可以說,V2X的時(shí)代已經(jīng)來臨。X是已知的,也是未知的。已知的X包括P(人:People),I(基礎(chǔ)設(shè)施:Infrastructure),R(路,Road),V(Vehicle)。而未知的A(所有事物:Anything),則在快速的開發(fā)設(shè)計(jì)中。
但是有一個(gè)問題,那就是如今網(wǎng)絡(luò)上如此多的V2X資料,作為一個(gè)工程師需要從那方面開始談?wù)揤2X呢?至于網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議之爭(zhēng),無論是DSRC,還是LTE-V,筆者認(rèn)為這些有道理,但是都有些脫離用戶,用戶并不關(guān)心連接的方式如何。筆者認(rèn)為,萬物互聯(lián)的方式不一定要固定,通過攝像頭,傳感器獲取信息也算是互聯(lián)方式的一種。筆者會(huì)根據(jù)用戶的需求來探討那個(gè)X是最容易實(shí)現(xiàn)的,那個(gè)X為自動(dòng)駕駛打下基礎(chǔ),那個(gè)X與普通用戶的生活息息相關(guān)。
V2V
那就先說最先容易實(shí)現(xiàn)的V2V(Vehicle to Vehicle)。為什么說V2V是最容易實(shí)現(xiàn)的呢?這里可能并不是非常準(zhǔn)確的描述,因?yàn)檫@個(gè)V2V可實(shí)現(xiàn)性是相對(duì)于同一個(gè)品牌。而一個(gè)國家內(nèi)所有品牌的車輛都實(shí)現(xiàn)V2V,可能需要國家層面統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),這里不做描述。
說到V2V,最普遍的應(yīng)用場(chǎng)景是在城市街道,高速公路中,車輛之間可以相互通信,發(fā)送數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)信息的共享。這樣的數(shù)據(jù)包括:車輛的時(shí)速,相對(duì)位置,剎車,直行還是左拐等等所有與行駛安全的數(shù)據(jù)提前提供給周圍的車輛,這使得周圍的車輛都能夠預(yù)判到其他車輛的駕駛行為,從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的安全策略,從而提升行駛安全,為半自動(dòng)駕駛、自動(dòng)駕駛提供數(shù)據(jù)支撐。
上圖非常生動(dòng)的描述了V2V的原理。最簡單的例子是奔馳Actros系列生產(chǎn)的卡車,都配備了奔馳開發(fā)的公路試點(diǎn)連接軟件。在行駛過程中,3輛卡車通過V2V技術(shù)自動(dòng)排成一排。第一輛卡車收集道路數(shù)據(jù)和自身控制數(shù)據(jù),在0.1s的時(shí)間內(nèi),通過WIFI傳給后面的兩輛卡車。因而實(shí)現(xiàn)駕駛同步,加速和剎車,直行和轉(zhuǎn)向。因而后面的兩輛車可以實(shí)現(xiàn)車輛跟隨,無需駕駛員,節(jié)省了大量的成本。當(dāng)然,未來的V2V肯定不能只實(shí)現(xiàn)如此簡單的功能,但是這是V2V最初的雛形。
V2V車輛不僅容易實(shí)現(xiàn),而且能夠提升駕駛的安全性,也會(huì)兼顧運(yùn)營效率。這是V2V最容易實(shí)現(xiàn)的三個(gè)支點(diǎn):
可實(shí)現(xiàn)性:在同樣品牌車輛上只是增加一個(gè)T模塊或者V模塊,提供軟件算法就可以實(shí)現(xiàn)。
安全性:V2V技術(shù)可以作為ADAS功能模塊,可以降低車輛的事故率;
運(yùn)營收益性:V2V為整車廠帶來了另外的運(yùn)維模式,即自由有效建立智能車隊(duì),規(guī)劃路徑,降低油耗,提升營運(yùn)收益。
筆者認(rèn)為DSRC專屬無線頻率(5.9GHz頻段內(nèi)的75MHz頻譜,美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)在1999年專門為智能交通系統(tǒng)(ITS)所分配的)非常適合V2V。
V2R
接下來要說的是V2R(Vechile to Road)。許多人希望將V2R歸為V2I的一部分,但是筆者認(rèn)為通過需求和可實(shí)現(xiàn)性來看,V2R應(yīng)該單獨(dú)劃分出來,作為半自動(dòng)駕駛和自動(dòng)駕駛更快實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部分來對(duì)待,盡快實(shí)現(xiàn)V2R。
V2R需要分為兩種場(chǎng)景,第一種是高速公路,第二種是城市道路。高速公路是第一步,而城市道路需要在其基礎(chǔ)上,對(duì)城市道路中的增加標(biāo)識(shí)的識(shí)別后,實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)判斷和數(shù)據(jù)通信。
高速路上的V2R相對(duì)來說比較容易。首先是標(biāo)識(shí)明確,沒有人行道,紅綠燈,行人等復(fù)雜路況因素的影響,只需要識(shí)別高速路中與車輛行駛和高速公路出入口標(biāo)識(shí)等就可以了。其次高精地圖已經(jīng)提前布局高速路。高精地圖能夠精確到厘米級(jí),對(duì)于車輛的路線規(guī)劃和自動(dòng)駕駛有著的很大的幫助。有了高精地圖的支撐,V2R的交互就會(huì)相對(duì)變少,處理起來更加方便。最后,就是盡快實(shí)現(xiàn)V2V也能夠助力V2R的快速開發(fā)。因?yàn)槊恳惠v車都可以共享采集到的道路信息,并將這個(gè)信息傳遞到云端,促進(jìn)道路信息的合理化和完善化。
