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自動駕駛汽車需要“耳朵”和“嘴巴”

在自動駕駛研究的過程中，不少人都問過這樣的問題：一輛單憑本地傳感器實(shí)現(xiàn)無人駕駛的汽車，在下午3點(diǎn)強(qiáng)烈光照下的紅綠燈十字路口，能正確識別紅綠燈嗎？當(dāng)左側(cè)車道大卡車遮擋范圍里突然出現(xiàn)橫穿馬路的行人，它可以從容應(yīng)對嗎？

面對這些情況，“孤島式”的無人駕駛會因為攝像頭的物理局限性而束手無策，也會在無法預(yù)知路口信息時，讓車上的人遭遇膽戰(zhàn)心驚。除攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等自主傳感器之外，V2X技術(shù)被稱為車輛的通訊傳感器，它被認(rèn)為是彌補(bǔ)上述場景應(yīng)用欠缺的感知技術(shù)。

通用汽車中國科學(xué)研究院院長杜江凌將兩類傳感器分別比作汽車的“眼睛”以及“耳朵和嘴巴”。自主傳感器可以“看見”外部世界，車載智慧大腦再根據(jù)自主傳感器描繪的樣子分析判斷環(huán)境。而V2X通過通訊技術(shù)，讓車與車、車與人、車與基礎(chǔ)設(shè)施等交換信息，類似有一張嘴巴直接與汽車喊話(例如“現(xiàn)在是紅燈”、“前方有施工區(qū)域”)被聽到，與眼睛觀察相比是一種更加直接的感知方式。

如果自主傳感器能讓自動駕駛汽車眼觀六路，那么V2X技術(shù)就賦予了這輛車耳聽八方的能力。

理論上來說，單靠自主傳感器和通訊傳感器都能實(shí)現(xiàn)不同程度的自動駕駛，但實(shí)際想要完全代替人類駕駛員，對于技術(shù)安全的要求將變得相當(dāng)嚴(yán)苛。通用汽車即將投放于美國市場的“超級巡航”(Super Cruise)技術(shù)，可以基于自主傳感器在高速公路，包括其擁擠路況下，解放駕駛員的雙手，實(shí)現(xiàn)半自動駕駛。

通用汽車全球執(zhí)行副總裁兼通用汽車中國公司總裁錢惠康在科技日指出，“當(dāng)車輛可以分享彼此的行車速度、方向以及運(yùn)行數(shù)據(jù)等信息時，超級巡航技術(shù)的一大優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了�！庇纱丝梢�，技術(shù)發(fā)展的大趨勢是兩種傳感器互補(bǔ)。通過車端信息融合為自動駕駛汽車提供更加全面的環(huán)境信息輸入，從而努力接近100%的安全。

V2X需要通用標(biāo)準(zhǔn)

在搭載相關(guān)設(shè)備的車輛沒有形成規(guī)�；�之前，V2X仍然“英雄無用武之地”。

因此V2X面臨的最大挑戰(zhàn)，是實(shí)現(xiàn)不同車輛間的信息交換，前提是不同車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間使用一套共同的標(biāo)準(zhǔn)來交換信息。這套標(biāo)準(zhǔn)因國家而異，對應(yīng)到技術(shù)維度，大致分為物理層介質(zhì)層、傳輸層、應(yīng)用層，當(dāng)三個層次的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致，才能促成“溝通”。

目前與通訊行業(yè)相關(guān)的物理層介質(zhì)層和傳輸層標(biāo)準(zhǔn)都尚未確定，DSRC、LTE-V等通訊技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的使用還在討論之中，DSRC技術(shù)略趨于成熟。想要在現(xiàn)階段高效發(fā)展V2X技術(shù)，主機(jī)廠做為環(huán)節(jié)中的一員，可以通過一個不受通訊技術(shù)選擇影響的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)，率先在整個鏈條上開展布局。

目前中國汽車工程學(xué)會正在制定智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖，這包含了通信與信息交互平臺技術(shù)的路線圖，三個層次的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正在逐步成型。除了大唐、華為、電科院等通訊企業(yè)之外，通用汽車作為主機(jī)廠代表之一，牽頭了應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)的制定，預(yù)計在今年年底完成并提交。

