车路协同系统,能否带给我们“不等灯”的未来?

  • 2022/06/20
  • 车云网

出门前在手机上预定一辆车,打开门后,一辆车就停在门口,接上你一路畅通无阻地自动行驶到目的地,路上既不会遇到拥堵,也不用等红绿灯,一切井井有条……

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关于对未来自动驾驶的畅想中,我们常常能看到这样「科幻」的场景。不过要实现这种效果,除了车辆临场应变的自动驾驶能力外,车辆与道路基础设施、环境等一系列的协同能力也必不可少,必不可少的这部分就是车路协同技术。

6月 15 日,福特车路协同系统在西安落地,首批开通了西安未央区和雁塔区的近 100 个路口。这是福特车路协同技术继无锡、长沙、广州后,落地应用的第四座城市。

在短期内还无法实现完全自动驾驶的今天,车路协同系统能够在多大的范围内,为我们提供车辆与周围环境实施对话、一路畅通的可能性呢?福特的车路协同技术,能否给我们带来不用等绿灯的未来呢?

车路协同给汽车搭上千里眼和顺风耳

摄像头、激光雷达,各种感知精确的车外传感器,这些智能硬件几乎已经成了一辆智能汽车的标配,帮助车辆实时感知车外发生的一切。

不过尽管我们拥有了当下最灵敏的车载传感器,却依然无法一路畅通地走完一段路:

也许前方路口的红绿灯会被大车遮挡,等我们看到绿灯读秒、想油门踩到底冲一把黄灯,已经来不及了;

也许前方出现了突发事故,等我们收到提醒时,已经身处拥堵之中,来不及掉头改路;

也许路口的绿灯已经亮起几秒,自己却因为走神儿没有发现,以至于被身后长长的车队按喇叭催促…….

这些形形色色的场景,几乎每天在路上都不可避免。再灵敏的传感器,也无法感知到视野盲区的红绿灯和障碍物,更无法预知几十米、几百米外的突发情况。

每当这时候我就会想,在把智能汽车「武装到牙齿」的同时,如果能帮它开个「上帝视角」,提前预知前方情况就好了。这种「预知」红绿灯读秒、前方道路上突发情况技术,就是车路协同。

车路协同系统基于现有商用 4G 蜂窝网络的通信模式,通过车辆、智能基础设施以及城市交通云控平台之间的互联,实现「车-路-云」双向通信。

这种模式下,车辆可以将周围拥堵信息、实时路况等,通过路侧智能基础设施传输到智能网联云控平台,云平台又可以将实时更新的信号灯数据、车流量信息、绿波信号、事故信息等,传输到路上行驶的其他车上,在仪表盘、中控屏上给出提醒的图像甚至声音播报。

每一辆搭载了车路协同系统的车辆、每一个路侧智能基础设施,就像千里眼和顺风耳一样帮你探知前方的情况。

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比如,将前方路口红绿灯的倒计时秒数显示在仪表盘上,并且能够给出一个顺利通过绿灯路口的绿波车速提示,当你排在路口第一位时,不用担心因为发呆走神儿错过了绿灯亮起,被后车嘀嘀嘀的提醒,因为系统会在绿灯亮起前提醒你。

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车路协同系统会根据信号灯的变化时间和到下个路口的距离计算出一个「绿波车速」,以这个车速行驶就可以避开前方的红灯,畅通无阻地驶过路口。

试想一下,如果每个路口都能以「绿波车速」通过,岂不是可以一路绿灯了?

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当然,这只是理想状态,实际路况远比想象复杂,当前方开始拥堵或者遇到突然变道的车辆时,我们可能想按照建议的绿波车速行驶,也是心有余而力不足了。

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车路协同系统在给出红绿灯提示、提高出行效率的同时,也在一定程度上缓解了开车的压力。很多时候,我们开车的疲惫不只来自于对周围车辆、行人的时刻警觉,也来自于对前方未知的焦虑:焦虑自己是否能赶上下一个绿灯,焦虑上班的路上是否会遇到突发的拥堵……

这种担忧增加了驾驶的压力。车辆对于前方肉眼看不到的信息的预知,就在一定程度上缓解了这种压力,比如提前告诉你前方绿灯的倒计时、提示绿灯的起步、前方是否有突发拥堵等等。

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目前,目前福特车路协同技术能提供的六大功能和具体体验,除了前边提到的红绿灯读秒提醒、绿灯起步提示、绿波车速外,也提供闯红灯预警、道路信息播报、电子路牌等提醒,将前方可能出现的「担忧」通过仪表盘、中控屏、语音播报告知驾驶员。

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为了提升使用体验,福特根据国内用户使用习惯研发和优化,对于不习惯频繁提醒的用户来说,也可以根据个人驾驶习惯进行灵敏度调整、声音提醒开启/关闭等个性化设置。

实现车路协同的,不只是车与路

绿灯预警、绿灯起步、电子路牌、拥堵提示……可能会有人说,这些功能在导航软件中也有提醒,跟车路协同的提示有什么不一样呢?

