インテリジェントカーネットワークの課題解決：オープンエコシステムの構築

私の国のインテリジェントコネクテッドビークル（自動運転車）は加速しています。

最近、広州市交通委員会は「広州市におけるインテリジェントコネクテッドカーの路上試験に関する指導意見（意見募集稿）」（以下、「意見募集稿」という）を正式に発表した。これまでに、北京、上海、重慶、深センなどの都市では、関連する路上テストの詳細がすでに発表されている。これは、スマート コネクテッド ビークルがますます多くの都市に導入され、将来的には都市の道路で正式に走行するようになることを意味します。

スマートコネクテッドカーに関しては、常に 2 つの部分が関係します。一方では自動車端末のインテリジェントな進化があり、他方では交通パターンの変化があります。 「新世代の人工知能、ビッグデータ、クラウドコンピューティング技術を基盤として、未来の交通は真にインテリジェントなものになります。それは巨大なエコシステムです。」清華大学自動車工学部の李克強教授は、インテリジェントコネクテッドカーについて指摘した。

インテリジェント交通エコシステムの形成と成熟は、関連する技術システム、産業エコシステムなどの一連のブレークスルーの後にのみ、業界のブレークスルーを達成できることを意味します。「高精度地図基本データプラットフォーム、クラウド制御基本プラットフォーム、インテリジェント車両端末コンピューティングプラットフォームなどを含め、関連するブレークスルーを達成するためのエコシステムを確立する必要があります。」李克強氏はこう述べた。

ネットワーク通信

中国情報通信研究院の「2017年自動車インターネット白書」によると、自動車インターネットの主要技術は「エンドパイプクラウド」の3つのレベルに分散している。

このうち、「最終」レベルには、車両と路側施設の知能化とネットワーク化の加速プロセスが含まれ、重要な技術には自動車エレクトロニクス、車載オペレーティングシステム技術などが含まれます。 「パイプ」レベルの主要技術には、4G/5G車載セルラー通信技術、LTE-V2X、802.11p直接無線通信技術などがあり、現在、直接V2X無線通信技術は各方面の競争の焦点となっている。 「クラウド」の中核には、接続管理、機能公開、データ管理、複数のビジネスをサポートする Internet of Vehicles プラットフォーム テクノロジが含まれます。

「（車載端末の）センサーは人間の目に相当する。知覚には目だけでなく、耳や口も必要になることが多い」大唐電信科技産業グループの自動車インターネット製品ライン担当ディレクターの任世燕氏は、「通信は実際に新しい認識チャネルをもたらします。情報の放送、送信、受信を通じて、見通し外のカバレッジを実現できます。このようなカバレッジにより、車両の認識がより安全で信頼性が高まります」と説明した。

実際、1 台の車両に「耳」と「口」を追加してインテリジェントな輸送エコシステムを形成することは、車両のインターネットの「高度な状態」です。この状態では、無線通信、センサー検出などの技術に基づいて車両と道路の情報を取得できます。車両間および車両と道路間の情報の相互作用と共有を通じて、車両とインフラストラクチャ間のインテリジェントな調整と協力を実現し、システムリソースの使用を最適化し、道路交通の安全性を向上させ、交通渋滞を緩和するという目標を達成できます。

「パイプ」技術の面では、直接接続モードのV2X無線通信技術は重要な競争期に入っています。ダイレクトモードV2X無線通信は、自動車と道路のネットワーク化に向けて提案された新しい通信技術であり、現在、技術的なルートをめぐって論争が起こっていると理解されています。

1 つ目は DSRC (Dedicated Short Range Communications) です。これは、IEEE 802.11p 基盤通信プロトコルと IEEE 1609 シリーズの標準に基づくテクノロジです。 2つ目は中国企業が推進するLTE-V2X技術で、4G技術をベースに車車間通信を実現するもので、V2X用のLTEセルラーネットワークをベースにした独自の車両ネットワーキングプロトコルです。 2017 年 3 月、この技術は国際標準化機構 3GPP での標準化作業を完了しました。

中国情報通信研究院の王志欽副院長は以前、わが国のLTE-V2X関連規格は2017年末までに基本的に完成しており、LTE-V2Xアーキテクチャ、スペクトル、無線インターフェース、ネットワーク層とアプリケーション層、セキュリティなどが含まれていると述べていた。具体的な応用面では、今年5月に無錫市は都市レベルの車両インターネット（LTE-V2X）実証応用の主要プロジェクトを立ち上げ、公道試験研究、都市レベルの実証応用、車両インターネット産業基盤の構築という3つのフェーズでインテリジェントコネクテッドカーの大規模応用を計画している。実施期間は2017年から2020年末までです。

解決すべき問題

V2X通信技術は各社間の競争の焦点となっているが、解決すべき課題はまだ多く残っている。

李克強氏は、インテルと共同で自動運転車の研究を進めるにあたり、同氏のチームはスマートコネクテッドカーにおけるV2Xの革新的な応用を主要な研究分野として選択し、その研究分野には3つの方向性が含まれると述べた。V2X情報に基づくスマートコネクテッドカーの運転リスクの統一評価メカニズムの確立。 V2X技術に基づいて複雑な交通環境におけるスマートコネクテッドカーの組織化と調整を実現する。理想的でない V2X 通信において、スマート コネクテッド カーの主要アプリケーションにはどのような情報品質要件があるのか​​。

