车东西(公众号:chedongxi)
文 | Bear

2019年末,国内自动驾驶圈再次热闹起来。12月,北京开启自动驾驶汽车载人载物测试;百度自动驾驶召开首届生态大会;大疆宣布发力自动驾驶,推出低成本激光雷达。

就在这个月底,广州也迎来了2019智能网联汽车驾驶大赛。13支车队、17类测试场景、5.5公里环状路线,来自自动驾驶创企、高校自动驾驶团队、整车厂的三方势力在广州国际生物岛上进行了一场自动驾驶技术的“实地PK”。

本次智能网联汽车驾驶大赛汇集了来自文远知行清华大学、武汉大学、广汽集团等众多国内自动驾驶技术先进的团队,共同验证自动驾驶技术,是近一段时间以来自动驾驶产业的高光时刻。

广州自动驾驶产业迎来高光时刻 揭秘幕后玩家高新兴车联网“三步棋”

▲智能网联汽车驾驶大赛发车现场

广州自动驾驶产业迎来高光时刻 揭秘幕后玩家高新兴车联网“三步棋”

▲智能网联汽车驾驶大赛发车现场

此次大赛最大的亮点,就是将车路协同系统与车辆的自动驾驶系统相结合进行公开道路演示,这也是国内首次真正意义上对“车路协同+单车智能”自动驾驶技术路线的实践应用。

从新的技术视角出发,本次智能网联汽车驾驶大赛与其说是对2019年自动驾驶产业的一次小结,不如说是对未来自动驾驶技术路线的一次展望。

以单车智能为主的自动驾驶技术大规模落地,目前来看还遥遥无期;但车路协同,尤其是以5G技术为依托的车路协同技术,已经在为自动驾驶规模化落地提供技术支撑。自动驾驶的主流路线,正在从“单车智能”转向“车路协同+单车智能”协同发展,新的浪潮正在来临。

在这股浪潮背后,高新兴等国内车联网、车路协同领域的领先玩家,正在默默为自动驾驶产业的发展赋能。

以本次大赛为例,高新兴作为广东车联网产业龙头企业,分别为大赛的云端、路端与车端提供了V2X云平台、路侧单元(RSU)、路侧智能感知设备(IRE)、边缘计算设备(MEC)、以及车载单元(OBU)等车路协同设备,并为数支参与大赛的车队提供了车路协同技术的底层支持。

广州自动驾驶产业迎来高光时刻 揭秘幕后玩家高新兴车联网“三步棋”

▲高新兴车联网V2X平台

如果将时间线拉长,到明年第二季度,3GPP关于5G-V2X的标准正式冻结后,高新兴还将推出5G NR-V2X模组,联合整车厂,将5G通信技术应用到车路协同领域,为自动驾驶落地赋能。

在本次大赛的间隙,车东西与高新兴科技集团高级副总裁、战略品牌总经理吴冬升以及同济大学汽车安全技术研究所所长朱西产教授进行了对话,就车联网、车路协同技术对自动驾驶技术落地起到的推动作用进行了交流。

在交流过程中,车东西得以了解到车路协同技术对于自动驾驶的感知增强、安全冗余作用,朱西产教授甚至直言,拥有车路协同的加持,高等级(L4/L5)的自动驾驶技术在近两年内就可能规模化落地。

一、实测“车路协同+单车智能”自动驾驶 13支无人车队大PK

12月26-29日,来自文远知行、清华大学、武汉大学、广汽集团等众多国内自动驾驶技术先进的13支车队在广州国际生物岛完成了为期四天的智能网联汽车驾驶大赛。

这次由广州市黄埔区人民政府、汽车电子产业联盟、广州市工业和信息化局、广州市交通运输局共同主办的大赛,旨在验证自动驾驶汽车在车路协同技术加持下的表现,推动车联网技术发展与应用落地。

总部位于广州的车联网产业龙头企业高新兴,为此次大赛提供了从云端、路侧到车端的完整车路协同解决方案。

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▲搭载高新兴车载OBU的车型

高新兴高级副总裁、战略品牌总经理吴冬升在接受专访时告诉车东西,本次大赛主要有三大亮点:

