開車跑長途絕對是個累活兒,這需要駕駛員長時間保持精神高度集中,往往是在“一眨眼的工夫”,車禍就發(fā)生了。在一些場景中,如果駕駛員能夠早一秒甚至十分之一秒(100毫秒)踩下剎車,就可能避免悲劇的發(fā)生。這絲毫不夸張,當(dāng)一輛車以120公里時速行駛時,100毫秒的行駛距離就是3.33米,約等于一個車身的長度。
更快的反應(yīng)時間能夠幫助人類駕駛員規(guī)避意外的發(fā)生,同樣地,自動駕駛車、路、云交互也需要更短的數(shù)據(jù)傳輸時延來提高安全性。特別是在L3、L4、L5高級別自動駕駛出現(xiàn)后,對于數(shù)據(jù)傳輸時延有了更高的要求,自動駕駛公司們對于時間的把控到了“毫秒必爭”的地步。
如何降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延?一方面,應(yīng)用更先進(jìn)的通訊技術(shù)。近兩年,5G通信網(wǎng)絡(luò)逐步普及,其大帶寬、低時延等特性能夠更好地支持自動駕駛車輛數(shù)據(jù)傳輸。不過,根據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測,實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋大約要到2025年。此外,國內(nèi)各大城市、地域在5G建設(shè)上的推進(jìn)節(jié)奏并不同步,這也會在一定程度上阻礙自動駕駛跨區(qū)域應(yīng)用。
另一方面,采用分布式計算架構(gòu)也能降低數(shù)據(jù)傳輸時延。原因在于,分布式架構(gòu)引入了邊緣計算單元,邊緣計算將原本由中心節(jié)點(diǎn)(云計算)處理的任務(wù)分散到各邊緣節(jié)點(diǎn)。邊緣節(jié)點(diǎn)更接近于數(shù)據(jù)源,具備“近水樓臺先得月”般的優(yōu)勢,可以加快資料的處理、傳輸速度。這有點(diǎn)類似于自然界中章魚對于信息的處理方式。章魚是最聰明的無脊椎動物之一,其60%的神經(jīng)元分布在腿部,40%在腦部,這樣的生物結(jié)構(gòu)幫助它們更好地感知外部環(huán)境,在捕食、逃避天敵時更有優(yōu)勢。
隨著自動駕駛技術(shù)的快速發(fā)展,車輛、路端設(shè)施采集的數(shù)據(jù)量越來越龐大,單獨(dú)的云計算可能會在數(shù)據(jù)傳輸速度、信息處理及時性、能耗等方面遇到一些問題。而邊緣計算與云計算的優(yōu)勢互補(bǔ),二者的結(jié)合被視為擁有廣闊前景。據(jù)了解,一輛智能網(wǎng)聯(lián)汽車一天可以采集10TB數(shù)據(jù),路端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集量也能達(dá)到TB級別。這是相當(dāng)大的數(shù)據(jù),TB為計算機(jī)存儲容量單位,1TB大概可以容納幾十部甚至上百部1080P高清電影。
分布式架構(gòu)的優(yōu)越性在蘑菇車聯(lián)“車路云一體化”自動駕駛系統(tǒng)中得以體現(xiàn)。具體來說,該系統(tǒng)不僅在自動駕駛車端和云端部署有計算單元,在一座城市的多個路口也就近部署了大量邊緣計算單元。由于距離數(shù)據(jù)源更近,邊緣計算能夠縮短系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理時間,同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行打包壓縮,使數(shù)據(jù)上傳云端后可盡快轉(zhuǎn)化為指令,下發(fā)給自動駕駛車輛。
圖片來源:蘑菇車聯(lián)
在蘑菇車聯(lián)自動駕駛系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)從路側(cè)感知、云端上傳到下發(fā)的傳輸全鏈路延遲已經(jīng)被壓縮到100毫秒內(nèi)。這是一個了不起的數(shù)字。在奧運(yùn)會短跑項目中,遠(yuǎn)動員在100毫米內(nèi)起跑將被視為搶跑并被取消參賽資格,這個時間被視為人類反應(yīng)時間的極限。
車-路-云系統(tǒng)時延縮短到100毫秒以內(nèi),這也意味著,路側(cè)+云端全局路況感知能力全面下放到車端,單車也擁有了大范圍預(yù)警、預(yù)測和中遠(yuǎn)距離行車策略規(guī)劃能力。
在一些交通場景中,蘑菇車聯(lián)自動駕駛系統(tǒng)的大范圍預(yù)警能力將發(fā)揮出不可替代的作用。例如,當(dāng)一輛自動駕駛汽車與一輛大卡車同時停在十字路口等待綠燈通行,這時卡車旁竄出一名行人,汽車駕駛員很可能因為遮擋或者視野盲區(qū)不能及時發(fā)現(xiàn)危險。這種情況下,路側(cè)攝像頭捕捉到行人信息并經(jīng)由邊緣計算處理上報到云端,再下發(fā)至車輛,就能提前規(guī)避安全隱患。
預(yù)測的價值則在于,隨著遍布城市大街小巷的路網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚云端,所有路段實時車流信息在云端“一屏計算”實時下發(fā),自動駕駛車輛也能“看到”前方1000米外甚至整個城市的擁堵情況。在未來智慧交通、智慧城市的建設(shè)中,這一功能將能夠為城市管理者提供決策依據(jù),提升整個城市的出行效率。
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