(1)美國車路協同自動駕駛的發展現狀
美國高度重視自動駕駛技術的產業化,為保持自動駕駛的全球領先地位,2014年起,美國交通部(DOT)連續發布智能交通系統戰略計劃(2010-2014)、(2015-2019)、(2020-2025)等頂層規劃,針對交通系統在安全性、機動性、環境友好性等方面存在的問題,提出發展目標和方向。2016年,美國交通部發布《聯邦自動駕駛汽車政策指南》(自動駕駛系統 1.0),為生產、設計、供應、測試、銷售、運營或應用智能網聯汽車提供具備指導意義的前期規章制度框架。2017-2020年,美國交通部相繼發布了《自動駕駛系統 2.0:安全展望》、《自動駕駛汽車3.0;準備迎接未來交通》、《自動駕駛汽車4.0;確保美國自動駕駛汽車技術的領先地位》,逐步放寬對智能網聯汽車創新和發展的限制,持續不斷優化政策產業環境、推動市場規范,加強不同部門之間的協作統一,以保持美國在該領域的技術和商業化領先優勢。
同時,美國也很重視發展車路云協同自動駕駛,提出了網聯自動駕駛(CAV)的概念,美國聯邦公路管理局(FHWA)開發了CARMA平臺和CARMA云,以支持協同駕駛自動化(CDA)的研究和開發;美國聯邦通信委員會(FCC)為C-V2X分配了5.905GHz~5.925GHz專用頻譜,并把5.895GHz~5.905GHz頻段的10MHz從DSRC轉給C-V2X。在車輛與智能交通系統深度融合方面,由DOT主導的美國國家ITS參考架構ARCIT已經演進到9.0版本,考慮了車路云協同自動駕駛。
(2)歐洲車路協同自動駕駛的發展現狀
歐洲在發展單車智能自動駕駛的同時,高度重視單車智能與車路云協同自動駕駛協同發展。與美國類似,歐洲智能網聯汽車發展起源于ITS,并逐步通過車輛的智能化、網聯化實現車與交通系統的協同發展。歐洲ITS開發與應用是與歐盟的交通運輸一體化建設進程緊密聯系的,在Horizon2020等計劃的資金支持下,通過AdaptIVe、C-ITS、PEGASUS、SCOOP、INFRAMIX 等項目的實踐,在智能網聯汽車、ITS、基礎設施建設方面積累豐富經驗。
2015年,歐洲道路交通研究咨詢委員會(ERTRAC)發布智能網聯汽車技術路線圖,以加強頂層規劃,促進各國協同推進。隨著技術產業的不斷發展,ERTRAC 多次更新技術路線圖,2019年3月,ERTRAC更新發布了“Connected Automated Driving Roadmap”,強調自動駕駛的協同互聯,豐富了網聯式自動駕駛的內容,同時明確提出基于數字化基礎設施支撐的網聯式協同自動駕駛(Infrastructure Support levels for Automated Driving,ISAD)架構。同時,歐盟戰略交通研究與創新議程(Strategic Transport Research and Innovation Agenda,STRIA),圍繞智能交通、出行服務等領域也發布了相關路線圖。
除此之外,歐盟委員會于2018年發布《通往自動化出行之路:歐盟未來出行戰略》,明確提出到2020年在高速公路上實現無人駕駛,在城市中心區域實現低速無人駕駛;到2030年普及高度自動駕駛。
(3)日本車路協同自動駕駛的發展現狀
日本車路云協同基礎設施優勢較強。日本通過ITS發展協同推動智能網聯汽車產業進步,并將 ITS、智能網聯汽車納入國家重點發展戰略,由警察廳、總務省、經濟產業省、國土交通省共同負責推進工作,以2020年東京奧運會為時間節點開展自動駕駛技術示范驗證。
2016 年,日本第五期(2016-2020年)科學技術基本計劃中提出“Society 5.0”(5.0 社會),將人工智能、大數據、物聯網等革新技術與現實社會相連,作為實現 Society 5.0的技術平臺。2016-2020年期間的投資戰略重點圍繞 Society 5.0的內容及目標展開,提出要改變日本的生活生產,構筑下一代機動性系統,將白動駕駛在生產生活中的應用服務列為該戰略實施的重要考核指標。2014年,日本內閣府制定《戰略性創新創造項目自動駕駛系統研究開發計劃》(SIP_adus)。針對四個發展方向設立了32個研究課題,旨在推進政府和民間協作所必要的基礎技術以及協同式系統相關領域的開發與商業化,并牽頭成立了自動駕駛基礎地圖平臺公司。2019年,SIP_adus進入2.0 階段,已經取得多項領先成果。此外,為推動戰略部署,完成規劃目標,日本積極制定并發布自動駕駛路線冬、整備大綱、安全技術指南等內容,不斷加大落實力度。2016年,日本政府制定《官民ITS構想路線圖》,制定發展目標、自動駕駛系統場景以及商用化時間表,并于2017-2019年期間持續年度動態修訂,優化、調整發展過程中所面臨的時間表和投入方向。
日本在車路協同方面,2007年就完成了Smartway東京地區部分公路的試驗,2009年完成大規模測試和推廣應用。2011年,基于Smartway項目發展的ITS SPOT System在全日本高速公路上開始安裝使用,已經在全國安裝了1600個ITS SPOT System路側設備,城際高速公路安裝間隔為10至15公里,城市高速公路安裝間隔約為4公里。ITS SPOT System為智能車路提供了自適應巡航、安全行駛、盲區檢測、道路匯集援助、電子付費等服務,這些道路基礎設施為發展車路云協同自動駕駛提供了良好基礎。
通過對美國、歐洲、日本自動駕駛發展路線的分析,從技術和成本在車側和路側的分配出發,未來自動駕駛的發展演化出單車智能和車路云協同兩條技術路線。單車智能基于各種感知信息,通過人工智能技術進行決策和車輛控制,在一定程度上本身單車即可實現自動駕駛。但隨著單個車輛自動駕駛技術進步空間的飽和、技術提升的瓶頸以及交通環境復雜性的增加,自動駕駛越來越依靠智能道路設施的進步。智能道路基礎設施和智能網聯汽車之間的交互與耦合,將逐漸對自動駕駛起輔助甚至主導作用。在此發展背景下,車路協同自動駕駛等相關創新技術的進步,能夠加速自動駕駛商業化實現,并促進通信、互聯網、汽車電子、路側設施等領域的加快發展,推動IT、智能制造與交通、汽車產業走向深度融合。車路云協同自動駕駛產業創新體系一旦形成,其產業鏈潛力巨大,將成為新一輪科技創新和產業競爭的制高點。
轉自智能汽車設計