上海国家智能汽车试验区,福特等汽车制造商已在测试C-V2X技术
多年来,汽车制造商、交通运营商和机构以及城市规划者一直在讨论V2X(vehicle to everything)的潜力,这项技术可以彻底改变机动车的驾驶体验,尤其是在城市地区。随着底层技术的改进,V2X 越来越接近现实,我们所有人都将从更安全、环保的街道,更快、更高效的旅程和更好的车内体验中受益。
但是,要实现 V2X,还有很多工作要做。特别是在通信技术标准化、生成数据处理、满足监管要求和确保其安全性方面都存在突出挑战。最重要的是,整个移动生态系统迫切需要以更加协调的方式来运行。
更智慧的城市,更美好的旅程
首先,让我们明确一下为什么 V2X 对汽车制造商、公共交通提供商、日常通勤者和城市规划者来说如此重要。其核心是综合出行的概念:能够将不同的交通方式结合起来,使旅客体验真正无缝出行,即使在换乘处也是如此。
想象一下,例如,我们预订一个从家到车站的拼车服务,然后直接坐上火车进城,下车后骑上一辆电动自行车,到达办公室。在这之间,每个步骤之间的转换都需要由所涉及的提供商,以完全集成和无缝的方式进行处理。
这种简单、流线型、低压力的城市交通一体化已被谈论多年,但它总是受到实时连接所有不同组件(人员、车辆、基础设施)的实际困难的阻碍。V2X 服务最基本的方面是汽车本身,而后者正在经历快速转型。
一方面,行业参与者正在采取措施改善车内体验。例如,埃森哲的 Industry X 团队与法国汽车供应商佛吉亚一起,为「未来驾驶舱」的关键部件的开发做出了贡献。这种汽车驾驶舱融合了多种功能,例如触摸显示屏、最先进的应用程序和语音助手,这些都将成为汽车中控制车载娱乐和其他功能的新用户界面。
另一方面,V2X也可以改善行程本身。V2X 提供快速的车对车 (V2V)、车对人 (V2P) 和车对基础设施 (V2I) 连接,这样,数以百万计的车辆、人员和城市交通基础设施项目,它们都在不断地相互通信,对这些信息处理后,便可以实现无缝换乘,重新规划旅程以避开拥堵,动态更新交通控制,更有效地分配停车位等等的功能。
然后再来考虑对交通安全的影响。通过启用来自每辆车的位置、速度和方向数据的连续流,V2X 可以真正改变道路安全。美国国家公路交通安全管理局估计,V2V 可以将交通事故减少 13%,从而每年减少超过 400,000 起事故。
V2X还有潜在的环境效益。综合交通是让更多人考虑绿色交通的关键一步。目前,出行方式选择很多,我们在一趟行程中会搭乘不同的交通工具。这意味着,开车的便利仍然是一个潜在的“诱惑”。但是,如果多模式出行就像使用汽车一样简单直接,那么人们肯定会适应,尤其是考虑到成本效益。
然后就是未来交通的自主性。尽管自动驾驶汽车 (AV) 和V2X 不一定相互依赖,但在实践中,AV 可能会严重依赖 V2X 功能。在自动驾驶汽车与智能城市基础设施(例如电网充电)集成和交通安全等方面上,尤其如此。
对齐挑战
所有这些都引出了一个关键问题。如果V2X是如此重要且有益的一步,那么是什么阻碍了它的发展呢? 事实上,如果想让V2X突破临界点并被广泛采用,我们还需要调整很多因素,包括监管透明度。
首先,存在对齐挑战。首先需要让所有主要参与者——汽车制造商、公共交通供应商、市政当局和交通当局——以更加协调的方式共同努力。V2X 和集成交通大规模运行的异常复杂意味着这是必不可少的一步。运营商和当局可以通过合作而不是竞争的方式分散所需的昂贵基础设施投资的负担。
人们普遍认可生态系统融合的必要性。埃森哲研究发现,92% 的公共交通领导者认为他们需要与新的移动服务提供商更好地合作,正如埃森哲的报告「在公共交通中负责任的运输」中所述。作为更广泛的 V2X 领域的一部分,移动服务市场在过去十年中已经增长到超过 1400 亿美元,到 2030 年这个数字将增加两倍多。
技术的挑战
一个最大的开放式问题是支撑V2X的通信标准。目前,两种相互竞争的技术正在争夺主导地位。第一种是专用短程通信 (DSRC),它使用分散式 ad-hoc Wi-Fi 来实现 V2V 通信。第二种是基于蜂窝的,使用 4G(现在是 5G)与集中式基础设施进行通信。第二种选择受到中国市场的强烈推动,在那里它被称为 C-V2X。
哪个将成为标准?分散式 DSRC 通常更强大且更便宜,而 5G 选项提供更大的数据传输潜力(随着 AV 应用的增加,这种可能是决定性的)。然而,现在说哪个会占上风还为时过早。虽然每个人都希望避免一场旷日持久的 VHS/Betamax 风格之争,但现实情况是地缘政治力量在起作用,该行业暂时可能不得不接受这两种技术。
大数据挑战
更广泛采用V2X的另一个障碍是处理和理解产生的大量数据。一些汽车制造商表示,一辆汽车在一天内可以创建多达40tb的数据。这确实是一个巨大的数字——相当于两面印刷的2.5亿页文本。
再加上今天道路上数以百万计的汽车,以及更多潜在的传感器。这些最终将被嵌入到智能城市的基础设施中,你就能感受到所涉及的规模。最后,这些将超出人类的能力,因此几乎肯定需要人工智能(AI)数据处理解决方案。
我们已经看到,人工智能在整个汽车价值链中扮演着越来越重要的角色。从生产计划到设计和开发,从物流到销售,汽车制造和分销的几乎每个方面都将通过人工智能得到加强。下一步是将其扩展到V2X通信的大数据处理。
安全的挑战
当车辆之间以及与云端之间持续通信时,数据安全成为了一个更大的问题。只需片刻的思考就可以意识到,如果一个网络安全对手能够拦截通信并控制车辆的各个方面(比如说,一组交通灯),那么远程篡改、盗窃、数据泄露——甚至还有更糟的可能。
一种解决方案是考虑去中心化的多方系统,例如区块链或分布式账本。这些解决方案本质上更安全,有助于为制造商、供应商和其他相关方之间的数据共享提供安全意义上的的通用标准。事实上, Mobility Open Blockchain Initiative (MOBI) 已经在努力制定一套标准,不仅适用于联网汽车,还适用于周围的生态系统。
需要全链条的一致行动
这些挑战并非不可克服,但这需要整个移动价值链中采取协调一致的行动。这不仅仅是在汽车行业:公共交通当局以及城市和国家政府也必须参与其中。一个实现融合的具体例子可以在加拿大首都的主要经济发展机构 Invest Ottawa 中看到。该机构正在与渥太华市、安大略省政府、埃森哲和众多战略私营部门合作伙伴合作,推出 Area X.O。它是北美第一个完全集成的 V2X 设施,配备了世界上最先进的通信基础设施之一,汇集了 GPS (RTK)、DSRC、4G / LTE、WiFi、LoRa ,以及来自诺基亚和爱立信的预商用 5G(包括毫米波)以及卫星通信系统。此外,它是全球科技中心,在非洲大陆的人均科技人才集中度最高。
如果我们想确保我们的城市、道路、车站、公共交通和驾驶体验更安全、更环保、更无缝连接,那么在所有这些方面都必须推动必要的变革。技术已经准备好了。让我们不要错过让V2X 兑现承诺的机会。