小靳第一次乘坐自動駕駛出租車,除了補(bǔ)貼后僅2元的車費(fèi),讓他印象更深的,還是無人操控的車輛在晚高峰車流里自如地閃轉(zhuǎn)騰挪。
這是位于亦莊的北京市高級別自動駕駛示范區(qū)(以下簡稱示范區(qū))里每天都在發(fā)生的場景。目前,該示范區(qū)在超過60平方公里范圍內(nèi)已建成329個智能網(wǎng)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)路口,在雙向750公里城市道路和10公里高速公路中實現(xiàn)了車路云一體化功能全覆蓋。在示范區(qū)內(nèi)常態(tài)化開展測試和商業(yè)化服務(wù)的各類高級別自動駕駛車輛近400輛,累計自動駕駛測試?yán)锍坛^700萬公里。
前不久,北京市正式宣布,啟動范圍更大的500平方公里高級別自動駕駛示范區(qū)建設(shè)。
一幅未來交通新圖景正徐徐展開……
――誕生――
全球第一個高級別自動駕駛示范區(qū)
2018年8月,一張拍攝自中關(guān)村軟件園的照片在網(wǎng)絡(luò)上火了。一位工程師旁若無人地坐在路口中央的
交通
信號燈下,面對電腦緊張地操作著,周圍人來人往、車水馬龍。有人猜測:這難道是因為堵車,程序員不得不在馬路上加班?
事實上,這是百度工程師正在調(diào)試有可能是當(dāng)時全球最貴的一盞交通信號燈。這盞交通信號燈周圍,安裝有一圈價值不菲的激光雷達(dá)和高清攝像頭,能夠?qū)硗囕v、道路交通進(jìn)行實時感知、調(diào)控,其背后依托的就是車路協(xié)同系統(tǒng)。
這張照片,可以說是人工智能與傳統(tǒng)交通親密接觸的一個縮影。
自動駕駛的發(fā)展,使交通行業(yè)迎來巨變。實現(xiàn)自動駕駛,靠的是“聰明的車”“智慧的路”“實時的云”“可靠的網(wǎng)”“精確的圖”。而支撐這些體系的是人工智能、大數(shù)據(jù)分析、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的融合應(yīng)用。
作為人工智能的重要應(yīng)用場景之一,自動駕駛已成為各國人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與競爭的制高點(diǎn)。
美國智庫蘭德公司多年前就發(fā)布報告指出,到2035年自動駕駛技術(shù)將趨于成熟;國際電氣和電子工程師協(xié)會也曾預(yù)測,到2040年全球75%的新款汽車都將實現(xiàn)自動駕駛。在這樣的背景下,傳統(tǒng)汽車制造商,開始了轉(zhuǎn)型,他們要開發(fā)軟件、計算機(jī)、通信、人工智能技術(shù)?;ヂ?lián)網(wǎng)巨頭谷歌、蘋果、百度等,也看好這片藍(lán)海,一路高歌猛進(jìn)。
各國政府相繼制定相關(guān)政策和法案,增加研發(fā)投入、加大資金支持,規(guī)范路測標(biāo)準(zhǔn)等,推動自動駕駛技術(shù)發(fā)展,搶占競爭高地。
最初,自動駕駛走的是“單車智能”路線,即在車上安裝雷達(dá)、攝像頭、計算單元等設(shè)備,使車輛依靠自己的“眼睛”和“大腦”,實現(xiàn)自動駕駛功能。但這種路線有著顯而易見的瓶頸,即完全依賴車端傳感器而導(dǎo)致的感知長尾問題和自動駕駛設(shè)計運(yùn)行范圍受限。
按照業(yè)界通用分類標(biāo)準(zhǔn),自動駕駛技術(shù)從低到高可以劃分為L0―L5六個等級,L4級以上被認(rèn)為是高級別自動駕駛。要實現(xiàn)高級別自動駕駛不光要有“聰明的車”,還要有“智慧的路”。
清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院(AIR)交通產(chǎn)業(yè)合作負(fù)責(zé)人袁基睿接受科技日報記者采訪時,舉了一個例子,“比如在雨雪天氣,車端激光雷達(dá)等受到干擾的情況下,路口拐角處突然沖出一個非機(jī)動車,單車智能的自動駕駛車輛很有可能就來不及反應(yīng)?!钡谲嚶穮f(xié)同技術(shù)下,除了車輛自身傳感器外,安裝在道路兩側(cè)的攝像頭、雷達(dá)等也可以對道路交通環(huán)境進(jìn)行實時感知,并將信號發(fā)送給車輛,讓車輛獲得超過其自身感知能力的“上帝視角”。
車路協(xié)同技術(shù)顯而易見的優(yōu)勢,以及其催生出的智慧交通和智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)前景,引得世界主要汽車生產(chǎn)國和汽車企業(yè)紛紛在相關(guān)領(lǐng)域開始布局。
袁基睿表示,以美國為例,其已在全國部署了5000余套基于專用短程通信技術(shù)的路側(cè)單元和大約1.8萬套車載單元。此外,福特、豐田、Waymo等企業(yè)均瞄準(zhǔn)車路協(xié)同技術(shù)開始發(fā)力。
