文/公維潔
在2019世界智能網(wǎng)聯(lián)大會(huì)閉幕式上,國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)創(chuàng)新中心副總經(jīng)理、中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)公維潔發(fā)布了《C-V2X產(chǎn)業(yè)化路徑和時(shí)間表研究白皮書(shū)》,向全行業(yè)展示了其研究成果。該白皮書(shū)由中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟(CAICV)、IMT-2020(5G)推進(jìn)組C-V2X工作組、中國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(C-ITS)、中國(guó)智慧交通管理產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CTMA)4家行業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合發(fā)起,來(lái)自不同行業(yè)的36家單位共同參與編寫(xiě)。
以V2X技術(shù)為基礎(chǔ)的汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化和道路智能化是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的重要支撐,能大幅度降低交通事故、提高交通效率、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,近年來(lái)在全球呈現(xiàn)出加速發(fā)展趨勢(shì)。C-V2X涉及到汽車(chē)、通信、交通運(yùn)輸和交通管理等多個(gè)行業(yè),除LTE-V2X/5G通信、車(chē)用通信協(xié)議和通信接口、數(shù)據(jù)平臺(tái)、信息安全等技術(shù)外,還涉及與道路交通基礎(chǔ)設(shè)施之間的交互和協(xié)作。因此,應(yīng)盡快形成C-V2X技術(shù)產(chǎn)業(yè)共識(shí),促進(jìn)聚集各界資源,協(xié)同攻關(guān),在頂層架構(gòu)下實(shí)施相關(guān)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)及示范運(yùn)行,從而推動(dòng)C-V2X乃至智慧城市交通系統(tǒng)的快速發(fā)展。
我國(guó)C-V2X標(biāo)準(zhǔn)體系已初步建立、產(chǎn)業(yè)鏈初具雛形、相關(guān)企業(yè)具備了較高的技術(shù)實(shí)力,已進(jìn)入可以大規(guī)模部署及產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)期。同時(shí)我國(guó)具有C-V2X國(guó)家戰(zhàn)略路徑明確、信息通信產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)強(qiáng)、道路交通基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌規(guī)劃部署等優(yōu)勢(shì),應(yīng)抓住不可多得的戰(zhàn)略機(jī)遇期,加快推進(jìn)C-V2X產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
值此關(guān)鍵時(shí)期,為促進(jìn)C-V2X跨行業(yè)協(xié)同發(fā)展,為政府部門(mén)的政策制定提供參考,加速我國(guó)C-V2X產(chǎn)業(yè)化健康有序推進(jìn),中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟(CAICV)、IMT-2020(5G)推進(jìn)組C-V2X工作組、中國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(C-ITS)、中國(guó)智慧交通管理產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CTMA)4家行業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合發(fā)起了《C-V2X產(chǎn)業(yè)化路徑和時(shí)間表研究白皮書(shū)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)白皮書(shū))撰寫(xiě)工作,來(lái)自不同行業(yè)的36家單位共同參與編寫(xiě)。
白皮書(shū)梳理了我國(guó)C-V2X產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)及現(xiàn)狀,綜合評(píng)估產(chǎn)業(yè)化落地條件及差距,從C-V2X解決交通問(wèn)題、部署方式、技術(shù)優(yōu)越性和技術(shù)成熟度等幾個(gè)因素出發(fā),推薦了分別適用于高速公路、城市道路的應(yīng)用場(chǎng)景。且從通信設(shè)備、安全保障、車(chē)輛部署、交管應(yīng)用、交通應(yīng)用、數(shù)據(jù)平臺(tái)搭建、測(cè)試認(rèn)證等角度分析產(chǎn)業(yè)化部署的重點(diǎn)工作和實(shí)施路徑,并綜合各項(xiàng)工作提出了C-V2X的產(chǎn)業(yè)化建議時(shí)間表,為我國(guó)未來(lái)C-V2X政策制定、產(chǎn)業(yè)化部署提供了參考。
