自動(dòng)駕駛的發(fā)展

自動(dòng)駕駛并不是21世紀(jì)的產(chǎn)物。

早在1925年，一輛名為“Linrrican Wonder”的汽車(chē)就嘗試用無(wú)線電來(lái)遙控行駛，當(dāng)然，這和我們現(xiàn)在理解的自動(dòng)駕駛還有著較大的差距，但這仍被認(rèn)為是人類(lèi)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中最早的一次嘗試。

此后，汽車(chē)廠商開(kāi)始研究引導(dǎo)式的自動(dòng)駕駛。這種理念是基于路上鋪設(shè)的磁條或電纜發(fā)出信號(hào)來(lái)引導(dǎo)車(chē)輛行進(jìn)，聽(tīng)起來(lái)和現(xiàn)在工廠車(chē)間中的AGV小車(chē)或者地鐵等軌道式交通有異曲同工之妙。其中的代表作有通用的Firebird和法國(guó)雪鐵龍DS。

真正讓自動(dòng)駕駛有了長(zhǎng)足發(fā)展的還是計(jì)算機(jī)和人工智能的出現(xiàn)。上世紀(jì)80年代，美國(guó)開(kāi)始研制軍用機(jī)器人，自主地面車(chē)輛（ALV）計(jì)劃便是其中之一，ALV車(chē)輛上裝配了中大型計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、激光雷達(dá)，能夠在不依靠人工干預(yù)的前提下行進(jìn)，但受困于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，信息處理、視覺(jué)感知都無(wú)法達(dá)到實(shí)際需求，ALV樣車(chē)只能以4.8千米/小時(shí)的速度行駛了0.96千米，后續(xù)計(jì)劃也隨之?dāng)R置。

隨著技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，汽車(chē)廠商在不斷研制自動(dòng)駕駛技術(shù)的同時(shí)逐漸將部分技術(shù)先行應(yīng)用在量產(chǎn)車(chē)上以增強(qiáng)車(chē)輛的安全性，比如1992年大眾Futura概念車(chē)首創(chuàng)的半自動(dòng)泊車(chē)技術(shù)、1998年豐田PROGRES首次搭載的ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)等等。與此同時(shí)，新興互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)從另一維度出發(fā)，紛紛跨過(guò)ADAS階段意欲打造更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛車(chē)輛。谷歌于2009年成立的Google X實(shí)驗(yàn)室便是為了研發(fā)L4/L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛車(chē)輛。百度則從自身優(yōu)勢(shì)的地圖定位、算法、云計(jì)算入手，以Apollo開(kāi)放聯(lián)盟為基礎(chǔ)，與硬件供應(yīng)商和車(chē)企共同開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛車(chē)輛。

2016年是公認(rèn)的自動(dòng)駕駛元年。伴隨著深度學(xué)習(xí)、高精地圖、智能硬件的東風(fēng)，自動(dòng)駕駛領(lǐng)域突破了以往的沉寂，成為汽車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈的風(fēng)口。不僅有特斯拉、長(zhǎng)安、奧迪、拜騰等新舊造車(chē)勢(shì)力的參與，Tier 1供應(yīng)商也強(qiáng)力插足其中，博世、大陸等幕后大佬紛紛披掛上陣，芯片廠商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)自不必說(shuō)，就連生產(chǎn)家電出身的戴森也招兵買(mǎi)馬，想要打造自動(dòng)駕駛電動(dòng)車(chē)。根據(jù)多家廠商的計(jì)劃，2020年將會(huì)有實(shí)現(xiàn)L3級(jí)別高速公路自動(dòng)駕駛功能的產(chǎn)品集中問(wèn)世，而2025年則是決戰(zhàn)L4/L5級(jí)別的關(guān)鍵。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)又是什么

自動(dòng)駕駛概念已經(jīng)不新鮮，另一名詞“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”相信大家也是耳熟能詳。車(chē)聯(lián)網(wǎng)是借助信息通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)、車(chē)與人、車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與云端服務(wù)平臺(tái)全方位網(wǎng)絡(luò)連接的綜合服務(wù)。用一個(gè)更常見(jiàn)的表達(dá)就是V2X（車(chē)聯(lián)萬(wàn)物），其中包含了V2V（車(chē)與車(chē)）、V2R（車(chē)與路）、V2H（車(chē)與人）等等。

在車(chē)企層面，最早涉足車(chē)聯(lián)網(wǎng)的當(dāng)屬通用的安吉星系統(tǒng)，安吉星成立于1995年，兩年后發(fā)布了業(yè)內(nèi)第一個(gè)遠(yuǎn)程診斷技術(shù)，隨后接連推出了虛擬客服、音控免提導(dǎo)航和車(chē)輛安防等服務(wù)，可以看出安吉星的初衷是為了提升車(chē)輛的安全性?，F(xiàn)在絕大多數(shù)的車(chē)企都已開(kāi)發(fā)出了專(zhuān)屬的車(chē)聯(lián)系統(tǒng)，甚至集成了支付、保險(xiǎn)和云服務(wù)等功能。然而這些系統(tǒng)僅僅是形成了一個(gè)個(gè)信息孤島，如何將不同品牌不同系統(tǒng)的車(chē)和設(shè)施連在一起，則需要更高維度的標(biāo)準(zhǔn)和合作。

