在2020年7月于上海舉行的世界人工智能大會上的一次遠程亮相中，馬斯克告訴觀眾，他的公司距離突破只有幾個月的時間。“我仍然有信心，我們將在今年完成5級自動駕駛的功能或基本功能，”他說，“我認為對于5級自動駕駛來說，基本的挑戰(zhàn)已經不存在了?！?/span>但行業(yè)內普遍的反應是這個不可能實現。在過去的18個月中，即使是最樂觀的行業(yè)人士也承認，自動駕駛汽車比預期的更具挑戰(zhàn)性，許多公司已經取消或推遲了部署L3級和L4級車輛的計劃。

一段時間以來來，自動駕駛的重點都在使車變得更智能，即單車智能，包括Waymo、Tesla、Uber等新勢力以及通用、梅賽德斯-奔馳等傳統車企都是如此。車路協同實際上是人們發(fā)現單純的智能車難以解決降低成本以及確保安全等難題而選擇的第二條道路。從某種意義上說，自主智能駕駛不能承受之重，由V2X來分擔。車路協同既大幅降低成本，也提高效能。車路協同包括聰明的車、智慧的路（包括高速的邊和云）。

車

聰明的車可以分為智能車（自主智能車）、網聯車和智能網聯車。車輛不但包括小客車、公交車、貨車等，還包括物流配送車、微交通的電動自行車和電動踏板車。

智能車（AV），智能車也叫作自動駕駛車，也成單車智能駕駛，通過自身攜帶的傳感器。感知道路環(huán)境并通過自身的車載計算優(yōu)化控制路徑和控制車輛行駛。

網聯車（CV），網聯車本身無智能。網聯車通過車載通信單元OBU接收路側通信單元RSU傳來的路側邊緣計算決策的控制指令遠程遙控車輛。因此，可以說網聯車本身沒有智能，它的的智能水平完全取決于道路（邊緣計算）的智能水平。

智能網聯車（CAV），智能網聯車具備自主智能駕駛，同時安裝OBU，可接收RUS傳來的實時道路環(huán)境信息和控制指令，通過車載邊緣計算（或完全接受路側邊緣計算的控制指令）控制車輛行駛。

網聯車、智能車和智能網聯車的對比。

表4 網聯車、智能車和智能網聯車對比表

自動駕駛的主要應用

根據中國汽車工程學會標準《合作式智能運輸系統 車用通信系統應用層及應用數據交互標準》（T/CSAE 53-2017），車聯網基礎功能涵蓋安全、效率和信息服務三大類17個應用。其中安全類的應用數量、種類最多，也是自動駕駛需要解決的最基本的問題。

表1 車輛網基礎功能表

智能車分級

2020 年3月工信部發(fā)布《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標準報批公示，公示截止到2020年4月9日，這項標準將于明年1月1日正式實施?！镀囻{駛自動化分級》是我國智能網聯汽車標準體系的基礎類標準之一。其中包括了對駕駛自動化的定義、駕駛自動化分級原則、駕駛自動化等級劃分要素、駕駛自動化各等級定義、駕駛自動化等級劃分流程及判定方法、駕駛自動化各等級技術要求等。汽車駕駛自動化功能將劃分為0-5共6個等級：其中最高級別的自動駕駛為完全自動駕駛，也就是駕駛自動化系統在任何可行駛條件下持續(xù)地執(zhí)行全部動態(tài)駕駛任務和執(zhí)行動態(tài)駕駛任務接管。

表2 駕駛自動化等級與劃分要素的關系

路

智慧的路包括感知、通信、決策。感知部分需要對道路上所有參與者、道路環(huán)境實時檢測。通信解決車與道路的交互通信。一方面，網聯車將自己位置信息實時地傳遞給RSU；另外一方面，RSU將處理好的警告或控制信息傳遞給網聯車。決策部分通過路側設置的邊緣計算單元處理傳感器采集的信息，生成高精度動態(tài)局部地圖（LDM），實時對車輛警告或控制信息進行決策。

