談到智能網聯,我們很難繞開的一個詞是車路協同。過去幾年,業內都在講自動駕駛是汽車產業發展的一個終極目標。在探索過程中,我們提出了聰明的車和智慧的路,那么,如何在復雜場景下實時、可靠地交付,就必須有一個靠譜的車路協同。關于這一點,在以“智車智駕 智創未來”為主題的2021中關村智能網聯汽車國際創新論壇上,工信部車聯網安全領域專家委員會委員、聯通智網科技股份有限公司總經理張然懋做出了如下解讀。

自動駕駛的第三個要素

張然懋指出,車路協同方案是中國自動駕駛路線的必由之路,因為它符合社會發展的整體演進規律——從單車的個體智能到協同智能。從科技角度看,單車智能會首先出現,但未來一定會用協同的方式來實現產業化部署和降低成本。

他認為,未來的自動駕駛智能網聯方案應該包含三個部分:車、路和車路協同。因為車路協同不太好描述,所以把它抽象成了三個主要因素:一是車的智能化;二是道路的智能化;三個是網絡的智能化。

車的智能化,汽車工程學會有標準的自動駕駛車輛定義。最近,交通部在新的規劃中也提出了相關的道路智能化的定義。在未來環境中,不管是什么樣的智能化的車和什么樣的智能化的道路,都需要靠一個智能化的網絡。

在復雜的自動駕駛場景下,網絡到底能夠支撐到什么程度?給我們帶來了一些新的課題。我們必須研究智能化等級的車和智能化等級的道路在什么樣的空間、什么樣的網絡中能夠實現的自動駕駛場景。這種融合是未來面臨的重要課題。

網絡怎樣才能更靠譜?

張然懋表示,一個泛在化的、高可用連接的場景化網絡是未來實現車路協同的基礎。其實智慧的路和聰明的車是現實世界和數字孿生世界之間一個平行交互的過程。

大家現在講一個非常時髦的詞元宇宙,它需要有一個泛在化的網絡,不斷地將物理世界的信息抽象整理成數字世界的信息,反饋到一個數字孿生的網絡中去運算,給出相關的指令;然后,要通過網絡下發到現實世界中去執行。有反饋,有校準,有各種各樣實時交互。

在這個過程中,有三個詞很重要:泛在化、場景化和高可用。所謂泛在,在廣泛的場景下,我們必須要無時無刻滿足現實世界和物理世界之間的交互,才能夠實現全場景的車路協同。高可用是說連上并不重要,重要是一定要保證連接是可靠的,滿足現實的需要。場景化是說在整個自動駕駛過程中會面臨現實世界和物理世界之間來自于不同應用的訪問,不同的目的需要不同的時延和抖動要求的網絡保障。

今天之所以把5G和車聯網放到一起,其實不是5G選擇的車聯網,而是車聯網選擇的5G,因為我們需要這樣一個網絡。在整個通信發展歷史中,通信界的訴求也是要實現泛在的高可靠場景,5G的三個方向高速、廣連接和低時延,加上高可靠恰好是今天車路協同中一個非常重要的方向。

那么,未來的V2X靠5G網絡是不是就夠了?是不夠的。所以未來面向車路協同的網絡應該是一個以5G蜂窩網絡為基礎,以V2X網絡作為有效手段,然后融合其他通信手段,構成的一個全天候融合網絡,以實現車與外部環境之間的實時可靠的交互。我們目前能夠定義清楚的包括5G網和V2X,未來可能還會有其他一些通信技術要融合。

另外,我們靠網是不是就夠了,顯然是不夠的。因為現在整個IT基礎設施的發展已經到了云網融合的地步,網絡的支撐帶來了實現分布式云架構的可能性;協同計算技術的出現也為算力的分布帶來了一個新的有效的支撐方式。所以,我們再看整個自動駕駛的網絡的時候,認為它是一個融合云網一體的多級分布的網絡,會引入更多的邊緣計算節點、網絡中心、云智一體的概念去實現一個混合,滿足各種場景下自動駕駛交互的環境要求。

自動駕駛的積極探索與實踐

張然懋說,整車智能化、網聯智能化、軟件定義汽車已成為行業共識,智能網聯如繁花似錦,同時也走到了充滿不確定性的行業十字路口,也就是進入了烏卡時代(VUCA,volatile,uncertain,complex,ambiguous),即易變不穩定、不確定、復雜和模糊。

為此,需要各種類型的公司在自動駕駛領域中積極探索、實踐,其中也包括像智網科技這種從運營商衍生出來的車聯網公司。這家公司是中國聯通旗下一個專門從事車聯網的子公司,成立于2015年,而聯通的車聯網是從2009年開始研究的。

經過10年的發展,中國聯通目前不僅提供車聯網連接和IT基礎設施服務,也提供傳統車聯網的系統開發服務、整合和運營相關服務。在交通領域中,也面向車隊管理和智慧交通提供相關服務。