1、真实路况场景测试,智慧道路改造加持

2、智能网联与单车智能相结合赋能自动驾驶

3、融入5G元素,实现车-路-网-云的5GV2X应用。

首先,在道路方面,本次大赛对赛道路口进行智慧化升级改造,通过部署LTE-V RSU等设备实现车路系统应用。同时,在本次大赛调试阶段,进行调试的车辆与路侧设备也完全是在真实路况下进行与测试。

其次,本次大赛是目前国内首次真正将智能网联技术与单车智能进行结合,进行自动驾驶技术公开验证的比赛。

最后,在车路协同设备的5G通信方面,由于3GPP有关5G的应用场景标准还未完全冻结,因此车内使用的OBU设备搭载的还是LTE-V2X设备,但在路侧与云平台设备上,已经使用了生物岛覆盖的5G信号进行信息的传输。

在赛程赛制的设计方面,本次大赛也十分严格。

据了解,本次大赛的“赛道”长约5.5公里,是生物岛上的一段环状公路。整个赛段设置了17项测试场景以及16段路段测试(位于每个场景之间),其中包括了车辆汇入、避让非机动车、施工道路绕行、无信号路口左转等典型的自动驾驶场景。

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▲智能汽车驾驶大赛测试场景

17项测试场景中,大部分测试场景分数为50分,部分测试场景依据场景特性设置了不同的分数,例如,5G-V2X弱势行人检测预警场景较为复杂,总分为75分;信号灯通行场景难度相对较小,总分为25分。

在不同的测试场景中,人工接管行为均会被扣除大量的分数,而场景测试未完成,则需扣除全部分数。

据本次大赛总裁判长、同济大学汽车安全技术研究所所长朱西产教授介绍,本次大赛全程限速40km/h以内,总分1000分,他在不超速的情况下驾驶车辆行驶全程所花时间为9分30秒,因此将本次大赛单程限时规定在了20分钟。

“比赛结果让人非常吃惊,”朱西产教授表示,“13支队伍中,只有一支队伍未在20分钟内完成比赛,甚至有4支车队的得分在910分以上,超过了我当时驾驶的得分。成绩最好的一支车队拿到了980分的高分,用时8分30秒,比我还快一分钟。”

他还表示,在特定场景下,自动驾驶汽车的驾驶能力已经超过了人类司机。以测试场景停车场接人为例,正常人类司机打两把方向盘才能驶出的停车场出口,自动驾驶汽车全部一次驶出。

以此为依据,朱西产教授在接受车东西采访时表示,在车路协同的加持下,高等级(L4/L5)自动驾驶最快在近两年就会迎来规模化落地。

需要指出的是,参与本次大赛的多支车队使用了高新兴的车路协同设备,比如武汉大学众向科技车队、汉腾汽车-南昌大学车队以及华南理工大学等自动驾驶车队。

车东西在赛后也试乘了某参赛车队的车辆,这支车队加装了5个毫米波雷达以及一枚前向摄像头,以此实现了L3级自动驾驶。

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▲某L3级自动驾驶车辆试乘

在体验过程中,这款车型在驾驶员不接管的条件下驶过了大部分的测试场景。但由于自动驾驶系统的等级仅为L3,无法应对无车道线的情况,因此在通过信号灯等无车道线路段时,仍然需要驾驶员接管。

在换道方面,这款车型能够实现自动变道,也可通过驾驶员手动拨动转向杆进行变道。

在车路协同设备的应用方面,高新兴的车载单元OBU设备,接入了车辆的感知系统,能够为车辆实时提供路况信息,帮助车辆的决策机构进行更加精准的决策。

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▲某参赛自动驾驶车辆试乘

整体来看,这场大赛可以被视为自动驾驶创企、高校自动驾驶团队与整车厂自动驾驶技术的一次阅兵,期间暴露了不少目前自动驾驶汽车还面临的小问题,但也展示出自动驾驶技术日趋成熟的迹象,“车路协同+单车智能”实现自动驾驶落地,指日可待。