道路分級

2019年中國公路學會自動駕駛工作委員會、自動駕駛標準化工作委員會發(fā)布了《智能網聯道路系統分級定義與解讀報告》（征求意見稿），將交通基礎設施系統分為 6 級。

表3 交通基礎設施系統分級要素對比表

車路協同

車路協同是采用V2X等先進的無線通信技術，全方位實施車車、車路動態(tài)實時信息交互，并在全時空動態(tài)交通信息采集與融合的基礎上開展車輛主動安全控制和道路協同管理，充分實現人車路的有效協同的智能交通系統。

圖 1 車路協同架構

車路協同感知數據

車路協同感知在結合現有的智能交通感知設備的基礎上，增加了更加精密的路側感知設備、車載感知設備和5G移動大數據。路側感知設備包括激光雷達、毫米波雷達和帶目標識別功能的視頻攝像機；車載感知則智能車輛安裝的視頻、激光雷達、毫米波雷達等設備，需要通過V2I實時上傳到邊緣計算節(jié)點；此外還包括慢行交通的位置數據。

圖2 車路協同感知體系

車路協同控制流程

• 信息感知，一方面采用路側傳感器，以上帝的視角，感知路面所有交通要素包括信號燈、機動車、非機動車、行人，甚至拋灑物；另一方面，可通過V2I接收智能網聯車車載傳感器采集的路面信息，統一傳輸到路側計算邊緣進行處理。

• 感知數據融合，對各類數據進行實時融合處理，直接生成局部動態(tài)地圖。

• 車路協同決策，根據實時道路環(huán)境進行線路規(guī)劃、車道規(guī)劃、速度預測等。生成車輛行駛安全警告和車輛控制命令。

• 安全警告和車輛控制，利用I2V向網聯車發(fā)布安全警告信息和車輛控制命令。

圖3 車路協同控制流程示意圖

車路協同分級

可結合道路智能分級和車輛智能分級對車路協同（道路+車輛）智能進行分級，可分為C0至C5共六級。

• C0級無智能，由人類駕駛員全權操控汽車，可以得到警告或干預系統的輔助。

• C1初步智能，通過駕駛環(huán)境對方向盤和加減速中的一項操作提供駕駛支持其他的駕駛動作都由人類駕駛員進行操作。

• C2部分智能，通過駕駛環(huán)境對方向盤和加減速中的多項操作提供駕駛支持其他的駕駛動作都由人類駕駛員進行操作。

• C3有條件智能，由車路協同自動駕駛系統完成所有的駕駛操作根據系統要求，人類駕駛者需要在適當的時候提供應答。

• C4高度智能，由車路協同自動駕駛系統完成所有的駕駛操作，根據系統要求，人類駕駛者不一定需要對所有的系統請求做出應答，包括限定道路和環(huán)境條件等。

• C5完全車路協同智能，在所有人類駕駛者可以應付的道路和環(huán)境條件下均可以由車路協同自動駕駛系統自主完成所有的駕駛操作。

車路協同等級與車輛智能等級、道路智能等級的關系如下圖。（相對合理的定性劃分。其中假設兩個低一級的車輛和道路智能疊加可產生高一級的車路協同智能等級，適用于三級以下。）

圖4 車路協同智能等級與車輛、道路智能等級示意圖

車路協同優(yōu)化配置

對于自動駕駛而言，聰明的車和智慧的路是不同的實現途徑，因此建設途徑和投資方向就有不同的選擇。當然采取道路和車輛兩個方向齊頭并進的建設方式，可以在最短的時間內取得實質進展，但可能造成重復建設和投資較大的問題。

另外一個可能比較好的建設方式是重點建設道路智能，在路側設置邊緣計算能力，統一處理感知和決策，再通過I2X對網聯車輛進行控制。通過車路協同可以大大降低自動駕駛的門檻，單臺車可以節(jié)省50%—90%的費用。

圖4 車路協同配置