路侧单元OS:撑起智能网联汽车半边天

发布时间:2022-11-06 14:32:51

阅读量:3594


  前不久,北京市高级别自动驾驶示范区(以下简称“北京示范区”)宣布,正式启动“3.0”阶段建设任务。据了解,经过两年的时间,北京示范区已圆满完成“1.0”试验环境搭建和“2.0”小规模部署各项任务,接下来将在已建成的北京经开区60平方公里基础上,有序推进周边100平方公里的建设,并逐步扩展至全市500平方公里范围。

  北京经济技术开发区管委会主任、北京市高级别自动驾驶示范区工作办公室主任孔磊表示,北京示范区将围绕“践行车路云一体化技术路线、持续推动政策监管创新、加快培育智能网联产业生态”三大专项,全面加快“3.0”阶段建设步伐。

  车路云一体化方案,意味着对行人、车辆、道路的全要素精确感知、深度融合和协同控制。而要实现这些目标,不仅对车辆本身的要求较高,而且对路侧设备提出了大量新的需求。他山之石,可以攻玉。不妨来看一看,北京示范区如何对自动驾驶发展中的共性问题进行积极探索。


  1、交通智能化面对新课题与新考验



  “我国智能网联汽车产业的发展,需要统一的宏观规划和架构设计,碎片化的建设方式导致现有的数字底座智能化水平不足,不通用、不可升级、不可拓展;此外,在应用环节存在成本高、效率低、开发难、推广难的问题。”中国工程院院士,清华大学智能科学讲席教授、智能产业研究院院长张亚勤在接受《中国汽车报》记者采访时表示,“我国城市交通的真实水平,与理想状态还存在一定差距,建设水平不均衡,部分城市道路网存在结构不合理、功能不健全、系统不完善、交通管理设施不足且管理水平有待提升等问题。”

  “传统的道路基础设施在智能化升级过程中,如何以人为本、用较低的成本逐步解决实际需求是一个痛点。过去,我们提出了很多智能化方案,也打造了一些示范工程,但侧重于解决公路管理方面的问题,真正回应用户实际需求的还比较少。”中国交建智能交通研发中心主任罗石贵告诉记者,“新旧系统兼容的问题,目前从设计规范角度看,还没有很好的解决方案。举例而言,无论高速公路还是城市道路,大量基础设施已建设完成,我们需要考虑如何充分利用现有资源,深入挖掘其价值,把改造与提升兼容起来,降低建设成本。以较低的成本推广有普惠价值的方案,才可能促进产业更好的发展。”

  “商业模式也是基础设施智能化升级的一大掣肘,建设资金的来源是很现实的问题。尤其是从试点示范走向大规模应用推广,难以绕开商业模式的问题。没有形成闭环的商业模式,发展很难持续。”罗石贵认为,“更值得关注的是投资回报模式,不厘清这个问题,未来的商业化落地将受阻。”

  张亚勤还向记者强调了另外一个方面的问题:“我国在芯片、操作系统、中间件等关键领域,都缺乏相应的成熟产品,道路基础设施智能化发展存在受制于人的风险。”

  罗石贵对安全、自主、可控问题,表达了类似的担忧。他说:“过去,基础设施建设更多关注的是交通运行状态安全以及本身的结构性安全。如今,路网规模不断扩大,产生海量信息,如何确保数字化安全开始受到业界的广泛关注。坦率地说,行业在信息安全、策略制定方面有所欠缺,未来实现自主可控,一定是我们的发展方向。”


  2、路侧操作系统发挥支撑作用



  为了解决智能网联汽车产业发展的新课题与新挑战,百度推出了首个开源开放的智能网联路侧单元操作系统——智路OS。“智路OS是路侧技术单元的基础软件平台,能够实现从高等级自动驾驶到网联辅助驾驶、低速无人配送以及数字孪生、AVP(自动代客泊车)等一系列应用,同时可形成对智能网联汽车、城市交通等多领域的有效治理。”百度智能驾驶事业群、生态合作总监王淼告诉记者。

