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1、“互联网+”大学生创新创业大赛项目计划书项目名称：5G+AI技术下的交通运输团队成员：扌旨导教师：申报日期：206/19#、项目概述随着5G商用的到来，人们都期待这项革新技术将给很多传统领域带来全新的面貌。比如对于百年汽车行业而言，这将意味着给自动驾驶、车联网技术带来更多加速和突破，甚至给整个产业打开更多想象的空间。5G和车联网技术是自动驾驶所必须的技术保障。通过选择“智能的车+智慧的路”这一正确的技术路线，充分发挥5G的技术优势，我们有理由相信5G技术将在自动驾驶领域发挥其巨大作用。二、项目背景首先，让我们一起了解下“车联网”的概念，车联网也称作V2X（VehicletoEverything
2、），是汽车与万物互联，包括车与车（V2V），车与基础设施（V2I）、车与行人（V2P）以及与网络（V2N）之间的通信。车联网就好像是一个包含有车、交通信号灯等路边设施、行人和云端参与的微信群，群里的每一个参与者都可以将自身的信息与其他参与者即时分享，实现彼此间位置和驾驶意图的识别，对信号灯等交通信息的告知等，协助群内的车辆对道路的感知，支撑车辆自动化。5G加强自动驾驶的感知、决策和执行汽车的自动驾驶包括感知/认知、决策和执行共三个层面，而这三个层面都能够利用5G移动通信技术得到增强。首先来看感知/认知层面。感知/认识就是让汽车和驾驶者知道“我在哪里，我周围有什么，我是否有危险”。因而首先需要高
3、精度的定位，对于自动驾驶来说，甚至需要亚米级的定位。传统的卫星定位(GNSS)无法满足车辆自动化所需的定位精度，因而需要使用基于网络辅助的差分定位技术，并且结合航迹推演技术来提升定位精度。以高通公司推出的视觉增强精确定位(VEPP)技术为例，其融合多个汽车传感器，包含全球导航卫星系统(GNSS)、摄影机、惯性测量单元(IMU)和车轮传感器，以提供更准确的全球车辆定位。VEPP是车载通讯系统(telematics)控制单元和高阶定位装置之间的组合，实现了车道等级准确度，精确度小于1米。在精确地掌握了自身位置之后，我们还需要一张支持自动驾驶的车道级别的高精地图，从而知道车辆在道路中的位置，而利用5
4、G移动通信大带宽的优势，车辆可以实时获取最新的高精地图。其次，车辆需要了解周边的道路参与者和障碍物。自动驾驶车辆往往安装多个先进传感器，包括摄像机、雷达，甚至激光雷达来感知周边的物体。但是这些价值不菲的传感器只能检测到视距范围内的物体，并且对气候条件也比较敏感，比如雾霾天气摄像机和激光雷达就会失效。而利用V2V车车通信技术，可以把车辆感知范围扩大到视距之外，比如前后若干车辆的位置，甚至它们紧急刹车的状态信息，进而可以提前对道路状况进行判断，及早采取规避措施避免追尾事故的发生。同时，利用V2I通信，车辆还可以从道路基础设施那里获得诸如信号灯和路口内行人等信息，形成完整的对道路环境的感知。5G技术
5、不仅可以提高自动驾驶车辆的环境感知能力，还可以利用车辆间无线连接，让多个车辆进行协作式决策，合理规划行动方案。比如，在高速公路内侧车道上车辆，在其需要驶离高速公路时，可以通过车车通信与周边车辆协商，要求周边车辆避让以便其能够向外侧车道变线并驶离高速。如前所述，仅依靠单车智能，L4/L5只是存在理论上的可行性。让机器学会准确识别道路上的所有标识、信号和道路参与者是一件几乎无法完成的任务，让机器学会处理所有可能的偶发事件也需要付出难以承受的代价。只有通过基于5G技术的车车/车路协同，充分发挥基础设施的能力，才能以较低的代价和成本让自动驾驶车辆实现对驾驶环境的感知和行驶的决策。三、市场分析广义认为，
6、智能交通是将先进的传感器技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。而本文则将立足当前的交通建设，对5G技术下的智能交通前景进行简单展望。从车联网到无人驾驶的转变业界普遍认为，随着商业5G部署的第一波浪潮的兴起，智能家居、智能安防、虚拟现实、无人驾驶等行业将受到大大的推动，而其中，效果显著的将是无人驾驶。从定义来看，车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车-X之间，进行无线通讯和信息交换的大系统网络，是能够实现智能化交通管理、智能
