自動(dòng)駕駛之路一一聰明的車還是智慧的路?

在2020年7月于上海舉行的世界人工智能大會(huì)上的一次遠(yuǎn)程亮相中，馬斯

克告訴觀眾，他的公司距離突破只有幾個(gè)月的時(shí)間?！拔胰匀挥行判?，我們將

在今年完成5級(jí)自動(dòng)駕駛的功能或基本功能，”他說(shuō)，“我認(rèn)為對(duì)于5級(jí)自動(dòng)

駕駛來(lái)說(shuō)，基本的挑戰(zhàn)已經(jīng)不存在了。”但行業(yè)內(nèi)普遍的反應(yīng)是這個(gè)不可能實(shí)

現(xiàn)。在過(guò)去的18個(gè)月中，即使是最樂觀的行業(yè)人士也承認(rèn)，自動(dòng)駕駛汽車比預(yù)

期的更具挑戰(zhàn)性，許多公司已經(jīng)取消或推遲了部署L3級(jí)和L4級(jí)車輛的計(jì)劃。

一段時(shí)間以來(lái)，自動(dòng)駕駛的重點(diǎn)都在使車變得更智能，即單車智能，包括

Waymo>Tesla、Uber等新勢(shì)力以及通用、梅賽德斯-奔馳等傳統(tǒng)車企都是如此。

車路協(xié)同實(shí)際上是人們發(fā)現(xiàn)單純的智能車難以解決降低成本以及確保安全等難

題而選擇的第二條道路。從某種意義上說(shuō)，自主智能駕駛不能承受之重，由

V2X來(lái)分擔(dān)。車路協(xié)同既大幅降低成本，也提高效能。車路協(xié)同包括聰明的車、

智慧的路（包括高速的邊和云）。

一、車

聰明的車可以分為智能車（自主智能車）、網(wǎng)聯(lián)車和智能網(wǎng)聯(lián)車。車輛不

但包括小客車、公交車、貨車等，還包括物流配送車、微交通的電動(dòng)自行車和

電動(dòng)踏板車。

智能車（AV）,智能車也稱為白主自動(dòng)駕駛車，也成單車智能駕駛，通過(guò)

自身攜帶的傳感器。感知道路環(huán)境并通過(guò)自身的車載計(jì)算優(yōu)化控制路徑和控制

車輛行駛。

網(wǎng)聯(lián)車（CV）,網(wǎng)聯(lián)車本身無(wú)智能。網(wǎng)聯(lián)車通過(guò)車載通信單元0BU接收路

側(cè)通信單元RSU傳來(lái)的路側(cè)邊緣計(jì)算決策的控制指令遠(yuǎn)程遙控車輛。因此，可

以說(shuō)網(wǎng)聯(lián)車本身沒有智能，它的智能水平完全取決于道路（邊緣計(jì)算）的智能

1

水平。

智能網(wǎng)聯(lián)車(CAV),智能網(wǎng)聯(lián)車具備自主智能駕駛，同時(shí)安裝OBU,可接

收RLS傳來(lái)的實(shí)時(shí)道路環(huán)境信息和控制指令，通過(guò)車載邊緣計(jì)算(或完全接受

路側(cè)邊緣計(jì)算的控制指令)控制車輛行駛。

網(wǎng)聯(lián)車、智能車和智能網(wǎng)聯(lián)車的對(duì)比。

表1網(wǎng)聯(lián)車、智能車和智能網(wǎng)聯(lián)車對(duì)比表

類別感知通信決策主要模塊

感知

融合和預(yù)測(cè)

網(wǎng)聯(lián)車依靠路側(cè)矮知V2X路側(cè)邊緣計(jì)算

規(guī)劃和決策

控制

感知

智能車車載感知—車載自主計(jì)算決策

控制

感知

智能網(wǎng)聯(lián)路測(cè)感知和車融合和預(yù)測(cè)

V2X協(xié)同決策

車載感知規(guī)劃和決策

控制

自動(dòng)駕駛的主要應(yīng)用

根據(jù)中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng)車用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及

應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)》(T/CSAE53-2017),車聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)功能涵蓋安全、效率和

