智能網(wǎng)聯(lián)賦能RoboTaxi更安全可靠

文／吳冬升

智能網(wǎng)聯(lián)賦能Robotaxi的主要意義在于提升安全性和降低成本，Robotaxi行駛在經(jīng)過智慧化改造的道路上將變得更加安全可靠。不過，當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)想要真正賦能Robotaxi，還面臨著道路智慧化改造程度不夠、道路智慧化改造投資和運(yùn)營困難、網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛商業(yè)模式挑戰(zhàn)更大等諸多挑戰(zhàn)。

僅依靠單車智能的Robotaxi產(chǎn)業(yè)發(fā)展，依然面臨諸多挑戰(zhàn)。智能網(wǎng)聯(lián)可以從紅綠燈信息推送、超視距信息獲取、鬼探頭等典型場景、安全冗余四個(gè)方面賦能Robotaxi，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Robotaxi提升安全性和降低成本兩方面的價(jià)值。

一、Robotaxi發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

Robotaxi是自動(dòng)駕駛最典型的場景形態(tài)之一，也是最具挑戰(zhàn)的場景形態(tài)之一。

自動(dòng)駕駛干線物流車行駛在高速公路，相對(duì)環(huán)境比較單一。礦山、港口、機(jī)場、校園、景區(qū)、工業(yè)園區(qū)等地方的自動(dòng)駕駛車輛，行駛環(huán)境也相對(duì)簡單，而Robotaxi面臨的城市交通環(huán)境極為復(fù)雜。尤其是在中國，各個(gè)城市交通狀況差異巨大，交通參與者和駕駛?cè)藛T行為習(xí)慣差異明顯，這導(dǎo)致Robotaxi需要應(yīng)對(duì)的真實(shí)交通情況，根本無法窮舉，各種corner case層出，給Robotaxi普及帶來巨大挑戰(zhàn)。

自動(dòng)駕駛末端物流配送車、自動(dòng)接駁小巴、自動(dòng)售賣車、巡邏機(jī)器人等，屬于自動(dòng)駕駛30公里/小時(shí)以內(nèi)的低速場景。而Robotaxi行駛速度快，城市內(nèi)60-80公里/小時(shí)，高速公路達(dá)到120公里/小時(shí)，與低速自動(dòng)駕駛場景相比，留給Robotaxi處理各種緊急情況的反應(yīng)時(shí)間更短，也對(duì)Robotaxi提出了更高的技術(shù)要求。

Robotaxi如果擺脫不了對(duì)安全員的限制，從商業(yè)邏輯上，無法實(shí)現(xiàn)盈利。

在中國，廣州開放相關(guān)政策，允許自動(dòng)駕駛車輛在沒有安全員情況下上路，但這只是起步，離真正取消自動(dòng)駕駛車輛安全員還有很大距離。Robotaxi的商業(yè)實(shí)現(xiàn)路徑依然任重而道遠(yuǎn)。

最后，Robotaxi如果僅僅依靠單車智能，對(duì)自動(dòng)駕駛車輛的多傳感器融合、高精地圖、高精定位、計(jì)算能力、線控系統(tǒng)改造提出了很高要求。尤其是L4級(jí)Robotaxi主流采用64L激光雷達(dá)技術(shù)，安裝改造成本很高，目前，離真正車規(guī)級(jí)量產(chǎn)商業(yè)化還有很遠(yuǎn)距離。

和美國主要依靠單車智能實(shí)現(xiàn)Robotaxi相比，中國自動(dòng)駕駛路線基本明確為依靠車路協(xié)同實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展，即網(wǎng)聯(lián)（CV，Connected Vehicle）+自動(dòng)駕駛（AV，Autonomous Vehicle）=網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛（CAV）。一方面推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)智能化工作，另外一方面推動(dòng)汽車網(wǎng)聯(lián)化和道路智慧化改造工作。

同時(shí)，借力中國新基建東風(fēng)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)道路的智慧化改造，汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化和共享化。二者形成合力，最終將實(shí)現(xiàn)車端和路端的有效協(xié)同，共同推進(jìn)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)早日成熟商用。

道路智慧化改造主要實(shí)現(xiàn)道路的車聯(lián)網(wǎng)通信能力、多維感知能力和邊緣計(jì)算能力。智能網(wǎng)聯(lián)路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施主要包括：