  记者了解到,在正式发布前,该款产品及其雏形就已在北京示范区的建设中发挥支撑作用。“在‘1.0’、‘2.0’阶段的建设过程中,我们不仅参与了自动驾驶大规模示范运营,也通过多杆合一、多感合一等一系列实践,初步形成了路侧操作系统的概念。”王淼向记者介绍道,“从2021年9月开始,公司就倡议行业关注和建设自主可控、开源开放的路侧操作系统;今年3月,我们正式启动了相关研究,4月正式成立筹备组,联合来自行业的6家单位一起打造。”

  北京示范区的相关负责人告诉记者,他们在路侧系统建设过程中也发现,由于软硬件不解耦,不同企业之间的产品兼容性差,一旦建设完成,后续的更新会面临巨大困难,第三方应用很难部署;同时,智能化、网联化道路的建设仍处于早期阶段,存在建设分散、市场分散、管理分散等问题,行业迫切需要统一的宏观规划和架构设计,为产业生态搭建技术和数据底座。据他介绍,作为连接车与云的关键环节,路侧边缘计算操作系统不仅应开源开放,还要兼容标准化的硬件设备,这对于支撑各类应用开发、构建自主可控的生态,具有十分重要的意义。

  北京示范区的相关负责人表示:“智路OS的发布,标志着智能网联汽车行业将迈入新的发展阶段。开源开放、自主可控、网联生态是其3个最为核心的价值点。开源开放是重塑行业格局的重要趋势,智路OS从底层统一标准,软件硬件分层解耦,使原本孤立的众多服务应用得以连接和打通。智能网联车路云一体化设施,将构成未来城市的核心管理系统,而自主可控是重要的发展方向,智路OS有望带动行业创新引领。”据悉,当前,车路协同的发展存在着生态不完善、应用服务匮乏、服务能力低等问题,通过定义完善的操作系统架构,可以支撑不同的应用场景的开发需求,有效降低开发门槛,吸引更多产业力量参与其中。


  3、底层赋能成为效应“倍增器”




  “要实现车路协同,基础设施建设是非常关键的一环。道路不仅是车辆通行的承载,还撑起了城市的‘骨架’,更是车路协同体系的重要构成。因此,需要加快构建统一的标准化框架,规划和建设智能化道路。”张亚勤认为,“智路OS以高等级自动驾驶和车路协同为牵引,在技术架构上具备天然的性能优势,弥补了全球边缘计算操作系统的能力缺口,为智能交通应用提供了高性能的底层支撑,可实现更多‘长尾’应用需求的敏捷开发和快速分发。对于汽车行业而言,智路OS开放全栈技术,有助于突破‘缺芯少魂’的产业瓶颈,促进智能网联汽车的进一步发展;对于城市管理者而言,它承载了各类应用场景对基础设施的升级诉求,诠释了‘软件定义交通’;对于生态建设参与者而言,它助力智能网联汽车相关厂商实现统一标准下的高效创新以及商业化落地提速。”

  百度的另一位相关负责人告诉记者,智路OS将面向交通全场景的路侧OS核心技术彻底开源,三层架构、分层解耦,横向兼容,旨在实现统一标准,加速应用与商业化,打造灵活高效、适度超前的数字化城市“新基建”,为多个行业赋能。

  “京东物流自2016年开始探索自动驾驶技术,目前第5代末端配送物流车在全国开放道路运营,聚焦于末端‘最后一公里’的快递即时配送。随着车辆的测试、投放和运营,我们发现非机动车道交通情况的变化和复杂度非常大。”京东物流X研究部智能驾驶部技术负责人桂晨光对记者表示,“随着路侧OS的问世,我们将以此为基础,获取更多数据,协助车辆进行感知、决策和执行。比如,凭借路侧OS,小型车辆路口左转的效率可提升150%,交互能力也会大幅提升。”

  中国联通车辆智能网联研究院院长周光涛告诉记者,智路OS打破了原来单厂家、单设备的技术体系,横向实现了软硬件一体化解耦,同时借助上层应用接口的开放,提升了应用和开发的灵活度,能够使不同行业的合作伙伴把更多精力聚焦在自身领域,可谓通过降低参与成本助力搭建良性的产业生态。“路侧边缘计算操作系统,还能够解决标准化服务的数据一致性问题,使我们的产品更加丰富和多元。可以说,一方面为整个交通产业的智能化升级和规模化建设打下基础,另一方面推动了智能网联汽车走向量产。”他称。