在過去十年車聯網的發展過程中,我們充分理解了行駛在路上的車對后臺和周邊服務的依賴和需求,包括通信和服務環境。實踐表明,未來以5G和V2X為主的智能網聯環境中,一定是一個車路、網邊、云智的環境,包括智能的車、智能的路測系統、智能的車路協同感知系統和智能的網絡系統。

首先,中國聯通以一種開放的心態與中國電信一起共建了一張5G公眾蜂窩網絡,在全球率先使用了多進多出技術,實現了5G網絡在全國的迅速部署。由于兩家運營商的頻率靠的比較近,所以能有效利用200M的連續頻率,實現了目前全網最快的峰值速率。同時在全國積極推動利用5G空口的低時延特性,推動5G專網建設,滿足邊緣計算領域中對各種特定場景的支持。

第二個探索是車路協同環境下的5G網和V2X網絡,摸索什么樣的典型網絡指標能夠滿足相關需求。在常州實驗場組織產業鏈上的相關單位做了一個典型場景測試,對十個不同交通場景下的5G和V2X網絡單獨通信和融合通信的各項指標做了相關測試,形成了自己的無線場景庫。

為了方便后期產業鏈各單位在設計車路協同相關網絡時應用,也在推進5G典型的切片技術。因為5G是一個軟件定義的網絡,它可以針對不同場景以切片的方式來提供單獨的通信信道。目前正在測試車端和路側交互所使用的一些5G功能以網絡切片的方式提供相應的服務,保證時延質量,從而更多地使用公眾網絡來提升車聯網公眾服務的使用滲透率。

第三個探索是推進邊緣計算網絡在車路協同領域的應用和標準。因為未來一定是一個多級部署的網絡,邊緣計算可能會成為車路協同中使用最多、應用最廣的一種場景。而5G以其高可靠、低時延將成為邊緣計算和車輛之間溝通的一個典型應用。

除了積極參與相關標準和各種工程實踐應用,還有一塊是自主研發面向運營的感知服務平臺。未來路上跑在的車一定會接收到來自于路測的相關協同駕駛信息,而這些信息需要有一個共用的統一的協同標準。它也必須面向服務的場景進行設計。因為運營商有長期從事信息服務的經驗和大型多分布信息系統維護的實踐,所以能夠在整個體系中充分發揮自己的優勢,為產業鏈提供相應的基礎底層平臺。

未來的車都是靠路測信息實現協同駕駛,安全尤為重要。另一個推進試點是車聯網的安全感知和安全認證,主要關注的是商用中車輛從路測接收什么樣的信息,必須是可靠的、經過驗證的、沒有被人篡改的。智網科技和中國聯通的安全公司也在積極開展相關試驗工作,承擔了工信部的車聯網安全態勢感知和密碼商用課題,以及工信部車聯網身份認證和安全信任試點項目。

區塊鏈技術也是車聯網領域的重要應用,因為未來的智能網聯環境中,會涉及車與車、車與路、車與公眾網絡之間的信息發布和交互的各種復雜關系。在判定什么樣的行為會造成什么后果時,需要有相應的確權機制。目前看,區塊鏈技術的應用是比較有效的驗證各方不可抵賴行為的一種模式。

在區塊鏈領域,中國聯通的專利排名在國內處于第二位,擁有自己的聯通鏈,能夠解決聯通鏈上車與路側基礎設施和車與車之間的信息交互協同問題。在面向智能網聯的應用中,正在積極推動一種基于商業運營狀態的相關場景實驗,包括半封閉道路上的快速公交、封閉區域的無人車輛。目前從公開道路看,乘用車的智能網聯自動駕駛還有一段路需要進行探索。而封閉場景的營運車輛智能網聯駕駛已具備一定的商業場景。

5G+MEC+V2X融合應用示范

張然懋還介紹了兩個應用案例。第一個是正在推動的5G+MEC+V2X融合先導區部署試驗。利用跨區域的多級網絡,采用5G公眾網絡和V2X網絡融合,在天津海河教育園部署了邊緣節點和中央節點,還在北京模擬了一個全國節點,從而形成了一個三級節點部署的車路協同云平臺,以驗證環境的實現方法。通過三級云平臺對車輛進行運行、駕駛管控。這也是第一個在與中國電信共建、共享的5G基站下開展的車聯網示范項目。未來,在使用公眾蜂窩網時,一定會面臨使用不同運營商協同共建5G基站來開展相應車路協同的合作。

在中關村自動駕駛示范區建設中,中國聯通也在參與智能網聯汽車產業聯盟軟件工作組的相關工作,包括協同創新平臺的建設,與產業合作伙伴一起提升智能網聯汽車的實踐和認知,貢獻更大的力量。