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來源：貝德爾的ICT世界

7月19日，IEEE 2022網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)和通信國際研討會（ISNCC2022）首次落地中國，圍繞“Touch the Future數(shù)字未來之路”主題，來自中國、美國、英國、意大利、法國、突尼斯、印度、日本、俄羅斯等28個國家的知名科學(xué)家、科研人員，就網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)與通信領(lǐng)域進(jìn)行了29場線上活動。中國工程院院士、清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院（AIR）院長、IEEE Fellow張亞勤在開幕式上演講。

以下是演講全文：

早上好，下午好，晚上好。無論你在哪里，都向你問好。我是來自清華大學(xué)的張亞勤。我今天要講的是智慧交通領(lǐng)域的自動駕駛。我們知道，過去幾年來，自動駕駛已然成為最激動人心、最令人關(guān)注的技術(shù)之一。今天我想花15到20分鐘來談?wù)勛詣玉{駛的一些背景，特別是與智慧城市和智慧交通相關(guān)的內(nèi)容，比如Vehicle to Everything技術(shù)，簡稱V2X。

人工智能確實為新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了前所未有的歷史機(jī)遇。最先受到它影響的實際上正是IT產(chǎn)業(yè)本身：新算法、新軟件、新芯片、新技術(shù)堆棧、數(shù)據(jù)中心……當(dāng)然還有很多新產(chǎn)品和新服務(wù)。然后，它又變革了我們既有的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，比如醫(yī)療業(yè)、金融業(yè)、教育業(yè)和制造業(yè)等。最重要的是，它還創(chuàng)造了新的產(chǎn)業(yè)，自動駕駛當(dāng)然就是其中一個。

汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展了100多年，無論是從技術(shù) 、供應(yīng)鏈還是從商業(yè)模式來看，它都已經(jīng)是一個非常成熟的產(chǎn)業(yè)。它正經(jīng)歷這一百多年來的第一次重大變革，這是一次真正意義上的脫胎換骨。這次變革可以用四個字母來概括：CASE。聯(lián)網(wǎng)化（Connectivity）、自動化（Autonomy）、信息共享（Sharing）和電動化（Electrification）。我認(rèn)為，自動駕駛無疑給該產(chǎn)業(yè)帶來了最大的影響，它也是我們今天要探討的主題。

那么，它帶來的重大社會效益和經(jīng)濟(jì)效益有哪些呢？

人們常常問我，你為什么要把人們從駕車的樂趣中“解放”出來？因為它首要的優(yōu)點是安全性高。有90%以上的車禍，尤其是致命的交通事故，都是由人為失誤釀成的。所以，把人從駕駛中解放出來，當(dāng)然就有助于消除或最大限度地減少這類失誤。它的第二個優(yōu)點是效率高。我們平均每天要花60分鐘甚至更長的時間在車?yán)铮糜隈{駛或是尋找停車位，簡而言之就是在“交通”上花的時間。而自動駕駛能為你省下這些時間，我們就可以用來做其他的事情。當(dāng)然了，這也將會創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

百度和麥肯錫最新的報告顯示，在不到10年后的2030年，新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)規(guī)模將達(dá)1.5萬億至1.8萬億美元之間。這還只是單單從全球的駕乘和機(jī)動車產(chǎn)業(yè)來考察。在我看來，自動駕駛是一種集成了眾多不同要素的技術(shù)。它具備感知、規(guī)劃和控制、模擬、精確到厘米級的高清路線規(guī)劃等能力，還涵蓋了各種軟件、新型的硬件堆棧聯(lián)網(wǎng)功能等。最重要的是，除了必須集成這種相似的東西，你還得有安全性，容錯率極低。因此，就其挑戰(zhàn)性和復(fù)雜度而言，我認(rèn)為自動駕駛可謂終極的人工智能系統(tǒng)。但同時，我相信這個難關(guān)是可以攻克的。我們可以把一個特別復(fù)雜的問題分解成一個個可以逐一擊破的小問題。

那么，在實現(xiàn)自動駕駛的過程中，我們必須解決的關(guān)鍵問題、必須要做的關(guān)鍵決策有哪些呢？這分為兩大類：市場力量和非市場力量。市場力量包括技術(shù)、藍(lán)圖——如何實現(xiàn)我們的目標(biāo)、以及如何構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)等。非市場力量包括政策、法規(guī)、倫理道德、隱私和其他的人為因素。

