖的要求非常高,但目前為止中國還未形成自己的高精度地圖規(guī)范標準,技術方面高精度地圖的動態(tài)實時更新能力也遠不能滿足自動駕駛實際駕駛場景的變換速度;實現(xiàn)L4+自動駕駛一定需要人工智能的介入,用以對其他道路交通參與者的行為和意圖進行預判,但現(xiàn)階段人工智能技術還不是很成熟……
“所以盡管單車智能在過去十年里,已經(jīng)解決了自動駕駛90%的問題,這項技術距離真正的規(guī)?;逃眠€有很大的挑戰(zhàn)?!?u>華為車聯(lián)網(wǎng)解決方案副部長王新然表示。因為對于一輛自動駕駛汽車來說,業(yè)內普遍認為只有準確率和可靠性達到了99.9999%,即“ 6個9”,才算是真正合格的產(chǎn)品,達不到這個級別,基本等于零。
正是基于這些痛點,近兩年業(yè)內又提出了V2X車路協(xié)同的技術路線。與單車智能相比,車路協(xié)同不僅著眼于車的智能,還側重路的智慧,并通過將他們與云端進行聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)路網(wǎng)與車輛之間有效信息的協(xié)同感知和協(xié)同決策,從而達到自動駕駛的目的?,F(xiàn)下越來越多的專家認為,自動駕駛汽車要在全場景、全工況下落地,車路協(xié)同是必經(jīng)之路。
5G加持 開啟自動駕駛上帝視角
在5G沒有出來之前,車路協(xié)同項目的開展主要是基于4G技術。但由于4G傳輸速度相對較慢——最高僅為100兆/S,導致網(wǎng)絡速率時延高達50毫秒,這對于高速移動的車輛來說,基本實現(xiàn)不了實時控制,因此被認為是制約自動駕駛發(fā)展得重要因素。
比較之下,5G網(wǎng)絡由于可以為車輛提供毫秒級超低時延,最高可達10GB/S的傳輸速率,以及每平方公里高達百萬的連接數(shù)和超高可靠性,幫助車輛在遠程環(huán)境感知、信息交互和協(xié)同控制等關鍵技術上取得突破,讓車輛在面對復雜路況時響應更快、行駛更安全,可謂實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛的重要基石。
特別是在一些corner case中,僅僅依靠單車上的傳感器,總會存在缺陷,Uber去年發(fā)生的自動駕駛致死事故就是一個很好的例子,另外還有特斯拉Model S的致命車禍,都充分表明了單車智能在感知方面的局限性。有了5G技術的加持,為汽車和道路基礎設施提供大帶寬和低時延的網(wǎng)絡,可以為自動駕駛汽車提供高階道路感知和精確導航服務,使車輛探測距離更遠 ,范圍更廣,能夠很好地消除駕駛過程中的盲區(qū)和死角,而且信息的傳輸速度更快,對緊急情況響應更迅速,大大提升自動駕駛汽車的安全性和可靠性。
剛剛在第六屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會上亮相的5G自動微公交,據(jù)悉就可以識別200米內的行人、機動車輛等障礙物,并通過車路云協(xié)同智能系統(tǒng),掌控公里級范圍的道路信息,賦予車輛超視距、無死角的“上帝視角”,從而做出避障、變道、減速、剎車等合理而安全的快速反應。該5G微公交面對復雜開放道路,能在100毫秒內作出反應,相較正常人300至400毫秒反應時間,大大提升了駕駛的安全性。
不僅如此,借助5G-V2X還可以實現(xiàn)半自動/全自動駕駛下的信息共享,如道路車速引導、車量路徑優(yōu)化、道路流量優(yōu)化等,大大提升道路尤其是十字路口的通行效率,如文章開頭描述的駕駛場景,就是未來5G-V2X一個典型的駕駛場景,以及高精度地圖下載、遠程駕駛、編隊行駛、代駕遠程駕車、自動泊車入位等自動駕駛應用,發(fā)掘更多自動駕駛的落地路徑。
中國通用技術集團聯(lián)手中國移動在互聯(lián)網(wǎng)大會期間展示的5G遠程駕駛項目,就是5G和自動駕駛的融合應用,駕駛員在模擬駕駛艙通過5G網(wǎng)絡進行人車交互,實時獲取高清的車輛運行環(huán)境信息和車輛行駛狀態(tài)信息,對遠端道路上的車輛進行操作控制,實現(xiàn)遠程駕駛。
看到這一幕,有網(wǎng)友不禁發(fā)出了直擊靈魂的一問“未來的出租車司機可以在家工作嗎?”
