編者按：2020 年 8 月 7 日，全球人工智能和機(jī)器人峰會(huì)（CCF-GAIR 2020）正式開幕。CCF-GAIR 2020 峰會(huì)由中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）主辦，香港中文大學(xué)（深圳）、雷鋒網(wǎng)聯(lián)合承辦，鵬城實(shí)驗(yàn)室、深圳市人工智能與機(jī)器人研究院協(xié)辦。從 2016 年的學(xué)產(chǎn)結(jié)合，2017 年的產(chǎn)業(yè)落地，2018 年的垂直細(xì)分，2019 年的人工智能 40 周年，峰會(huì)一直致力于打造國(guó)內(nèi)人工智能和機(jī)器人領(lǐng)域規(guī)模最大、規(guī)格最高、跨界最廣的學(xué)術(shù)、工業(yè)和投資平臺(tái)。 

在大會(huì)第二天的智能駕駛專場(chǎng)中，清華大學(xué)自動(dòng)化系系統(tǒng)工程研究所教授、博士生導(dǎo)師、星云互聯(lián)首席科學(xué)家姚丹亞進(jìn)行了演講，分享的主題為《車路協(xié)同（V2X）-智能駕駛和智慧交通》。

姚丹亞教授在演講中介紹說(shuō)：

從某種程度上，車路協(xié)同可以采用近場(chǎng)通訊技術(shù)來(lái)解決較長(zhǎng)距離的感知，并可提供交通參與者之間的協(xié)作，這種近場(chǎng)通訊方式會(huì)將 300-500 米之內(nèi)的交通參與者聯(lián)系起來(lái)。車路協(xié)同的核心不是利用現(xiàn)有的移動(dòng)通訊來(lái)解決交通參與者與控制或信息中心之間的信息交互問(wèn)題。

在他看來(lái)，車路協(xié)同這項(xiàng)新技術(shù)的起源于「三個(gè)驅(qū)動(dòng)」，即中國(guó)交通的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、智能駕駛需求驅(qū)動(dòng)、綜合交通的需求驅(qū)動(dòng)。

具體而言，駕駛安全一直是交通問(wèn)題中關(guān)注度最高的議題，然而交通中存在不少僅依賴汽車層面的保險(xiǎn)杠、安全帶、安全氣囊等措施無(wú)法避免或緩解交通事故。檢測(cè)范圍不夠、環(huán)境感知欠缺，共享能力不足，這些都是某些交通事故的起因。

姚丹亞補(bǔ)充道：

很多事故都是由于感知能力不夠造成的，另外，車輛實(shí)時(shí)狀態(tài)的信息共享也很重要，如果一輛車能夠提前收到前方發(fā)生事故的信息，就能很大程度上減小連環(huán)追尾事故的發(fā)生。感知能力不夠也是單車智能的局限性所在。

除了駕駛安全，交通的另一大痛點(diǎn)是擁堵。城市道路中的信號(hào)燈交叉口、高速公路的出入口、高接高匝道處等極易發(fā)生擁堵。如果利用算法來(lái)對(duì)這些場(chǎng)景的流量進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化，能夠大大緩解擁堵的現(xiàn)象。

基于上述現(xiàn)狀，車路協(xié)同的兩大作用凸顯：

• 第一，可以實(shí)現(xiàn)汽車安全性能的升級(jí)，從被動(dòng)安全（安全帶、氣囊）到主動(dòng)安全（ADAS），然后再到協(xié)同安全（C-DAS）。其中，協(xié)同包括兩個(gè)方面的意義，一是檢測(cè)和感知上的協(xié)同，可以大幅度提升車輛的感知能力；另一方面是執(zhí)行層面的協(xié)同，解決一些單車智能無(wú)法解決的問(wèn)題；這些技術(shù)也可以用到無(wú)人駕駛，從而實(shí)現(xiàn)駕駛安全技術(shù)革命性改變。

• 第二，可以成為下一代智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的交通管理理論是建立在集聚數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，在車路協(xié)同的交通環(huán)境下，可以掌握每一輛車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)，同時(shí)可以對(duì)每一輛車進(jìn)行管理、誘導(dǎo)和控制，可以將交通管理從被動(dòng)交通管理上升到主動(dòng)交通控制。比如車速引導(dǎo)可以讓車輛平順通過(guò)交叉口，從而實(shí)現(xiàn)交通控制技術(shù)革命性改變。

那么，車路協(xié)同需要哪些核心技術(shù)支撐？

• 定位。要通過(guò)車路協(xié)同掌握每一輛的狀態(tài)，高精度定位技術(shù)是必不可少的；目前還沒(méi)有滿足車路協(xié)同需要的高精度、高可靠、強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性的低成本、商業(yè)化的定位技術(shù)。

• 檢測(cè)。在車路協(xié)同車載設(shè)備的安裝沒(méi)有足夠的普及率時(shí)，需要通過(guò)路邊的檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)獲取每一輛車的實(shí)時(shí)狀態(tài)，現(xiàn)有單獨(dú)使用的攝像頭、雷達(dá)、微波雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器還無(wú)法滿足車路協(xié)同的需求。

