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未來如何實現無人駕駛?連接是顛覆交通領域的關鍵所在。

未來自動駕駛交通的走向

連網如何賦能自動駕駛交通,提升其可擴展性、高效性和永續性

未來自動駕駛交通的走向

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如今,無人駕駛汽車採用了雷達、雷射雷達、攝影機和高級運算等先進技術。即使沒有行動網路連接,它們也能仿效人類的駕駛行為,但未來要實現完全無人駕駛,就必須將高級連接技術整合到交通生態系統中。

想像一個完全互連、電氣化和自動化的交通生態系統的樣子。在這個系統中,車輛可以即時獲取海量的交通資料,以及不斷更新的高清地圖,這些地圖相當於道路的數位分身。借助這些資料,車輛能夠更敏銳地感知周邊環境的危險和天氣變化。同時,資料分析還能與交通管理系統配合,實現貨物與人員的安全、高效與永續運輸。

這個生態系統將充分發揮5G的網路優勢,無論是在當前還是在未來的行動網路中,都能實現無縫的切換和連接。

如果這是未來的美好願景,那麼我們要經歷怎樣的旅程才能實現它呢?

未来的自动驾驶会是什么样?

自動駕駛汽車不僅能夠與其他車輛進行通信,還能夠與周圍環境的感測器交換資訊。它們可以獲取即時的出行指南等資訊,進行智慧分析並確定最佳的操作方案。

數位交通標誌將與類比交通標誌互補。由於自動駕駛汽車不像人類那樣需要休息,企業和航運公司可以靈活調整運輸時間表,既能節省成本,又能避開用電高峰期。

隨著無人駕駛交通的發展,連網汽車和物體將產生海量的資料。即使每個車輛或物體的資料量不大,但是總體資料量也將遠遠超過現在的水準。為了有效地管理和擴展這些資料,5G連接技術至關重要,它擁有超強的網路容量,能夠大幅提升交通自動化的水準,遠超過4G的能力。

網路可以提高道路交通的安全性和效率。但是要實現這一目標,我們需要保證網路的覆蓋、容量、優先順序和可靠性。首先,我們要確保網路覆蓋無間斷,以便車輛和物體能夠即時獲取和傳輸資料。其次,我們要隨著需求的增加進行網路擴容,以免出現擁塞和延遲。再來,我們要優先保障關鍵的連網道路使用者服務,比如緊急救援和遠端監控,而不是資訊娛樂等非必要的服務。最後,我們要提高網路的可靠性,防止網路故障對重要的應用場景(例如遠端監控)造成影響。為了實現這一未來願景,我們需要進行大量投資,在全國各地建設高性能通訊網路。

汽車與道路網路和其他汽車的連線速度是自動駕駛的關鍵要素。

James Baggott,CarDealerMagazine.co.uk主編

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高級駕駛輔助系統和自動駕駛交通的現狀和發展?

美國汽車工程師學會(The Society of Automotive Engineers , SAE)將自動駕駛分為6個級別,從0級至5級。目前,大多數汽車的自動駕駛水準處於0級至2級,其中0級表示沒有自動化功能,2級有一些自動駕駛功能,駕駛者仍然需要隨時控制車輛。

與此同時,一些歐美汽車製造商即將推出具備3級自動駕駛功能的汽車,這些車輛在特定的地點和條件下能夠自動完成部分駕駛任務,但駕駛者仍需隨時準備接管車輛,以應對條件變化。

如今,許多具備2級和3級自動駕駛功能的車輛都配備了高級駕駛輔助系統(advanced driver-assistance systems, ADAS),這些系統通過攝影機、雷射雷達和雷達等車載感測器來實現,這些感測器是實現全自動駕駛的重要基石。

目前,越來越多的公司正在研發4級和5級自動駕駛汽車。這些車輛在特定的區域內行駛,而不需要人為干預,這個區域則被稱為車輛自動駕駛系統的營運設計領域(Operational Design Domain, ODD)。

網路連接是實現4級和5級自動駕駛汽車大規模商用的關鍵因素。原因之一是,目前一些國家和地區的法規要求,在公共道路上行駛的自動駕駛汽車必須與外部監管機構保持即時通訊。當自動駕駛汽車遇到無法處理的情況時,就可以通過網路通訊請求人工干預,得到行為指導或者遠端控制。在某些國家和地區,遠端監管機構可能要對自動駕駛汽車的行為負責,因此需要通過影像串流和其他方式即時監測。

