摘 要：现阶段，随着经济技术与科技的发展，5G技术由于具备高带宽、低时延和大容量数据传输等特性被视为未来物联网和车联网的万物互联基础。其中，车联网则是实现自动辅助驾驶乃至无人驾驶的重要组成部分，也是未来智能交通系统的核心组成部分。车联网作为5G新基建的最重要应用领域之一，近年来得到了国家政策的大力支持。然而该技术的创新也有赖于科研人员和决策者们的正确引导。

关键词：5G技术车联网自动驾驶

引言：

车联网对网络延时，稳定性要求极高，如何确保客户端与边缘之间，边缘与边缘之间联通，是解决入网环境下的互联互通最首要的问题。在实现车联网自动驾驶技术助力全球经济发展的同时，互联网运营商持续网络建设也发挥着举足轻重的作用。当前全球5G产业还在大规模的基建及投入和服务的创新力，为自动驾驶技术也增添了非常多的可能性。但任何事情都要辩证看待，有利也是有弊的。5G车联网技术对自动驾驶技术的影响就是其中之一。

一、5G车联网技术

5G车联网技术主要涉及车载设备、路侧设施、网络、云平台、安全和高精度定位等领域。车联网车载设备有前装和后装不同的产品形态，路侧设备包括4G/5G蜂窝基站通信基础设备、C-V2X专用通信基础设施、路侧智能设施和，MEC设备;网络层面在5G时代会重点部署网络切片，云平台考虑分级部署，并建设临空平台;安全方面将从网络通信、业务应用、车载终端和路侧设备三个方面保障;高精度定位则通过GNSS或其差分补偿RTK、无线电以及高精度地图实现（专利号：CN214228353U/ CN214607330U/ CN211860264U）。智能网联通过OBU实现（专利号：CN205265929U）。OBU是一种安装在车辆上用于实现V2X通信的硬件设备，可实现和其他车辆OBU、路侧RSU、行人和V2X平台之间通信。随着5G商用划时代和V2X时代来临，智能网联汽车车载终端的产品形态正在发生变化。

5G车联网路侧设施基础主要包括通信基础设施、C-V2X专用通信基础设施、路侧智能设施和M E C设备。中国目前共有约558万个4G基站，而5G基站的建设通常会采取先城区，再郊区，先热点，再连片，先低频，再高频，先室外，再室内，再小微基站的模式，积极稳妥分步推进。除了宏站，5G发展还涉及大量的小微基站，光传输，核心网，多接入边缘计算等。在实际应用中，交通信号灯信息可以通过信号灯控制中心平台传递至车联网云平台，再传递给RSU，然后通过RSU广播给车载OBU。但是，由于信号灯控制中心平台处于公安内网，需要跨越边界网关传递信息，存在十几秒时延，因此，无法及时向通过路口的车辆传送红绿灯信息。对于上述问题，较好的处理方式是每个路口都由信号灯路口控制器分出一个信号给RSU，直接由RSU广播给车载OBU。

5G车联网技术中所涉及的车载设备主要包括激光雷达等各类传感器。为了实现数据信息的高精度传输，选取合适的车载传感器是必不可少的。其中，采用单一传感器存在诸多挑战，比如摄像头没有深度信息，受外界条件影响大，毫米波雷达无法探知高度信息，行人探测效果弱，激光雷达距离有限，角分辨率不足，环境敏感度高，受大雪大雨灰尘影响等。因此，路侧可以考虑采取多传感器融合方式，比如大于200米范围采用毫米波雷达，200到80米采用激光雷达加毫米波雷达，80米以内采用摄像头加激光雷达加毫米波雷达。其中，毫米波雷达和激光雷达实时采集环境信息，分析路面所有大机动车、小机动车、非机动车以及行人等的位置、速度、角度和距离信息，判断障碍物的危险系数，从而做到快速、有效的预警（专利号：CN109298415A/ CN113110266A）。一般来说，判断障碍物的危险系数，有效提前预警，雷达和摄像头安装的越近越好，这样摄像头可以为雷达检测到的障碍物提供融合识别数据，并能提供障碍物真实的图像信息。例如，在车道线检测中，先在摄像头图像中检测出车道线，然后再将激光雷达生成的点投射到图像中，找出落在车道线上的点在激光雷达坐标系中的坐标，通过这些坐标生成激光雷达坐标系中的车道线。[2]