上圖綠色部分展示了通用汽車參與制定的中國網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)范疇。它定義了數(shù)據(jù)交互的內(nèi)容和格式，共用這套標(biāo)準(zhǔn)的車、行人以及基礎(chǔ)設(shè)施，都可以相互理解對話。同時，通用汽車還參與定義了應(yīng)用層界面(API)和服務(wù)層界面(SPI)。前者可以讓第三方開發(fā)商更加簡便地開發(fā)V2X應(yīng)用，后者可以兼容包括DSRC、LTE-V等在內(nèi)不同的底層通訊技術(shù)。

談起參與制定應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)的初衷，杜江凌給出了這樣的回答，“發(fā)展都有過程，不能等，總有比現(xiàn)在更好的技術(shù)在后頭，但我們不要被通訊行業(yè)的發(fā)展左右進(jìn)展�！�

從小范圍測試到真實(shí)交通

在已經(jīng)公開的中國網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)(V2X)應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)中，給出的發(fā)展時間表指明到2016年左右，在交互標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，開展基于V2X的碰撞預(yù)警應(yīng)用研究。

本次通用汽車科技創(chuàng)新日在位于上海嘉定的國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(上海)示范區(qū)舉辦，現(xiàn)場展示了V2X應(yīng)用的最新成果。繼今年6月國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(上海)試點(diǎn)示范區(qū)封閉測試區(qū)開園時成為首個在中國演示V2X的主機(jī)廠后，通用汽車這次帶來了8項V2X應(yīng)用，包括：

V2V(車與車通訊)——緊急電子剎車燈預(yù)警、交叉路口碰撞預(yù)警、前方碰撞預(yù)警、盲區(qū)預(yù)警、換道預(yù)警、車輛失控預(yù)警

V2I (車與基礎(chǔ)設(shè)施通訊)——闖紅燈預(yù)警、工作區(qū)減速預(yù)警

根據(jù)現(xiàn)場工程師介紹，在目前V2X的技術(shù)的支持下，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)車輛在130-160km/h的行車速度下，與方圓300m內(nèi)的車輛、行人和基礎(chǔ)設(shè)施通訊。

在接受媒體采訪時，杜江凌這樣評價V2X技術(shù)為汽車行業(yè)帶來的變化：“V2X淡化了各個廠商的競爭，因為它需要所有人合作完成”。在不久前的2016中國汽車工程學(xué)會年會(SAECCE2016)上，基于正在制定中的國家V2X應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，通用汽車與長安汽車進(jìn)行了互聯(lián)互通測試。主機(jī)廠配備不同的V2X設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同通訊協(xié)議的切換和協(xié)同，這在國內(nèi)還是首次。

在發(fā)展V2X這件事情上，通用汽車展現(xiàn)了積極進(jìn)取的態(tài)度。在美國率先上市的2017款凱迪拉克CTS將是首款搭載通用汽車V2V技術(shù)的車型�，F(xiàn)場的工作人員介紹，屆時CTS會采用前裝方案實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，接入車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)可以獲得方向盤、車速等信息，可實(shí)現(xiàn)的V2V功能與后裝方案比，將會更多更可靠。

小結(jié)

在目前標(biāo)準(zhǔn)未定、技術(shù)先行的情況下，V2X每個參與者的前進(jìn)都有機(jī)會幫助整個鏈條聯(lián)動。早在60年前通用汽車火鳥II概念車的開發(fā)團(tuán)隊就曾展望過智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)應(yīng)用的美好愿景，但受限于當(dāng)時的無線寬帶通訊和GPS定位系統(tǒng)，被暫時擱淺。通用汽車表示，在這些技術(shù)已經(jīng)具備的今天，自己不愿錯過機(jī)會。根據(jù)中國清晰可見的V2X測試和本土標(biāo)準(zhǔn)制定路線圖，通用汽車已經(jīng)率先邁出了一步。