信息服務(wù)三大類17個(gè)應(yīng)用。其中安全類的應(yīng)用數(shù)量、種類最多，也是自動(dòng)駕駛

需要解決的最基本的問題。

2

表2車輛網(wǎng)基礎(chǔ)功能表

序號(hào)類別通信方式應(yīng)用名稱

1V2V前向碰撞預(yù)警

2V2VN2I交叉路口碰撞預(yù)警

3V2VN2I左轉(zhuǎn)輔助

4V2V盲區(qū)預(yù)警/變道輔助

5V2V逆向超車預(yù)警

6V2V-Event緊急制動(dòng)預(yù)警

7安全V2V-Event異常車輛提醒

8V2V-Event車輛失控預(yù)警_______

9V2I道路危險(xiǎn)狀況提示I

10V2I限速預(yù)警

11V2I閣紅燈預(yù)警

弱勢(shì)交通參與者碰撞

12V2PA/2I

預(yù)警

13V2I綠波車速引導(dǎo)

14V2I車內(nèi)標(biāo)牌

效率

15V2I前方擁堵提醒

16V2V緊急車輛提醒

信息

17V2I汽車近場(chǎng)支付

服務(wù)

智能車分級(jí)

2020年3月工信部發(fā)布《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批公示,

公示截止到2020年4月9日，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)將于明年1月1日正式實(shí)施。《汽車駕

駛自動(dòng)化分級(jí)》是我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)之一。其中包括了

對(duì)駕駛自動(dòng)化的定義、駕駛自動(dòng)化分級(jí)原則、駕駛自動(dòng)化等級(jí)劃分要素、駕駛

自動(dòng)化各等級(jí)定義、駕駛自動(dòng)化等級(jí)劃分流程及判定方法、駕駛自動(dòng)化各等級(jí)

技術(shù)要求等。汽車駕駛自動(dòng)化功能將劃分為0-5共6個(gè)等級(jí)：其中最高級(jí)別的

自動(dòng)駕駛為完全自動(dòng)駕駛，也就是駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)在任何可行駛條件下持續(xù)地

執(zhí)行全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)和執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管。

3

表3駕駛自動(dòng)化等級(jí)與劃分要素的關(guān)系

車輛橫向和縱向運(yùn)目標(biāo)和事件探設(shè)計(jì)運(yùn)行

分級(jí)名稱動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管

動(dòng)控制測(cè)與響應(yīng)條件

0級(jí)應(yīng)急輔助駕駛員駕駛員及系統(tǒng)駕駛員有限制

1級(jí)部分駕駛輔助務(wù)駛員和系統(tǒng)駕駛員及系統(tǒng)駕駛員有限制

2級(jí)組合駕駛輔助系統(tǒng)藥駛員及系統(tǒng)駕駛員有限制

動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管用戶（接

3級(jí)有條件口動(dòng)駕駛系統(tǒng)系統(tǒng)行限制

管后成為駕駛員）

4級(jí)高度白動(dòng)駕駛系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)

5級(jí)完全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)無(wú)限制.

?排除商業(yè)和法規(guī)因素等限制。

二、路

智慧的路包括感知、通信、決策。感知部分需要對(duì)道路上所有參與者、道

路環(huán)境實(shí)時(shí)檢測(cè)。通信解決車與道路的交互通信。一方面，網(wǎng)聯(lián)車將自己位置

信息實(shí)時(shí)地傳遞給RSU；另外一方面，RSL.將處理好的警告或控制信息傳遞給網(wǎng)

聯(lián)車。決策部分通過(guò)路側(cè)設(shè)置的邊緣計(jì)算單元處理傳感器采集的信息，生成高

精度動(dòng)態(tài)局部地圖（LDM）,實(shí)時(shí)對(duì)車輛警告或控制信息進(jìn)行決策。

道路分級(jí)

2019年中國(guó)公路學(xué)會(huì)自動(dòng)駕駛工作委員會(huì)、自動(dòng)駕駛標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)發(fā)

布了《智能網(wǎng)聯(lián)道路系統(tǒng)分級(jí)定義與解讀報(bào)告》（征求意見稿），將交通基礎(chǔ)