目前,4級自動駕駛汽車還不能在高速公路上行駛,因為它們只能依靠車載感測器應對最不利的情況。高級連接技術則可以突破這一限制,因為能夠整合車外和車載感測器的資料,使其在複雜的場景下互為補充。隨著自動駕駛技術日益普及,5G和未來的6G網路將發揮至關重要的作用。

汽车

2021年,愛立信攜手Volvo,在5G網路上成功進行了首次車輛跨境切換試驗。試驗結果顯示,5G網路能夠跨境提供無縫的服務連續性,這對於擴展未來自動駕駛汽車的生態系統至關重要。該試驗利用5G技術展示了高清地圖可利用即時資料進行動態更新。借助這項技術,連網汽車可以在整個行程中像智慧群集一樣協同運行,並保持持續通信。

愛立信助力Einride部署自動駕駛卡車

2019年,瑞典貨運公司Einride在公共道路上部署了全球首批全電動自動駕駛汽車。此後,Einride與愛立信合作,為其無人駕駛卡車提供高性能的5G連接,以保證無縫運行。2022年,它獲得了美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)的許可,成為首家在美國公共道路上營運的無人駕駛電動卡車的公司。

Einride的車輛利用雷達、雷射雷達和攝影機等感測器實現自動導航。它們採用無駕駛艙設計,既減輕了重量,又提高了空氣動力學性能,還可以遠端監控,無需在車內配備安全駕駛員。

图片由Einride提供

每輛Einride自動駕駛電動運輸(AET)車都配備了雙5G數據機,可以同時連接行動網路和本地私人網路。Einride將其先行部署在複雜度較低的環境中,加快了客戶的商用部署。

Einride的自動駕駛電動運輸車與遠端操作員相連,遠端操作員可以進行監測並在必要時協助自動駕駛系統。遠端操作員是一種新興的職業,為司機提供了一個無噪音無振動的工作環境,Einride希望這個角色也能平衡卡車司機或「操作員」的工作與生活。隨著營運規模的擴大,未來操作員將能夠同時監測多輛車。

Tiffany Heathcott是一名來自德州的資深卡車司機,過去經常要連續一周在路上奔波,後來被Einride邀請成為了一名遠端操作員。

「我迫不及待地想要享受它為我們卡車司機帶來的各種好處。我可以多陪陪家人、抱抱孫子孫女,享受其樂融融的家庭生活。這真讓人開心!」

Einride正在將一個依賴類比信號和化石燃料的行業轉變為一個數位化、互連的電氣化行業。它將自動駕駛技術和電動技術相結合,可最大限度地提高永續性和效率。

Ellen Kugelberg,Einride首席產品長

無人駕駛交通未來5年的發展

車輛目前已成為移動的電腦,產生了海量的資料。從中期來看,隨著可靠性的提高以及儲存和處理資料能力的增強,這些趨勢將更加明顯。自動駕駛汽車供應商需要在其車隊中持續部署先進的自動駕駛功能,並通過無線更新來維護軟體。為了保證軟體定義汽車在路上安全高效地行駛,需要以合理的成本部署大量軟體,這將對網路性能提出巨大挑戰。

除了維護軟體的良好狀態外,人類在未來的交通生態系統仍然發揮著關鍵作用——從監督所有道路車輛的運行到負責商用車的點到點運輸作業,包含上貨與卸貨工作。

无人驾驶交通未来5年的发展

Scania是一家瑞典重型商用車製造商,在推動永續重型運輸車輛的轉型方面走在了全球前端。未來,Scania的重型商用運輸車隊將能夠根據不同的運輸任務和距離保持合理的速度,從而有效降低能耗。

此外,Scania的卡車還採用了自動駕駛技術,能夠在交通量較少的時候持續行駛,不需要經常停車休息,這樣既能夠提高運輸效率,又能緩解商用車司機短缺的問題。目前,Scania已經在瑞典的常規交通條件下測試了這項技術,並成功實現了在超過300公里的物流中心之間自動駕駛運送貨物。這是一項具有革命意義的創新。

交通世界將很快實現無處不在的連接、電氣化和自動化。

Tony Sandberg,Scania 集團斯Scania Pilot Partner負責人

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通勤者想要什麼?

通勤者不僅希望能夠順利地從A地到B地,還希望享受到能夠提高安全性、緩解壓力的服務。愛立信消費者和產業研究室的研究報告《增強日常通勤》(“Augmenting the daily commute”)顯示,有60%的受訪者對能夠感知司機分心並發出警報的功能非常感興趣。

 

有多少比例的受訪者認為自動化將在2030年前徹底改變通勤方式?

