解析通用网联汽车技术:看见自动驾驶的曙光
这两年的汽车圈,智能驾驶、智慧出行绝对是一个高频词汇,几乎各大厂商都推出了或计划推出自己的智能驾驶辅助系统。
这其中,既有思想前卫、行为激进的特斯拉;也有态度谨慎、底蕴深厚的沃尔沃;其他如BBA等豪华品牌自然实力不俗;国内的吉利、长安也都有所建树。
但究其根本,目前这些驾驶辅助系统从设计思路的角度而言,并无本质区别,只是受限于各家的供应商和成本的不同,在效能上有所差异。
虽然挂名“主动安全系统”,但现有的这些驾驶辅助系统,其实都是被动的应对各种突发的交通状况。那有没有可能,通过一定的手段避免这些突发状况发生呢?或者状况发生了可以第一时间得到预警,并提早规避呢?
此次通用发布的网联汽车技术(V2X),有些类似于近些年来很热门的车联网、互联网汽车这样的概念。但具体到智能驾驶辅助的层面,通用是第一家系统发布相关技术方案,并推出实用化产品的汽车企业(搭载V2X系统的凯迪拉克CT6轿车将于明年率先在美国上市,并尽快引入中国市场)。
与之前这些驾驶辅助系统最大的区别,是在于通用将V2X系统的设计维度从单车推向了全域,通过不同车辆间、车辆与交通基础设施间实时的数据通讯,极大的增强了车辆对交通环境的感知能力。也就是说,驾驶辅助不再是只针对一台车,而是涵盖所有车辆进行统筹协调。
举一个最最近似的例子,这种进步就好比机械化战争向信息化战争转变时出现的“体系对抗”的概念,再先进的武器装备在体系作战中都只是一个节点,不同节点间的信息共享与战场态势感知才是武器效能大幅提升的“倍增器”。说的更具体一点,同样的战斗机编队,在有无预警机进行中继引导、情报支援的不同情况下,其实际战斗力的差距可以说是天壤之别。
现有智能驾驶辅助系统的技术缺陷
回到车辆本身,现有的这些驾驶辅助系统,有两大根本性的技术缺陷:
第一、车辆自身的探测能力有限,或者说对路况、车况的感知有限。像斯巴鲁EyeSight系统以光学传感器为核心,其对于恶劣天气的适应能力较弱;而像沃尔沃的CitySafety系统,同时拥有光学与毫米波雷达传感器,但对于障碍物盲区内的探测,依然无能为力。连道路上的交通状况都搞不清楚,怎么可能实现自动驾驶?
第二、车辆间缺少通讯联络,或者说驾驶辅助系统无法识别其他车辆的意图。我们能够驾车在道路上正常行驶,离不开两点,遵守交通规则与同其他车辆进行联络沟通。对于后者,我们变道前打转向灯提示,会车时切换远近光都属于这个范畴。明白其他车辆的意图,也让其他车辆明白自己的意图,是安全驾驶必然的前提,而现有系统都是不能进行车辆间实时通讯的。
当然,我并不是要抹杀驾驶辅助系统的价值,只是如果以自动驾驶为终极目标,现有系统的传感器和执行器已经较为成熟,但产品设计的维度与架构决定了,系统的控制器是无法应对真正意义的自动驾驶的,这是单车智能的必然局限性。而在所谓的“autopilot”模式下,车辆动作与车内乘员的实际感受也并不自然。
V2X系统应用前景
再说回本文的主角——通用的网联汽车技术(V2X),它最核心的理念就是“网联”二字,也就是前面说到的车辆间进行通信联络的问题。未来,每一台搭载V2X技术终端的车辆,都可以与其他车辆、基础设施、行人进行通信。
复制几个生活化的场景来帮助大家直观的理解:
1、高速连环追尾是一件很恐怖的事情,根本原因在于后车视线受阻,无法感知前车之前的路面状况,当察觉到前车紧急制动时,反应不及导致追尾。搭载V2X系统后,车辆紧急制动时会向后车发出紧急制动预警,这样,后车即使是视线受阻,依然可以知悉前方车辆状况,提前进行处置。
2、一些交叉路口的视线常常被建筑、绿化带所阻挡,V2X系统可以通过车际通信了解盲区内车辆的状况,如果预判到可能发生碰撞,系统还会自动发出预警,并根据路权对通行顺序进行规划。
3、老远看到绿灯但不知剩余时间,不知能否直接通过;跟在大货车、公交车后面,看不到路口的灯光信息。V2X系统除了与车辆进行通信,也可以与交通基础设施进行通信,驶近一个路口后,系统会自动显示详细的灯光信息,包括现在亮的什么灯,还有多长时间变换灯光,甚至是以什么速度可以顺利通过路口等等。
不难想象,类似的情景还有很多很多,V2X系统的应用拓展空间很大很大……
需要解决的政策与技术问题
网联汽车技术(V2X)发挥最大效能的一个重要前提,就是让尽可能多的车辆装备V2X终端,实现车际间信息通信、数据共享。反之,如果只是部分车辆装备,系统的实际体验效果大打折扣不说,潜在的安全风险更是会严重限制这套系统的使用。
但要想将这套系统全面推广完善,这显然就不是通用依靠自身能力可以做到的了。这需要国家层面的全面推进,对系统涉及的行业、交管、通讯、法规进行全面的统筹协调。
比如说,未来的V2X终端硬件可以有不同的供应商,但它们的通讯路径、语言、网络则必须是相同的,或者说,需要建立统一的行业技术标准与安全通信网络。
据悉,在中国汽车工程学会和中国智能交通产业联盟的领导下,通用汽车正携手清华大学和长安汽车一起牵头拟定中国网联汽车技术(V2X)应用层标准,并计划在今年年底发布第一版标准。 而基于正在制定中的国家标准,通用汽车与长安汽车已完成了对各自开发的搭载V2X系统汽车的首次互联互通测试。
除了技术标准的制定,实际的交通状况也远比实验场景要复杂。未来,在V2X技术大规模推广后,网络带宽与信息处理能力能否应付如此大流量的数据通讯,还有待进一步观察。而车际通讯的信息安全问题,也同样值得我们高度关注。
网联汽车技术一定会向自动驾驶方向发展
值得注意的是,通用的网联汽车技术(V2X)目前仅仅停留在通讯联络与预警告知的层面,并不会介入车辆驾驶,也就是说,所有的操控都仍然需要驾驶者来完成。
但可以预见的是,自动驾驶是网联汽车技术(V2X)发展的必然方向。因为V2X技术的核心是交通参与者之间的互通互联,这建立在海量的通讯数据基础之上,而仅仅依靠人力是不可能处理得了这些数据的。你能想象,当你在开车的时候,V2X终端不间断的向你提示周围数十台车辆的状态信息么……
毫无疑问,V2X系统收发的海量信息必须也只能由行车电脑来处理,而现有的驾驶辅助系统也是由行车电脑来控制,将两套系统整合,什么结果已经不言自明……
若干年以后,当你进入车内,只需输入目的地,车辆就会根据实际的交通状况规划路径,并在行驶过程中,不间断的与周围车辆、基础设施进行通讯联络,车辆间产生干涉时,根据路权与道路通行状况自动编排通行顺序。所有的交通信息由行车电脑收发处理,所有的加速、减速、等待、避让、变道、转弯,全部由行车电脑计算控制……
而你,可发呆,可思考,可沉浸于窗外景致,亦可贪恋这世间,鲜衣怒马,只要喜欢……