由于手机导航软件无法与车辆高度集成,因此无法对车辆的决策做出影响;在L3以及L4级自动驾驶中,是无法辅助车辆做出决策的。

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相比之下,「车-路-云」模式通过车辆—路测基础设施—城市智能网联云控平台的联动,能够实现远距离的信息传输。既可以第一时间提醒前方突发事故和拥堵,也可以配合高精地图对前方一公里外的红绿灯进行实时检测,甚至根据当前交通情况,给出绿波车速的建议。

目前,福特在西安、无锡、长沙、广州等地落地的车路协同系统采用的就是「车-路-云」模式。

这种模式下除了能为用户提供实用的信息外,也让车路协同技术的商业化落地相对容易。

一方面,车辆与当地城市智能网联云控平台的联通,保障了数据运营的可靠性。

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所有搭载车路协同系统的车辆将数据脱敏后,上传到云平台,再由云平台结合红绿灯信息等,统一将提示下发,让车辆、道路基础设施、城市管理平台、骑行者和行人通过各自的通讯设备共享当前状态、行动意图等信息。借助云平台这个明确的数据运营主体,车辆对于车路协同数据的交互和接入都相对容易和可靠。

不过,要实现「车-路-云」模式的车路协同,不仅需要车辆与道路基础设施的合作,而是一项庞大的系统工程。不仅需要车辆足够「聪明」,具备信息实时同步和接收的能力,也需要路侧基础设施具备通信能力。为此,西安累计完成主城区 1341 处路口信号灯智能化改造,可提供路况实时数据。

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在智慧的车和聪明的路之外,车路协同系统更需要城市智能网联云控平台和道路基础设施数据明确的运营主体,这就需要车企做巨大的协调工作。福特中国智能网联产品交付高级经理范衡告诉 GeekCar,在车路协同技术落地过程中,解决每个城市数据归属权和相关运营问题,兼顾城市运营主体、主机厂、合作伙伴以及用户权益的最大化,是在技术方面之外最大的难点。

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我们常说「不计较一城一池的得失」,不过对于车路协同系统来说,一城一池的落地都至关重要,每一次系统间的协调都是新的考验,需要巨大的前期投入,也需要合作伙伴的配合。

另一方面,这种前期的巨大投入相应地也带来了回报,「车-路-云」模式下的车路协同技术降低了车辆对智能软硬件的依赖,让用户能够以更低的门槛体验到智能化带来的便利。

以福特为例,车路协同系统的实时信号灯数据和路况信息通过数据平台传递,目前在新一代蒙迪欧、全新一代福特 F-150 猛禽、EVOS、Mustang Mach-E、锐界 PLUS 以及全新探险者等六款量产车型全系标配;后期车路协同系统在其他城市应用后,车辆也可以通过 OTA 升级接入。

车路协同与单车智能是对手还是队友?

不知道什么时候开始,车辆的智能驾驶能力、传感器甚至智驾芯片,都成了衡量一辆车智能化水平的指标。单车智能化成了大多数车企发力的重点。相比之下,在不少人眼中,车路协同似乎站到了单车智能的对立面:当车辆足够智能时,我们还需要车路协同么?

道路上行驶的智能汽车并不是一个个互不干扰的独立个体,如果说单车智能考验的是车辆对于路上突发状况的感知、判断、决策能力,那车与车、路、行人之间的协同配合就像是未雨绸缪的准备。

当车辆智能化水平提高,甚至掌握了驾驶的主动权时,每一次出行都像是对于智能汽车的大考,考验的既是智能化技术,也是系统能力。面对一场「大考」,临场发挥和提前筹谋都必不可少,就像单车智能与车路协同缺一不可一样。如今看来平行线上的两条技术路线,其实是自动驾驶路上的队友。

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当然,现阶段单车智能水平的限制,车路协同系统的有待完善,使得严谨的车企更希望把车路协同系统的信息用作引导和建议,将决策的主动权交给开车的人类。但是这并不影响大家对于未来,车路协同协同融入车辆驾控决策权的思考。

对此,福特也对车路协同系统未来的新功能和新场景给出了设想。比如,计划拓展高速场景,在高速路段对前方事故实时预警、与 5G 结合对前方事故实况直播,检测到高速路面散落物后提示后方车辆危险等。

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未来,随着车路协同技术与高级驾驶辅助系统的融合,车路协同技术也将参与到 L3\L4 级自动驾驶中去,提供更多的车辆控制引导。也许,可以在路口给出绿灯亮起提示的同时,主动控制车辆起步;在城市领航辅助下,主动将车速控制在绿波车速控制,让车辆更高效地行驶;甚至未来与 L4 级自动驾驶融合,实现完全无人驾驶……

当然这些美好的设想,都需要车路协同与单车智能的默契配合。

最后

一年多前,福特车路协同技术在无锡和长沙开启应用,这也是国内首次采用「车-路-云」网络模式实现车路协同技术量产应用;如今车路协同系统在西安落地,已经是第四座城市。

四座城市的相继落地应用,让我们看到了车路协同技术在一座座城市的「攻城略地」;也看到了汽车向着智能化前行的又一步,不仅仅再依靠智能汽车的单打独斗,而是借助了智慧基础设施的力量。

试想一下,当车路协同系统大规模落地普及,与车辆自身的智能驾驶高度融合时,文章开头设想的那种一路绿灯、畅通无阻的畅想是不是也就不远了?


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