V2X(vehicle to Everything)是車(chē)與外界進(jìn)行信息交換的一種通信方式,包括車(chē)與車(chē)之間的直接通信(V2V)、汽車(chē)與行人通信(V2P)、汽車(chē)與道路基礎(chǔ)設(shè)施通信(V2I),以及車(chē)輛通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與云端進(jìn)行通信 (V2N)。
C-V2X(Cellular-V2X)是基于3GPP全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的通信技術(shù),包含LTE-V2X、5G-V2X及后續(xù)推進(jìn)。C-V2X技術(shù)基于蜂窩網(wǎng)絡(luò),提供Uu接口(蜂窩通信接口)和PC5接口(直連通信接口),可復(fù)用蜂窩網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,部署成本更低、網(wǎng)絡(luò)覆蓋更廣,在更密集的環(huán)境中,C-V2X支持更遠(yuǎn)的通信距離、更佳的非視距通信性能、增強(qiáng)的可靠性(更低的誤包率)、更高的容量和更佳的擁塞控制。C-V2X技術(shù)旨在將“人-車(chē)-路-云”等交通參與要素有機(jī)地聯(lián)系在一起,不僅可以為交通安全和效率類(lèi)應(yīng)用提供通信基礎(chǔ),還可以將車(chē)輛與其他車(chē)輛、行人、路側(cè)設(shè)施等交通元素有機(jī)結(jié)合,彌補(bǔ)了單車(chē)智能的不足,推動(dòng)了協(xié)同式應(yīng)用服務(wù)發(fā)展。
C-V2X擁有清晰地、具有前向兼容性的5G演進(jìn)路線,利用5G技術(shù)的低延時(shí)、高可靠性、高效率、大容量等特點(diǎn),不僅可以幫助車(chē)輛之間進(jìn)行位置、速度、駕駛方向和駕駛意圖的交流,而且可以用在道路環(huán)境感知、遠(yuǎn)程駕駛、編隊(duì)駕駛等方面。
C-V2X的產(chǎn)業(yè)架構(gòu)由C-V2X產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)支撐及產(chǎn)業(yè)推進(jìn)構(gòu)成。C-V2X產(chǎn)業(yè)鏈主要包括通信芯片、通信模組、終端設(shè)備、整車(chē)、智能道路、測(cè)試驗(yàn)證以及運(yùn)營(yíng)與服務(wù)環(huán)節(jié),其中的參與方包括芯片廠商、設(shè)備廠商、主機(jī)廠、方案商、電信運(yùn)營(yíng)商、交通運(yùn)營(yíng)部門(mén)和交通管理部門(mén)等。C-V2X產(chǎn)業(yè)支撐方面主要包括科研所、標(biāo)準(zhǔn)組織、投資機(jī)構(gòu)及關(guān)聯(lián)的技術(shù)產(chǎn)業(yè)。C-V2X產(chǎn)業(yè)推進(jìn)方面包括鏈接建立、能力增強(qiáng)和應(yīng)用升級(jí)。
按照C-V2X為車(chē)輛提供交互信息、參與協(xié)同控制的程度,參照車(chē)輛智能化分級(jí),嘗試將車(chē)輛網(wǎng)聯(lián)化劃分為網(wǎng)聯(lián)輔助信息交互、網(wǎng)聯(lián)協(xié)同感知、網(wǎng)聯(lián)協(xié)同決策與控制三個(gè)等級(jí)。目前汽車(chē)搭載的T-Box主要用于車(chē)載影音娛樂(lè)、車(chē)輛信息監(jiān)控與顯示、定位服務(wù)、運(yùn)營(yíng)管理等方面,屬于網(wǎng)聯(lián)化分級(jí)里的第1等級(jí)。新一代V2X車(chē)載終端可以實(shí)現(xiàn)車(chē)-車(chē)、車(chē)-路、車(chē)-人、車(chē)-云之間全方位連接,提供行駛安全、交通效率和信息服務(wù)三大類(lèi)應(yīng)用,屬于網(wǎng)聯(lián)化分級(jí)里的第2等級(jí)。未來(lái)隨著V2X技術(shù)的演進(jìn)、應(yīng)用場(chǎng)景的豐富、部署的完善,V2X在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)和自動(dòng)駕駛中將發(fā)揮更多的協(xié)同作用,逐步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)協(xié)同決策與控制,即第3等級(jí)。預(yù)計(jì)我國(guó)C-V2X產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用在2025年趨于成熟。
圖1 C-V2X產(chǎn)業(yè)化路徑-路側(cè)設(shè)施
在國(guó)內(nèi)C-V2X產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的研究,行業(yè)內(nèi)多家車(chē)企、C-V2X供應(yīng)商、交通部門(mén)、科研機(jī)構(gòu)依據(jù)技術(shù)成熟度、應(yīng)用價(jià)值以及可實(shí)現(xiàn)性準(zhǔn)則,定義了17個(gè)C-V2X基礎(chǔ)業(yè)務(wù)場(chǎng)景,為當(dāng)前C-V2X技術(shù)的應(yīng)用提供了一個(gè)可信的模板。
在通信標(biāo)準(zhǔn)/頻譜方面,我國(guó)C-V2X標(biāo)準(zhǔn)體系已初步形成,標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)覆蓋了接入層、網(wǎng)絡(luò)層、消息層和安全等核心技術(shù),頻譜已確定。
