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    中國聯(lián)通賦能智慧交通:從“零的突破”到“國際領(lǐng)先”

    來源:本站   發(fā)布時間: 2023-07-13 21:09:00

    從“零的突破”到“國際領(lǐng)先”,再到榮膺2022年度中國通信學(xué)會科技進(jìn)步獎一等獎,在基于5G與AI的全域交通環(huán)境智能融合感知系統(tǒng)的這條賽道上,中國聯(lián)通花了整整7年。

    對此,中國聯(lián)通給出的心得是:“原始創(chuàng)新是從‘0到1’的突破,常常意味著漫長而艱難的探索,卻可能產(chǎn)生開創(chuàng)性的變革,帶來開創(chuàng)性的技術(shù)和產(chǎn)品。”

    從“零”起步

    當(dāng)前,在交通強國建設(shè)背景下,如何更好地利用通信、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)為智慧交通發(fā)展賦能成為時下重要任務(wù)。而這迫切需要具有5G/V2X融合網(wǎng)絡(luò)設(shè)施架構(gòu)能力,以及實現(xiàn)更準(zhǔn)確、更低成本的AI感知,以便規(guī)模化賦能智能網(wǎng)聯(lián)自動駕駛。然而,長期以來,行業(yè)缺乏相關(guān)的研究積累。

    “發(fā)展車路協(xié)同是汽車產(chǎn)業(yè)換道超車的差異化路徑,可以大幅加速自動駕駛的規(guī)模化落地。”來自項目牽頭單位聯(lián)通智網(wǎng)科技股份有限公司(以下簡稱“智網(wǎng)科技”)的項目負(fù)責(zé)人表示,自動駕駛同樣面臨很多人類駕駛員感覺非常困難的情況,“但車路協(xié)同為單車智能提供了黑夜中的一盞明燈。單車智能像車的大燈,而車路協(xié)同更像路燈,二者相輔相成,共同賦能汽車智能化的升級。”

    中國聯(lián)通內(nèi)部人士則更堅定地認(rèn)為:“以車路協(xié)同為支撐的高階自動駕駛是未來的發(fā)展方向。”

    2016年,時任智網(wǎng)科技的產(chǎn)品總監(jiān)敏銳地意識到這一發(fā)展趨勢和巨大潛力。在公司領(lǐng)導(dǎo)支持下,一支最初只有2名研究人員的精干團(tuán)隊,開始在智網(wǎng)科技內(nèi)部啟動智能網(wǎng)聯(lián)方向的研究儲備工作。

    2019年,根據(jù)中國聯(lián)通集團(tuán)科技創(chuàng)新部組織安排,團(tuán)隊率先向國資委提交了《基于5G與AI的全域交通環(huán)境智能融合感知系統(tǒng)》的申報書,力圖攻克關(guān)鍵技術(shù)、研發(fā)系列產(chǎn)品,并開展全國多場景應(yīng)用示范。

    然而,當(dāng)時車聯(lián)網(wǎng)不只在聯(lián)通,在行業(yè)都還屬于創(chuàng)新領(lǐng)域,具有多學(xué)科交叉、風(fēng)險大、長期性、前瞻性、顛覆性、技術(shù)難度高等特點,需要集中公司力量統(tǒng)籌規(guī)劃,開展長期穩(wěn)定的布局和支持。

    這一項目得到了中國聯(lián)通集團(tuán)的高度重視。在科技創(chuàng)新部的牽頭下,公司不僅為重大項目攻關(guān)制訂了專門管理辦法,建立專門工作小組,而且從項目投資、有效管理、內(nèi)部協(xié)同、有效激勵等各方面,建立了全套制度體系。同時,還積極對接天津大學(xué)、北京交通大學(xué)、大唐、華為、清華大學(xué)蘇研院、中國信通院等合作伙伴,有效開展協(xié)同攻關(guān)。

    “我們按平臺、技術(shù)、場景推動研發(fā)工作的開展,截至攻關(guān)完成,已形成超過40人的骨干團(tuán)隊。在天津聯(lián)通、北京聯(lián)通、聯(lián)通研究院、江蘇聯(lián)通、集團(tuán)政企等大力支持下,選定天津海教園、北京亦莊、河北雄安、江蘇常州等地啟動項目主要實驗基地的建設(shè)工作,保障5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。”智網(wǎng)科技項目負(fù)責(zé)人介紹。

    最艱苦的時期,在日后回憶起來往往是最珍貴的記憶。回想初創(chuàng)時期的種種艱辛,團(tuán)隊成員紛紛表示:“盡管隨之而來的是在研發(fā)過程中遇到的各種技術(shù)難題與瓶頸,但咬牙挺過困難時期必定會出現(xiàn)曙光。”

