通往“零拥堵”之路 通用已经迈出第一步

2018-12-12 04:31:42  阅读:3928+ 作者:新出行

如果给你一次机会可以以自己的想法构建未来出行你会如何设计?也许你会想到自动驾驶、也许你会畅享电动出行,相信这个具体结果就会像哈姆雷特的形象一样,千人千面。但是如果将这些希冀总结一下,就会发现这三点一定不可能缺少:环保、安全、便捷。

未来出行的发展决定着汽车产业的走向,所以任何一家汽车生产企业都会对此深入思考,并积极探索。作为百年老店,通用汽车针对未来出行的特点,它们提出来“零排放”、“零事故”、“零拥堵”的“三零战略”。

“零排放”不难理解,就是摆脱汽车对化石能源的依赖,实现车与环境的和谐,而在现阶段实现这一目标最可能的方式就是汽车的电动化;“零事故”要保障的是出行安全,因为人的判断不可避免会出现失误,以计算机、人工智能替代司机的自动驾驶技术被视作一个不错的解决方案。汽车电动化与自动驾驶早已经成为了公认的发展趋势,而且汽车界的新旧势力也已经在此领域中取得了实质性的进展。

而提到“零拥堵”,在多数人的脑海里可能并不会立刻想出某一主流概念与之对应,不过不可否认“零拥堵”对于未来交通的意义,这也正是通用将其地位与电动汽车、自动驾驶并列的原因。

也许你会问“零拥堵”要通过什么来实现?其实对于这一问题很多汽车相关企业在其战略发布会上都有有提到过——“车路协同”,不过因为它们并没有取得实质性,所以相关描述都是浅尝辄止,以至于我们几乎没有相关印象。在“车路协同”方面主流企业进展如何,此前一直显得比较神秘,而在见证了通用通往“零拥堵”之路的探索后,我们似乎见到了一些端倪……

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通用汽车中国科学研究院院长 杜江凌博士讲解通往“零拥堵”之路

理论:车路协同新型平台

随着中国城市规模地扩大以及家庭汽车的普及,21 世纪以来社会主义中国诞生了一系列“堵城”,这一问题让司机心塞、令政府头痛,为此许多城市花了大力气整顿,却往往收效甚微。这很大一定程度上是因为地方政府将的目光集中在对车辆增速快、道路设计不合理等常态化拥堵成因上,忽略了众多造成拥堵的非常态化成因。

非常态化拥堵成因

一些随机的、不固定的因素时常是造成拥堵的主要原因,而车路协同所要解决的正是这些非常态化拥堵的成因。

相信很多人驾车都有这样的经历:在路况复杂的情况下为了保障安全,会主动降低车速甚至停车;在一些交通执法不严格的地区,行人、非机动车占用机动车道,机动车不得不减速让行;对前方发生交通事故、进行施工等信息不知晓,而继续行驶……这些情况都是造车拥堵的诱因。

总结一下,包括以下六点:

车辆行驶安全性不足

行人与非机动车存在安全隐患

交通信息不能及时获取

交通管理无法实时执行

道路及营运车辆管理优化不够

紧急事件响应不及时

基于 V2X 技术实现的车路协同正是解决非常态化拥堵成因的主要方案。

V2S 技术

V2X 即“Vehicle To Everything”,意为车与所有物体的连接。V2X 包括: V2N(车与互联网)、V2V(车与车)、V2I(车与基础设施)、V2P(车与行人)。

车联网在现在这个时代已经普及了,无需多言;车与车之间的连接,目的是通过车与车之间的信息交换来实现碰撞预警和躲避拥堵等功能;与车连接的基础设施包括交通信号灯、指示牌甚至是路障,其重要在于车能发现前面有障碍物。

车与行人之间的连接也是主要通过信息的交互来预防碰撞。但是 V2P 相比 V2V 更难实现的地方在于,不是每个人出门都会带着能够与车辆通信的电子设备。

V2X 技术在无线通信技术的基础上针对汽车高速、低延时、高可靠的安全性需求,开发了一套全新的通信协议、空中接口技术以及信息交互内容和应用场景。还创新地开放了车辆与路侧设备的接口,使路侧设备可作为信息的处理方和中转站,为各服务功能域开辟了高效的数据采集和交换通道,成就了四通八达的车辆专属信息高速公路网络。

“三位一体”数据分析能力

V2X 技术是车路协同平台的技术基础,它使得原本闭塞、滞后的车辆信息传递有了根本改观,不过要想实现车路协同进一步发展,还要借助人工智能大数据以及云计算等新兴技术。

随着V2X技术的推进,各终端设备随时随地都上传着大量数据,如位置、速度、转向、车内各个传感器数据、红绿灯、交通流量数据、道路监控信息,行人、共享单车、出租车也可上传自己位置和目的地、兴趣点等等。即便是看似无关的数据也蕴藏着无限的价值,这源于数据的真实性、高速实时性、多样性和海量样本。大数据是智能交通管理中的信息资产。

