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為什么說沒有5G就沒有自動駕駛?
發(fā)布時間:2019-03-14 分類:趨勢研究
近日,重慶第一輛 5G 無人駕駛巴士在該公司內部開始試運行,隨著 5G 開始規(guī)?;涞?,普遍應用的時代即將到來。
該款無人駕駛巴士是重慶移動與華為公司、東南大學先進車輛與新能源汽車實驗室、法國 Easy Mile 聯合研發(fā)測試。本次無人駕駛巴士順利測試也離不開 5G 技術的支持。
據悉,在重慶移動內部測試成功以后,該技術后續(xù)會應用于 5G 智慧城無人定制公交場景。
5G對無人駕駛又怎樣的促進作用?
5G 在無人駕駛中只是作為 V2X 的通訊載體,也不是唯一,還有 DSRC。兩者屬于不同的標準體系。所以 5G 跟無人駕駛技術不能混為一談,5G 的短延遲特性使云端的遠程操控變得可行。5G 里的 URLLC,也就是高可靠低時延業(yè)務,主要就是用于無人駕駛。
然而,無人駕駛 L5 需要 URLLC(超高可靠低時延),甚至由于物聯網各種傳感器太多,或許還需要 mMTC(海量機器類終端通信),而 URRLC 和 mMTC 將是 5G 標準最后落地的標準,至少要到 2020 年、甚至以后才可能真正的成型。
自動駕駛汽車的工作流程大致是:感知層對環(huán)境系統(tǒng)的感知傳輸給決策層,決策層對環(huán)境感知的結果做解析,然后決策層制定駕駛策略傳輸給執(zhí)行層。
非 5G 網絡環(huán)境下的無人駕駛都稱不上真正意義上的無人駕駛。
因為無人駕駛依靠的最核心技術是高精地圖。
高精度地圖通過對周圍靜態(tài)的環(huán)境進行精確描述,來延伸傳感器的感知范圍,以更為精細的尺度幫助汽車了解所處的位置、周圍的環(huán)境狀況、應該如何進行下一步操作等定位決策問題。
相比傳統(tǒng)導航地圖,高精度地圖圖層更多,地圖信息量更大。從圖層數量上看,高精度地圖包含圖層數更多,可以包含諸如道路級別、交通設施等更多的數據;從圖層質量上看,高精度地圖每一圖層的描繪更精細,從而可以實現厘米級導航。高精地圖提供自動駕駛所需專用道路信息,帶來機器必需的信息。高精度地圖除了擁有傳統(tǒng)導航地圖具備的道路形狀,通行方向,車道等信息,高精度地圖包含了諸如車道分隔物類型、交通標志、限速等信息,和一些道路幾何的三維信息,像彎道、斜坡等。
無人駕駛為什么非5G網絡不可?
1.因為高精地圖需要實時更新,通過傳感器、攝像頭采集到的信息通過通訊手段(比如 5G 網絡)與云端做交互,能使得地圖更加智能?;谥悄艿貓D信息的路徑規(guī)劃,通行效率更高。
2.高精地圖的數據量巨大,達到 Gbit/公里級別或以上,以盡量少的時間完成更新,需要超高速帶寬。
3.高精地圖可以提供一幅雷達和視覺探測距離之外(NLOS)的特定物體(移動的行人和車)信息,以及紅綠燈、限速要求信息,基于此信息進行避障規(guī)劃(包括車車博弈,車人博弈等),基本可確保無人車在開放道路上的安全問題,不會發(fā)生任何形式的主動碰撞以及交通違章等。這部分內容的通訊時延要求 ms 級。
車聯網時代的無人車全局路徑規(guī)劃,一般是云端決策或者云端輔助決策,對網絡時延要求極高,部分場景下要求達到 ms 級(毫秒,也就是千分之一秒)。
車輛的傳感器和攝像頭采集到的畫面相當于人類的眼睛,自動駕駛系統(tǒng)的邏輯推理和決策相當于人類的大腦,自動駕駛系統(tǒng)的運動控制操作相當于人類的手和腳,這些信息實時互通需要超高速傳輸和超高的可靠性、超低的時延。相對 4G 網絡,5G 傳輸速率提升 100 倍,峰值傳輸速率達到 10Gbit/s,端到端時延達到 ms 級。打個比方,下載一部 1G 容量的電影通過 4G 網絡需要至少 30 秒,通過 5G 網絡只需要 0.8 秒,你可以相像一下,當車輛行駛在路上遇到突發(fā)情況,反應速度有多么關鍵!只有 5G 這樣的超高速率和超低時延才能滿足無人駕駛的要求。
然后還需要進一步驗證不同類型信息在 5G 網絡中的表現,例如紅綠燈信息、路面氣象信息(積水、結冰)、道路狀況信息(破損、限速)、無人車感知信息、MEC 對無人車博弈的決策處理、路口通行時的車車、車人通行博弈處理能力等。
無人駕駛需要網絡提供低時延、高可靠、高流量、高移動等支持,高精地圖也是無人駕駛車的重要一環(huán),它提供的路線規(guī)劃、軌跡規(guī)劃至關重要。