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自动驾驶和车路协同系统中通信技术现状分析

方四喜
  
安家(建筑与工程)
2022年5期
南京翰垠无界数据技术有限公司 江苏 南京 210001

摘要:本文主要就自动驾驶和车路协同系统中通信技术的现状进行探究,我国自动驾驶技术在发展的历程中,汽车可以应用V2X通信设备,将其和其它主体互联在一起,并经过联网平台对各项数据信息进行更新和升级,一些不具备V2X联网技术的单车人工智能并不能达到完全自动驾驶的目的,车路协同系统内核自动驾驶所使用的通信技术以及相关的技术对未来完全自动行驶的发展影响较大,因此需要着重探讨当前的通信技术和未来发展趋势,,以其来更好地支撑自动驾驶和车路协同系统。

关键词:自动驾驶;车路协同系统;通信技术;发展现状

1研究背景

1.1自动驾驶概述

现阶段,全球的汽车行业所公认的分级制度主要为两类,其分别是SAE以及NHTSA,其汽车技术涵盖的自动驾驶发达的地区主要是欧美国家,其标准会应用较为详尽地SAE版本,其会进一步地将自动驾驶划分成为五个层级,以其当做行业的标准。自动驾驶就是驾驶员在没有介入的状况下,汽车可以保持完全自动驾驶的控制动作,结合人性化的研发思想。自动驾驶的运行流程可以分别分成感知、认知、决策等多个部分,这种深度学习能够进一步的简化其自动驾驶的运作流程,推行分模块的驾驶方案,汽车可以应用V2X通信设备和其他的主体互联,并经过云平台实时的更新数据,获取更为精确高新的地图数据等。

1.2自动驾驶技术现状

特斯拉AutoPilot 2.0系统仅能被当做优秀的L2级自动驾驶技术,其和L3的距离仍旧会比较远,一些车企业开始注重研发L3,同时取得了一定的研究成效。L3级别的自动驾驶是带有一定条件的自动驾驶,其只有在满足一定条件后才能够安全性的运行,在运行开始之后,汽车可以完全进入到自动驾驶的状况。目前,世界上大多数汽车企业都会比较关注L3的自动驾驶通用汽车,企业所研发推出的新型Super Cruise系统以及奥迪A8上安装的Traffic Jam Pilot系统等,L3自动驾驶的主要差异就在于自动驾驶的程度,L3的自动驾驶程度会更高,同时系统在运行的过程中并不需要人们去干预驾驶,驾驶员只要保持自身的警惕状态即可,所以当前其会以其发展的速度较快,能够快速的攻占市场,以L3系统当做主攻发展方向。

1.3自动驾驶与车路协同

单车智能在当前的交通环境运行下,并不能完全实现自动驾驶,若人在驾驶车辆后,经过没有交通信号灯的十字路口后,司机能够应用手势或者眼神等多方式和行人进行交谈,让大家明白彼此的意图,知道谁有路权,但是自动驾驶车辆虽然未安装传感器,但是并没有办法应用传感器去交流意图,同时交通环境也较为复杂。特别是在中国,混合交通流的场景较为丰富,自动驾驶车辆并不能达到足够多的场景构建目标,在该种情况下,单车智能商业化所面临的风险系数会比较高,所以实现车路协同以及V2X十分关键。缺少V2X联网技术的单车系统并不能实现完全自动驾驶,车路协同系统会以无线通信以及传感探测等多项技术为基准,从而获取道路以及车辆等多项信息,实时交互或者共享车路通信情况。这样基础设施和车辆就能够维持一种智能协同的配合状态,优化各类系统资源,让道路能够保持安全的交通状态,尽可能的缓解交通压力,避免交通出现堵塞的问题,其也是当前智能交通系统发展的最新方向。

2研究现状

互通联网技术的使用,能够把车辆和相关的事物连接在一起,其是新推出的一类新型通信技术,可以让车和路以及车和车主更好地进行信息的交互,V2X能够被当做传统自动驾驶技术。V2X可以用于补充传统自动驾驶技术的内容,比如摄像头或者雷达等,把汽车和V2X技术融合,赋予其数字化的特征,让其应用传感器的形式展现,这样可以保证数据信息的精确度,同时扩展感知能力,避免其视野受限,并提升自动驾驶以及预测技术的水准。自动驾驶技术的应用能够让交通变得更加的安全高效,同时在进入新时代后,自动驾驶能够有效地降低人为失误所形成的交通运输安全风险系数,让其交通运输的效率变得更高,最大化提升道路的通行能力,减小车辆的排放,改变传统固化的汽车生产消费模式。

