從“零的突破”到“國(guó)際領(lǐng)先”，再到榮膺2022年度中國(guó)通信學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，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(guó)聯(lián)通花了整整7年。

對(duì)此，中國(guó)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(zhǎng)而艱難的探索，卻可能產(chǎn)生開(kāi)創(chuàng)性的變革，帶來(lái)開(kāi)創(chuàng)性的技術(shù)和產(chǎn)品?！?/p>

從“零”起步

當(dāng)前，在交通強(qiáng)國(guó)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(shí)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(shí)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(dòng)駕駛。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，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(dòng)駕駛的規(guī)?；涞??！眮?lái)自項(xiàng)目牽頭單位聯(lián)通智網(wǎng)科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“智網(wǎng)科技”）的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，自動(dòng)駕駛同樣面臨很多人類駕駛員感覺(jué)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(jí)?！?/p>

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

2016年，時(shí)任智網(wǎng)科技的產(chǎn)品總監(jiān)敏銳地意識(shí)到這一發(fā)展趨勢(shì)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(duì)，開(kāi)始在智網(wǎng)科技內(nèi)部啟動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)方向的研究?jī)?chǔ)備工作。

2019年，根據(jù)中國(guó)聯(lián)通集團(tuán)科技創(chuàng)新部組織安排，團(tuán)隊(duì)率先向國(guó)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(bào)書(shū)，力圖攻克關(guān)鍵技術(shù)、研發(fā)系列產(chǎn)品，并開(kāi)展全國(guó)多場(chǎng)景應(yīng)用示范。

然而，當(dāng)時(shí)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(xiǎn)大、長(zhǎng)期性、前瞻性、顛覆性、技術(shù)難度高等特點(diǎn)，需要集中公司力量統(tǒng)籌規(guī)劃，開(kāi)展長(zhǎng)期穩(wěn)定的布局和支持。

這一項(xiàng)目得到了中國(guó)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(xiàng)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(xiàng)目投資、有效管理、內(nèi)部協(xié)同、有效激勵(lì)等各方面，建立了全套制度體系。同時(shí)，還積極對(duì)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(guó)信通院等合作伙伴，有效開(kāi)展協(xié)同攻關(guān)。

“我們按平臺(tái)、技術(shù)、場(chǎng)景推動(dòng)研發(fā)工作的開(kāi)展，截至攻關(guān)完成，已形成超過(guò)40人的骨干團(tuán)隊(duì)。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(dòng)項(xiàng)目主要實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)工作，保障5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋?！敝蔷W(wǎng)科技項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹。

最艱苦的時(shí)期，在日后回憶起來(lái)往往是最珍貴的記憶?；叵氤鮿?chuàng)時(shí)期的種種艱辛，團(tuán)隊(duì)成員紛紛表示：“盡管隨之而來(lái)的是在研發(fā)過(guò)程中遇到的各種技術(shù)難題與瓶頸，但咬牙挺過(guò)困難時(shí)期必定會(huì)出現(xiàn)曙光?！?/p>

爬坡過(guò)坎

對(duì)中國(guó)聯(lián)通來(lái)說(shuō)，解決人員配置和實(shí)驗(yàn)用地難題只是萬(wàn)里長(zhǎng)征的第一步。項(xiàng)目攻關(guān)，是要在5G和AI結(jié)合，突破多天候多場(chǎng)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(shí)現(xiàn)攻關(guān)目標(biāo)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)反復(fù)論證和討論，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)與定制、平臺(tái)功能規(guī)劃與開(kāi)發(fā)、場(chǎng)景搭建與實(shí)現(xiàn)、指標(biāo)采集與優(yōu)化、感知設(shè)備安裝及測(cè)試優(yōu)化等方面，具體分成網(wǎng)絡(luò)、感知、場(chǎng)景、安全、測(cè)試等小攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，在聚焦各自目標(biāo)的同時(shí)，也持續(xù)開(kāi)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(gè)系統(tǒng)公司沒(méi)人做過(guò)，行業(yè)內(nèi)也沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，所以我們要不斷嘗試，很多時(shí)候都是在試錯(cuò)?！眻F(tuán)隊(duì)成員回憶說(shuō)，“有時(shí)候覺(jué)得好像都做對(duì)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(gè)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(yàn)多了，團(tuán)隊(duì)形象地將問(wèn)題和考驗(yàn)稱作“坎兒”，解決一個(gè)難題就是過(guò)一個(gè)“坎兒”。

“每個(gè)‘坎兒’都是一次挑戰(zhàn)，每個(gè)‘坎兒’都不容易過(guò)，但要實(shí)現(xiàn)零的突破，就必須過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)‘坎兒’?！惫緝?nèi)部人士補(bǔ)充說(shuō)。

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(duì)首先面臨的是感知融合處理下發(fā)實(shí)時(shí)性這個(gè)“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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證到模塊設(shè)計(jì)，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(jí)的實(shí)時(shí)感知服務(wù)閉環(huán)。