大数据需要集中或者分布式处理,因此需要一个或多个网络服务器计算机来实现,即云端,它是动态的、易扩展、虚拟化的资源。云端可拥有每秒10万亿次的运算能力,通过强大的计算能力对海量数据进行挖掘,获得准确、及时、可靠的深层信息。云计算的结果可通过云平台自动下发实施控制信号,实现全自动、全工况的动态交通系统控制。

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随着云计算能力的不断提升,人工智能可通过神经网络进行深度学习,在数十秒内完成数十亿规模的大数据可视化分析,总结历史经验,结合实时数据对交通趋势做出预判。这原本是人类智慧才能处理的复杂多变的问题。

V2X 技术与“三位一体”的数据分析能力共同支撑起车路协同新型平台。

车路协同新型平台是现代智能交通系统的基础性内容,也是实现解决交通拥堵的六大主要服务功能的必要条件之一,是以信息处理为中心,连接各项服务的基础平台。

标准确定

实现车路协同只靠一家的努力是不够的,要想促成车路协同新型平台的落地,不仅需要关键的技术支撑,更需要政府和产业链的相互支持,开放和合作是智能交通系统的核心。

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V2X 既然是一种通信技术,那么一个统一的标准必不可少。就像两个人交流,一个用中文,一个用英语,互相听不懂,那么这种交流也就没有任何意义。为此 2018 年 10 月 21 日,工信部正式发布《车联网(智能网联汽车)直连通信使用5905-5925MHZ 频段的管理规定》,为基于LTE-V2X 技术的智能网联汽车直连通信划分了20MHZ 的工作频段。这位 V2X 技术的协同发展扫清了障碍。

实践:通用车路协同 V2X 技术演示

“零拥堵”是一个美好的愿景,通用试图早日将其实现,为此在通用汽车中国科学研究院在其园区内就专门为此搭建了一条测试路线。这一次,搭载了通用汽车最新 V2X 车联网通信技术的两台 XTS 就为我们展示了多项车路协同项目的演示。

进入测试车内就会发现它与普通版车型外观的最大差别就是多了一块液晶显示屏, V2X 技术识别的信息会由这块屏幕呈现出来,提示驾驶员。这块测试场地共有七项体验项目,分别是:

车辆盲区以及变道预警

当车辆按当前车道向前行驶时,也会实时通过V2V技术探测车后盲区内的车道上是否存在其他车辆,并适时地向驾驶员发出提示信息,提醒驾驶员保持当前车道行驶;当车辆变道时,若探测到车后盲区内的目标车道上存在同向行驶的其他车辆,便会向驾驶员发出预警,提醒驾驶员不要变道。

车辆盲区预警.JPG.jpg车辆变道预警-2.JPG.jpg车辆变道预警-1.JPG.jpg

前向碰撞预警

可在判定车辆与前车存在碰撞风险时,对驾驶员进行预警。若追尾事故发生时的车速过快,利用车辆配备的雷达或提像头来进行预警的前向碰撞预警无法做到对驾驶员进行及时预警,这种情况在处于驾驶员视线范围外的车辆突然实施紧急制动时尤为明显。

前向碰撞预警-2.JPG.jpg

交叉路口碰撞预警

当车辆通过交叉路口时,由于视线遮挡而无法及时发现潜在碰撞风险的车辆时,该应用会给予驾驶员碰撞危险警示。无论是对设有交通信号灯的管制交叉路口,还是只设有停车和让行标志或者没有设置任何标志的无管制交叉路口,该功能均可发挥作用。

交叉路口碰撞预警-1.JPG.jpg交叉路口碰撞预警-2.JPG.jpg

前方急转弯预警、道路湿滑预警

这两项属于道路危险状况提示的应用类型。道路危险状况提示指的是当车辆驶入潜在危险路段(如桥下存在较深积水、路面深坑、道路湿滑、前方急转弯等),存在发生事故的风险时,道路危险状况提示应用将向驾驶员发出预警提示信息。

前方急转弯预警.JPG.jpg

车速引导

可以向司机发送到达下一路口的最佳车速,车辆以此速度前进便可在绿灯状态下通过路口。车速引导可以帮助司机避免由于视线被前方大型车辆遮挡而无法获知红绿灯信息导致的紧急刹车情况,或者通过更好地控制车速顺利通过交叉路口,从而提供更为舒适的驾驶体验以及更高的效率,也有助于降低油耗。

车速引导-1.JPG.jpg车速引导-2.JPG.jpg

紧急制动预警

当前方其他车辆进行紧急制动时,车辆会对驾驶员发出预警。这项功能不受制动车辆不在驾驶员视线范围内或制动车辆与本车之间被其他车辆隔开等情况的限制。

紧急制动预警.JPG.jpg

编辑总结/

演示的项目并不是很复杂,但是在其背后凝结的是通用汽车近十年的心力。在现阶段实现完全的“零拥堵”并不现实,但是通用的厚积薄发,让我们看到了 V2X 技术的重要意义,更让我们看到了车路协同发展的前景。

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