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财新智库|由“芯”出发,5G领路:勾勒智慧时代的出行蓝图
2021年06月15日 14:20

2021年,曾经的“不可能”出现在了越来越多的汽车上:从城市上下班短途,到中国从南到北的多日长途,自动跟车、自动变道超车、自动出入高速匝道、自动泊车……这些以前绝对依赖司机反应和驾驶能力的环节,开始交给自动驾驶。

不久的将来,路上车辆还可以实时收到红绿灯、故障占道、突发风险等信息;车与车之间自动保持安全车距,避免波浪效应而导致道路利用效率不佳;远程操控中心可以在毫秒级上实现对无人驾驶车辆的控制……

现在,位于天津南站科技商务区的天津车联网先导区,国内C-V2X(基于4G/5G网络的车用无线通信技术)开放场地,已聚集了6家企业200余套智能车路终端,部署了60个全息感知路口,并实现了天津港25辆无人电动集卡的整船作业、中新生态城熊猫公交车2.5公里车路协同运营、海河教育园28公里智能网联公交常态化开放运行等多个智能化应用。

5G作为新基建的关键技术之一,正在为城市的智慧交通按下“加速键”,一个更智慧、更高效、更便捷、更安全的智能交通时代正在到来。

那么,迈向智能交通时代,还有多远的路要走?

在财新云会场“5G时代的车与路”,中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟、高通产品市场副总裁孙刚、小鹏汽车副总裁李鹏程、波士顿咨询公司董事总经理谢天围绕着上述问题展开了热切探讨和展望。

“新四化”背景下的汽车业变革风口

在不久前召开的第十九届上海国际汽车工业展览会上,很多车型都采用了数字座舱,并加入大屏、各类APP、应用商店等,像极了一个大号的移动终端。通过呼叫车内语音助手的“名字”,车主还可以操控开关车门、导航、多媒体、空调等。很多车型还能看到对数字座舱的个性化体验,例如车主还未坐进车里,汽车就已提前识别出驾乘者的身份,并根据车主喜好调整头枕位置、驾驶模式等。

这背后,是电气化、智能化、网联化、共享化的“新四化”时代变革。孙刚提出,“新四化”下,以5G、4G为代表的蜂窝通信技术,加之电池与人工智能等前沿技术,带来了软件定义汽车、5G车联网、数字座舱、自动驾驶等一系列新技术的陆续开发和应用,商业模式出现创新,车的开发流程得到重构,产业链价值链也会随之发生重构。

智能汽车,就是在此背景下催生出的汽车赛道的新品类。在李鹏程看来,这意味着汽车具有了融合感知能力、万物互联能力、高级别的自动驾驶能力和整车的OTA能力。

当前,中国的科技企业纷纷下场制造“智能车”,给汽车行业带来新图景。李鹏程用了“天时地利人和”来形容中国当前发展智能汽车的“风口机会”。所谓天时,指的是移动互联时代,车与车、车与人、车与路、车与云平台之间,发生着越来越密切的联接,汽车已经从一个交通工具,演变成一个信息终端。地利即市场,这指的是中国千人汽车保有量还有很大的提升空间,国家层面也对智能驾驶给与了非常大的支持。人和,即智能驾驶时代所需的人才已经开始涌现,手机企业、互联网企业、家电企业也纷纷加入到智能驾驶领域,领域内相应地聚集了很多优秀和专业的人才。

“自动驾驶把驾驶者的精力释放出来以后,驾车者在车内就会产生新的刚需,这种刚需通过智能座舱得以满足后,才是智能汽车真正能够大规模进入家庭的一个最大的前提。”在李鹏程看来,当越来越多的汽车开始应用智能驾驶功能后,其形成的行驶数据,汇集的复杂路况数据,以及各种不同地域特有的数据等,会通过处理分析,反馈于汽车的智能系统,让汽车变得越来越聪明,也让车与路的交互、车与网的连接变得越来越智能。