• 通信。由于涉及到安全問(wèn)題，車路協(xié)同需要低延時(shí)、高可靠的直聯(lián)通信技術(shù)，包括 DSRC、LTE-V（PC5）、5G-PC5（NR）在內(nèi)的低延時(shí)、高可靠的通信技術(shù)是車路協(xié)同的有力支撐，適用于復(fù)雜的安全應(yīng)用場(chǎng)景。

至于車路協(xié)同的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，姚丹亞認(rèn)為可以分為三個(gè)階段：

• 第一個(gè)階段即前期的測(cè)試驗(yàn)證，重心就是進(jìn)行車輛測(cè)試、在一些實(shí)驗(yàn)點(diǎn)開展應(yīng)用。事實(shí)上，這方面國(guó)家項(xiàng)目已經(jīng)支持了許多工作，比如，2011-2014 年，科技部863主題項(xiàng)目“智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究” 在河北廊坊進(jìn)行建立了包含一個(gè)十字路口2條道路和10輛智能車的測(cè)試驗(yàn)證，測(cè)試驗(yàn)證內(nèi)容涵蓋車輛安全和交通管理；2016年開始，工信部在上海、北京、重慶等五個(gè)城市建立了智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試區(qū)。

• 第二個(gè)階段即中期的規(guī)模性驗(yàn)證，在一定范圍開展規(guī)模化的示范應(yīng)用和評(píng)估，比如江蘇（無(wú)錫）車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)、國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（長(zhǎng)沙）測(cè)試區(qū)、德清智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試場(chǎng)等。這一階段要確保有適宜的道路環(huán)境和足夠的車輛資源來(lái)進(jìn)行測(cè)試和應(yīng)用，然后逐漸形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——目前，國(guó)內(nèi)車路協(xié)同的發(fā)展正處于這一階段。

• 第三個(gè)階段即成熟期，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的車輛協(xié)同技術(shù)開展大規(guī)模推廣，大幅度改變和提升現(xiàn)有的車輛安全和交通擁堵狀態(tài)，支持無(wú)人駕駛的真正上路運(yùn)行。

據(jù)姚丹亞介紹，目前，車路協(xié)同已經(jīng)獲得了國(guó)家在政策層面的大力支持，國(guó)務(wù)院、工信部、交通部和住建部都已經(jīng)出臺(tái)了相關(guān)政策來(lái)推動(dòng)車路協(xié)同的進(jìn)一步發(fā)展。姚丹亞說(shuō)在接受雷鋒網(wǎng)新智駕采訪時(shí)說(shuō)道：

車路協(xié)同在起步階段離不開政府的支持。

在姚丹亞看來(lái)，交通的發(fā)展不應(yīng)該脫離其本性，即安全高效地把人和貨物運(yùn)到目的地。因此，車路協(xié)同的前期需要政府投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，不應(yīng)該涉及商業(yè)模式或是盈利問(wèn)題，它和交通信號(hào)燈等交通管理設(shè)施一樣，旨在維護(hù)交通的正常運(yùn)行，本質(zhì)上是新基建模式下的一種基礎(chǔ)設(shè)施。

不過(guò)，車路協(xié)同的推廣應(yīng)用不是單憑一個(gè)企業(yè)就能做到的事，需要各方協(xié)同起來(lái)，需要政府牽引才能真正實(shí)現(xiàn)。

按照傳統(tǒng)的思維方式，人們更愿意采取擴(kuò)建車道的方式來(lái)解決擁堵問(wèn)題，而不是新興的車路協(xié)同技術(shù)，加之目前市面上搭載車路協(xié)同車載設(shè)備的車輛并不多，這使得車路協(xié)同的鋪開遇到了一定阻力。

星云互聯(lián)是國(guó)內(nèi)車路協(xié)同領(lǐng)域的重要玩家，而姚丹亞擔(dān)任其首席科學(xué)家。針對(duì)車路協(xié)同發(fā)展的阻力，姚丹亞也向雷鋒網(wǎng)新智駕介紹了星云互聯(lián)的策略——先路端后車端、先商用車后乘用車、先后裝再前裝。

• 「先路端后車端」的重心在于路端。

具體而言就是，首先選擇事故/擁堵多發(fā)的重點(diǎn)路段進(jìn)行改造；通過(guò)路側(cè)設(shè)備與搭載車路協(xié)同車端設(shè)備的車輛進(jìn)行信息交互，同時(shí)通過(guò)路側(cè)的可變信息牌與普通的車輛進(jìn)行信息交互，達(dá)到減少事故、提升交通效率的初步效果。在路端初見成效之后，車路協(xié)同設(shè)備的大規(guī)模上車就會(huì)變得容易起來(lái)。