二、车路协同底层赋能 高新兴助力自动驾驶汽车落地

正如前文所言,自动驾驶时代的主流路线正在从“单车智能”迈向“车路协同+单车智能”的协同发展,新的浪潮正在来临。

朱西产教授认为,车路协同技术能够将原来自动驾驶汽车上所需要的2/3的感知设备、计算设备甚至是决策设备搬到路端。这样的结果,就是为自动驾驶汽车迅速减负,让原本造价昂贵的自动驾驶汽车有了快速落地的可能。

在这条路线中,原本复杂完整自动驾驶方案的自动驾驶团队只需要解决单车智能,并预留出车辆与路端设备交互的接口。

而像高新兴这样的车联网解决方案公司,则负责完成“人-车-路-网-云”全方位车路协同设备的部署。

在本次智能网联汽车驾驶大赛中,这样的合作模式已经有了雏形。作为本次大赛的技术支持方,高新兴不仅为大赛设计了完整的车联网技术框架,还提供了从设备、技术、平台、工程建设到安全保障的全栈解决方案。

在车联网技术框架方面,高新兴为大赛设计的框架包含了三个层级:中心平台、智能路侧感知与边缘计算。

1、中心平台

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▲高新兴车联网V2X平台

这一平台是高新兴专为车路协同打造的V2X云平台,可实时呈现搭载V2X设备的车辆、路端设备等运行状况,提供了信息的互联互通、数据融合、标准化、云端协同、仿真测试以及应用接口等能力。

据吴冬升介绍,目前V2X云平台所接入设备的规模还较小,因此使用的都是高新兴自己的私有云,如果规模进一步扩大,高新兴将会考虑和通信运营商合作,使用运营商的云服务来增强自身平台的能力。

2、智能路侧感知

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▲高新兴车路协同路侧RSU单元与激光雷达视频融合

在这一层级,路侧的RSU、信号灯以及车端的OBU设备将会发挥作用,相互之间实现互联互通,路端设备可为车辆提供无线通信服务,构建起路侧交通物联网络。

对应车联网技术框架的三个层级,高新兴分别为本次大赛提供了V2X平台、区间MEC设备、IRE路侧智能化感知设备、RSU路侧单元与OBU车载单元。

有关车路协同设备的成本,本次大赛的部署成本与之前MWC上海时,吴冬升做出的预判有所不同。

其中主要的差距在于IRE路侧智能化感知设备,在之前的方案中,高新兴只在路端提供了路侧单元RSU与边缘计算设备MEC。

为了给自动驾驶汽车提供更强的感知能力、更丰富的路段信息以及更强的路侧运算能力,高新兴创新地开发了IRE路侧智能化感知设备。通过集成摄像头、激光雷达、信号灯、RSU、电源、MEC等多个系统,并进行一体化融合,使其具备了全方位感知、高效计算、高速信息传递等能力。

有关成本的优化问题,吴冬升指出,目前IRE设备的成本主要集中在激光雷达方面。现阶段,高新兴所采用的是32线激光雷达,随着车路协同设备规模化落地,他相信激光雷达最终成本会降到万元级别。届时,车路协同设备的成本将大幅下降。

除此之外,高新兴还在开发下一代IRE设备,将以目前已经成熟的毫米波雷达为主传感器,为高速公路场景提供路端感知能力。

3、边缘计算

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▲高新兴IRE路侧感知及边缘计算画面

这一层级主要是运用了高新兴自演的MEC边缘计算设备,通过这一设备,可将云计算平台从移动核心网络迁移到移动接入网边缘侧,减小移动核心网络的计算与通信负担,并实现更高效的计算。

在本次大赛中,高新兴的MEC设备主要集成在各个路口,部分MEC设备与路侧的感知单元集成,形成了智能化的路侧感知设备,具备了全方位感知、高效计算处理、高速信息传递等能力。

三、高光的自动驾驶产业 幕后玩家走向台前

跳出本次大赛之外,将视角放到更加广阔的自动驾驶产业中,会发现一个有趣的现象。

国际上,自动驾驶领军企业Waymo开始在多地落地Robotaxi试运营,国内,广州、长沙、北京等城市先后出台了允许无人出租车测试的政策,百度、华为、大疆等明星企业先后在自动驾驶领域取得进展。