谢天认为,未来的汽车行业会变成一个以软件为主导的定制行业。这意味着,“梦想汽车”开始重新定义——安全、舒适、续航里程等必选项之外,必须具备自动驾驶、智能座舱等数字特性;硬件越简单越好,通过软件实现产品差异化;具有新的价值创造方式,实现可持续发展;在整体技术战略上实现突破,这包括更多的垂直整合确保软件的结合、与一系列软硬件合作方形成一起往前冲的合作方式、与合作伙伴能够在一个开发性的平台上一起创作;需要运营用户整个生命周期,产品周期缩短且不断持续更新,建立生态与伙伴共创未来。“现阶段,大部分汽车主机厂商还未为‘软件定义汽车’的转型做好充分准备,不过也有不少企业开始积极迈出步伐,但在产品简洁性、商业伙伴关系等方面,还需要做好颠覆性革命的准备。”谢天说。

曾经,决定一辆汽车行驶体验的是发动机,如今是汽车“大脑”,这个集成异构分布的硬件平台以及智能驾驶操作系统为一体的复杂系统,即智能驾驶的核心。通过突破共性技术和基础模块,车载智能计算基础平台打破了原有垂直化封闭的产业配套链条,也推动形成新的产业生态体系。

5G赋能智驾时代

5G技术是网联化、智能化的基础。今年是5G在中国商用第三年,5G对各行各业的影响日益增多。在交通领域,汽车厂商对5G的拥抱速度,已远远快于当年对4G的接纳,交管部门也开始利用5G+摄像头视频,实现更智能的车流实时统计、车型分类、拥堵疏通等。

通过装载多样、必要的传感器,一辆汽车可以实现实时的数据采集,通过AI和边缘计算系统在各种情况下迅速做出决策,同时也可依靠远程信息处理技术保证驾驶的安全性,并合理规划优质路线。

这背后,就是2017年被标准化的C-V2X(蜂窝车联网)。相较其他汽车通信方式,基于4G/5G蜂窝通信技术的C-V2X,能更好地支持联网车辆与“联网”道路、用户和基础设施等交通参与者之间的通信,因此也成为ICT圈联手汽车产业踊跃投入的前沿技术。

相对于4G,基于5G的C-V2X可充分利用5G的大带宽、低时延、高可靠性的特性,进一步提升车辆之间的感知能力,更强有力地支持自动驾驶、高精地图等功能,增强汽车对道路基础设施信号的感知,以更低时延实现车和车之间的协同感知、路径规划,从而有效避免事故的发生。

因4G演进到5G而大大受益的,还有数字座舱。如孙刚所说:“这几年,新上市的汽车有一个显著的变化,就是很多都装载了数字座舱,使得汽车不仅有显示屏、影音兼备的音箱,还可通过强大的计算平台实现智能交互、高精导航、辅助驾驶等,甚至变成了“第二个智能手机”,实现社交、支付、消费等功能。下一步,汽车从智能驾驶向自动驾驶演进,增加很多新需求,也会增加更多数字座舱的新应用模式。”

通过一组数据,我们就能看到数字座舱现在有多“流行”——目前,全球25家排名前列的汽车制造商中已有20家采用了第3代高通骁龙汽车数字座舱平台。今年1月,高通又推出了第4代骁龙汽车数字座舱平台,基于5纳米制程工艺,把计算、视觉、AI和多传感器处理水平都做了进一步提升。

同时,孙刚特别提到,5G正在将越来越多的特性引入自动驾驶,例如,可利用高吞吐量传感器数据共享和真实世界模型来提高感知能力,5G网络能支持更快且更安全的路径规划,汽车还可以与基础设施以及其他车辆实时共享本地数据(如3D高精地图)。

走向智慧交通

在近日的公开论坛上,全国政协经济委员会副主任苗圩称,汽车电子电气架构持续演进,随着域控制器集中控制成为发展的趋势,车载的智能计算基础平台受到了国内外相关企业和研究机构的高度关注,成为未来产业竞争的新焦点。今后,算力将是智能网联汽车更重要的指标。

据孙刚介绍,自动驾驶的关键就是计算能力的提高,包括AI运算能力的提高。同时,各类信息感知能力也是一个全新的级别。也正因此,高通针对自动驾驶推出的Snapdragon Ride平台就围绕高性能低功耗的ADAS和自动驾驶解决方案做了非常大的投入,以一个具备强大计算能力、高散热表现且开放的可扩展平台,支持全部级别的ADAS与自动驾驶场景。