    爬坡過坎

    對中國聯(lián)通來說,解決人員配置和實驗用地難題只是萬里長征的第一步。項目攻關(guān),是要在5G和AI結(jié)合,突破多天候多場景的準(zhǔn)確感知上取得突破,這是前期行業(yè)5.9G PC5網(wǎng)絡(luò)研究中未曾碰到的挑戰(zhàn)。

    為實現(xiàn)攻關(guān)目標(biāo),項目團(tuán)隊反復(fù)論證和討論,從系統(tǒng)設(shè)計與定制、平臺功能規(guī)劃與開發(fā)、場景搭建與實現(xiàn)、指標(biāo)采集與優(yōu)化、感知設(shè)備安裝及測試優(yōu)化等方面,具體分成網(wǎng)絡(luò)、感知、場景、安全、測試等小攻關(guān)團(tuán)隊,在聚焦各自目標(biāo)的同時,也持續(xù)開展小組間的溝通,不斷在摸索中前進(jìn),共同克服困難、挑戰(zhàn)。

    “這個系統(tǒng)公司沒人做過,行業(yè)內(nèi)也沒有成熟的經(jīng)驗可供借鑒,所以我們要不斷嘗試,很多時候都是在試錯。”團(tuán)隊成員回憶說,“有時候覺得好像都做對了,但就是得不到理想結(jié)果,只能一遍遍檢查、優(yōu)化,鉆進(jìn)每個細(xì)節(jié)中反復(fù)調(diào)試,這樣才能獲得最優(yōu)指標(biāo)。”

    遇到的考驗多了,團(tuán)隊形象地將問題和考驗稱作“坎兒”,解決一個難題就是過一個“坎兒”。

    “每個‘坎兒’都是一次挑戰(zhàn),每個‘坎兒’都不容易過,但要實現(xiàn)零的突破,就必須過無數(shù)個‘坎兒’。”公司內(nèi)部人士補充說。

    該系統(tǒng)的核心模塊之一是“多智能體,協(xié)同控制”工程。團(tuán)隊首先面臨的是感知融合處理下發(fā)實時性這個“坎兒”。研究人員基于5G/MEC網(wǎng)絡(luò)及AI云化部署技術(shù),從理論模擬、實驗驗證到模塊設(shè)計,緊密合作,反復(fù)優(yōu)化參數(shù),率先提出并發(fā)布“5G+V2X+邊緣云+云聯(lián)網(wǎng)”的系統(tǒng)方案,最終打造了毫秒級的實時感知服務(wù)閉環(huán)。

    融合感知結(jié)果的準(zhǔn)確性實現(xiàn)難度極大,是第二個“坎兒”,涉及融合技術(shù)路線評估、系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、準(zhǔn)確評測驗證等一系列技術(shù)難題。團(tuán)隊成員充分論證,提出方案,解決了基于5G/MEC的感知融合問題,研發(fā)了適合邊緣云部署的多源融合感知算法,感知準(zhǔn)確率達(dá)到99.5%,有效降低了40%的成本。同時,建立了一套多維度評價指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)測試流程,擁有超過20萬個測試用例的評測庫,有效解決感知系統(tǒng)快速部署調(diào)測難、迭代慢的工程問題。

    第三和第四道“坎兒”則是5G/V2X融合網(wǎng)絡(luò)性能可靠性和各子系統(tǒng)有機協(xié)同性問題。長期以來,智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用依托的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施缺少性能評測能力,項目組通過網(wǎng)聯(lián)分級,建立不同場景下的網(wǎng)絡(luò)容忍度模型,同時,提出多平臺開放互聯(lián)、功能按需部署、一體化安全管控的技術(shù)方案,打造開放的車路協(xié)同底座平臺,實現(xiàn)與多系統(tǒng)的有效互聯(lián),通過一體化運營提供全程全網(wǎng)服務(wù)。

    類似的“坎兒”還有很多,團(tuán)隊成員養(yǎng)成了細(xì)心的工作習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、求真的科學(xué)精神。他們一致認(rèn)為,實現(xiàn)整套系統(tǒng)的協(xié)同運營,一定要堅持、再堅持一下,細(xì)致、再細(xì)致一點兒。

    越“坎兒”無數(shù)后,研究人員總結(jié)出一些實用的經(jīng)驗口訣,比如“一張藍(lán)圖構(gòu)建、實際應(yīng)用引導(dǎo)、全程視角思考、健全指標(biāo)體系、面向行業(yè)賦能”等。

    2022年初,以鄔賀銓院士為組長的評審專家組一致認(rèn)為“該任務(wù)已按時完成了立項要求的全部研發(fā)工作,達(dá)到了預(yù)期效果,超額達(dá)到了各類考核指標(biāo)要求,網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與自動駕駛相結(jié)合的感知成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平,同意通過驗收”。