袁基睿認(rèn)為,雖然我國在這一領(lǐng)域起步相對較晚,但發(fā)展迅速,加之我國在體制機(jī)制、戰(zhàn)略政策、技術(shù)產(chǎn)業(yè)等方面的優(yōu)勢,以及我國龐大的潛在市場,完全有能力引領(lǐng)自動駕駛規(guī)?;虡I(yè)落地。
2018年2月,交通部下發(fā)《國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)的通知》,明確提出六大試點(diǎn)發(fā)展方向,車路協(xié)同位列其中。同年10月,《車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)直連通信使用5905―5925MHz頻段管理規(guī)定(暫行)》頒布,為車路協(xié)同技術(shù)應(yīng)用確立了通信標(biāo)準(zhǔn)。隨后的12月,《智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》出臺。2020年2月,國家發(fā)改委等11個部委發(fā)布《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入發(fā)展快車道。
相關(guān)政策文件不斷出臺,各地紛紛開始試水。上海嘉定、廣州黃埔、江蘇無錫……多個城市的車路協(xié)同試點(diǎn)項目上馬建設(shè)。百度智能駕駛事業(yè)群解決方案總經(jīng)理聶育仁回憶道:“早期各地對于車路協(xié)同項目的建設(shè)規(guī)模還比較小,通常只有幾條路、幾個路口?!?
與有限的建設(shè)規(guī)模形成對比的,是企業(yè)龐大的應(yīng)用測試落地需求。車路協(xié)同作為一種全新的技術(shù)路線,只有經(jīng)過大范圍、長時間的實際落地應(yīng)用,才有機(jī)會真正成熟。
對亦莊而言,汽車產(chǎn)業(yè)是其四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的龍頭,具有全國領(lǐng)先的創(chuàng)新資源和產(chǎn)業(yè)鏈集聚優(yōu)勢。對新技術(shù)的提前布局,將會對未來區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生決定性影響。亦莊清楚地認(rèn)識到這一點(diǎn)。
產(chǎn)業(yè)升級有需要,企業(yè)落地有需求,亦莊決定大膽一試。不同于此前以項目為單位的建設(shè)模式,亦莊的想法更加超前,建設(shè)全球首個車路云一體化高級別自動駕駛示范區(qū),圍繞“車、路、云、網(wǎng)、圖”五大體系,建設(shè)城市級工程試驗平臺。亦莊初期目標(biāo)就是60平方公里、300多個路口,這個規(guī)模之前從未有過。
2020年9月,北京市高級別自動駕駛示范區(qū)正式誕生。
――見聞――
“智慧的路”跑“聰明的車”
早上七點(diǎn),將車內(nèi)外衛(wèi)生打掃干凈,設(shè)備檢查無誤后,楊陽就準(zhǔn)備“出車”了。
作為示范區(qū)成立后最先入駐的自動駕駛商業(yè)運(yùn)營平臺――蘿卜快跑旗下自動駕駛車輛的安全員,楊陽的“工位”在副駕駛座上,工作主要是在車?yán)镉^察路況、記錄車輛行駛狀態(tài),并在必要時介入接管車輛。
今年4月底,示范區(qū)正式發(fā)放無人化載人示范應(yīng)用通知書,獲準(zhǔn)企業(yè)可以在示范區(qū)內(nèi)開展“主駕位無安全員、副駕有安全員”的自動駕駛出行服務(wù)。而這距離去年11月,示范區(qū)正式開放自動駕駛商業(yè)化試點(diǎn)僅過去不足半年時間。
楊陽親身見證了自動駕駛和示范區(qū)的發(fā)展變化。示范區(qū)1.0時期,范圍僅12平方公里,覆蓋28個路口,自動駕駛車輛較少。如今,不僅自動駕駛車輛隨處可見,其人工介入接管的頻率也大幅下降。
依據(jù)《北京市高級別自動駕駛示范區(qū)建設(shè)發(fā)展報告(2021)》,示范區(qū)建設(shè)采取“小步快跑,迭代完善”方針,1.0階段實現(xiàn)試驗環(huán)境搭建、2.0階段完成小規(guī)模部署、3.0階段實現(xiàn)規(guī)模部署和場景拓展、4.0階段進(jìn)行推廣和場景優(yōu)化。2020年底,剛成立三個多月的示范區(qū)便宣布進(jìn)入2.0建設(shè)階段,覆蓋范圍擴(kuò)大至60平方公里,覆蓋路口300余個,測試車輛增加至200余輛。
自動駕駛技術(shù),正在以肉眼可見的速度成熟。在亦莊開了五年出租車的楊師傅明顯感受到變化?!耙郧拔叶疾桓腋谧詣玉{駛車后面,怕它們急剎?,F(xiàn)在它們基本和有人駕駛的車輛一樣了?!?