为了能够大力推广新技术的使用,创建智慧城市体系,优化调整智能交通系统,给我国智能时代的发展供给更为充裕的数据资源保障。当前,我国大部分车企都会制定并推行智能化发展战略方案,例如上海上汽集团提出了智能化、网联化等战略发展方向,广汽集团会以电动化以及情感化为发展的重心,实现企业的转型目的。我国国内各大互联网和ICT 企业也开始投入至智能汽车的发展行列当中,百度会推行Apollo计划,其计划的推行主要就在于构建以百度为中心的自动驾驶生态体系,其是现阶段我国国内投入较大的一类L4自动驾驶研发体研发团队,布局V2X市场,让多个团队进行研发,将传统的优势整合在一起,使得其和智能汽车能够保持深度的融合状态,在V2X标准内,我国拥有一定的话语权。

在标准体系层面,车联网汽车的核心技术以及相关的测试评价标准并不是十分的完善,各类行业之间的标准需要进一步的进行加强的处理,并且在信息安全层面,要界定好数据安全等级,共享流通数据信息,使得运行安全监管的制度内容变得更加的完整,这些问题不但是我国所面临的问题,同时也是一些其他国家智能网联汽车发展所需要解决的难题,合作共赢是产业发展的最佳选择,所以互联网通信以及电子等各个领域应当处于一种协同创新的发展状态,这样才可以有助于智能网联汽车的发展 。

5G 商用之后,自动驾驶以及车联网的商业模式得到了全新性的发展,车在联网时需要着重考虑多个典型的业务场景。首先是自动驾驶场景,以汽车驾驶以及安全相关连的网为基准,提升其应用的可靠程度,较低的端到端时延,其数据速率会比较高,高速移动宽带网络场景要确保V2X业务的实现功能,让其能够无缝的运行,提供给其宽带通信的功能。在信息娱 乐 场 景当中,需要始终以汽车为载体,用于支持高清视频,使用合理的应用高清云游戏,在当前的自动驾驶研究范围当中,美国的谷歌、特斯拉等会以传感器以及摄像头为信息去录入,采取人工智能技术对其进行决策,单车智能系统在一定程度上可以达到自动驾驶的目的,但是单车智能自身会存在一定的局限性,例如雨雪天等一些恶劣天气或者在交叉路口等位置处,雷达、摄像头看不清或者看不准等。要针对这这部分场景研发出性能更强的传感器,其成本会比较高,消费者无法承受,在实现车辆自动驾驶场景当中,V2X是尤为关键的一类技术,哪怕车辆自身能够部分自动驾驶,也可以使用车联网技术,使得其性能变得更高,减小单车部署传感器的成本费用,降低其对于高精度传感器所形成的依赖。在日后的一段时间内,路上会以V2X以及非V2X车辆共存的运行当做V2X发展的局势,单车应用V2X技术增益会变高,同时其车型的渗透率也会有所升高。自动驾驶和车联网领域的研究内容会比较多,但是其实际取得的研究进展成效会比较微弱,形成其问题的主要原因就是基础技术会遇到发展的瓶颈和困境,5G网络的商用能够让车联网和自动驾驶更好的融合,并给其发展提供契机。

无人驾驶领域以及车联网领域当中的1ms 很容易会决定生和死,3GPP会定义多个1ms至几ms的低时延场景,会将其全部集中投注到自动驾驶方面自动驾驶制动等相关的反应时间主要是系统的响应时间,其会涵盖车间协商处理时间以及网络云端计算处理等时间等。若想要达到时速每小时100km的制动距离要求,那么系统的整体响应时间要控制在10ms,F1车手的反应时间为100ms。就安全保障的立场上来分析,系统响应的时间越小越好,其对通信实验的要求会更加的严苛。未来5G网络能够提升其稳定性,同时同时还可以实现低于1ms的通信时延,所以自动驾驶车辆的低时延场景更需要其系统其他环节的配合。

结语:在车联网技术的引领下,智能出行已经成为了时代发展的主流方向,其会变得更加的安全、聪明,智能车辆会在深海当中如同鱼群一般快速的游到地点,不会出现碰撞的问题,真正意义的实现低排放、零事故。5G车联网的目的就在于让其完全联网并完全自动驾驶,解放驾驶员的大脑和双手,从而创建出新型的信息服务新生态。

参考文献

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