• 「先商用車后乘用車」和「先后裝再前裝」的重心都在于車端。

垂直行業(yè)的商用車（大客車、卡車等）對(duì)安全有更嚴(yán)格的要求，且政府有較強(qiáng)的控制力。因此，商用車對(duì)車路協(xié)同的需求更急切；現(xiàn)有存量車數(shù)量大，做后裝只要合作敲定就可以快速出量，相反，做前裝從商務(wù)接觸定點(diǎn)到交付 SOP，再到大批量生產(chǎn)，需要一個(gè)十分漫長(zhǎng)的周期。

經(jīng)過(guò)五年在車路協(xié)同領(lǐng)域的探索和耕耘，目前，星云互聯(lián)在車、路、云三大方面都實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品布局，并已在上海、長(zhǎng)沙、北京等 20 余個(gè)城市的智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同路側(cè)系統(tǒng)規(guī)?；渴?，提供 V2X 場(chǎng)景庫(kù)及應(yīng)用、大規(guī)模 V2X 通信環(huán)境服務(wù)、協(xié)作式駕駛輔助、協(xié)作式自動(dòng)駕駛路側(cè)支撐服務(wù)等一系列涵蓋車路協(xié)同試驗(yàn)到試商用全過(guò)程的服務(wù)功能。

此外，星云互聯(lián)還產(chǎn)品形態(tài)上靈活創(chuàng)新，針對(duì)傳統(tǒng) Tier1 廠商推出 V2X Stack 軟件協(xié)議棧，該全面兼容中國(guó) C-V2X 技術(shù)規(guī)范體系，為汽車整車制造商和汽車零部件供應(yīng)商提供高度模塊化的可集成解決方案。通過(guò)部署和實(shí)施該協(xié)議棧產(chǎn)品，用戶可以快速導(dǎo)入 V2X 業(yè)務(wù)環(huán)境，在獲得時(shí)間優(yōu)勢(shì)的前提下，提供整車產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。今年 4 月，星云互聯(lián)首個(gè) V2X 協(xié)議棧前裝量產(chǎn)項(xiàng)目啟動(dòng)。

基于一系列的產(chǎn)品落地，星云互聯(lián)已經(jīng)形成了車輛協(xié)同安全輔助駕駛（C-DAS）和車路協(xié)同交通主動(dòng)控制整體解決方案。

在姚丹亞看來(lái)，C-DAS 是 ADAS 的「升級(jí)版」。據(jù)他介紹，ADAS 依靠車輛自身來(lái)避免安全問(wèn)題，C-DAS 則是在 ADAS 的基礎(chǔ)上增加了車車/車路協(xié)同的功能，解決 ADAS 系統(tǒng)無(wú)法通過(guò)自身傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)距離或盲區(qū)感知的局限性。

不過(guò)，姚丹亞也坦言：

路側(cè)協(xié)同的一個(gè)重要的原因就是車端不普及，需要路側(cè)設(shè)備來(lái)為未搭載車端設(shè)備的車輛提供信息。如果車與車之間能夠直接交換信息，路側(cè)設(shè)備的作用會(huì)在一定程度上降低。

當(dāng)然，除了上文所提到的對(duì)現(xiàn)有的重點(diǎn)問(wèn)題路段進(jìn)行改造，智慧城市道路/高速公路的建設(shè)也在緊鑼密鼓的進(jìn)行中。

目前，總投資金額 707 億元的杭紹甬智慧高速公路土建工作已經(jīng)開始，機(jī)電和招標(biāo)等工作也將在近期進(jìn)行，預(yù)計(jì)將在 2022 年杭州亞運(yùn)會(huì)舉辦之前通車。

這是中國(guó)第一條真正意義上「為智慧而生」的高速公路，也將成為未來(lái)國(guó)內(nèi)智慧交通的重要組成部分。

對(duì)于此類智慧高速公路建設(shè)的意義，姚丹亞的評(píng)價(jià)是——標(biāo)桿作用。姚丹亞對(duì)雷鋒網(wǎng)新智駕說(shuō)道：

一個(gè)新技術(shù)的發(fā)展擁有四個(gè)驅(qū)動(dòng)，即技術(shù)驅(qū)動(dòng)、需求驅(qū)動(dòng)、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)和政策驅(qū)動(dòng)。目前，智慧高速公路的建設(shè)主要是受到了技術(shù)和政策的驅(qū)動(dòng)，但無(wú)論是技術(shù)的發(fā)展，還是政策的支持，本質(zhì)上都是由交通領(lǐng)域的各種問(wèn)題而驅(qū)動(dòng)的。如今，我們有了更好的技術(shù)和政策去解決問(wèn)題。

在姚丹亞看來(lái)，在國(guó)家的大力支持下，三年內(nèi)有關(guān)于智慧高速公路的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將出臺(tái)，規(guī)?；臏y(cè)試和評(píng)估也同時(shí)進(jìn)行，未來(lái) 3-5 年，智慧高速公路將會(huì)在國(guó)內(nèi)全面鋪開。

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