一些智能汽车的安全问题频发之后,越来越多的人对车路协同发展形成共识:除了汽车本身要智能化以外,还要建设智慧化的道路、智慧化的基础设施,通过车路协同实现智能化驾驶。

激光雷达、机器视觉等技术的应用,已经在很大程度上提升了汽车对各种路面情况的应对能力。但在特殊天气中传感器灵敏度下降,就需要汽车与基础设施之间的连通体系产生及时互动,才能大幅度降低交通事故的发生。

目前,国内多个部门和一些地方政府已经联合组织开展了智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点,例如交通运输部已经规划了京沪高速公路、湖南长沙绕城高速等作为试点。北京市也在亦庄统筹车、路、云、网、图等要素资源部署网络设施、路侧感知和交通基础设施,支撑自动驾驶出租车、智能网联公交车、自主代客泊车等高级别的应用场景。

当5G和C-V2X为汽车制造商和道路运营者提供了一个更强大的平台时,随着自动驾驶的普及,车路协同、提升道路安全和交通效率更是汽车、网络、道路、城市之间协同的重要课题。

张永伟坦言,一个真正意义上的智慧城市,路的智能化才能支撑起智能交通和自动驾驶。现在,对5G背景下的智能化城市道路建设,地方政府很有积极性:武汉经开区建成国内最大5G车路协同自动驾驶示范区,首批42辆自动驾驶出租车启动试运营;长沙市近年完成了100平方公里城市智能网联开放道路片区、100公里智慧高速公路、7.8公里智慧公交示范线建设,获得车联网直连通信频率使用许可。

在这些车路协同的智能化测试场景中,车载、路侧、网络、云端的技术和产品正在被大量应用,也带动了无人驾驶、城市管理、交通管理等场景应需而变。

“智能汽车形成的各类数据,和城市形成的数据连通起来,构成一个数据共享平台,并反哺智能交通的完善。”张永伟说,“城市也会开发更多场景,为智能汽车的落地结合起来。二者之间应该是一个崭新的相互依赖和融合的关系。

那么,面向未来的城市,打造一个真正意义上的智慧交通,核心的问题是什么?

孙刚认为,未来的城市中人、车、路、城市是交互发展、融为一体的关系,不仅路的建设非常重要,5G也需要更多小基站的部署完善网络,实现更强大的C-V2X车联网也部署需要更多RSU,并进一步提升云平台和车本身的功能、算力等。

在李鹏程看来,车企可以把汽车的智能化做到更高,也可以把车与车、车与路的连接做到更实时、更顺畅,但真正的智能交通,离不开国家层面的基础设施建设支持,在网络布局、基站部署、高精地图等方面,需要相关部门和商业机构共同努力,才能构建起智慧城市里真正的智慧交通。

“还需要根据每个城市不同情况来分析和投入。”谢天说,“在特大型城市,智能交通趋势下,公共交通的完善更重要,也需要通过更完善的法规和培育消费习惯,推动共享出行。例如在整个城市中都有自动驾驶出租车时,会有大量的停车场、道路被空出来,可以用于更有利于民生的场景。通过推动自动驾驶,解决更多社会问题,这才是智能交通在城市中的意义。”

财新智库一直致力于非标数据在金融市场研究的商用,同不少政府机构、大数据机构以及新兴的人工智能公司合作,挖掘创新数据源的合规应用。在调研的过程中,也意识到智慧城市、智能交通的发展,将沉淀下大量数据,如何合规安全地使用该部分数据,不仅仅对应用方有价值,对智能交通产业的良性发展,同样重要。

面向未来,这样一个共识正在形成:智慧交通前期投入是巨大的,所以要探索一种合适的商业方式,不能只从交通本身来看,也不能只让车企和交通部门来解决问题,而是要让城市管理者和社会的各方一起参与进来,合力推动——把车、路、网各自的独奏,变成一首未来城市的协奏曲。


*本文刊发在财新promotion频道,不代表财新网编辑部观点

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