出租車司機能不能在家工作,筆者不知道,但可以肯定的是,有了遠程駕駛技術,諸如無人區(qū)、礦區(qū)、垃圾運送區(qū)域等危險及惡劣環(huán)境下的作業(yè),可以實現(xiàn)無人化,在提升操作效率的同時節(jié)省人力。
5G來了 自動駕駛依舊道阻且艱
鑒于5G對于自動駕駛的不可或缺,業(yè)內對這項技術翹首以盼多年,近日終于守得云開見月明。10月31日,在2019中國國際信息通信展覽會上,工信部與中國移動、中國聯(lián)通、中國電信、中國鐵塔一同宣布啟動5G商用,中國正式進入萬物智能互聯(lián)的新時代。
那么,5G來了,自動駕駛還遠嗎?
目前來看,尚遠。
因為5G自動駕駛的實現(xiàn)很大程度上依賴于5G網(wǎng)絡的覆蓋范圍,如果覆蓋不到位,會導致信息傳輸速率不穩(wěn)定,忽高忽低,這對自動駕駛汽車而言是非常危險的。而目前現(xiàn)狀是,5G會優(yōu)先在國內一線城市以及部分重點地區(qū)鋪設,覆蓋面還不足以支撐自動駕駛汽車的大規(guī)模運行。
具體來看,截至9月底中國聯(lián)通已在40多個大中城市部署建設5G基站2.5萬個,預計今年全年將建設4萬個;中國電信5G基站建設數(shù)量與聯(lián)通基本相當。中國移動相對多一點,目前已在全國300多個城市開展5G網(wǎng)絡建設,并已在超過50個重點城市建成5G基站4萬多個。其中僅北京地區(qū),三大運營商就已經(jīng)建設5G基站超過1.3萬座,開通5G基站超過1萬座。
就區(qū)域而言,盡管此次三大運營商首批開通5G商用服務的城市有50個,然以一線城市覆蓋面積較大,偏遠地區(qū)受限于獨立組網(wǎng)技術、建設成本及運營商戰(zhàn)略布局等因素,信號覆蓋較少。這意味著,5G網(wǎng)絡距國內全覆蓋尚需時日,更遑論基于5G網(wǎng)絡的自動駕駛落地,同樣如此。
在安波福中央電氣(上海)有限公司中國區(qū)總經(jīng)理沈國梁看來,雖然中國的5G技術處于世界領先水平,普及速度也很快,但由于5G網(wǎng)絡輻射面、信號覆蓋范圍是一個由點及面的動態(tài)過程,導致自動駕駛的實現(xiàn)過程也將先從大城市開始,然后隨著相關條件的逐步成熟,慢慢向三四線城市或者是一些縣級市延伸。
“這就像汽車的普及一樣,首先在一二線城市應用,等這些地方的保有量逐步飽和了,再向三四線城市擴展。目前4G網(wǎng)絡方面,國內很多地區(qū)已經(jīng)普及了,5G的話,預計兩三年內一二線城市都會普及,五年之內肯定會在三四線城市普及,那么基于5G網(wǎng)絡的自動駕駛也將是這樣一個動態(tài)的落地過程。”沈國梁表示。
中國移動(上海)產(chǎn)業(yè)研究院副院長陳豫蓉也認為,5G-V2X和5G自動駕駛技術的推廣將是一個漸進的過程,即先從部分區(qū)域、部分場景開始落地,然后逐步擴展到全區(qū)域、全場景。因為基于5G-V2X的自動駕駛,尤其是高級別自動駕駛,對道路配套設施、產(chǎn)業(yè)鏈資源整合、前沿技術突破以及配套法規(guī)等都有較高的要求,這決定了自動駕駛難以一蹴而就。
具體來看,陳豫蓉指出限定場景下的車路協(xié)同系統(tǒng)將率先落地,比如高速公路、礦區(qū)、港口、園區(qū)等,與這些場景相對應的,則是自主泊車、定點接送、快速公交、有限地域無人駕駛出租車等自動駕駛服務,均有望率先進行商業(yè)化量產(chǎn)。
因為這些封閉的場景閑雜人員相對較少,路況相對較簡單,再加上范圍限定,可以很輕松地實現(xiàn)5G信號全覆蓋,并對路況進行相應的改造,真正做到無死角感知,全路段自動駕駛。而全場景的自動駕駛,即使有了5G加持,也還有很長一段路要走。