更細(xì)微的變化還體現(xiàn)在道路兩側(cè)。如果注意觀察可以發(fā)現(xiàn),示范區(qū)許多路口的信號燈桿上沒有密密麻麻、站成一排的攝像頭,只在路口一角單獨(dú)豎立著一個攝像頭。
在今年年初的北京全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)標(biāo)桿城市建設(shè)專場新聞發(fā)布會上,北京市高級別自動駕駛示范區(qū)工作辦公室常務(wù)副主任捷菲向公眾介紹,北京創(chuàng)新提出了國內(nèi)首個“多桿合一、多感合一、多箱合一”的智能網(wǎng)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化路口建設(shè)方案。一個攝像頭可以同時滿足交警、公安、自動駕駛等方面的多種需求,并且設(shè)備內(nèi)部能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離,將數(shù)據(jù)以不同端口輸出至不同終端,滿足安全要求。
在此之前,不同燈桿、攝像頭往往分屬不同管理部門,重復(fù)建設(shè)導(dǎo)致路口燈桿林立,攝像頭遍地。
為了解決道路數(shù)字化建設(shè)中的這一頑疾,示范區(qū)組建了北京亦莊數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展有限公司,由該公司集中統(tǒng)一進(jìn)行道路數(shù)字化建設(shè),將路燈照明、交通標(biāo)牌指示、輔助自動駕駛等功能以及供電、網(wǎng)絡(luò)、信號控制等設(shè)備,集合在一根路桿上,改變了過去各部門重復(fù)建設(shè)問題。從過去各部門自己“買菜”“做菜”,改為現(xiàn)在的由數(shù)字基建公司統(tǒng)一采購建設(shè),各部門依據(jù)自己的需求“點(diǎn)菜”,采用這一方式建設(shè)的數(shù)字化智能路口,成本只有最初的50%左右。
此外,示范區(qū)還在新型通訊技術(shù)、國產(chǎn)化毫米波雷達(dá)以及國產(chǎn)化邊緣計算設(shè)備等方向上,協(xié)助企業(yè)實現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用與成果轉(zhuǎn)化。
硬件基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善,帶來應(yīng)用場景的不斷豐富。目前示范區(qū)已能提供包括施工占道事件、逆行事件、異常停車事件等在內(nèi)的22類自動駕駛及智慧交通場景服務(wù)。
同時,隨著示范區(qū)車路協(xié)同技術(shù)的快速發(fā)展,一個惠及更多交通參與者的智慧交通網(wǎng)絡(luò)也在逐漸形成。
“早晚高峰的時候,主干道的紅燈等待時間明顯感覺變短了。非高峰的時候經(jīng)常能一口氣過好幾個綠燈?!笨寇嚍樯?、以路為家的楊師傅明顯感受到了這種變化。
亦莊提供的數(shù)據(jù)顯示,目前示范區(qū)已有13個相對獨(dú)立的路口實現(xiàn)單點(diǎn)自適應(yīng),路口車均延誤下降28.48%,27條主要干線實現(xiàn)全天車均延誤下降26.9%,停車次數(shù)下降23.08%。
此外,亦莊還有效利用信控交互特色場景,通過地圖App、智能后視鏡等向出行者發(fā)布實時燈態(tài)(毫秒級延遲)、交通事故、推薦車速等交通服務(wù)信息。
――發(fā)展――
政府深入?yún)⑴c,塑造交通未來
8月初,示范區(qū)宣布完成2.0建設(shè)階段,開始向3.0邁進(jìn),其覆蓋范圍將從60平方公里擴(kuò)展到500平方公里。
雖然面積在不斷擴(kuò)大,但捷菲此前接受采訪時也表示,高級別自動駕駛產(chǎn)業(yè)商業(yè)化、規(guī)?;沃氐肋h(yuǎn)。未來已來,在自動駕駛的產(chǎn)業(yè)變革與規(guī)則重塑中,仍有不少難關(guān)需要克服。
首先是技術(shù)層面,“自動駕駛是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng),涉及到感知、認(rèn)知、規(guī)劃、決策與執(zhí)行等諸多環(huán)節(jié)?!痹UJ(rèn)為,技術(shù)突破是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要動力,除自動駕駛本身的系統(tǒng)問題之外,圍繞自動駕駛領(lǐng)域的無線通信技術(shù)、智能互聯(lián)技術(shù)以及信息安全和隱私保護(hù)等都還有許多需要突破的技術(shù)難點(diǎn)。
捷菲此前接受采訪時指出:“目前產(chǎn)業(yè)鏈上下游仍有急需突破的核心關(guān)鍵技術(shù)?!彼硎?,示范區(qū)將立足自身汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),圍繞核心項目配套產(chǎn)業(yè)鏈,重點(diǎn)攻關(guān)操作系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù),制定專項政策促進(jìn)發(fā)展。