沉寂了一段时间之后,自动驾驶产业再度迎来了高光时刻。

相较于台前高光的自动驾驶汽车,幕后的车联网、车路协同产业也在风起云涌。

“车路协同+单车智能”已经成为自动驾驶通往未来的主流路线,国内(智能网联)车路协同示范区、先导区先后确立,车路协同标准逐渐形成,国内LTE-V2X技术即将进入预商用阶段。

在这样的阶段,像高新兴这样提供车联网完整解决方案的幕后玩家逐渐走向台前,在自动驾驶产业发挥着越来越重要的作用。在本次大赛中,高新兴不仅为路端提供车路协同设备,还协助自动驾驶车队为车载单元OBU设备进行调试。

通过调试,路端信息通过RSU设备与MEC设备上传到云平台,再由云平台逐级下发,通过MEC、RSU传输到车辆的OBU。OBU接收到路端信息后,可将信息与车辆本身的传感器设备所获得的信息进行融合,形成感知信息的冗余或互补。

据吴冬升介绍,高新兴本次仅用一周时间就完成了生物岛路侧设备与参赛车辆设备的调试工作。短周期的安装时间非常适合路端设备的推广。而在车端设备的推广方面,高新兴也已成功完成标准化协议与数据接口开发,能实现车端的快速部署。

广州自动驾驶产业迎来高光时刻 揭秘幕后玩家高新兴车联网“三步棋”

▲高新兴科技集团高级副总裁、战略品牌总经理吴冬升发言

从这些动作可以看出,高新兴已经在紧锣密鼓地推动车联网与车路协同的落地。从一到两年短期的时间来看,车路协同技术会先应用在ADAS领域,但长远来看,车路协同的落地无疑是在为未来自动驾驶汽车落地创造“智慧路”的条件。

据车东西了解,高新兴目前正在产业、产品、市场三个层进行车路协同技术的布局。

在产业层面,高新兴加入车辆信息服务产业应用联盟(TIAA)、中国智能交通协会、5G自动驾驶联盟等行业组织,参与产品技术相关标准的制定,并与整车厂、Tier1达成合作,打通V2X的产业链条。

在产品与解决方案层面,高新兴是为数不多能够推出同时涵盖较为成熟的LTE-V2X芯片模组与终端产品的公司。与此同时,高新兴此前还发布了城市级商用车联网解决方案,摸索出了一条成熟的产品落地路径。

而在市场层面,高新兴将结合其在智慧交通及车载市场上的成功经验,进一步发展更多车路协同市场。

现阶段是自动驾驶“兵马未至”的阶段,但是车路协同已经实现了“粮草先行”。在自动驾驶到来时,车路协同将会成为自动驾驶领域的“水电煤”,为其提供强大的基础能力。而高新兴这样在车路协同领域技术过硬的玩家,则会成为名副其实的产业基石。

结语:车联网发展加速!高新兴助力自动驾驶落地

在此次智能网联汽车驾驶大赛中,高新兴以技术支持方的身份参与其中,为本次大赛提供了可靠的车路协同系统。新亮相的IRE设备为车路协同的路端提供了强大的感知能力,大幅提升了车路协同系统在自动驾驶汽车感知层面发挥的作用。

从本次大赛来看,车路协同系统已经能够很好地辅助自动驾驶汽车进行路况的感知,部署在路端智能化感知设备中的激光雷达与摄像头相融合,实时监测到通过路口的车辆、行人与其他交通参与者的身份、速度,从而对自动驾驶汽车发出预警。

这样的做法无疑是将一部分车辆上的感知能力转移到了路侧,如果能实现规模化部署,无论是车端感知计算能力的需求、还是自动驾驶汽车的造价都将大幅下降,对于自动驾驶产业成熟有着重大意义。

透过这一视角,高新兴等众多车联网领域的企业,所提供的车联网、车路协同解决方案,正在为自动驾驶的落地贡献自己的力量。