1.通信基礎(chǔ)設(shè)施：4G/5G蜂窩基站；

2.C-V2X專用通信基礎(chǔ)設(shè)施：多形態(tài)的RSU（Road Side Unit）；

3.路側(cè)智能設(shè)施：包括交通設(shè)施（交通信號(hào)燈、標(biāo)志、標(biāo)線、標(biāo)牌、護(hù)欄等）智能化，以及在路側(cè)部署攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和各類環(huán)境感知設(shè)備；

4.MEC（多接入邊緣計(jì)算/移動(dòng)邊緣計(jì)算）設(shè)備。

路側(cè)智能設(shè)施將多維度感知結(jié)果傳遞到邊緣計(jì)算設(shè)備，經(jīng)過處理后的相關(guān)結(jié)果通過RSU或者蜂窩基站，推送到車端。

二、智能網(wǎng)聯(lián)賦能Robotaxi的具體內(nèi)容

對(duì)于依靠單車智能實(shí)現(xiàn)的Robotaxi來說，車路協(xié)同可以從以下四個(gè)方面賦能Robotaxi。

（一）紅綠燈信息推送

單車智能依靠攝像頭識(shí)別紅綠燈信息，存在前方大車遮擋看不到紅綠燈，或者樹木遮擋紅綠燈，以及在惡劣天氣條件下，比如雨霧天氣、強(qiáng)光照射、識(shí)別錯(cuò)誤的情況。

而依靠智能網(wǎng)聯(lián)方式，直接讀取紅綠燈信號(hào)機(jī)信息，給到RSU，通過RSU廣播到Robotaxi，可以讓Robotaxi精準(zhǔn)讀取到紅綠燈信息，并且可以完全實(shí)現(xiàn)和信號(hào)機(jī)紅綠燈倒計(jì)時(shí)秒數(shù)的同步。

對(duì)于主要行駛在城市道路的Robotaxi來說，分布在交叉路口的紅綠燈信息，通過智能網(wǎng)聯(lián)方式精準(zhǔn)獲取，是其最有價(jià)值的車路協(xié)同案例。

（二）超視距信息獲取

單車智能安裝的各類傳感器都有自己的覆蓋范圍，和人眼視距類似，例如超聲波雷達(dá)探測距離5米、激光雷達(dá)100米、攝像頭150米、毫米波雷達(dá)200米的融合感知組合。超出這個(gè)距離，依靠單車智能就無法再識(shí)別和獲取信息。

比如超出單車智能傳感器感知范圍的前方隧道內(nèi)，發(fā)生了交通事故，自動(dòng)駕駛車輛無法及時(shí)獲取隧道內(nèi)信息，這對(duì)于自動(dòng)駕駛車輛來說非常危險(xiǎn)。

依靠智能網(wǎng)聯(lián)，可以通過安裝在隧道內(nèi)的傳感器檢測出隧道內(nèi)出現(xiàn)的交通事故，再將相關(guān)信息傳遞給路側(cè)邊緣計(jì)算設(shè)備，進(jìn)而通過區(qū)域邊緣計(jì)算設(shè)備或者中心云平臺(tái)，傳遞給幾公里外的RSU設(shè)備，并通過RSU設(shè)備廣播給自動(dòng)駕駛車輛，實(shí)現(xiàn)超視距交通狀態(tài)感知。

（三）鬼探頭等典型場景應(yīng)對(duì)

鬼探頭，通俗來講就是在前方有車輛或障礙物阻擋住司機(jī)視線，也就是存在視野盲區(qū)，從路邊突然躥出一輛非機(jī)動(dòng)車或行人，導(dǎo)致司機(jī)避讓不及時(shí)。因?yàn)槭掳l(fā)突然，彼此都沒有反應(yīng)與躲避的時(shí)間與空間，令人猝不及防，因此被稱為鬼探頭。

單車智能目前無法有效規(guī)避鬼探頭風(fēng)險(xiǎn)。

只有在相關(guān)路段進(jìn)行智能網(wǎng)聯(lián)路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施部署，通過路側(cè)智能設(shè)施識(shí)別出非機(jī)動(dòng)車或行人的行為，通過路側(cè)邊緣計(jì)算設(shè)備進(jìn)行計(jì)算分析，預(yù)判出潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)推送給Robotaxi。

除了鬼探頭這樣的場景外，還有一些單車智能難以識(shí)別的場景，比如路邊車輛停在右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車道上，擋住Robotaxi正常行駛線路，Robotaxi難以判斷該車輛是在等待右轉(zhuǎn)燈繼續(xù)行駛，還是非法停車狀態(tài)。而通過智能網(wǎng)聯(lián)路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施，可以進(jìn)行識(shí)別和判斷該車輛停留時(shí)間，給Robotaxi提供決策依據(jù)。

