无人驾驶汽车的中国探索

无人驾驶正面临着冰火两重天。

一方面,市场对无人驾驶有极高的预期,有机构预测仅中国市场就有万亿计的规模。造车新势力、传统车企、老牌互联网企业、初创企业纷纷入局,寻找切一块蛋糕的机会。

另一方面,无人驾驶的前景迷茫。落地难,实际应用效果不理想。加之当前的经济下行周期,无人驾驶似乎正在经历寒冬。

遭遇瓶颈期,几乎是所有创新领域都会面临的阶段。寻求突破瓶颈的路径,也是所有创新领域面临的必然课题。

在中国,这个课题,有一个可行的答案。

智能网联:无人驾驶的中国方向

汽车驾驶,都是感知、决策和控制三个环节。

而无人驾驶,就是用传感器替代人眼和耳朵来管制,用计算平台替代大脑来决策,用电控执行系统替代人的手脚来控制车辆。

从技术上讲,无人驾驶是传统汽车+智能传感器+人工智能计算平台的整合。

但从真正实现无人驾驶的技术路线上讲,无人驾驶的重点不是在一辆车上取代司机的作用,而是让一辆车可以自动化的形式。因此,中国提出智能网联汽车,以车路协同方式实现自动化驾驶,才是无人驾驶更可行的方向。

一辆具有智能化感知、决策和控制系统的汽车,在实际行驶道路上,很难达到理想状态。在复杂的道路环境中,智能汽车的算力和响应速度,可能无法满足实际交通环境需要。

但如果智能汽车与智慧道路联网,通过不属于道路上的边缘计算,与智能汽车自身的算力配合,则更可能实现安全可控有效的交通。而大量的行驶数据在云端汇总并分发,以云计算指挥交通,则能进一步优化自动化驾驶。

所以,业内人士称,智能网联汽车才真正诠释了自动化驾驶的精髓。

以智能汽车为终端,以智慧道路的边缘计算和车联网设备为协作结点,以云计算为统合指挥,这种云-边-端的分布结构,是中国无人驾驶的路径和方向。

在这个体系下,云计算负责规划从出发地到目的地的最优路线,发送给智能车辆,从而实现交通网络的统合管理。在道路上,车辆与车辆之间的协调,则依靠分布于智慧道路上的边缘计算节点管理,就像一位永不疲劳的交警,确保各智能车辆不会发生碰撞,有序通行。而需要快速响应的突发情况,则发挥本地计算速度快的优势,由智能车辆本身完成。

这降低了智能车辆本身的算力要求,但利用了智能车辆快速响应的优势。将不需要快速响应但需要大量计算的部分,部署到边缘侧或云端,利用边缘侧和云端的算力优势,从而使云-边-端发挥各自优势,实现协同管理。

在不久前举办的中关村科学城智能网联汽车创新论坛上,清华大学自动化系张毅教授指出,车路协同才是未来中国智能网联汽车产业的关键方向。中国电动汽车百人会秘书长张永伟先生表示,未来中国将构建智能化道路的道路网、基于5G网络的车联通讯网和对应的位置网和内容服务,形成道路网+车联网+位置网的三大基础设施,以构建智能网联汽车的应用环境。

这条技术路线,比开发具有极高算力和反应能力的智能汽车更简单高效,实际应用也更安全可靠。

智能网联的中国优势

智能网联汽车这条路,更适合中国的优势。

在欧美国家,智能网联汽车和车路协同的路线并非难以想象,但如此大面积的基础设施改造,难度比开发智能汽车更大。

但在中国,集中力量办大事和彼此协作的传统,却可发挥优势。

智能网联汽车是一条极其复杂的产业链,跨越数个领域的十余个行业,全球范围数百家企业。用于感知的摄像头、激光雷达、超声波雷达等,汽车通讯方面的车联网、高精度地图等,决策中的算法、芯片及平台等,还有实现汽车控制的制动、转向、油门,甚至照明等等,涵盖方方面面,极为庞大。其中,负责决策的算法和芯片与每一个领域相互协作,必须与其他层级和配件实现高度配合,每个领域都须统一和完美配合,不能出错。

其他体系出点Bug,最多带来不便,智能网联汽车出现Bug,就是关乎人命的安全事故。目前,整个产业都处于摸索和试错的阶段,因而看起来前路迷茫。

突破这个瓶颈,必然需要各企业的整合协作。美国以企业联盟形式合作,而在中国,智能网联企业不仅仅是智能汽车,还涉及到5G通讯网络、云计算、大数据等一系列前沿信息和通讯技术,更需要顶层设计和整合协同。

目前,依托政府顶层设计,正以产业园为载体,推动科研机构、第三方智库与不同行业企业之间的协作。比如,海淀区已在中关村环保园建设自动驾驶示范应用场景,一期项目已于10月底以前完成建设。示范应用项目突出技术创新、模式创新和协同创新。园区同时部署了LTE-V、EUHT两种标准的车路协同设备。千方科技、新岸线等多家企业在园区中建设部署了车联网设施、仙途科技智行者的无人清扫车、京东和白犀牛的低速无人配送车、东风5G自动驾驶小巴等多家企业的智能网联汽车已经在园区内开始测试。后续,英特尔研究院、地平线将参与园区智能感知、边缘技术等技术测试与应用。启明星辰和神州绿盟将参加车联网安全防护的技术测试。

据海淀区副区长李俊杰表示,海淀区在信息、技术、人工智能、智能网联等多个方面有着良好的产业基础和资源优势,拥有一批源头创新的高校院所,一批国家重点实验室,汇聚一批全球顶尖的科研产业领军人才和创新人才,为产业发展提供了原始创新能力支撑。

这种以产业园为载体的发展模式在全国各地均有实践。这种实践联合起来,将促成企业形成协作联盟,并逐渐找到更清晰的技术路线和产业标准,推动智能网联汽车形成突破。

智能网联汽车横跨多个产业。于经济而言,能带动多个产业的发展,成为新的经济增长动力,于技术而言,涉及十几个创新技术领域,可以说是当今科技的集大成者,也是芯片、操作系统和5G通讯技术等创新技术的落地方向。

因此,智能网联汽车是未来中国创新发展的重中之重,也是符合中国优势和中国路径的产业方向。尽管眼前的道路依旧坎坷,但中国的优势,始终是中国企业的“杀手锏”,将助力中国智能网联产业的崛起和腾飞。