李克強氏によると、インテリジェントコネクテッドカーの安全性を判断することは極めて難しく、中国の複雑な交通状況ではこの難しさはさらに増すという。 「V2XとV2X通信技術の利点を活用して、非常に複雑な動作条件下でのインテリジェントなコネクテッドビークルの安全性評価のための統一されたメカニズムを確立できるかどうかを確認したいと考えています。」これには、適用性の改善、実用的な較正方法、安全性評価アプリケーションなど、運転安全ゾーン理論とその応用に関する研究が含まれます。

2 つ目は、複雑な交通環境におけるインテリジェントなコネクテッド ビークルの組織化と調整です。実際、V2X技術に基づいて複数車両の接続が実現できるようになると、車両キューの組織モード、接続モード、調整を構築することも重要な命題となり、複雑なシステムのモデリングや制御の選択などの基本的な問題が伴います。

「私たちはスマートカーが信号のない交差点を通過するというシナリオを選択しました。最も簡単な方法は、点線キューイングを使用してマルチモード組織化し、通信トポロジーを使用して再結合し、交差点衝突モデルを構築し、幾何学的構造構成の衝突を回避し、この場合のディストリビューターのコントローラーをどのように設計するかです」と李克強氏は紹介しました。

さらに、現在道路を走る車両の大部分は従来の車両であるため、車両同士および道路と通信するインテリジェントな交通エコシステムの「高度な状態」への移行中は、スマートカーと従来の車両が混在する輸送モードは避けられません。従来の自動車は、交通規則に完全に準拠していない場合があります。この場合、安全を確保するために交通システムのバランスをどのようにとればよいでしょうか?

インテルの自動運転ソリューションのシニアチーフエンジニア兼チーフシステムアーキテクトであるジャック・ウェスト氏は、インテルが責任感応型安全モデル（RSS）を発表したと述べた。これは、複雑な道路状況における人間の判断基準を機械システムに組み込み、危険な環境でどのように対応するかを機械に指示することで、運転中のスマートカーの安全を確保するものだ。

「RSSシミュレーションテストでは、人間の運転方法や習慣に合わせて、自動運転のデータ式が完全に設定されます。」ジャック・ウェスト氏は、「シミュレーションテストの結果、RSSベースの自動運転車の運転応答操作は擬人化されており、基本的に人間のドライバーと同じであることがわかった」と述べた。

生態系の統合

しかし、ジャック・ウェスト氏は、RSS はまだ初期段階にあるとも強調しました。

ジャック・ウェスト氏によると、従来のインテリジェント運転の 3 つのレベルには、認識、意思決定、計画、行動が含まれます。 RSS モデルを適用するということは、計画層とアクション層の間に別の層を追加することを意味します。 「人工知能の基本的な計画機能を確保し、実際の環境でスムーズに実行できるようにする必要があります。これは、どの企業にとっても大きな技術的課題です。1つの企業が単独で行うだけでは不十分です。業界全体の関与が必要です。」

実際、業界内の研究機関や学術機関の参加と企業のアルゴリズムやテクノロジーを組み合わせることで、スマートカーの安全モデルをさらに決定することができ、それによってモデルの精度と車両の安全性が向上します。協力の効果に後押しされ、インテルは最近、インテリジェント コネクテッド ビークル大学共同研究センターを設立し、清華大学および中国科学院自動化研究所と協力協定を締結して、自動運転車両に関するテーマの研究を共同で推進しています。

李克強総理は「インテリジェントコネクテッドカーの真の産業化には、技術革新システム、自動車産業のエコシステム、道路ネットワーク施設システム、規制・標準システム、製品監督システム、情報セキュリティシステムなど一連の技術の突破を含む一連の作業が必要だ」と述べた。

具体的には、インテルと協力した後、李克強氏のチームはインテルが蓄積してきた5G、クラウド、FPGAなどの技術モジュールの基盤に基づいてV2X関連の共同研究を実施することができ、成果の達成にさらに貢献することになるだろう。

オープン化による相乗効果の形成は徐々に業界のコンセンサスとなり、この相乗効果は研究分野だけでなく、応用分野でも発揮されています。 2017年4月、百度はApolloオープンソフトウェアプラットフォームを立ち上げました。これにより、自動車メーカーは車両とハードウェアシステムを組み合わせることで、独自の完全な自動運転システムを迅速に構築できるようになります。現在、百度アポロプラットフォームは、フォード、ダイムラー、北京汽車、第一汽車、奇瑞などの自動車・部品メーカー、ベロダイン、インテル、NVIDIAなどのセンサー・チップメーカーを含む100社以上のパートナーと「提携」している。クラウドサービスプロバイダーのMicrosoftや交通サービスプロバイダーのShouqi Car-hailingなど。

インテル社のグローバル副社長でインテル中国社長のヤン・シュー氏は、インテルは上海汽車グループ、長安汽車、一汽紅旗、四維図新、アリババクラウド、東軟などとの業界協力も模索していると語った。 「業界全体がアップグレードし、協力してインテリジェントなコネクテッドカーを推進することが極めて重要です。」

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。