除了技術(shù),標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一也制約著技術(shù)落地和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。袁基睿表示,雖然多部門已圍繞自動駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)、車路協(xié)同制定了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),但還有許多上下游領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步完善。
比如,工信部原部長苗圩曾多次提到,我國道路智能化分級標(biāo)準(zhǔn)仍需統(tǒng)一。在清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院(AIR)等編寫的《面向自動駕駛的車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)與展望》中,將道路智能化分為C0―C5六個等級。但“從全國范圍來看,也有標(biāo)準(zhǔn)將其劃分了四個或五個等級?!痹Uf。目前,示范區(qū)已發(fā)布首個高級別自動駕駛示范區(qū)標(biāo)準(zhǔn)體系,更為細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)研制工作也正在進(jìn)一步推進(jìn)。
不同于單車智能,車路協(xié)同技術(shù)發(fā)展更加依賴基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。道路作為重要公共基礎(chǔ)設(shè)施,涉及的管理部門多,建設(shè)過程復(fù)雜,當(dāng)下的建設(shè)、投資模式仍需進(jìn)一步創(chuàng)新。
針對這一問題,示范區(qū)在設(shè)立之初便成立了高頻調(diào)度、跨部門、跨專業(yè)的工作專班,并成立了市場化運(yùn)營平臺統(tǒng)籌進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。該模式已在路側(cè)設(shè)備“多桿合一、多感合一、多箱合一”建設(shè)中取得良好效果。
自動駕駛作為一種顛覆傳統(tǒng)交通方式的新技術(shù),完善的政策法規(guī)是其行穩(wěn)致遠(yuǎn)的關(guān)鍵。
《北京市高級別自動駕駛示范區(qū)建設(shè)發(fā)展報告(2021)》顯示,依托示范區(qū),北京市設(shè)立了智能網(wǎng)聯(lián)汽車政策先行區(qū),在政策規(guī)范方面構(gòu)建了“2+5+N”的政策管理體系,覆蓋智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試、示范應(yīng)用、商業(yè)運(yùn)營服務(wù)等諸多階段。
袁基睿指出,雖然已出臺了關(guān)于自動駕駛道路測試的多項管理規(guī)定,但影響自動駕駛技術(shù)及智能網(wǎng)聯(lián)汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的政策法規(guī)仍需加快研究和制定。
在今年年初舉行的2022中國電動汽車百人會論壇上,北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會副主任、北京市高級別自動駕駛示范區(qū)工作辦公室主任孔磊表示,汽車未來將會成為智慧城市的重要節(jié)點(diǎn),城市載體的一部分。因此,政府需要在這一過程中發(fā)揮更大作用,現(xiàn)有的政府支持產(chǎn)業(yè)的單一管理模式也需要調(diào)整,政府應(yīng)深度參與整合資源,為智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造更有利的發(fā)展環(huán)境。
8月15日,科技部發(fā)布《關(guān)于支持建設(shè)新一代人工智能示范應(yīng)用場景的通知》,提出支持建設(shè)自動駕駛等應(yīng)用場景,“助力穩(wěn)經(jīng)濟(jì),培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)”。目前,自動駕駛出租車、多功能無人車、自動駕駛公交車、無人環(huán)衛(wèi)車、干線物流等眾多自動駕駛應(yīng)用場景已在亦莊落地。
示范區(qū)的存在,為亦莊汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來更大吸引力。集度汽車、小米汽車制造項目、長城沙龍高端智能汽車項目紛紛落戶亦莊。
楊師傅最近又在示范區(qū)的路上發(fā)現(xiàn)了更加新奇的場景,部分線路公交車的方向盤后沒有司機(jī),只有一名“駕駛員”站在一側(cè),這是北京公交集團(tuán)在示范區(qū)內(nèi)最新開展的自動駕駛公交車實際道路測試。雖然楊師傅并不清楚自動駕駛背后的技術(shù)原理,但他在一天天地看見城市交通的變化,越來越短的紅燈等待時間、導(dǎo)航軟件細(xì)致入微的道路交通狀況提醒……
而這一切的背后是路側(cè)時刻運(yùn)轉(zhuǎn)的傳感器,是穿梭在城市上空看不見的無線電波,它們正在編織成一張網(wǎng),連接起城市交通的未來。