现阶段，统一的5G车联网云平台是未来车联网的重要组成部分。云平台作为连接网络与应用服务的桥梁，首先应支持共性平台建设，具有一定的通用性、灵活性、安全性以及稳定性。其次，需要保证用户的体验，具有网络开放能力，实现网络间的互联互通支持，通过模块化实现云平台的灵活弹性，保证用户永远在线，最后要实现多场景支撑功能。例如，主动安全路径规划、共享数据以及协同感知等。5G车联网协同可部署三级计算体系，其云平台架构主要支撑全网业务并提供全局管理功能，主要包括全网业务运营管理、全局交通环境感知及优化多级计算能力调度、应用多极动态部署跨区业务及数据管理、实时分析数据资源调度以及协同计算等多种基础功能。

云控平台是通过人车路网云一体化，为智能驾驶提供协同感知，系统决策，协同控制服务的基础新平台（专利号：CN109756548A/ CN112116812A）。云控平台采用自主可控，安全可靠的云控基础软件设施，建设逻辑统一、物理分散的云计算中心和标准统一、开放共享的基础数据中心，从而实现人、车辆、基础设施交通环境等领域的基础数据整合应用，为智能汽车的研发制造、安全运行、交通管理、应用服务等提供支撑。另外，5G车联网云构建的一体化开放数据公共服务平台和云控平台，可为车载终端，一体化路侧智能设施，第三方车联网应用平台提供高并发接入、实时计算、应用托管、数据开放和决策控制的能力。此外，其中的海量微观数据和宏观数据，如微观的个人驾驶行为数据，宏观的交通数据等，将进入到云平台车联网数据经过清洗、脱敏、建模、分析以及可视化后，一方面可用于提供一体化开放数据公共服务，延伸出大量面向主机厂、一级供应商、运营商、行业客户、政府管理者和普通消费者的增值服务，另一方面也可以用于提供云控服务实现智能决策和实施调控。

二、自动驾驶技术

根据媒体报道，对交通业而言，自动驾驶汽车的到来将引发一场巨大变革。该技术的应用时间与许多车辆及技术公司当初的设想存在较大差异，真正意义上的自动驾驶技术并未迅速落地并推广。目前，绝大多数的车辆只具备一级自动驾驶技术，如车道保持辅助，市面上也不乏先进的车载系统，这意味着该类系统允许车辆管控，车速转向操作，但均要求驾驶员对路况保持关注，以便在遇到紧急情况时能够紧急接手车辆。在许多领域，人工智能技术已经取得了飞速的技术突破，但要像未来主义者几年前预计的那般一样，由车辆全面控制驾驶技术，仍存在一定难度。

安全驾驶不仅限于车辆的操控，还包括理解复杂的社交互动，并预判人类的行为，还有解决已发现的诸多疑难杂症。在硬件方面，绝大多数的自动驾驶系统依赖于高速摄像头和传感器，若要实现批量使用不仅要提升该类的性能还要想出办法使其成本效益更显著，而当自动驾驶技术落地后自动驾驶车辆的管控将成为新问题，因为政府机构和相关从业人员需要迅速、清楚地厘定自动驾驶的定义。在19世纪铁路改变了人们的生活，而在20世纪汽车连通了我们所处的世界，自动驾驶车辆将成为下一个移动出行大变革，对我们的生活产生同样巨大的影响。自动驾驶技术可以使我们从大规模的高速公路及无所不在的停车场中解脱出来，还会使得其所有权逐渐被淘汰，私家车将不再成为家庭的生活必需品，届时可能只是富庶百姓或者富豪们才考虑购买的商品。