更安全的駕駛不僅是車(chē)企的目標(biāo)，美國(guó)交通部也為此進(jìn)行了多年的研究，其核心正是IntelliDrive項(xiàng)目（后更名為智能互聯(lián)汽車(chē)研究CVR）。它希望通過(guò)建立機(jī)動(dòng)車(chē)、道路設(shè)施和行人攜帶的無(wú)線設(shè)備之間的互聯(lián)通訊機(jī)制以增強(qiáng)道路安全，DSRC專(zhuān)用短程通訊技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。DSRC由物理層標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11P和網(wǎng)絡(luò)層標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1609構(gòu)成，在此基礎(chǔ)上，美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)（SAE）發(fā)布的SAE J2735和SAE J2945兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。DSRC系統(tǒng)包含了車(chē)載裝置（OBU）和路側(cè)裝置（RSU），二者提供信息的雙向傳輸，RSU再將交通信息傳送至后端平臺(tái)。我們常見(jiàn)的ETC便是這種技術(shù)的直觀體現(xiàn)。DSRC技術(shù)得到美國(guó)政府的大力支持，2016年12月美國(guó)交通部計(jì)劃通過(guò)強(qiáng)制立法讓美國(guó)所有輕型車(chē)在2023年裝配車(chē)用DSRC技術(shù)，歐洲和日本也陸續(xù)跟進(jìn)。車(chē)企中，通用和豐田是DSRC技術(shù)的支持者，恩智浦等供應(yīng)商也推出了基于DSRC技術(shù)的V2X系統(tǒng)方案。

隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，DSRC技術(shù)迎來(lái)了最大的對(duì)手——LTE-V2X。LTE-V2X是由3GPP基于LTE技術(shù)研究而成，它分為L(zhǎng)TE-V-Cell和LTE-V-Direct，前者利用現(xiàn)有的頻譜和基站進(jìn)行蜂窩通信，后者則作為自組織網(wǎng)絡(luò)在小范圍內(nèi)進(jìn)行V2X通信。LTE-V2X得到電信運(yùn)營(yíng)商的大力支持，華為、愛(ài)立信、諾基亞、高通與寶馬、奧迪、上汽等多家廠商成立了5GAA聯(lián)盟。同時(shí)考慮到通信安全和未來(lái)發(fā)展，中國(guó)政府也傾向于LTE-V2X的技術(shù)路徑。

相比較之下，DSRC技術(shù)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，驗(yàn)證時(shí)間長(zhǎng)更為成熟，在網(wǎng)絡(luò)安全方面也先行一步。LTE-V2X的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需投入新的路邊設(shè)施成本更低，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的距離更長(zhǎng)，可平滑演進(jìn)到5G。

5G對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛意味著什么

如果說(shuō)基于4G/4.5G的LTE-V2X還無(wú)法挑起重?fù)?dān)的話，那么5G的商用給LTE-V2X提供了更強(qiáng)大的性能和更多的可能性。與4G主要側(cè)重人與人之間的通信不同，5G形成了端到端的生態(tài)系統(tǒng)。它增強(qiáng)了移動(dòng)帶寬，峰值速率可達(dá)20Gb/s，支持更低的延時(shí)（≤10ms），更高的可靠性（＞99.99%）以及更大的帶寬（每平方公里可連接100萬(wàn)個(gè)終端）。而這些數(shù)據(jù)都意味著更高的安全性，畢竟毫秒級(jí)的延時(shí)對(duì)于一場(chǎng)事故的發(fā)現(xiàn)和處理是有截然不同的意義的。從華為等廠商的測(cè)試結(jié)果來(lái)看，基于5G的LTE-V2X在覆蓋距離、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)方面都要優(yōu)于DSRC，但5G-V2X想要商用，還需經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試驗(yàn)證。

從目前來(lái)看，車(chē)企研發(fā)的自動(dòng)駕駛車(chē)輛仍處于單車(chē)智能的狀態(tài)，沒(méi)有車(chē)聯(lián)網(wǎng)的支持，想要達(dá)到L5級(jí)別的全場(chǎng)景自動(dòng)駕駛幾乎是不可能，更遑論未來(lái)智慧交通的實(shí)現(xiàn)。過(guò)去十年自動(dòng)駕駛和車(chē)聯(lián)網(wǎng)雖然雷聲頗大但雨點(diǎn)甚小，在于基礎(chǔ)技術(shù)仍存在瓶頸，而5G網(wǎng)絡(luò)的商用勢(shì)必為自動(dòng)駕駛和車(chē)聯(lián)網(wǎng)的融合提供更合適的契機(jī)。

如果說(shuō)過(guò)去十年的發(fā)展屬于雷聲大雨點(diǎn)小，那么得益于5G的出現(xiàn)，接下來(lái)十年或許我們將見(jiàn)證整個(gè)汽車(chē)和交通行業(yè)的真正劇變。