撰文/ 梁衛(wèi)平
編輯/ 孟 為
(資料圖片)
設(shè)計(jì)/ 師 超
來源/ Autonews
加利福尼亞州圣克拉拉縣正在為公交車提供更多綠燈??纤萋芬姿咕S爾市正在收集高架橋淹水的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),以防止汽車溺水死亡。得克薩斯州學(xué)院站正在為五個(gè)交叉路口安裝警告裝置,當(dāng)公共汽車和緊急車輛行駛時(shí)如果靠近行人會(huì)發(fā)揮作用。
在部署車路協(xié)同系統(tǒng)(Vehicle-to-infrastructure,簡(jiǎn)稱V2I)技術(shù)的細(xì)節(jié)問題上,長(zhǎng)期以來的僵局已經(jīng)結(jié)束,投資也在不斷增加。聯(lián)邦政府要求在今年提出更多的解決方案,汽車互聯(lián)組織稱2023年為“關(guān)鍵年”。
車路協(xié)同系統(tǒng)(V2I)技術(shù)可以讓車輛與交通信號(hào)燈等智能公共基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行互動(dòng)。交通部門和技術(shù)公司正在測(cè)試和部署能夠收集路況、交通、緊急車輛、天氣和其他信息并對(duì)其采取行動(dòng)的產(chǎn)品,汽車制造商也在改造車輛,使其能夠接收數(shù)據(jù)并分享自己的數(shù)據(jù)。
這項(xiàng)技術(shù)有可能像安全帶、安全氣囊和先進(jìn)制動(dòng)技術(shù)一樣,在提高車輛安全性和降低交通事故死亡率方面取得躍階式進(jìn)步。
今年4月份,聯(lián)邦通信委員會(huì)批準(zhǔn)的豁免,使汽車制造商在經(jīng)歷了數(shù)十年的搖擺之后,明確了前進(jìn)的方向。
5G汽車協(xié)會(huì)美洲地區(qū)執(zhí)行董事、福特前全球移動(dòng)和先進(jìn)技術(shù)總監(jiān)約翰·昆特(John Kwant)說:“我們已經(jīng)進(jìn)入了紅區(qū),我終于看到了我們可以把球送過球門線的地方?!?/p>
可避免12%的潛在碰撞
車路協(xié)同系統(tǒng)(V2I)與高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)以及終端自動(dòng)駕駛功能相配合,可以“大大減少”碰撞事故和死亡人數(shù),昆特說。
據(jù)美國(guó)交通部預(yù)測(cè),使用車路協(xié)同技術(shù)可以避免12%的潛在碰撞情況。
車路協(xié)同系統(tǒng)技術(shù)有很多類型,但它們都依賴于同一原理——路邊裝置或傳感器等設(shè)備捕捉車輛信息,并接收來自當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)的建議和其他信息。然后,這些技術(shù)通過無線方式將數(shù)據(jù)提供給車輛或智能基礎(chǔ)設(shè)施,以調(diào)整交通流量或駕駛員行為。
目前,道路上的大多數(shù)車輛都不具備與基礎(chǔ)設(shè)施通信的能力,但安裝在街道上的現(xiàn)代傳感器、算法和其他技術(shù)可以從汽車中獲取足夠的信息,使這些系統(tǒng)開始發(fā)揮作用。
以色列初創(chuàng)公司NoTraffic使用兩種工具對(duì)現(xiàn)有交叉路口進(jìn)行改造,創(chuàng)建智能交通燈。一種是傳感器,可對(duì)行人或車輛等道路使用者進(jìn)行分類,并監(jiān)控他們的速度和位置。另一種是控制裝置,市政當(dāng)局將其安裝在現(xiàn)有的交通信號(hào)燈機(jī)柜中。
利用傳感器數(shù)據(jù),控制單元可管理單個(gè)級(jí)別和整個(gè)系統(tǒng)的交通燈。傳感器還能將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫撕吐?lián)網(wǎng)車輛。例如,如果另一輛車即將闖紅燈,車輛就會(huì)收到警告。
NoTraffic表示,它可以在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)完成一個(gè)交叉路口的改造。
“現(xiàn)在,各機(jī)構(gòu)擁有了一個(gè)硬件設(shè)備,其中包含大量應(yīng)用,你可以隨時(shí)激活或停用?!?NoTraffic首席執(zhí)行官Tal Kreisler說,“這是一個(gè)巨大的變化。對(duì)這個(gè)領(lǐng)域來說,這是一場(chǎng)巨大的革命?!?/p>
加利福尼亞州帕洛阿爾托和亞利桑那州圖森等北美城市已經(jīng)使用了NoTraffic,該公司表示,到今年年底,它將與100多個(gè)交通部門和交通機(jī)構(gòu)合作。
隨著技術(shù)的發(fā)展、資金的支持和政策的推動(dòng),在更大范圍內(nèi)普及車路協(xié)同系統(tǒng)(V21)是大勢(shì)所趨。
隨著政府撥款和豁免的加快,全國(guó)性部署車路協(xié)同系統(tǒng)技術(shù)的勢(shì)頭首次得到了大力推動(dòng)。例如,美國(guó)交通部在2022年向猶他州交通局提供了近190萬美元的撥款,該局正與福特、通用汽車和日產(chǎn)合作開發(fā)V2I測(cè)試程序和進(jìn)行測(cè)試工具,以便在全國(guó)范圍內(nèi)推廣。
2022財(cái)年,33個(gè)州的59個(gè)智能交通項(xiàng)目獲得了交通部總計(jì)9400萬美元的資助。