那么今天，我們將討論其中的一些技術(shù)，特別是V2X方面的技術(shù)。當(dāng)然自動駕駛中包含其他的技術(shù)問題，如要采用什么樣的傳感器？雷達(dá)還是視覺？實現(xiàn)路徑是什么呢？是要像特斯拉和Mobileye一樣，依次經(jīng)歷第二級、第三級、逐步進(jìn)展到第四級，還是像谷歌Waymo和我們的百度一樣，直接跳到第四級研制無人駕駛汽車？還有它將是一個開源系統(tǒng)還是封閉系統(tǒng)呢？它是類似安卓系統(tǒng)還是像iOS系統(tǒng)呢？誰將贏得這場角逐呢？是傳統(tǒng)的OEM汽車制造商，還是一些新興勢力、新興的電動汽車制造商，還是科技巨頭呢？這里邊有很多有趣的問題。但是今天，鑒于我們要探討的是智慧城市和智慧交通，我們只關(guān)注一個主題，那就是V2X技術(shù)。

V2X技術(shù)的實現(xiàn)可分為三個循序漸進(jìn)的步驟。第一個步驟很簡單，就是協(xié)同感知。它就是簡單地將道路和交通數(shù)據(jù)與你在車?yán)锟吹降男畔⒄显谝黄?。第二步是協(xié)同規(guī)劃。協(xié)同規(guī)劃意味著在掌握了這些信息后，就能做出路線規(guī)劃決策，以實現(xiàn)更高的效率。下一步當(dāng)然就是系統(tǒng)、全面的道路設(shè)施設(shè)計，可以從城市全局的角度最大限度地提升交通系統(tǒng)的效率。人們通常在自動駕駛的模型設(shè)計這個議題上有很多疑問：它應(yīng)該更多地基于單車智能還是需要V2X數(shù)據(jù)智能的協(xié)助？哪個更重要？顯然，車輛本身需要非常智能化。要把人們從駕駛中解放出來，當(dāng)然需要有最基本的自動智能去實現(xiàn)它。我也相信V2X技術(shù)、道路信息、交通信息以及整個城市設(shè)施給予我們的種種信息，對于實現(xiàn)更高水平的安全性是至關(guān)重要的。

在道路安全方面，有一些極端情況：比如惡劣的天氣影響了視線；比如發(fā)生了擁堵或事故；還有其他的問題，比如在你看不到的盲區(qū)、突然出現(xiàn)的并線車輛以及其他難以預(yù)見的因素。如果只有單車智能，那整體的視覺感知、數(shù)據(jù)和感知可能就會非常局限。在這種情況下，V2X信息就可以提供很多幫助。它可以將全局的交通信息和路側(cè)設(shè)備感知到的信息，以及單車自身全部范圍內(nèi)的信息和其他的危險信息相結(jié)合。本質(zhì)上，簡單的說就是，你可以一邊自己接收道路信息和交通信號燈信息，城市基礎(chǔ)設(shè)施同時也為你補(bǔ)充額外的、你無法從車輛上感知到的信息。

此外，我們用到的很多功能、很多深度學(xué)習(xí)算法，都是基于數(shù)據(jù)的。所以，擁有的數(shù)據(jù)越多，得出的算法就越好。這里是一個無保護(hù)左轉(zhuǎn)路口的例子，你可以從模擬器上看到其中的信息。左邊是只使用單車感知的系統(tǒng)，右邊是車載感知關(guān)閉而僅使用路側(cè)感知系統(tǒng)的情況，這兩套不同的傳感方式，都能夠保障主車順利通過路口。

這是另一個例子，一輛救護(hù)車在毫無預(yù)兆的情況下突然駛來?？吹阶筮叄ǖ漠嬅妫覀儧]有路側(cè)感知信息。會車時，你得緊急剎車，這個體驗就很不好?？吹接沂诌叄ǖ漠嬅妫褂肰2X技術(shù)可以預(yù)知這輛救護(hù)車的駛來，并及時提醒司機(jī)提前剎?；驕p速，避讓那輛救護(hù)車。

