通用汽车未来交通科技日:如何让V2X在中国快速落地?

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创新正在努力把人们从当前的出行烦恼中解放出来。11月3日在“智.创未来交通”科技日上,通用汽车在国家智能网联汽车(上海)试点示范区封闭测试区内首度对外展示了8项V2X技术。这些技术想要实现的是更安全、更便捷和更优化的明日交通。

通用V2X展示

自动驾驶汽车需要“耳朵”和“嘴巴”

在自动驾驶研究的过程中,不少人都问过这样的问题:一辆单凭本地传感器实现无人驾驶的汽车,在下午3点强烈光照下的红绿灯十字路口,能正确识别红绿灯吗?当左侧车道大卡车遮挡范围里突然出现横穿马路的行人,它可以从容应对吗?

面对这些情况,“孤岛式”的无人驾驶会因为摄像头的物理局限性而束手无策,也会在无法预知路口信息时,让车上的人遭遇胆战心惊。除摄像头、毫米波雷达、激光雷达等自主传感器之外,V2X技术被称为车辆的通讯传感器,它被认为是弥补上述场景应用欠缺的感知技术。

通用汽车中国科学研究院院长杜江凌将两类传感器分别比作汽车的“眼睛”以及“耳朵和嘴巴”。自主传感器可以“看见”外部世界,车载智慧大脑再根据自主传感器描绘的样子分析判断环境。而V2X通过通讯技术,让车与车、车与人、车与基础设施等交换信息,类似有一张嘴巴直接与汽车喊话(例如“现在是红灯”、“前方有施工区域”)被听到,与眼睛观察相比是一种更加直接的感知方式。

如果自主传感器能让自动驾驶汽车眼观六路,那么V2X技术就赋予了这辆车耳听八方的能力。

理论上来说,单靠自主传感器和通讯传感器都能实现不同程度的自动驾驶,但实际想要完全代替人类驾驶员,对于技术安全的要求将变得相当严苛。通用汽车即将投放于美国市场的“超级巡航”(Super Cruise)技术,可以基于自主传感器在高速公路,包括其拥挤路况下,解放驾驶员的双手,实现半自动驾驶。

通用汽车全球执行副总裁兼通用汽车中国公司总裁钱惠康在科技日指出,“当车辆可以分享彼此的行车速度、方向以及运行数据等信息时,超级巡航技术的一大优势就体现出来了。”由此可见,技术发展的大趋势是两种传感器互补。通过车端信息融合为自动驾驶汽车提供更加全面的环境信息输入,从而努力接近100%的安全。

V2X需要通用标准

在搭载相关设备的车辆没有形成规模化之前,V2X仍然“英雄无用武之地”。

因此V2X面临的最大挑战,是实现不同车辆间的信息交换,前提是不同车辆和基础设施之间使用一套共同的标准来交换信息。这套标准因国家而异,对应到技术维度,大致分为物理层介质层、传输层、应用层,当三个层次的标准达成一致,才能促成“沟通”。

目前与通讯行业相关的物理层介质层和传输层标准都尚未确定,DSRC、LTE-V等通讯技术在车联网领域的使用还在讨论之中,DSRC技术略趋于成熟。想要在现阶段高效发展V2X技术,主机厂做为环节中的一员,可以通过一个不受通讯技术选择影响的应用层标准,率先在整个链条上开展布局。

目前中国汽车工程学会正在制定智能网联汽车技术路线图,这包含了通信与信息交互平台技术的路线图,三个层次的技术标准正在逐步成型。除了大唐、华为、电科院等通讯企业之外,通用汽车作为主机厂代表之一,牵头了应用层标准的制定,预计在今年年底完成并提交。

应用层标准

上图绿色部分展示了通用汽车参与制定的中国网联汽车技术应用层标准范畴。它定义了数据交互的内容和格式,共用这套标准的车、行人以及基础设施,都可以相互理解对话。同时,通用汽车还参与定义了应用层界面(API)和服务层界面(SPI)。前者可以让第三方开发商更加简便地开发V2X应用,后者可以兼容包括DSRC、LTE-V等在内不同的底层通讯技术。

谈起参与制定应用层标准的初衷,杜江凌给出了这样的回答,“发展都有过程,不能等,总有比现在更好的技术在后头,但我们不要被通讯行业的发展左右进展。”

从小范围测试到真实交通

在已经公开的中国网联汽车技术(V2X)应用层标准中,给出的发展时间表指明到2016年左右,在交互标准的基础上,开展基于V2X的碰撞预警应用研究。

本次通用汽车科技创新日在位于上海嘉定的国家智能网联汽车(上海)示范区举办,现场展示了V2X应用的最新成果。继今年6月国家智能网联汽车(上海)试点示范区封闭测试区开园时成为首个在中国演示V2X的主机厂后,通用汽车这次带来了8项V2X应用,包括:

V2V(车与车通讯)——紧急电子刹车灯预警、交叉路口碰撞预警、前方碰撞预警、盲区预警、换道预警、车辆失控预警

V2I (车与基础设施通讯)——闯红灯预警、工作区减速预警

根据现场工程师介绍,在目前V2X的技术的支持下,已经可以实现车辆在130-160km/h的行车速度下,与方圆300m内的车辆、行人和基础设施通讯。

在接受媒体采访时,杜江凌这样评价V2X技术为汽车行业带来的变化:“V2X淡化了各个厂商的竞争,因为它需要所有人合作完成”。在不久前的2016中国汽车工程学会年会(SAECCE2016)上,基于正在制定中的国家V2X应用标准,通用汽车与长安汽车进行了互联互通测试。主机厂配备不同的V2X设备,实现不同通讯协议的切换和协同,这在国内还是首次。

在发展V2X这件事情上,通用汽车展现了积极进取的态度。在美国率先上市的2017款凯迪拉克CTS将是首款搭载通用汽车V2V技术的车型。现场的工作人员介绍,届时CTS会采用前装方案实现互联,接入车内网络可以获得方向盘、车速等信息,可实现的V2V功能与后装方案比,将会更多更可靠。

小结

在目前标准未定、技术先行的情况下,V2X每个参与者的前进都有机会帮助整个链条联动。早在60年前通用汽车火鸟II概念车的开发团队就曾展望过智能网联技术应用的美好愿景,但受限于当时的无线宽带通讯和GPS定位系统,被暂时搁浅。通用汽车表示,在这些技术已经具备的今天,自己不愿错过机会。根据中国清晰可见的V2X测试和本土标准制定路线图,通用汽车已经率先迈出了一步。

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