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清华李克强: 5G时代发展车联网挑战与机遇共存

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网易汽车6月14日报道 2020年由于新冠疫情的影响,注定是不平凡的一年,汽车行业也因此承压。在这样的不利环境下,汽车行业将带来哪些不可逆的变化和产业模式的改变?市场、技术、产业链等诸方面会呈现出哪些新的特质?面对百年未遇之大变局,车企有何应对良策?在2020中国汽车重庆论坛中,超过300名国内外汽车行业领军人物汇聚于此,共享作为业内资深人士的思考与智慧。

论坛上, 清华大学车辆与运载学院教授、汽车安全与节能国家重点实验室主任李克强表示,车联网、智能交通系统和智能汽车是既紧密结合又相互独立的概念,只有将三者全部包括才是车联网2.0时代。

新一代基于5G车联网的运用,其低时延、高可靠的特点可以解决现在自动驾驶在很多场景的可靠性和成本问题。但与此同时,发展车联网依然存在四大挑战:一是系统复杂、任务繁多;二是信道非理想,控制困难;三是结构多变,难以优化;四是现有方法各自孤立,宏微观难以结合。所以围绕这四大挑战,应该从关键技术进行突破:包括系统分层建模与应用任务编排,状态网联观测与车辆网联控制,新一代5G车联网系统构型设计等。


以下为发言全文:

李克强:尊敬的各位同仁、各位来宾,大家上午好!非常高兴在这个地方就这个环节的主题给大家作一个分享。刚才主持人提到,车联网、5G是现在一个新的热点,刚才看大会的题目把车联网,实际上车联网也不是前年,应该说十年前在我们国家都已经很热了,但是车联网也始终是属于机遇与挑战并存、希望与困难同在的。今天车联网发展也有很多机遇,当然也有许多挑战要解决。现在我们把它的现状与挑战做一个分享。

一、现状与发展趋势

发展车联网是挑战与机遇共存、机遇与困难同在。车联网、智能交通也好,本身发展存在技术发展的瓶颈,包括从车辆目前发展来说有一系列的问题,比如安全、商业运营方面的挑战。如果从传统智能交通这个角度,是道路资源与出行无法匹配,存在一些挑战性的问题。实际上车联网发展很大一个瓶颈现象,现在车联网发展所处烟囱式的产业形态,导致一系列的发展问题。在这样的情况下,车联网的发展也是属于一个国家产业发展一个战略性的问题,政府相关部门,包括工信部、交通部、发改委实际上一系列从方法等都在想办法,包括系列的规划、一系列的行动,包括总标准规范等等。这样的情况下,实际上车联网发展一个很重要的内容,实际上是它基础和平台,就是数据平台,也基于5G的情况下,从国家的一些发展战略里面也给了这样一些规划。包括在这样的发展,最近在这样一些规划下面我们也探索了,跟产业界共同在探讨、在形成共识。未来在发展,我们认为将来从车、基础设施、路、云等等怎么形成一个有机的整体,怎么形成融合的感知与决策控制等相关的体系。

在这样一种情况下,如何突破车联网的局限,如何真正推动5G等新技术的新方案,包括现有的车辆和信息,里面提到烟囱型各个领域的,比如服务商、车企、管理等等现在实际上是一种锥子型。在新一代的情况下,如何进行技术打通、横向布局的独立这样的方式。

二、基于5G的情况下新一代车联网

新一代车联网架构会诞生。这张图,十年前参加车联网的论坛,连续参加两次之后不愿意参加,每次都把1000多人跟车联网相关,问问车联网的业主实际上没有这样想,好像并不是很理想,大家都在惨淡经营,从价值链、技术链、信息链都梳理不清楚。当时提出这样一个图,车联网、智能交通系统和智能汽车是既紧密结合又相互有独立性的概念。如果从现在车联网、智能交通、智能汽车来看由一二三部分组成,第三部分是有共识的,服务也好、电商也好、制造也高,甚至对车联网的1.0模式,因为车联网的1.0模式没有很好的引领、都很艰难。在新一代移动互联往,在4G的升级版5G这样的情况下,能够把基础设施融为一体就是这部分。现在车联网、自动驾驶、自动系统等等,车联网的发展的第一部分,我认为网联自动驾驶、车联网2.0时代,或者一二三全部包括才是车联网2.0时代,如果只谈现有1.0版是不够的。所以在这样的情况下我们来定义,基于5G的车联网技术,实际上是我们真正意义上要通过5G、通过边缘区域到中心这样一种架构,汽车可以是时做传输。现在大家都在宣传车联网的低时延、高可靠的性能,但是现在大家用5G都是高带宽、高接入,低时延、高可靠据说标准还没有出来。如果没有这样的应用和场景示范,所以未来在基于5G情况下,如果新一代车联网要实现,实际上应该把自动驾驶包括上去。基于这样的情况下,把这个概念加上去,在区域和中心构成完整的架构。

这样的情况下,作为车联网车端移动端将来不仅仅是是限于这张图上提供的应用,实际上还通过边缘区域以后对汽车形成很好的驾驶架构。在这样的情况下,新一代基于5G车联网的运用,谈到基于智能驾驶的角度来说,几个方面,包括汽车协同、感知定位,包括控制,包括决策控制等等,这样一些很重要的场景,就可以改变现在提到的自动驾驶在很多场景是不可靠的,成本太昂贵。我们用车联网,运用移动互联可以做这样一种改进。

三、相关挑战

这样的发展当中有很多的挑战,如果利用5G低时延、高可靠用于车辆安全的运行或者控制方面,有一系列的挑战问题。包括这是一个复杂的信息物力融合系统,各个车要进行连接,真正要形成大规模部署还需要有很多问题解决。

四大挑战:一是系统复杂、任务繁多,二是信道非理想,控制困难,三是结构多变,难以优化,四是现有方法各自孤立,宏微观难以结合。所以围绕这样四大挑战,应该从四关键技术据的突破:包括系统分层建模与应用任务编排,状态网联观测与车辆网联控制,新一代5G车联网系统构型设计等。

怎么建模,怎么做任务编排,在这样的情况下,怎么对这个复杂车联网真正意义上的应用平台是三层四级,所以现在很多人在炒这个概念,如果没有这样一个架构和相关突破是难以做成的。所以我们谈到未来如果能够做到自动驾驶与实时应用融为一体,应该完成这样的建模。在网联的观测与控制下,非理想的网络通信条件,5G要实现低时延、高可靠仍然要解决这个问题,刚才说两类系统、两套平台、两种工况。这样的情况下,进行网联观测与控制,非理想的情况下,真正要做到的话就要进行突破。信息拓扑分析与低渗透率应用,因为根据实际情况不一样,这样的情况下怎么对它通信的性能、网络的负载、市场渗透率等来做。场景的应有、场景的设计、场景的建模分析,找到相应的关系和解决办法。

最终我们把这个找到以后,最终是一个系统的形成,车联网实时系统的形成。所以面临这样一些相关的复杂挑战性的问题,我们需要做优化目标、异质车辆行为交互复杂、场景行驶差距大,需要有一些方法。有新一代系统,从交通要素有运载体、基础设施、决策体、环境,进行实体性分析,能够自动构建新一代的车联网场景。这样做以后,才能真正意义上做到正向设计,基于5G的车联网系统。

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