  “路侧边缘计算操作系统的出现,将降低整个路侧设备行业的门槛,包括研发投入、设备成本,整车企业也会是最终受益者。而通过车企,这种获益也可以传递给用户,从而使消费者享受智能网联汽车带来的更优体验。”北京汽车研究总院有限公司智能网联中心专家黄殿辉说。



  4、以开放、自主助力“双智”建设




  “‘十四五’规划发布以来,围绕智能交通发展的利好政策频出,作为建设交通强国的重要基石,智能交通行业进入快速发展期。2021年,住房和城乡建设部联合工业和信息化部,确定了两批智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点城市的名单。‘双智’城市的建设在提速,越来越多的城市竞相在数字化转型方面发力。”百度相关负责人提出,“目前,我国道路建设正在朝着智能化方向发展。而车路云一体化就是将人、车、路、云、环境等要素深度融合与协同形成一个有机体,使自动驾驶及交通环境更安全、更有序、更高效,为智能交通的发展带来新机遇和新动能,其核心就包括建设高等级智能道路。”

  中国工程院院士、清华大学教授、国家智能网联汽车创新中心首席科学家、汽车安全与节能国家重点实验室主任李克强指出,车路云网图整体系统的智能化、网联化发展趋势,在《智能网联汽车技术路线图2.0》中有详细的阐述,其对于车端、路侧操作系统以及计算平台、车规级芯片等自动驾驶技术和装备研制也进行了整体规划。目前智能路侧设备包括感知、计算、通信等类型,既有简单的集成,又有高度的集成,多数计算单元则采用成熟的操作系统。他表示:“智路OS作为全球首个开源开放的智能网联路侧单元操作系统,只有坚持对云控基础平台的边缘计算节点,提供统一底层软件支撑之路,坚持对多种类路侧设备与计算芯片的兼容之路,才能使技术生态更加完整,并逐步走向统一。”

  “智路OS一方面以标准的路侧基础设施架构,保障基建结构的稳定性;另一方面,支持软件灵活开发和OTA升级,让管理者可实现定制开发、按需采购。它打破了产业发展的瓶颈,将连接应用‘孤岛’,促进智能网联汽车产业更快更好的发展。”张亚勤认为,“基于北京示范区的实践经验,智路OS从底层芯片、架构、操作系统、算法着手,构建起面向车路云一体化的自主可控关键技术,为生态合作伙伴提供应用开发接口和设备接入标准,为智能网联、交通数字化管理和高等级自动驾驶等全场景应用提供统一的车路协同开发环境,助力我国自动驾驶与智能交通产业‘换道超车’,甚至赋能中国企业领跑全球智能汽车产业发展。”

  “在国际形势愈加复杂的新环境中,全产业链条的自主可控尤为重要。智路OS作为开源开放的智能网联路侧单元操作系统,坚持走多源异种路侧硬件与多源异构中国芯兼容发展之路,与自主可控芯片协同发展的灵活性可能更强。它可以从底层开发阶段就适应中国场景特性并实现安全可控,为硬件车规级芯片提供方向指引。换言之,自主研发的智路OS,可以更好地满足我国自动驾驶基础设施智能化的发展需求。”李克强表示,“我们呼吁行业意识到路侧操作系统的重要性,以需求为驱动,把操作系统的发展与市场关键需求结合起来,围绕于此形成标准体系、发挥共建、汇聚、开放的功能,协同创新,实现产业的可持续发展。”

  前述百度相关负责人告诉记者:“未来,智路OS将继续扩大开源开放,保持技术主体互相联合、动态迭代,构成一个辐射众多行业、又充满创新力的生态联盟。同时,我们将保持一年一次的大版本迭代速度,并不断进行小版本更新,使生态开发者可以登录下载智路OS三层开源代码、可运行镜像和SDK。”他还表示,智路OS将专注为推动“双智”城市建设而努力,为行业提供标准化服务接口和高水平服务能力,降低创新成本,提高创新效率,促进产业应用的多样化和规模化发展,并通过聚集新一代应用生态,创造更优的智能网联汽车“中国方案”。




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