有多少比例的受訪者認為自動化將在2030年前徹底改變通勤方式?

這項研究還發現,通勤者認為,ADAS功能能夠給他們提供額外的保護,有助於緩解他們在通勤途中和通勤後的壓力。此外,大多數受訪者也非常關心那些超出他們視野範圍的危險資訊。這些資訊對於所有希望道路更安全的通勤者都非常重要,無論是司機、乘客還是行人。

負責任的技術開發

為了滿足自動駕駛汽車的需求,交通和物流生態系統需要有靈活的政策和立法機制,能夠與技術的發展保持同步。首要任務是解決網路中立性問題(即營運營商對網路上的所有資料一視同仁),並確保網路中立性原則不會妨礙部署各種具有不同重要性和要求網路性能的服務。

愛立信一直在與多個全球機構合作,不僅參與制定了3GPP核心網和無線接入網(RAN)標準,而且還在5G汽車協會(5GAA)、汽車邊緣計算聯盟(AECC)和網聯協作式自動化出行協會(CCAM Association)等組織中推動其他產業的發展。除此之外,愛立信還與其他組織一起致力於實現全球服務互通性,並與汽車製造商、通訊營運商和公共道路管理機構代表一起探討如何將汽車產業引向下一代行動通訊。

2030年願景和愛立信的作用

ADAS和自動駕駛交通將有助於提高交通安全和效率,優化能源利用,減少交通堵塞。

此外,從更廣泛的角度來看,自動駕駛汽車的興起也可能推動汽車共用的發展,從而減少道路上或停車場的車輛數量。自動駕駛公共交通可擴大城市中心周邊的宜居區域,使人們無需擁有汽車也能方便地生活,進一步減少堵塞,同時也緩解偏遠地區居民的交通壓力。

電氣化以及其他無碳技術對減少交通碳排至關重要。然而,未來的發展也需要儘量延長各種車輛的使用壽命,這可能需要將車輛改造成電動或混合動力汽車,並為其配備自動駕駛功能。軟體定義汽車也可以通過連接進行軟體更新,從而延長其使用壽命。

此外,交通基礎設施需要為電動汽車的普及提供支援,例如建設便捷的充電站,以及有效地控制能源消耗等。在這個背景下,連接對於優化線路規劃和充電策略,以及保持電池相關軟體持續更新非常重要。

ADAS和自動駕駛交通將有助於提高交通安全和效率

2030年願景和愛立信的作用

要實現這一未來場景,我們需要做些什麼?

我們正朝著一個完全互聯的自動化交通生態系統邁進,所有主要參與者都有自己的短期和長期責任。監管機構需要制定技術中立的框架和要求,以便在短期內實現互通性,同時讓市場選擇最佳方案。營運商需要保證覆蓋面,汽車製造商需要實施基於物聯網的可擴展解決方案。這將是一場真正的技術協作。

展望未來,網路將把連接與網路邊緣的即時運算和儲存功能整合在一起,形成網路運算架構(Network Compute Fabric)。網路不僅能夠連接物理系統,還能夠控制物理系統,涵蓋從簡單到複雜的各種應用場景。但是對於道路車輛,至少在可預見的未來,控制功能還需要留在車輛內部。

到2030年及未來,物理世界與數位世界將逐步融合。環境中的外部感測器能夠捕捉物體和人的資訊,並將其轉化為數位分身,與人工智慧(AI)系統協同工作。

借助數位分身,人工智慧系統將能夠更準確地預測人們在環境中的運動速度和軌跡,從而避免發生碰撞。這不僅能夠讓自動駕駛汽車更敏銳地感知周圍的環境,還能夠更有效地優化路線。

屆時,5G連接將成為基本的要求。因此,我們開始全面探索6G對提升連網駕駛行業的價值和意義也只是時間問題。

您認為2030年及未來,自動化交通將如何改變社會呢?

您認為2030年及未來,自動化交通將如何改變社會呢?

相關連結:

  1. 《10大消費者趨勢》(10 Hot Consumer Trends)
  2. 《連接和5G讓行業脫碳成為可能》(Decarbonizing industries with connectivity & 5G)
  3. “愛立信攜手德國電信和Vay聯合演示5G即時遠端駕駛技術”(Ericsson, Deutsche Telekom and Vay show live teledrive technology demo with 5G)
  4. “資料分析的隱私資訊保護方法探究”(Exploring privacy-preserving data analysis)
  5. “里程碑!愛立信聯手富豪,首創車輛跨境5G網路切換”(Volvo Cars and Ericsson achieve first cross-border 5G network vehicular handover)