    國際領(lǐng)先

    從“零的突破”到“國際領(lǐng)先”,中國聯(lián)通花了整整7年。盡管過程也是一波三折,但也總算是守得云開見月明。

    攻關(guān)項目收獲的豐碩成果,已經(jīng)在全國20多個城市形成了標(biāo)桿案例,在北京冬奧會、博鰲亞洲論壇等國際重大活動中應(yīng)用實施,得到了規(guī)模推廣。

    博鰲亞洲論壇就是一個經(jīng)典的案例。從項目獲取到上線不到一個月時間,團(tuán)隊僅用28天就完成了在海南博鰲東嶼島開展車聯(lián)網(wǎng)試點建設(shè)工作這一“壯舉”。

    為確保第一時間完成交付,智網(wǎng)科技派出一支10多人的隊伍天天吃、住、睡在機房,連軸作業(yè)近300個小時,建設(shè)路側(cè)感知點位,部署邊緣計算、雷達(dá)、攝像頭、配套5G基站及安全傳輸專網(wǎng),形成了一套包括感知、決策、控制全閉環(huán)的完整自動化系統(tǒng)。

    “在團(tuán)隊成員的通力合作下,無人駕駛車輛甚至擁有了遠(yuǎn)超人類駕駛員的感知能力。”智網(wǎng)科技項目負(fù)責(zé)人介紹,配套5G通信設(shè)施、路側(cè)單元、高清攝像頭、毫米波雷達(dá)等設(shè)施后,每一輛自動駕駛車輛都能高精度組合定位,上路后可以精準(zhǔn)感知車輛視野范圍內(nèi)任意行人、車輛或其他物體,并獲取距離、方位、運動狀態(tài)等信息。對于車道線、交通燈、交通標(biāo)識等也能360度無盲區(qū)識別。

    在智網(wǎng)科技項目負(fù)責(zé)人看來,當(dāng)前,智慧交通已經(jīng)成為智慧城市板塊重要組成部分,離不開創(chuàng)新生態(tài)體系和健康生態(tài)環(huán)境。而打造完善的智慧交通生態(tài)體系,離不開很多關(guān)鍵元素之間的密切合作,比如政府監(jiān)管機構(gòu)、科研院所、企業(yè)等。

    “我們已經(jīng)進(jìn)入該領(lǐng)域的第一梯隊。”回顧一路走來的歷程,不少項目成員表示,“經(jīng)過這幾年的磨煉,團(tuán)隊有了很好的技術(shù)積累,利用該系統(tǒng)取得了一流成果。項目組正不斷對其性能進(jìn)行提升,完善項目管理,并在各地開展落地實踐,服務(wù)智慧交通和社會需求。”

    對話-鏈接

    記者:該項目目前在國際上處于什么水平?

    智網(wǎng)科技:我們首次搭建全國跨地域一體化MEC與V2X融合試驗床,實現(xiàn)1套技術(shù)架構(gòu)面向10多個應(yīng)用場景的復(fù)制推廣,并在MEC預(yù)警推送、云控低速駕駛、5G遠(yuǎn)程駕駛、自主代客泊車等多個創(chuàng)新領(lǐng)域形成標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。項目研發(fā)的設(shè)備以及軟件系統(tǒng)均通過行業(yè)權(quán)威機構(gòu)檢測認(rèn)證,功能及性能指標(biāo)在行業(yè)領(lǐng)先,部分成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

    記者:下一步,團(tuán)隊的研究重點或該領(lǐng)域的發(fā)展方向是什么?

    智網(wǎng)科技:當(dāng)前,智能網(wǎng)聯(lián)(車聯(lián)網(wǎng)+車路協(xié)同)新型信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)納入《“十四五”國家信息化規(guī)劃》,我們將充分總結(jié)攻關(guān)成果,打造標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品以及行業(yè)解決方案,依托全國營銷團(tuán)隊,加大全國推廣力度,爭當(dāng)產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè),爭取在核心技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)融合、商業(yè)模式探索、產(chǎn)業(yè)孵化及成果轉(zhuǎn)化等方面形成領(lǐng)先的核心競爭力,吸納產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作企業(yè),形成產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng),形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈,培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。在具體操作層面,我們將在本次攻關(guān)任務(wù)取得的成果基礎(chǔ)上,結(jié)合新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)布局,進(jìn)一步豐富和完善“基于5G和AI融合的智能車路協(xié)同系統(tǒng)”的技術(shù)體系,尤其圍繞“算網(wǎng)一體協(xié)同計算、可信安全信息交互、B5G融合路側(cè)終端”等方面持續(xù)開展攻關(guān),保持在該領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。

     

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