設(shè)施系統(tǒng)分為6級(jí)。

4

表4交通基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)分級(jí)要素對(duì)比表

信息化

分級(jí)智能化自動(dòng)化

________（_數(shù)__字化/網(wǎng)聯(lián)化）

10無(wú)無(wú)無(wú)冏駛員

11初步初步初步駕駛員/車輛

12部分部分部分駕駛員/車輛

B高度有條件有條件駕駛員/乍輛

14完全高度高度車輛

15完全完全完全車輛

三、車路協(xié)同

車路協(xié)同是采用V2X等先進(jìn)的無(wú)線通信技術(shù)，全方位實(shí)施車車、車路動(dòng)態(tài)

實(shí)時(shí)信息交互，并在全時(shí)空動(dòng)態(tài)交通信息采集與融合的基礎(chǔ)上開展車輛主動(dòng)安

全控制和道路協(xié)同管理，充分實(shí)現(xiàn)人車路的有效協(xié)同的智能交通系統(tǒng)。

交通拄石.唔?yè)]中心

0

0

0

圖1車路協(xié)同架構(gòu)

5

車路協(xié)同感知數(shù)據(jù)

車路協(xié)同感知在結(jié)合現(xiàn)有的智能交通感知設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加了更加精密

的路側(cè)感知設(shè)備、車載感知設(shè)備和5G移動(dòng)大數(shù)據(jù)。路側(cè)感知設(shè)備包括激光雷達(dá)、

亳米波雷達(dá)和帶目標(biāo)識(shí)別功能的視頻攝像機(jī)；車載感知?jiǎng)t智能車輛安裝的視頻、

激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等設(shè)備，需要通過(guò)V2I實(shí)時(shí)上傳到邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)；此外

還包括慢行交通的位置數(shù)據(jù)。

車路協(xié)同感知體系

路側(cè)感知車載感知慢行交通感知

車

E本

視

慢

毫

毫

信

T超

輛

車

頻

事激

手

視

Q激A

廖

米

號(hào)

米

GR聲GP

人

光

機(jī)

光

慢

頻

F波

燈N

波NP

通

波

車

雷

信

數(shù)

S-雷S

雷

數(shù)

雷

D測(cè)

SS裔

識(shí)

達(dá)

據(jù)

令

達(dá)

雷

數(shù)(

定

據(jù)

達(dá)

儲(chǔ)

定

達(dá)

別

——

快

據(jù)

位

位

圖2車路協(xié)同感知體系

車路協(xié)同控制流程

?信息感知，一方面采用路側(cè)傳感器，以上帝的視角，感知路面所有

交通要素包括信號(hào)燈、機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人，甚至拋灑物；另一方

面，可通過(guò)V2I接收智能網(wǎng)聯(lián)車車載傳感器采集的路面信息，統(tǒng)一傳輸?shù)?/p>

路側(cè)計(jì)算邊緣進(jìn)行處理。

?感知數(shù)據(jù)融合，對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)融合處理，直接生成局部動(dòng)態(tài)

地圖。

?車路協(xié)同決策，根據(jù)實(shí)時(shí)道路環(huán)境進(jìn)行線路規(guī)劃、車道規(guī)劃、速度預(yù)

測(cè)等。生成車輛行駛安全警告和車輛控制命令。

?安全警告和車輛控制，利用12V向網(wǎng)聯(lián)車發(fā)布安全警告信息和左輛

6

控制命令。

車路協(xié)同云控中心

珞要■左會(huì)雷達(dá)

主

料

、

喜

^Ok?r.交

局

通

部

、

行

動(dòng)

番

人

態(tài)

協(xié)

地

同

圖

(W

LES-32*.

D

GNSS割MD谷E

圖3車路協(xié)同控制流程示意圖

車路協(xié)同分級(jí)

可結(jié)合道路智能分級(jí)和車輛智能分級(jí)對(duì)車路辦同（道路+車輛）智能進(jìn)行分

級(jí)，可分為CO至C5共六級(jí)。

?CO級(jí)無(wú)智能，由人類駕駛員全權(quán)操控汽車，可以得到警告或干預(yù)系

統(tǒng)的輔助。