智能驾驶汽车与智捷交通和智慧城市的内在关系
孤独车手
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2020.01.05
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在汽车“新四化”背景下,作为汽车圈的朋友,对于智能驾驶、智捷交通以及智慧城市这几个在汽车AI领域具有代表性的名词应该并不会感到陌生,那么对于汽车用户而言,它们究竟是什么,又有什么样的内在关系?接下来在我们正式进入“智能驾驶汽车与智捷交通和智慧城市的内在关系”正题之前先聊一聊什么是智能驾驶汽车,在去思考智能驾驶汽车与智捷交通和智慧城市的关系。

1、什么是智能驾驶汽车

智能驾驶汽车又叫自动驾驶汽车、无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、轮式无人机器人,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。我们所论述的智能驾驶汽车是基于单车智能的自动驾驶。在20世纪已有数十年的发展历史,21世纪初才呈现出接近实用化的趋势。下面我们用一张图片来看一看自动驾驶汽车的工作原理。

自动驾驶是一个复杂的软硬件结合的系统,主要分为感知定位、决策规划、控制执行三大技术模块。

感知模块类似于人的眼睛,主要是通过摄像头、雷达(激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等)等高精度传感器为自动驾驶提供环境信息;

决策模块类似于人的大脑,是依据感知系统提供的车辆定位和周边环境数据,在平台中根据适当的模型进行路径规划等决策;

控制模块类似于人的手脚,是以自适应控制和协同控制方式,驱动车辆执行相应命令动作。

自动驾驶技术的发展历史虽然不算太短,但主要应用于军事领域或者处于试验论证阶段,直到最近几年才在民用领域崭露头角。2013年,美国交通部下辖的美国国家公路交通安全管理局(NHTSA,Ntional Highway Traffic Safety Adminisrtation),首次发布了自动驾驶汽车的分级标准,对其自动化的描述共分了四个等级,次年也就是2014年,美国汽车工程师学会(SAE,Society of Automotive Engineers)也制定了了一套自动驾驶汽车分级标准,对其自动化的描述分为5个等级。在《中国制造2025》中,我国将智能网联汽车分为DA、PA、HA、FA共计四个级别,完全的手动驾驶没有涉及其中。目前业界普遍采用的是SAE的标准,接下来我们用一组图片来直观的感受一下这些不同等级的含义。

驾驶支援:通过驾驶环境对方向盘(横向控制)或加减速(纵向控制)中的一项操作提供驾驶支持,其他的驾驶动作都由人类驾驶员完成。

部分自动驾驶:通过驾驶环境对横向或纵向总的多项操作提供驾驶支持,其他的驾驶动作由人类驾驶员完成。

有条件自动驾驶:由自动驾驶系统完成所有的驾驶操作,根据系统要求,人类驾驶员提供适当的应答。

高度自动驾驶:由自动驾驶系统完成所有的驾驶操作。根据系统要求,人类驾驶者不一定需要对所有的系统请求作出应答,车辆行驶在限定的道路和环境条件下。

完全自动驾驶:在所有人类驾驶者可以应付的道路和环境条件下,均可以由自动驾驶系统自主完成所有的驾驶操作。

目前国内市场上量产车的自动驾驶系统普遍都停留在L2级,部分车企宣称2020年或2021年量产L3级自动驾驶汽车,部分科技企业宣称在特定场景下可以实现L4级自动驾驶。个人认为我们真正实现高度自动驾驶还有很长一段路要求,高等级的单车自动驾驶不仅需要各项技术的不断突破,传感器的数量以及成本也将随之大量增加,单车智能与车路协同的结合或许会加速高等级自动驾驶的到来。

2、智能驾驶汽车与智捷交通和智慧城市的关系

智捷交通作为一种新的服务体系,是在交通领域充分运用物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术,对交通管理、交通运输、公众出行等交通领域全方面以及交通建设管理全过程进行管控支撑,使交通系统在区域、城市甚至更大的空间范围具备感知、互联、分析、预测、控制等能力,以充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行效率和管理水平,为通畅的公众出行和可持续的经济发展服务。是智慧城市的重要组成部分。

在当前的智能驾驶水平不高的条件下,智慧城市中的智捷交通将最先与智能驾驶擦除火花,当自动驾驶发展到更高等级,汽车将作为一个除了家和公司之外的独立的“智能移动空间”和继电脑和手机之后的“第三个智能移动终端”与智慧城市,如智慧社区、智慧医疗、智慧安防等产生千丝万缕的联系,我们接下来主要讲的还是智能驾驶汽车与智捷交通的关系。

目前智捷交通与智能驾驶汽车主要是V2X技术让二者紧密相连又相互促进,如下图:

智捷交通对智能驾驶汽车的影响:

1、为自动驾驶汽车提供上帝视角的感知能力;

我们知道单车智能驾驶汽车是通过各种感知传感器采集环境信息,通过汽车决策系统的分析处理使汽车作出类似于人类的操作,那么由于传感器自身的局限性,在超出传感器感知范围的超视距感知能力、复杂环境下的十字路口的盲区感知,以及极端天气下的信号灯预警等,都是单车智能无法应对的场景。智捷交通可以为自动驾驶汽车提供更有效的信息,实现更高等级的自动驾驶商业化落地。

2、有效降低高等级智能驾驶汽车的成本

智能驾驶汽车传感器技术的提升伴随着更高成本的投入,同时更高等级自动驾驶的落地也将伴随更多的传感器的增加,这势必给智能驾驶汽车带来高昂的成本投入,随着V2X技术的发展与商业化的加快落地,在有效降低整车自动驾驶成本的同时可以实现更加安全更多场景的功能实现。

3、实现更广域的连接

当前社会是一个万物互联的社会,无论是智慧城市、智捷交通还是智能汽车,本质上都是连接,车路协同(V2X)中的V2I、V2P、V2V、V2N、V2C都是使智能汽车连接更广的范围,以实现更多的有效数据作出更准确的判断与决策,本章我们对车路协同不做过多的探讨,后面我们将以专题的形式为大家以更轻松的形式展示,敬请期待!

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