一波三折終獲批
今年4月,美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)批準(zhǔn)了奧迪美國(guó)、福特、JLR、松下北美公司以及其他公司和州的豁免權(quán),允許他們?cè)谥贫ㄗ罱K法規(guī)時(shí)使用指定用于“車路協(xié)同”技術(shù)的頻段。
SBD汽車公司全球咨詢主管李·科爾曼(Lee Colman)說:“這些豁免意義重大。有幾條發(fā)展線匯聚在一起,打破了汽車一角緩慢發(fā)展的局面?!?/p>
1999年,美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)在5.9千兆赫頻段指定了75兆赫的頻譜,用于交通燈控制和交通監(jiān)控等智能交通服務(wù)。該委員會(huì)預(yù)計(jì),專用短程通信技術(shù)將成為車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信手段。
美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)于2016年提議制定規(guī)則,強(qiáng)制要求所有輕型車輛使用專用短程通信設(shè)備。但僅僅一年后,就出現(xiàn)了一種新的技術(shù)——蜂窩式車對(duì)車(或稱 C-V2X)技術(shù),該技術(shù)依靠LTE或4G蜂窩數(shù)據(jù)傳輸信息,而不是Wi-Fi,其傳輸距離可延長(zhǎng)20%至30%。
邁克爾·舒爾曼(Michael Shulman)說,當(dāng)唐納德·特朗普(Donald Trump)總統(tǒng)上臺(tái)后,他廣泛反對(duì)更多的監(jiān)管,因此擬議的規(guī)則制定并沒有作為一項(xiàng)任務(wù)向前推進(jìn),他是避免碰撞指標(biāo)合作組織的共同創(chuàng)始人,并為密歇根大學(xué)的智能交叉路口項(xiàng)目提供咨詢。
本田公司的系統(tǒng)可視化檢測(cè)進(jìn)入人行橫道區(qū)域的行人▼
汽車制造商們也在不斷向前邁進(jìn)。
2019年,福特汽車在消費(fèi)電子展(Consumer Electronics Show)上宣布,打算從 2022 年起在美國(guó)所有新車型上部署蜂窩式車對(duì)車技術(shù)。福特、大眾汽車美國(guó)公司、寶馬汽車北美公司、本田汽車美國(guó)公司以及其他汽車制造商和技術(shù)公司支持美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的一項(xiàng)請(qǐng)求,即允許使用先前指定的5.9 GHz頻譜帶的上部20 MHz用于該技術(shù)。
但很快,計(jì)劃就發(fā)生了改變。
由于智能手機(jī)、平板電腦、電腦、電視機(jī)和其他設(shè)備都依靠Wi-Fi連接到互聯(lián)網(wǎng)。美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)表示,由于Wi-Fi需求的不斷增長(zhǎng),到2025年,美國(guó)將需要多達(dá)1.6 GHz的新中頻段頻譜。
美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)并沒有像汽車制造商所主張的那樣為蜂窩車載萬物技術(shù)提供豁免,而是提出了一項(xiàng)提案,將最下面的45兆赫變?yōu)閃i-Fi領(lǐng)域,只保留最上面的30兆赫用于車輛和基礎(chǔ)設(shè)施連接。
大筆一揮,整個(gè)行業(yè)就從75 MHz降到了30 MHz。
“汽車行業(yè)公司和交通部門在2015年被美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)捧上神壇,以為我們將利用所有的75 MHz,真的感覺他們15、16年來做的所有工作都要付諸東流了?!?G汽車協(xié)會(huì)的昆特說。
2020年,美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)批準(zhǔn)了規(guī)則變更,并決定將整個(gè)高30 MHz頻率從專用短程通信過渡到蜂窩式車對(duì)車技術(shù)。
這給計(jì)劃的推進(jìn)又帶來了一線希望。
雖然聯(lián)邦通信委員會(huì)的決定需要汽車行業(yè)做出犧牲,但也帶來了一些啟示。蜂窩式“車載萬物”技術(shù)已經(jīng)戰(zhàn)勝了它的老對(duì)手。
“我常說的一句諺語是,我們都已經(jīng)度過了集體悲傷階段,我們正在崛起并逐漸接受?!崩ヌ剡@樣說。
打破車路協(xié)同系統(tǒng)的僵局對(duì)其他互聯(lián)領(lǐng)域也有影響。要實(shí)現(xiàn)車對(duì)車(V2V)連接,需要有足夠數(shù)量的車輛能夠相互通信。車路協(xié)同系統(tǒng)技術(shù)的影響更為直接,因?yàn)橹悄芑A(chǔ)設(shè)施可以對(duì)未連接的車輛做出反應(yīng)。
舒爾曼說:“汽車制造商們正在尋找火花,尋找前進(jìn)的方向,而車路協(xié)同系統(tǒng)(V2I)能為他們帶來早期的客戶價(jià)值?!笔鏍柭f,“一旦在車上安裝了通信系統(tǒng),他們也可以發(fā)送這些V2V信息?!?/p>
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