除此之外，在自动驾驶技术的应用中还存在以下问题。普通人看摄像头和激光雷达的数据很容易识别出里面的内容，但电脑就很困难，普遍的模式识别率会很快达到瓶颈。这时候就需要深度学习，需要大量的数据进行训练，而当今深度学习以及人工智能并没有给识别工作带来质的飞跃，很多显而易见的场景，电脑就是识别不出来。同时，当数据量陡增时，计算的时间也会延长，系统反应更慢，这就导致这些无人车只能低速行驶。另一大难题就是决策控制，主流方式是专家系统把所有的经验进行总结归纳为代码，但驾驶场景万万千千，难以穷尽，遇到没见过的场景干脆就没响应[3]，会在瓶颈期遇到很多困难。但是，我们还是要相信在5G车联网的帮助下，自动驾驶技术会给人类带来翻天覆地的变化，同时节省人们的时间精力成本，带来便利，促进经济世界的发展。

三、5G车联网与自动驾驶技术

自动驾驶车辆在理论上纯感知输入层面之所以更安全，本质上是由于自动驾驶覆盖了更多的感知频段，通俗来讲驾驶员远远地看不见，晚上看不见，雾天看不见，隔着墙看不见，而这一切传感器都能看见。核心知识获取用于决策的信息方式发生了变化，这个过程一直在改变着人和车通讯和传感器之间的关系，只不过这种关系变得更为深化（专利号：CN107368069A/ CN106530833A/ CN110083163A）。当然这些都是5G对于人的关系，还有一个是通讯技术和传感器的互补关系。本质上相对于传感器技术或者任何其他通讯技术在车载传感器的作用维度和范围内都不具备什么优势，核心还是远距离遮挡可感知信息获取方面有比较大的优势，它的特性和高精度，对于自动驾驶也被叫做动态地图。但其弱点也非常明显，作为一种通讯技术，网络安全的威胁非常大，这点上相较于车载传感器的安全设计来说更难做。

由上述内容可以看出5G车联网技术和自动驾驶还是比较适配的。但是，我们也不能一味地认为5G车联网技术和自动驾驶技术之间的化学反应一定是积极的。从正面来说，5G车联网技术为驾驶员获得了更多的信息输入，带来了更多的应用，丰富了驾驶体验感，而从另一个角度来说，它也通过海量的外部信息干扰人们的驾驶权益和选择。对于自动驾驶技术而言，其一方面可以让驾驶员从驾驶任务中获得解脱，摆脱解释疲劳，另一方面它也在一定程度上“剥夺”了人们对车辆的控制权。由此，不难发现上述核心技术背后的价值观将会决定5G车联网技术对自动驾驶的影响走向何方，是更加自由还是更多约束，是双方的共存还是单方面的剥夺，从目前已反映出的社会问题来看，5G车联网技术对自动驾驶技术的影响在不同价值观下会有不同的结果。

由历史的经验可知，人类对任何新技术的出现都需要一些敬畏和思考，技术的非线性特性决定了人们在驾驭它的时候不同的观点将会导致不同的结果，即价值观决定技术的走向。正因为如此，5G车联网的快速发展在短期内对自动驾驶的影响一定是大受欢迎，积极向上的。但作为一个安全型产品，其长期本质性的变化所带来的东西是否一定可喜很难定论。[4]

结束语：通过上述对5G车联网技术和自动驾驶技术的简要分析，可以看到5G车联网技术在一定程度上能够促进自动驾驶技术的发展，积极推进自动驾驶技术的落地普及。但与此同时，我们也要清醒地认识到5G车联网技术和自动驾驶技术在互相联系、相互融合的过程中所暴露的一些问题。对此，从保证上述技术的发展为人类提供更加优质的生活，便利人们的出行的角度出发，以树立正确的价值取向，着眼长远的技术发展路线为导向，确立5G车联网技术对自动驾驶技术的积极引导、互融互通应当成为该领域技术工作者以及决策者们未来所应当具备的思维方式。

参考文献：

[1].周辉.5G车联网对自动驾驶技术发展的影响[J].数字通信世界，2019（09）：146.

[2].许彩霞.5G车联网对自动驾驶技术发展的影响[J].信息通信，2018（06）：46-47.

[3].马慧生. 面向协作式自动驾驶的5G车联网无线传输技术及优化方法研究[D].北京邮电大学，2020.DOI：10.26969/d.cnki.gbydu.2020.000066.

[4].范鹏飞.基于5G通信的车联网自动驾驶关键技术[J].电子技术与软件工程，2019（16）：29-30.

个人简介：李小矛 1984年9月，男，汉，辽宁大连人，博士，助理研究员，研究方向：专利审查。