聊聊车路协同能给我们带来什么？
The following article is from 智驾最前沿 Author 陈云培
“车路协同”是现今自动驾驶领域极为火热的一个概念，也被很多人认为是促使自动驾驶商用化的有效手段，是自动驾驶企业、政府等自动驾驶领域参与者极其推崇的交通发展方案。车路协同是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车与车、车与行人、车与路等动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上，开展车辆主动安全控制和道路协同管理。充分实现人、车、路的有效协同，保证行车安全，提高通行效率，改善交通环境，从而形成安全、高效和环保的道路交通系统。车路协同实现的前提是依托于无线通信和互联网技术的普及，并需在人、车、路等交通参与角色上，建立信息通信系统，以供实现车与车、车与行人、车与路等动态实时信息交互。
车路协同也被称为智能网联，是与单车智能这一自动驾驶发展模式同时被讨论的一种自动驾驶发展方案，随着单车智能发展模式进入瓶颈，车路协同的发展模式被越来越多的人所看好。车路协同作为在单车智能这一发展模式上的补充，让自动驾驶汽车不再是交通环节的一个独立个体，更是一个参与者，那车路协同能给我们带来什么？为什么要大力发展车路协同？
在很多人的印象中，单车智能与车路协同是独立的、不同方向的自动驾驶发展模式，是一种非黑即白的两种发展方案，但笔者认为，车路协同是单车智能的一种技术补充，单车智能也是车路协同发展的必然要求。在新四化（电动化、智能化、网联化、共享化）模式下，车辆网联化的发展是基于车辆智能化发展的基础上，网联化是智能化更进一步的发展，但需要注意的是，车路协同的研究并不一定是要单车智能技术实现全部突破才可以进行研究，这两者之间是需要协同共进的，车路协同不仅仅可以服务于实现单车智能的车，也可以服务于驾驶汽车的人。
首先和大家聊聊，为什么单车智能发展到一定规模后，一定需要车路协同的参与。单车智能概念的出现，让大家看到自动驾驶的曙光，但随着单车智能研发的不断深入，其弊端也逐一显现。
第一个就是单车智能的成本昂贵，通过在汽车上加装毫米波雷达、摄像头、激光雷达等硬件设备，让车辆可以完美实现“看”这一动作，但随着硬件投入的不断提升，单个车辆的成本就无法把控，越来越多的硬件，让自动驾驶汽车在感知这一步实现了飞跃，但随之单个自动驾驶汽车的成本变得极其高昂。除硬件成本外，其背后还有软件开发、维护成本，所有的内容加起来已经远超普通消费者可以承受的价格。这就导致单车智能的发展模式陷入了消费者买不起，而为了让自动驾驶汽车变得更智能，添加更多的硬件设备、投入更多的人员投入，价格变得更加昂贵的死循环。
第二个就是单车智能还不够智能。自动驾驶汽车除了要实现“看”这一目标，更重要的是要学会“思考”，为了能将乘客安全送达目的地，自动驾驶汽车不能成为“四肢发达、头脑简单”的硬件设备，需要在参与交通时，在面对突发交通情况，能及时做出反应，需要与人类驾驶员一样的灵活和智能。但是在实际交通环境中，有很多意想不到的突发事件，比如鬼探头现象，人类驾驶员尚不能及时做出反应，单车智能下的自动驾驶汽车又怎么可能反应过来呢？
单车智能下的自动驾驶汽车，主要是依靠写入的程序来实现转弯、加速、减速、急刹等场景的处理，相对于人类驾驶员来说，没有人类驾驶员处理各种场景的灵活性，也无法理解人类驾驶员与行人之间的互动。人类有一个很大的特点，那就是细微表情的分析和处理，在很多场景中能了解对面的人会做出什么反应，如在十字路口或斑马线处，行人会看向车辆，人类驾驶员和行人会进行一个眼神及动作互动，以快速处理谁先通过的问题（因车辆避让行人，但在实际场景下会有更加灵活的处理方式）。
