杭紹超級高速公路要達到既定目標，其技術挑戰是十分巨大的。其中多項技術都處於初級開發階段，尚待進一步的測試與驗證，才能實現商業部署。直接跳過測試驗證階段進入實用化部署，風險是巨大的。行車安全不僅事關貨物、財產安全，更是關係到乘客、駕駛員、甚至周邊居民的生命安全。

文丨AutoR智駕特約專欄作者 原樹寧

日前，聽聞總長174公里，總投資707億的杭紹“超級”高速公路項目提上了議程，心喜之情，從心底瞬間湧上面頰，嘴角掛上了抑制不住的笑容。

杭紹超級高速公路項目近期將支持專用車道的貨車編隊自動駕駛行進，遠期會全線支持自動駕駛和編隊行進。

*來自自媒體車智

六年前，筆者曾寫過一篇《自動駕駛時代，時速200公里的超級高速公路研發正當時》的文章，暢想未來高速公路的發展。未想，如今在政府大力投資新基建的背景下，短短几年，暢想就變成了現實。

一. 杭紹“超級”高速公路的意義：

1.減少油耗，優化環境

首先，不能不提的是編隊自動駕駛行進可以有效減少車輛的風阻，從而減少後車的汽油（電能）消耗，進而減少車輛的尾氣排放、有利於空氣質量的改善，最終減少市民患肺癌的風險。

2.提高高速公路的利用效率

超級高速公路的顯著經濟效應體現在公路利用效率的提高上。編隊行進可以顯著增加道路的通行能力，減小車頭時距。

當人駕駛車輛時，反應時間大約在2-2.5秒之間，這樣就需要車輛和車輛之間保持較遠的距離。例如高速120km/h車速下，兩車之間就需要保持60-100米的間距，以保證危機時刻後方車輛有足夠的反應時間，避免連環追尾。這樣每個車道的通行能力很難超過2000輛/小時。也就是說一小時內，一個車道，最多也就能通過2000輛車。那麼一個三車道的高速公路，車流量無法超過6000輛/小時。超過這個數字就會產生擁堵。

但是，在超級高速公路上，車輛編隊行進，因後車採用的是自動駕駛方式，不需要人做出反應，這樣就可以極大的減少反應時間，從2-2.5秒變爲數百毫秒。因此，編隊車輛之間的距離就可以縮小，從而增加通行能力。如果車間距減少一半，那麼通行能力就會增加一倍，達到4000輛/小時。三條車道的高速公路就可以達到12000輛/小時的通行能力，相當於又建了一條三車道的高速。這大大提高了高速公路的利用效率。

3.爲產業升級提供機會

杭紹超級高速公路項目，涉及諸多領域：汽車電子、信息安全、網絡通信、計算機科學、交通工程學等。

杭紹超級高速公路項目能夠給5G/V2X技術，自動駕駛技術、雷達技術、視覺識別技術、車輛控制技術、大數據分析技術等 提供前所未有的升級發展機會。對於整車廠、一級供應商、自動駕駛方案提供商、通信設備提供商、通信運營商、技術初創公司都是非常好的歷練機會。如果項目成功，其對產業的帶動和發展所帶來的益處將會遠遠超過項目本身的經濟利益。

二. 超級高速公路的技術挑戰

從杭紹超級高速公路的規劃來看，雖然該項目有着巨大的投入，但是其技術挑戰和技術風險卻是絕對不容忽視的。

1.車輛信息融合技術尚在初始階段

自2013年開始，自動駕駛就成爲風險投資的熱門領域。這些年來湧現了大量的自動駕駛初創企業，很多大公司也投入巨資研發自動駕駛，因此，我國在這個領域是有着不錯的積累的。

但是，車輛編隊行進需要編隊中的車輛及時分享信息，相互協作共同採取決定，這就要求車輛編隊必須採用V2X技術來完成信息共享。

直到去年底，自動駕駛依然是依靠雷達、攝像頭等的單車智能型自動駕駛，直到今年上半年，加入V2X的網聯自動駕駛才逐漸進入自動駕駛企業的視野內。因此，如何融合V2X傳來的信息、雷達獲取的信息、攝像頭獲取的信息，就成爲亟待解決的重要技術問題。然而我們在這個技術問題上積累時間還是非常短暫的。

2. 5G/V2X技術尚不成熟

雖然5G技術已經商用一年多，但是，作爲5G的一大分支的5G/V2X技術卻依然有待驗證。2019年10月，由信通院舉辦的四跨演示活動獲得了通信、汽車行業的廣泛積極參與。驗證了LTE-V(4G V2X)技術和中國的V2X消息標準的可行性。不過，LTE-V技術在商業上依然沒有實質上的落地項目。

