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自动驾驶落地,先有路还是先有车?答案已经揭晓

作者:华一汽车科技    来源:www.itas-hk.com    发布时间:2020-07-03 11:46    阅读:

自动驾驶目前热门的商业化落地方向,就是限定区域场景下的L4自动驾驶应用,包括各种园区、矿区、港口、景区等低速自动驾驶场景,市场前景最广的是干线物流、RoboTaxi,但短期内还将会处于小规模、小范围内示范、体验的阶段。
 
对于自动驾驶技术而言,干线物流、RoboTaxi这类应用场景,是能够最大化的发挥自动驾驶的价值。但在当前,技术上还存在非常大的坎,单车智能无法在可靠性、成本、安全方面给出满意的答卷。
 
通过5G V2X的技术,单车智能的感知不足,可以得到路端、远端的协助,在感知确定性方面可以提供直接的帮助。因此通过高速通讯网络、路侧设施的辅助,实现自动驾驶的落地,被业界认为是能够更早实现的一条路。
 
自动驾驶
 
这一天,可能会在中国首先出现。
 
公路的智能化改造
4月26日,交通运输部发布了《公路工程适应自动驾驶附属设施总体技术规范(征求意见稿)》,该规范是由交通运输部公路科学研究院主编,规定了公路工程适应自动驾驶附属设施的总体技术要求。
 
包括:总则、术语与缩略语、总体架构、高精度地图、定位设施、通信设施、交通标志标线、交通控制与诱导设施、交通感知设施、路侧计算设施、供能与照明设施、自动驾驶监测与服务中心、网络安全。
 
起草单位除了清华、同济、长安等大学,还有华为、千寻、高德、百度、启迪云控,阿里巴巴等公司。
 
公路工程适应自动驾驶,一方面是5G在国内快速的发展,让C-V2X车路协同有了全面发展的基础,在基础道路设施升级改造的过程中可以一并规划建设,或者预留空间,另一方面,高精地图也能借此机会实现全国道路网的精度升级改造。
 
这从参与起草规范的单位可以看出,既有国内传统的5G通讯相关制造商,也有传统图商。诚然,获益最大的恐怕还是目前迟迟未能破局的自动驾驶。
 
服务自动驾驶
高速公路和一级公路的交通环境相对封闭、路面结构更平整、道路线型更平顺,相比其它等级的公路,更有利于车辆实现部分或完全自动驾驶功能,并且高速公路和一级公路的安全设施和管理设施更加完备、更易于升级改造。
 
考虑自动驾驶的发展阶段、技术经济性等方面的因素,当前阶段宜首先从高速公路和一级公路的自动驾驶专用道以及自动驾驶专用公路方面进行技术规范。 
 
公路的改造中,除了传统的与自动驾驶相关的设施有高精度地图、定位设施、路侧计算设施等,还要对道路的设计进行重新规划。原本道路的设施都是面向人类驾驶员,现在需要面向自动驾驶系统。
 
公路适应自动驾驶的内容,分为中心端设施、路端设施两类。中心端设施主要包括自动驾驶监测与服务中心、高精度地图;路端设施主要包括定位设施、通信设施、交通标志标线、交通控制与诱导设施、交通感知设施、路侧计算设施、供能与照明设施。网络安全软硬件设施在中心端与路端均应部署。
 
这里面,自动驾驶监测与服务中心会与其他所有设施进行数据的交互,实现相应的功能。此外,各个设施之间业务需求,再进行独立的信息交互。
 
比如路侧计算设施通过通信设施与自动驾驶车辆建立网络联接,与自动驾驶车辆进行信息交换。定位设施与自动驾驶车辆建立网络联接,为自动驾驶车辆提供其所需的定位信息。
 
交通感知设施向路侧计算设施传输需要进行本地处理的监测数据,不与自动驾驶车辆直接交互。 
 
高精地图
高精度地图由静态数据和静态数据图层、动态数据图层构成。
 
动态数据图层是指高精度地图用以存储实时动态数据的框架结构,在高精度地图未投入使用前,该框架结构内不包括实际应用数据。
 
高精度地图通过动态数据图层接口接入各类动态交通数据,并将各类动态交通数据存储于动态数据图层,用以支持场景可视化等应用。
 
静态数据应包括道路数据、车道数据、道路设施数据。
 
高精地图应能够包含交通基础设施建设规范所定义的交通标线、交通标志、交通护栏等基本交通构成要素。车道边缘线、车道分界线、车种专用车道线平面位置的绝对精度高于 1 米,每 100 米相对误差不超过 0.1 米的电子地图。
 
定位设施
定位设施包括高精度定位设施和路侧辅助定位设施两类。
 
高精度定位设施由基准站系统、数据传输与综合处理系统、服务数据播发系统构成。应能够基于北斗卫星导航系统发射的导航信号进行卫星导航增强信息(以下简称“增强信息”)的生成与播发。
 
在隧道等 GNSS 信号受遮挡的环境中,应增设路侧辅助定位设施。辅助定位设施应能够在辅助定位服务范围内提供相对定位精度高于10m的定位服务。
 
依靠惯性导航的自动驾驶车辆在行驶过程中会持续累积定位误差,当定位误差超过 10m 时,各类基本定位导航功能就无法保证正常运行,需要辅助定位系统对其进行精度更高的校准,以消除累计误差。
 
通信设施
通信设施包括直连通信的路侧通信设施和其他各类公路通信设施。路侧通信设施的直通短程通信用于车路通信,考虑到当前业务主要以信息推送为主,因此至少应支持广播。
 
直连通信的路侧通信设施(以下简称“路侧通信设施”)应由通信子系统、定位时钟同步子系统、数据处理单元和天线构成。
 
还有用于高速公路、一级公路上的 NB-IoT 基站的相关技术要求按照《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)基站设备技术要求》(YD/T 3335)执行。 
 