7、动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络，是物联网技术在交通系统领域的典型应用。但实际上，车联网技术只是在为“无人驾驶”打基础。无人驾驶，也称为自动驾驶。依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，自动驾驶汽车让电脑在没有人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。由于无人驾驶需要大量的互联网接入数据才能够正常运行的，大量庞大的数据当前的4G网络已经无法支撑。而5G网络登场之后，得益于5G技术的连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四大特性，5G技术能够对无人驾驶产生的庞大数据进行传输和处理，以及提供更精准的地图定位和更复杂的运算，从而引导无人驾驶高速、稳健、安全
8、发展。听起来似乎还是科幻小说里的奇妙旅程，但实际上中自动驾驶汽车已经初步实现并已经走进了生活。从某种程度上来说，自动驾驶是提升道路交通智能化水平、推动交通运输行业转型升级的重要途径，也是带动交通、汽车、通信等产业融合发展的有利契机。而步入无人驾驶时代，当前的智能道路建设需要加快修建符合自动驾驶的专用道路，以及完善充电充氢设施，以适应无人驾驶车辆的自动充能。智能车路协同系统这点是智能交通系统的新发展方向。智能车路协同系统是基于无线通信、传感探测等技术进行车路信息获取，并通过车车、车路信息交互和共享，实现车辆和基础设施之间智能协同与配合，保证交通安全，提高通行效率，减少城市污染，从而形成的安全、高
9、效和环保的道路交通系统。智能车路协同系统的内涵有三点，一是强调人-车-路系统协同，二是强调区域大规模联网联控，三是强调利用多模式交通网络与信息交互。由此可以看出，无线通信网络在智能车路协同中的重要地位。随着5G技术的到来，智能车路协同系统的最后一个环节将逐渐完善，并将加快促进道路网、传感网、控制网、能源网以及管理数据基础平台五网的融合，实现不同等级智能车辆在同一道路上的同时运行，从而达到车路协同。道路标识数字化智能化关于这点，在今年的博鳌论坛上，我国工信部部长苗圩表示，已与交通运输部部长达成共识，在中国公路加快打造数字化、智能化改造，道路的标示、规则将进行智能化改造。在未来，道路标示（如“前方
10、道路施工，请减速慢行”）、红绿灯等将能根据路况来“自主”的协调控制车行、人行的通行时间。甚至在科学家脑洞大开的思维中，未来还将出现“虚拟红绿灯技术”，将行驶权和路权的判断交给每一辆十字路口附近行驶的汽车，让它们“集体投票”决定某一方向的某一辆车应该通行还是停下，并通过车载显示器或抬头显示技术，以红绿灯的形式提醒司机。这意味着每辆车都装了一套红绿灯系统，根据红绿灯指示提醒汽车继续行驶抑或停止。高速无障碍收费高速拥堵的原因有很多，其中高速收费就是造成拥堵的大源头之一。在交通运输部近日例行新闻发布会上，新闻发言人吴春耕指出，收费站收费将迎来一次变革，其中就包括系统改造建设ETC车道和推进电子收费全覆
11、盖工作。四、发展战略在智能交通管理系统中，道路意外情况识别是智慧交通管理的重要依据。当前看来，目前的道路意外情况识别主要依赖摄像头等图像采集设备，采集道路交通监控领域的图像，对道路交通上的车辆图像、对车辆碰撞事件等车辆进行识别。但这种识别还存在对已发生车辆碰撞事件的当中，未能起到预防作用。未来的智能摄像头能对道路交通上的车辆图像进行结构化分析，在事故未发生之前就能预知车辆短时间的运行状态，将车辆碰撞事件扼杀的发芽之前。即通过多种手段包括人工智能视频分析等技术对高速路意外状况进行预警，从而实现道路交通事故多状态预识别，避免自动驾驶事故。而这种预识别能力，也是安防行业未来几年内的发展重点。七、团队分工技术管理：计划、开发和实现技术能力，完成组织战略和运营目标市场规划：应用科学的思维和方法，对团队的整体活动进行系统、科学的创造构思、谋划和设计市场营销：整体的营造以及自身产品形态的营造去推广、传播和销售产品财务管理：管理资产的购置（投资），资本的融通（筹资）和经营中现金流量（营运资金），以及利润分配#