各國政府都積極鼓勵部署V2X技術(shù)，包括美國、歐洲、中國等。在政策、試驗場地和部署方面，中國處于遙遙領(lǐng)先的地位。目前，已有“5+2”個路網(wǎng)被指定為示范區(qū)，將來還將有更多投入使用。C-V2X是一種用作基礎(chǔ)設(shè)施通信協(xié)議的主要技術(shù)。百度“阿波羅”（Apollo）就是一個特別的例子。“阿波羅”是百度從2017年開始開發(fā)的開源平臺。這一開源商業(yè)平臺最初主要是用于單車的，但現(xiàn)在，尤其是過去3年來，它新增了很多V2X功能。它在全球擁有200多個合作伙伴，進(jìn)行著V2X技術(shù)方面最前沿的工作：技術(shù)研發(fā)、部署和試驗。清華大學(xué)與百度阿波羅開展了合作。大約一年前，我們啟動了Apollo Air項目。充分利用路側(cè)智能的潛力探索車路協(xié)同領(lǐng)域的技術(shù)無人區(qū)。此外，就像汽車的自動駕駛分級一樣，我們也在嘗試定義路側(cè)智能的分級標(biāo)準(zhǔn)。即使車輛本身沒有自動智能，我們也可以借助路側(cè)、交通、道路和基礎(chǔ)設(shè)施的感知和算法，協(xié)助沒有自動駕駛能力的汽車導(dǎo)航。

當(dāng)然，為了更好地實現(xiàn)自動駕駛，我們還是要把單車智能和路側(cè)智能結(jié)合起來。我們已在多個城市部署了這一系統(tǒng)，主要是在北京的亦莊高級別自動駕駛示范區(qū)，這是北京市政府為試驗各類V2X技術(shù)而設(shè)置的開放式試驗場地。為了證明V2X對駕駛安全的提升，我們設(shè)計了一個數(shù)學(xué)模型來評測兩條路線在不同交互場景中的表現(xiàn)。其中一條路線僅使用了單車智能，另一條路線運用了V2X、車路協(xié)同（VICAD）信息。然后我們再從車輛交互模型、交通模型去調(diào)整車輛駕駛模式。然后再通過安全評價模型去考察V2X技術(shù)實際上對車輛整體的安全性有多大提升。P(AD)表示單車自動駕駛的事故率，P(VIDCAD)表示運用了V2X技術(shù)后的事故率。我們通過開發(fā)這一模型，得出了一組數(shù)據(jù)。我們也在亦莊用真實的車輛和V2X技術(shù)來協(xié)助驗證了這一模型的效果。我們可以看到，在三個不同的場景中，V2X技術(shù)的表現(xiàn)是最出色的。它顯著提升了安全性。尤其是在無保護(hù)的左轉(zhuǎn)路口，這是普通車輛駕駛最頭疼的問題。你看不到道路另一側(cè)——無論是與道路水平一側(cè)還是垂直一側(cè)的交通狀況。在這種情況下，V2X技術(shù)就能提供驚人的超過10倍數(shù)量級的安全性。這些還只是初步的成果。我們在亦莊部署了很多車輛，我們也在改進(jìn)和迭代安全模型，以期取得更重大的成果。

這里有一個視頻片段，它展示了我們的一部分工作、我們在亦莊部署的車輛以及供我們用V2X技術(shù)提升安全性的一些場景，這也是在實際的交通中會遇到的場景。這就是視頻片段的內(nèi)容。抱歉，它沒有英文版本。但我希望各位能領(lǐng)會其中的大意。視頻中截選的不同交通場景，都是從無數(shù)真實場景中提取出來的。其次，我們既有真實的車輛駕駛數(shù)據(jù)，也有基于算法的理論模型。正是這一切讓V2X技術(shù)和整個自動駕駛體驗變得更加安全、更加令人信服。

我的（演講）時間快到了。我想再次強(qiáng)調(diào)，自動駕駛是過去幾年間最引人注目的技術(shù)進(jìn)步之一。多年來，自動駕駛汽車一直是一個夢想。有史以來第一次，隨著技術(shù)的進(jìn)步，隨著新功能的誕生，我們有了新的算法、有了我之前提到的CASE，我們正在讓自動駕駛變成現(xiàn)實。

【院士思維】張亞勤：我們正在讓自動駕駛變成現(xiàn)實