（四）安全冗余

Robotaxi產(chǎn)業(yè)發(fā)展，最需要的就是安全。一旦出現(xiàn)交通事故，尤其是造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展將造成致命打擊。

因此，單車智能的主流做法是采用多重冗余的多傳感器融合感知+高精地圖+高精定位。

而道路智慧化的改造可以讓道路具備對(duì)交通參與者行為的分析預(yù)測的能力、對(duì)交通環(huán)境和道路設(shè)施狀態(tài)的判斷能力、對(duì)交通事件的感知能力，這些分析結(jié)果通過智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)，給到Robotaxi，作為Robotaxi決策的輸入源之一，并與單車智能輸入源進(jìn)行融合判斷，可以有效地提升Robotaxi的安全性，從而讓Robotaxi多一層安全冗余。

三、智能網(wǎng)聯(lián)賦能Robotaxi的意義和挑戰(zhàn)

智能網(wǎng)聯(lián)賦能Robotaxi的主要意義在于提升安全性和降低成本。Robotaxi行駛在經(jīng)過智慧化改造的道路上將變得更加安全可靠。

另外，按照未來大規(guī)模量產(chǎn)階段一輛乘用車20萬元的自動(dòng)駕駛改造成本計(jì)算，全國2億輛車全部轉(zhuǎn)換為自動(dòng)駕駛車輛需要40萬億元的投入。

而截至2019年，中國公路總里程達(dá)484.65萬公里、高速公路達(dá)14.26萬公里，按照每公里需要80萬元智慧化改造費(fèi)用測算，總投入需要4萬億元的投入。車路協(xié)同的路端改造成本要低于車端改造成本一個(gè)數(shù)量級(jí)。

在智慧化改造后的道路上行駛，還可以更進(jìn)一步降低對(duì)Robotaxi單車智能的技術(shù)要求。比如64L激光雷達(dá)可降低到32L甚至是16L，對(duì)車載算力要求，一般L2需要計(jì)算力＜10TOPS，L3需要計(jì)算力30～60TOPS，L4需要計(jì)算力＞100TOPS，也可降低要求。

當(dāng)然智能網(wǎng)聯(lián)想要真正賦能Robotaxi，同樣面臨諸多挑戰(zhàn)。

1.道路智慧化改造程度不夠；

2.道路智慧化改造投資和運(yùn)營困難；

3.網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛商業(yè)模式挑戰(zhàn)更大。

Robotaxi要求實(shí)現(xiàn)非固定線路自由場景，而網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛對(duì)道路智慧化改造提出了很高要求。顯然一輛Robotaxi跑到?jīng)]有進(jìn)行過智慧化改造的道路上，將無法享受到相關(guān)的業(yè)務(wù)支持，從而達(dá)不到提升安全性和降低成本的效果。相比較Robotaxi這項(xiàng)應(yīng)用場景來說，智能網(wǎng)聯(lián)更容易在特定商業(yè)環(huán)境場景、固定行駛線路的自動(dòng)駕駛場景里面實(shí)現(xiàn)。

或者至少需要在特定片區(qū)里面實(shí)現(xiàn)道路的規(guī)模智慧化改造，才有可能讓行駛在該片區(qū)內(nèi)的Robotaxi，享受到車路協(xié)同帶來的價(jià)值。

與Robotaxi投資和運(yùn)營相對(duì)比較明確相比，道路智慧化改造的投資和運(yùn)營主體不明。

當(dāng)前只能作為新基建內(nèi)容之一，由政府主導(dǎo)投資建設(shè)，存在收益不清晰的問題，而智慧化道路的運(yùn)營更是難點(diǎn)。未來由國資背景企業(yè)作為主體承擔(dān)道路智慧化改建設(shè)和運(yùn)營，擁有相關(guān)數(shù)據(jù)，是可行路徑之一。

單車智能Robotaxi在取消安全員之后，達(dá)到一定量產(chǎn)規(guī)模，才有盈利的可能性。而采用網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛方式來提供Robotaxi業(yè)務(wù)，需要將車端掙的錢分擔(dān)路側(cè)設(shè)施部署費(fèi)用，短周期內(nèi)根本不現(xiàn)實(shí)，無疑對(duì)網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛商業(yè)模式提出了更大挑戰(zhàn)。

合理的方式是智慧化改造后的道路不僅僅服務(wù)于Robotaxi業(yè)務(wù)，同樣可以服務(wù)于有人駕駛、以及其它各種自動(dòng)駕駛場景，才有可能讓網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛得以實(shí)現(xiàn)。