在應(yīng)用場(chǎng)景方面,針對(duì)C-V2X的基礎(chǔ)應(yīng)用場(chǎng)景標(biāo)準(zhǔn)較為完善,但尚未進(jìn)行大規(guī)模測(cè)試,技術(shù)成熟度仍有待驗(yàn)證。
針對(duì)增強(qiáng)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)尚在研究階段。C-V2X先期產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用場(chǎng)景尚未達(dá)成共識(shí),還須汽車(chē)、交通、交管和通信等行業(yè)共同協(xié)作,綜合考慮C-V2X的技術(shù)成熟度、部署可行性、實(shí)施迫切性,選擇行業(yè)亟需場(chǎng)景首先進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化部署。
在車(chē)載終端方面,產(chǎn)業(yè)架構(gòu)逐漸清晰,產(chǎn)業(yè)鏈的上下游參與者十分豐富,產(chǎn)業(yè)充滿(mǎn)活力。仍需要落實(shí)安全芯片、測(cè)試認(rèn)證等工作。
在路側(cè)設(shè)施方面,產(chǎn)業(yè)生態(tài)活躍,產(chǎn)品正在走向成熟。還須制定車(chē)聯(lián)網(wǎng)路側(cè)設(shè)施統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口規(guī)范,進(jìn)一步規(guī)范交通檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)接口和交通管控設(shè)備信息推送格式,開(kāi)放路側(cè)交通管控信息服務(wù),為C-V2X產(chǎn)業(yè)化部署提供有利條件。
為滿(mǎn)足智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)多場(chǎng)景、多環(huán)境的測(cè)試需求,工業(yè)和信息化部、交通運(yùn)輸部、公安部積極與地方政府合作,推進(jìn)國(guó)內(nèi)示范區(qū)建設(shè),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)已經(jīng)超過(guò)30個(gè)測(cè)試示范區(qū)。此外,國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)組織,如整車(chē)企業(yè)、設(shè)備廠商、通信運(yùn)營(yíng)商、高校、科研院所、政府等,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研政合作,推進(jìn)V2X示范區(qū)域建設(shè),如奇瑞汽車(chē)在安徽省建設(shè)完成了V2X示范道路,江淮汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了合肥園區(qū)內(nèi)的網(wǎng)聯(lián)化改造,長(zhǎng)安大學(xué)在其綜合性能試驗(yàn)場(chǎng)建成了自動(dòng)駕駛測(cè)試基地等。
2019年10月22—24日,基于中國(guó)LTE-V2X標(biāo)準(zhǔn)體系的C-V2X“四跨”互聯(lián)互通應(yīng)用示范活動(dòng)在上海舉行,本次活動(dòng)實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)首次“跨芯片模組、跨終端、跨整車(chē)、跨安全平臺(tái)”C-V2X應(yīng)用示范,充分展示國(guó)內(nèi)C-V2X全鏈條技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能力,進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)內(nèi)C-V2X產(chǎn)業(yè)化落地。
我國(guó)C-V2X產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚處于起步階段,在現(xiàn)有C-V2X技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基本完成、產(chǎn)品日趨成熟的基礎(chǔ)上,為加快促進(jìn)C-V2X實(shí)現(xiàn)商業(yè)化部署應(yīng)用,需要從七個(gè)方面著手推進(jìn)。
在應(yīng)用部署方面,從C-V2X在世界范圍內(nèi)的發(fā)展來(lái)看,其市場(chǎng)推廣大體有兩種途徑:1、V2V模式。不依賴(lài)于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),由消費(fèi)者買(mǎi)單,從基于V2V的模式做起。2、V2I模式。先從基于V2I的應(yīng)用做起,由政府主導(dǎo)在有需求的特殊道路環(huán)境(例如事故多發(fā)路段)先建設(shè)具有環(huán)境感知和數(shù)據(jù)交互功能的智能路側(cè)系統(tǒng),給過(guò)往車(chē)輛提供安全駕駛和高效通行的一系列服務(wù)。
在車(chē)載終端方面,通過(guò)提高車(chē)輛的前裝率和后裝率,逐步實(shí)現(xiàn)C-V2X的普及化,提高交通出行效率。