路侧通信设施在高速公路和一级公路直线路段,有效通信范围直径不低于320米。路侧通信设施与车辆在视距条件下的有效通信距离应不小于300m,丢包率应不大于5%。 
 
注:根据3GPP通信业务模型评估,安全通信距离为相对车速*4s。车速按照 140km/h进行要求(大于高速限速 120km/h), 对向行驶车辆的相对速度上限对应为280km/h,计算后的距离为311.1m,取上限为320m。
 
交通标志标线
主要分为适应自动驾驶公路的交通标志标线分为两种类型,实体交通标志标线和数字化交通标志标线。
 
实体交通标志标线设置在道路上用规定的图形、符号、文字、线条、立面标记、突起路标等形式表示特定管理内容和行为规则的交通设施。
 
数字化交通标志标线将交通标志标线承载的交通规则、道路状态等信息转化为更易于机器辨识的数字信息,并以信息化的手段进行发布或传输的交通设施。 
 
交通控制与诱导设施
适应自动驾驶的交通控制与诱导设施应将公路交通控制与诱导信息转化为更易于机器辨识的数字化信息,并以联网的方式发布或传输公路交通控制与诱导信息。 
 
适应自动驾驶的交通控制与诱导设施应具备以下通信接口:
 
1、可与自动驾驶车辆联网,可通过无线通信网络向车辆发布交通控制与诱导信息。
 
2、可与路侧计算设施联网,可接收路侧计算设施发出的交通控制与诱导信息,将该信息发送给自动驾驶车辆。
 
3、可与自动驾驶监测与服务中心联网,可接收自动驾驶监测与服务中心发出的交通控制与诱导信息,将该信息发送给自动驾驶车辆。 
 
交通感知设施
适应自动驾驶的交通感知设施应能分别实现交通流检测、交通事件检测、基础设施状态监测、交通气象监测、交通参与者感知等功能,也可多种设备融合实现上述检测功能。 
 
适应自动驾驶的交通感知设施应具备联网通信功能,能够将其感知的交通信息采用有线或无线组网方式发送至路侧计算设施或自动驾驶监测与服务中心。
 
适应自动驾驶的交通感知设施的部署应符合下列基本要求:
 
1、可选择合适的路侧、车道设施,如路侧立柱、灯杆、门架、立交桥、人行过街天桥等位置部署交通感知设施。
 
2、同一路段设置多个感知设施时,应注意设施间距,以避免设施之间相互干扰。
 
3、交通感知设施的感知区域内不应该有明显遮挡,如:钢筋混凝土建筑物、金属构件、植物等。
 
4、应保证设施安装支护结构的稳定性。
 
路侧计算设施
路侧计算设施由数据处理与控制单元、数据存储单元、通信接口构成。路侧计算设施根据与其对接的其他公路附属设施的数量,可分为节点路侧计算设施、区域路侧计算设施和广域路侧计算设施。 
 
路侧计算设施应支持第三方应用、模型和算法的快速部署。其中的应用、模型和算法应支持与中心端的协同运行和数据互通。
 
应具备对摄像机、雷达、气象站等独立感知设备的数据处理与分析结果上报功能。应具备高精度地图静态数据的远程调用和本地存储功能,并支持地图数据与其他接入该设备的路端感知数据的融合处理。
 
路侧计算设施根据实际情况选择部署在路侧现场或自动驾驶监测与服务中心。区域路侧计算设施部署于路端,间隔宜不大于10km。广域路侧计算设施部署于路端或中心端,路端部署间隔宜不大于30km。
 
供能与照明设施
适应自动驾驶的公路沿线布设了大量的用电设备,设备运行状态管理是保障前端-车-后台信息交互的重要因素。应根据公路等级、交通量等因素,在公路沿线服务区(站)建设车辆充电、加油等供能设施。 
 
适应自动驾驶的公路照明设施应选用高光效、节能型灯具。户外灯具的防护等级应不低于 IP65。宜根据交通量变化、天气状况、突发应急事件等不同工况,制定动态调光方案、远程管理策略。
 
自动驾驶监测与服务中心
 
自动驾驶监测与服务中心的信息化系统主要由数据管理系统、感知数据融合系统、数据分析系统、信息发布系统、数据交换系统、监控管理系统、运营管理系统、决策控制系统、信息安全系统与高精度地图数据系统等构成。
 
自动驾驶监测与服务中心与公路路侧设施、自动驾驶车辆、第三方数据平台进行信息交换,实现路网管理、自动驾驶信息服务等功能。
 
自动驾驶监控与信息服务中心的主要功能是通过一系列的附属设施实现对公路的运营管理和自动驾驶车辆的信息服务。新建的自动驾驶专用公路,自动驾驶监测与服务中心应与所辖公路管理设施统一建设。
 
网络安全
适应自动驾驶公路设施网络安全要求应包括物理环境、通信网络、区域边界、计算环境、安全管理等通用要求以及云计算安全扩展要求、移动互联安全扩展要求、物联网安全扩展要求、工业控制系统安全扩展要求。
 
自动驾驶监测与服务中心的网络安全等级应不低于《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》(GB/T 22239)中的第三级安全要求。
 
自动驾驶监测与服务中心、路侧计算设施等适应自动驾驶公路附属设施采用云计算技术时,参照同等级云计算安全扩展要求进行保护;采用移动互联技术时,参照同等级移动互联安全扩展要求进行保护;
 
此外,采用物联网技术时,参照同等级物联网安全扩展要求进行保护;采用工业控制系统技术时,参照同等级工业控制系统安全扩展要求进行保护。
 
接下来,整个链条上的公司都将从中受益。(摘自:高工智能汽车)


 

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