融合感知結(jié)果的準(zhǔn)確性實(shí)現(xiàn)難度極大，是第二個(gè)“坎兒”，涉及融合技術(shù)路線評(píng)估、系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、準(zhǔn)確評(píng)測(cè)驗(yàn)證等一系列技術(shù)難題。團(tuán)隊(duì)成員充分論證，提出方案，解決了基于5G/MEC的感知融合問(wèn)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(shí)，建立了一套多維度評(píng)價(jià)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試流程，擁有超過(guò)20萬(wàn)個(gè)測(cè)試用例的評(píng)測(cè)庫(kù)，有效解決感知系統(tǒng)快速部署調(diào)測(cè)難、迭代慢的工程問(wèn)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(jī)協(xié)同性問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用依托的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施缺少性能評(píng)測(cè)能力，項(xiàng)目組通過(guò)網(wǎng)聯(lián)分級(jí)，建立不同場(chǎng)景下的網(wǎng)絡(luò)容忍度模型，同時(shí)，提出多平臺(tái)開(kāi)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(kāi)放的車路協(xié)同底座平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與多系統(tǒng)的有效互聯(lián)，通過(guò)一體化運(yùn)營(yíng)提供全程全網(wǎng)服務(wù)。

類似的“坎兒”還有很多，團(tuán)隊(duì)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(shí)現(xiàn)整套系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)營(yíng)，一定要堅(jiān)持、再堅(jiān)持一下，細(xì)致、再細(xì)致一點(diǎn)兒。

越“坎兒”無(wú)數(shù)后，研究人員總結(jié)出一些實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)口訣，比如“一張藍(lán)圖構(gòu)建、實(shí)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(zhǎng)的評(píng)審專家組一致認(rèn)為“該任務(wù)已按時(shí)完成了立項(xiàng)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(dòng)駕駛相結(jié)合的感知成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，同意通過(guò)驗(yàn)收”。

國(guó)際領(lǐng)先

從“零的突破”到“國(guó)際領(lǐng)先”，中國(guó)聯(lián)通花了整整7年。盡管過(guò)程也是一波三折，但也總算是守得云開(kāi)見(jiàn)月明。

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

博鰲亞洲論壇就是一個(gè)經(jīng)典的案例。從項(xiàng)目獲取到上線不到一個(gè)月時(shí)間，團(tuán)隊(duì)僅用28天就完成了在海南博鰲東嶼島開(kāi)展車聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)建設(shè)工作這一“壯舉”。

為確保第一時(shí)間完成交付，智網(wǎng)科技派出一支10多人的隊(duì)伍天天吃、住、睡在機(jī)房，連軸作業(yè)近300個(gè)小時(shí)，建設(shè)路側(cè)感知點(diǎn)位，部署邊緣計(jì)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(dòng)化系統(tǒng)。

“在團(tuán)隊(duì)成員的通力合作下，無(wú)人駕駛車輛甚至擁有了遠(yuǎn)超人類駕駛員的感知能力?！敝蔷W(wǎng)科技項(xiàng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)等信息。對(duì)于車道線、交通燈、交通標(biāo)識(shí)等也能360度無(wú)盲區(qū)識(shí)別。

在智網(wǎng)科技項(xiàng)目負(fù)責(zé)人看來(lái)，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(kāi)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(kāi)很多關(guān)鍵元素之間的密切合作，比如政府監(jiān)管機(jī)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(duì)。”回顧一路走來(lái)的歷程，不少項(xiàng)目成員表示，“經(jīng)過(guò)這幾年的磨煉，團(tuán)隊(duì)有了很好的技術(shù)積累，利用該系統(tǒng)取得了一流成果。項(xiàng)目組正不斷對(duì)其性能進(jìn)行提升，完善項(xiàng)目管理，并在各地開(kāi)展落地實(shí)踐，服務(wù)智慧交通和社會(huì)需求?！?/p>

對(duì)話-鏈接

記者：該項(xiàng)目目前在國(guó)際上處于什么水平？

智網(wǎng)科技：我們首次搭建全國(guó)跨地域一體化MEC與V2X融合試驗(yàn)床，實(shí)現(xiàn)1套技術(shù)架構(gòu)面向10多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)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(gè)創(chuàng)新領(lǐng)域形成標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。項(xiàng)目研發(fā)的設(shè)備以及軟件系統(tǒng)均通過(guò)行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)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(guó)際領(lǐng)先水平。

記者：下一步，團(tuán)隊(duì)的研究重點(diǎn)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(guó)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(guó)營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)，加大全國(guó)推廣力度，爭(zhēng)當(dāng)產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)，爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)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(jì)算、可信安全信息交互、B5G融合路側(cè)終端”等方面持續(xù)開(kāi)展攻關(guān)，保持在該領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。