而對(duì)于城市道路來說,需要處理的信息就要更多一些,這也就要求車輛采集的信息更多,處理能力更強(qiáng),同時(shí)對(duì)于V2I和V2P都有關(guān)聯(lián),是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)的最困難的障礙??赡軐S械慕煌肪€或者是公共交通才是未來人類出行的主要方式,是值得探討和深度調(diào)研的。
V2R現(xiàn)在通過毫米波雷達(dá)和攝像頭進(jìn)行開發(fā)的方案很多,再輔助高精地圖和云端支持,只要實(shí)現(xiàn)V2V,半自動(dòng)駕駛和自動(dòng)駕駛在高速公路上實(shí)現(xiàn)并不遙遠(yuǎn)。
V2I
然后讓筆者帶領(lǐng)大家了解一下V2I。還是如開篇所說,這里的I不是指電信基礎(chǔ)設(shè)施,而是指車輛行駛過程中遇到的所有基礎(chǔ)設(shè)施。這包括紅綠燈,公交站,電線桿,大樓,立交橋,隧道等等一切人類的建筑設(shè)施。V2I通信功能具體將采用車載智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的760MHz頻段,使用該頻段可以在不影響車載傳感器的情況下實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)實(shí)施與車輛之間相互通信功能,從而獲取得到必要的關(guān)鍵信息。在交叉路口能見度較差時(shí),V2I通信系統(tǒng)就可以接收到紅綠燈的信息,并通過V2V和V2P系統(tǒng),接收到車輛和行人的信息,匯總提交給車腦(AB)系統(tǒng),車腦通過車載操作系統(tǒng)(AOS)分析處理,控制汽車?yán)^續(xù)行駛還是繼續(xù)等待。
2014年紐約的曼哈頓和布魯克林行政區(qū)已經(jīng)率先開始試點(diǎn),交通信號(hào)燈已經(jīng)裝備了V2I硬件,超過1萬輛城市交通工具已經(jīng)裝備了V2V設(shè)備。此外在聲明中,美國交通局將投資1700萬美元至Tampa公司,借助V2V技術(shù)盡量減輕上下班高峰擁堵。
協(xié)同式環(huán)境感知系統(tǒng),筆者認(rèn)為除了車載智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的760MHz通信頻段,LTE-V(基于LTER14技術(shù)為基礎(chǔ)(4G/5G),包含LTE-V-D和LTE-V-Cell兩大技術(shù),處于標(biāo)準(zhǔn)制定的關(guān)鍵階段)中的LTE-V-D也是實(shí)現(xiàn)V2I的有效工具。因?yàn)樗蠭(基礎(chǔ)設(shè)施)都不是需要移動(dòng)的,搭載一個(gè)I模塊實(shí)現(xiàn)短距離的通信,能夠讓車輛接收到即可。車輛再輔以當(dāng)前通信4G/5G、衛(wèi)星定位BDS/GPS技術(shù),便能夠有效的工作。
V2P
最后讓筆者撓撓腦袋,“白頭搔更短”,因?yàn)閂2P才是與每個(gè)人息息相關(guān)的技術(shù),而且也不僅僅是技術(shù)的問題,還會(huì)上升到國家、社會(huì)、隱私、道德層面,因而變得非常難以實(shí)現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)中搜到的資料,也巧妙而隨意的一筆帶過。
事實(shí)上,V2P并沒有想象中那么復(fù)雜。畢竟,如今人手一部手機(jī)的時(shí)代已經(jīng)來臨。無論是手機(jī),尤其是可穿戴設(shè)備,都可以客串本文中提到的P模塊,實(shí)現(xiàn)和車輛中V模塊的交互通信。
那么P模塊應(yīng)該使用什么呢?筆者認(rèn)為LTE-V中的LTE-V-Cell是實(shí)現(xiàn)V2I的有效工具,因?yàn)樗蠵(活動(dòng)的人,人只有活動(dòng)才有意義)都是需要隨時(shí)移動(dòng)的,搭載一個(gè)長距離隨時(shí)可以互聯(lián)的模塊才能夠保證車輛能隨時(shí)接收到。車輛再輔以攝像頭,雷達(dá)傳感器等識(shí)別技術(shù),便能夠有效的實(shí)現(xiàn)V2P。
總之,對(duì)于傳統(tǒng)車企來說,V2X不能一口吃成胖子,而是一步一個(gè)臺(tái)階的走好每一步。先規(guī)劃企業(yè)內(nèi)部的V2V(車內(nèi)配置V模塊和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議),然后取其優(yōu)推向所有的整車廠;然后在高速路上實(shí)現(xiàn)V2R(車內(nèi)配置攝像頭、雷達(dá)傳感器和高精地圖);接下來和國家一起,對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)V2I(基礎(chǔ)設(shè)施中安裝與車內(nèi)配置的V模塊通信的I模塊);最后全民意識(shí)到自我保護(hù)和自我識(shí)別的重要性,如同人人一部手機(jī)一樣,完成V2P(每個(gè)人穿戴中配置了與V模塊和I模塊通信的P模塊),全民可聯(lián)。那樣,實(shí)現(xiàn)V2A(Anything),半自動(dòng)駕駛和自動(dòng)駕駛就水到渠成了。