在路側(cè)設(shè)施方面,分階段、分區(qū)域推進(jìn)C-V2X道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、部署工作,促進(jìn)交通基礎(chǔ)設(shè)施(信號(hào)燈、標(biāo)志、標(biāo)線等)的數(shù)字化升級(jí),制定與C-V2X設(shè)備之間互聯(lián)的設(shè)備和系統(tǒng)的接口規(guī)范,統(tǒng)一通信接口和協(xié)議,實(shí)現(xiàn)道路設(shè)施與智能汽車(chē)、運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供商、交通、交管系統(tǒng)等信息互聯(lián),提供多元化的應(yīng)用場(chǎng)景,確定可行的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。
在通信設(shè)備方面,支持LTE-V2X通信技術(shù)的通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),滿(mǎn)足車(chē)載和路側(cè)通信設(shè)備的規(guī)?;逃眯枨螅渲熊?chē)載通信設(shè)備需滿(mǎn)足車(chē)規(guī)級(jí)要求,路側(cè)通信設(shè)備需具備與現(xiàn)有道路基礎(chǔ)設(shè)施建立連接的能力。
針對(duì)支持LTE-V2X通信技術(shù)的通信設(shè)備在研發(fā)、測(cè)試、示范、商用階段的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié),加快5G-V2X的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
在安全保障方面,建立完善的C-V2X安全認(rèn)證鑒權(quán)體系和安全檢測(cè)認(rèn)證機(jī)制及平臺(tái),促進(jìn)研發(fā)、生產(chǎn)適用于C-V2X的國(guó)密安全芯片,推動(dòng)量產(chǎn)具備安全功能的C-V2X設(shè)備,支持中國(guó)車(chē)企量產(chǎn)C-V2X車(chē)型。
在數(shù)據(jù)平臺(tái)方面,構(gòu)建C-V2X數(shù)據(jù)平臺(tái)體系架構(gòu),制定各行業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn),搭建跨行業(yè)合作平臺(tái)。
在測(cè)試認(rèn)證方面,加速制定C-V2X缺失的標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)包括安全、最小性能要求、測(cè)試認(rèn)證等;建立C-V2X測(cè)試認(rèn)證體系,明確測(cè)試內(nèi)容、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試所需環(huán)境;組織相關(guān)企業(yè)單位、科研院所等,依托各示范區(qū)、先導(dǎo)區(qū)開(kāi)展大規(guī)模外場(chǎng)測(cè)試,為產(chǎn)業(yè)化提供支撐。
總結(jié)以上C-V2X產(chǎn)業(yè)化部署關(guān)鍵要素的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn),得出我國(guó)C-V2X產(chǎn)業(yè)化部署整體時(shí)間表。具體如下:
2019-2021年為C-V2X產(chǎn)業(yè)化部署導(dǎo)入期。在這一階段,C-V2X通信設(shè)備、安全保障、數(shù)據(jù)平臺(tái)、測(cè)試認(rèn)證方面可基本滿(mǎn)足C-V2X產(chǎn)業(yè)化初期部署需求。同時(shí),在國(guó)家和聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)、先導(dǎo)區(qū)及部分特定園區(qū)部署路側(cè)設(shè)施,形成示范應(yīng)用,車(chē)企逐步在新車(chē)前裝C-V2X設(shè)備,鼓勵(lì)后裝C-V2X設(shè)備,車(chē)、路部署相輔相成,形成良性循環(huán),C-V2X生態(tài)環(huán)境逐步建立,探索商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式。
2022-2025年為C-V2X產(chǎn)業(yè)化部署發(fā)展期,根據(jù)前期示范區(qū)、先導(dǎo)區(qū)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),形成可推廣的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式,在全國(guó)典型城市和道路進(jìn)行推廣部署,并開(kāi)展應(yīng)用。
2025年以后為C-V2X產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展期,逐步實(shí)現(xiàn)C-V2X全國(guó)覆蓋,建成全國(guó)范圍內(nèi)的多級(jí)數(shù)據(jù)平臺(tái),跨行業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,提供多元化出行服務(wù)。
隨著智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的深入推進(jìn),配備C-V2X的車(chē)輛就像安裝了“順風(fēng)耳”、“千里眼”,讓車(chē)輛、信號(hào)燈、交通標(biāo)識(shí)、騎行者和行人的通訊設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián),為城市道路提供更加安全暢通的出行網(wǎng)絡(luò)。