以这一场景为例，行人看向汽车，有可能是只是在过马路的时候注意车辆，而不会与驾驶员互动，此时驾驶员就要注意及时避让；也有可能是好奇汽车，而不是想要过马路，此时驾驶员就无需做出反应；也有可能是与驾驶员互动，此时驾驶员与行人就要根据互动内容做出及时调整，在实际场景中还会有更多种可能。人类驾驶员会根据实际情况做出调整，而单车智能下的自动驾驶汽车很难进行甄别，甚至根本无法去理解行人的行为动作，这就导致单车智能方案下的自动驾驶无法完全满足在实际道路行驶的需求。
车路协同概念的出现，给自动驾驶的落地提出了另一种可能。车路协同将车与车、车与人、车与路等交通参与者的信息进行互动，将车辆由交通个体，成为参与整个交通的一环，从而优化交通系统。车路协同从路侧角色考虑，来弥补单车智能下的一些弊端和缺陷。
前文提出，单车智能由于成本高昂，已经远超消费者的购买能力，从而导致自动驾驶很难商用化，而车路协同的出现则优化了这一问题。车路协同通过在道路加装智能道路设置，将单车智能下，车辆的“看”转变成车路协同下交通信息的交互，从而无需在汽车上加装过多的硬件设备来满足看的需求，单个车辆的成本可以大幅度缩减。但车路协同的前提是需要对现在的道路进行大量的升级改造，这也是需要大量投入的，但是从长远考虑，车路协同是可以给每辆自动驾驶汽车提供道路信息，如果将现在道路上行驶的汽车全部换成自动驾驶，相对于全部单车智能方案，车路协同方案所需的成本是相对较低的。
但车路协同需要对所有道路，包括城市道路、高速公路、乡村道路都进行升级，对于不同的路况和地区（当地温度、周边环境等），需要提出针对性的解决方案，还需要规划升级流程，从而尽可能少的影响大家的出行需求。现在很多一线城市，交通规划已经饱和，是否还有空间留来升级车路协同也是需要考量的问题。
前文还提出单车智能下的自动驾驶汽车无法去解决和处理复杂的突发事件，且很难理解行人对车辆（人类驾驶员）做出的动作和表情信息。这就导致单车智能下的发展模式存在很大的隐患，车路协同将有效解决这些问题，从单车智能的“看”转变成车路协同的信息交互，自动驾驶汽车在行驶时所接受的信息也就更多，如遇到鬼探头时，车路协同下的自动驾驶汽车就可以提前1min～2min收到信息，提前做出反应，从而规避危险的发生。在十字路口，遇到行人时，车路协同下的自动驾驶汽车可以获取行人的出行路径（从隐私方面考量，或许可以仅实现是否要过马路的信息），如果需要过马路，可以优先停车让行人通过。这样就可以有效弥补单车智能下自动驾驶汽车的笨拙形象。
车路协同并不仅是服务于自动驾驶汽车，对于人类驾驶员也是非常有用的。车路协同的发展，可以让道路更加智能，成为聪明的路，如在潮汐车道，车路协同可以计算通过路口的车辆，根据车流量对于红绿灯进行调整；人类驾驶员可以在出发前或在驾驶车辆时，及时知晓道路拥堵情况及下一个红绿灯的状况，进行车速的调整；在遇到车辆上有人急需送医时，人类驾驶员可以在手机上操作，告知智能交通管理系统，并将其情况发送至经过路段的车辆，其他车辆就可以做出让道，智能交通管理系统还可以对红绿灯进行调整，从而保留出“生命之道”。
车路协同的部分概念已经成为现实，如在部分红绿灯路口，前车是公交车时，红绿灯的倒计时会实时显示在公交车上，让后侧车辆知道红灯还有多久，可以快速调整车辆状态，在快要可以通行时，快速起动车辆，避免交通拥堵。
车路协同对于人类驾驶员及未来的自动驾驶都是非常有利的，也是未来交通系统发展的趋势，车路协同并非就是自动驾驶，而是自动驾驶实现的一种手段。虽然车路协同的发展还有很长的路要走，需要道路设施的升级、互联网环境的改善、提前提出突发应急情况的处理方案等，但随着技术升级，车路协同和自动驾驶都会成为现实。