其中的信息安全標準也在進一步的完善中。

*本文中動圖來自自媒體車智

而作爲LTE-V下一代的5G/V2X技術，至本文發表時，無論國際、國內都依然尚在制定之中，甚至5G/V2X的應用場景都尚未定稿。

另一方面，車輛編隊行進需要定製化的V2X消息格式標準，而不是在四跨活動中使用的通用消息格式標準，例如：發起編隊、解散編隊、加入編隊、插入編隊以及各類異常通知等。但是，適用於車輛編隊行進的V2X消息格式，無論國際還是國內都沒有明確的標準。因此，在該項目中要同時完成標準制定，演示驗證，並運用於真實道路之上。

3. 車輛編隊的決策問題

車聯編隊行進中的協作決策問題也是一個現在研發中的盲區。

頭車可以把自己的行車軌跡、位置、速度、加減速、剎車、方向盤轉角等信息傳遞給後面的跟隨車輛。但是，這些跟隨車輛如何根據這些信息做出反應卻鮮有人員在做相關的研究。後車是否需要完全重複前車的軌跡，如何區別前車的左右隨機擺動和真實的轉向/變道意圖， 遇到其他車輛加塞如何處理，車隊對環境感知的相互分享，等等問題都是需要先從數學模型開始着手進行的長期研發與驗證。

4. 高精度定位問題

我國包括北斗在內的GNSS（全球導航衛星定位系統）路基增強RTK系統的精度已能夠滿足基本的車輛防碰撞與編隊行進要求。

然而，和其他所有技術問題一樣，高精度定位問題，從來不僅僅是定位精度的問題，還涉及定位延遲、刷新頻率、穩定性等等。

例如，當車輛以120km/h行駛時，即使定位精度很高，但是100毫秒的定位延時，給出的就是0.1秒之前的位置，這就產生了3.33米的誤差。如果是相向而行的兩部車，誤差甚至可以達到6.6米。6.6米的誤差對於判斷是否會出現碰撞而言是遠遠不夠的。對於車輛編隊而言也不足以判斷車隊是否行進在同一車道上。而且，這還是在大家都遵守交規，不超速的情況下。可見定位延時比起定位精度而言兩者是同等重要的。同樣刷新頻率不足也有類似的結果。

另外，隧道、建築遮擋等地區，很難收到GNSS的地基增強信號，從而造成定位精度顯著下降，無法滿足編隊自動駕駛行進的要求。

5.車輛自動剎車及轉向系統的技術挑戰

自動駕駛需要車輛的控制完全實現線控，才能保證域控制器對剎車轉向的控制。即使，杭紹公路的編隊自動駕駛車道上的車輛都能實現線控，依然需要檢查線控條件下能夠達到的最大剎車減速度。

現有車輛ESC/ESP或者類似ESC的系統組合能產生的最大減速度往往小於真人猛踩剎車時的減速度。這就給編隊行進提出了新的挑戰：如果剎車距離變大，現有的車隊能否保證安全行駛，如果出現突發事件如何應對？

當然，我們也不排除適用於自動駕駛的自動剎車及轉向系統在短期內會有較大的突破。

綜上所述，可見杭紹超級高速公路要達到既定目標，其技術挑戰是十分巨大的。其中多項技術都處於初級開發階段，尚待進一步的測試與驗證，才能實現商業部署。直接跳過測試驗證階段進入實用化部署，風險是巨大的。行車安全不僅事關貨物、財產安全，更是關係到乘客、駕駛員、甚至周邊居民的生命安全。6月13日造成百餘死傷的溫嶺油罐車爆炸事件的餘溫尚未散盡，用血和淚得到的教訓，還是應該銘記於心中。

希望我們既有上九天攬月，下五洋捉鱉的豪情萬丈，也不忘精益求精，孜孜不倦的工匠精神。

【作者介紹】

原樹寧：

上海智能網聯車載終端工程技術研究中心

專家委員會 委員

鏈接：“超級高速公路”杭紹甬智慧高速公路

我國首條“超級高速公路”杭紹甬智慧高速公路即將開建，並將在2022年杭州亞運會之前開通，該路將設置自動駕駛專用車道，支持全線自動駕駛車輛自由行駛。

這條“超級高速公路”爲杭甬高速公路複線，起自杭州繞城高速公路下沙樞紐，終點位於寧波穿山疏港高速公路柴橋樞紐，線位方案全長約161公里，規劃雙向6車道，投資總金額高達707億，平均每公里建設費用超過4億元人民幣。