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[智能车资料] 车路一体化智能网联体系C-V2X白皮书

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发表于 2021-7-22 10:08:30 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
一、C-V2X车路协同概述
1.1 V2X 定义及内涵
伴随着 ICT 产业与汽车产业、交通产业的深度融合,车联网逐渐被认为是近些年市场需求最明确、最有产业潜力的物联网领域之一。由于各方的行业背景和视角不同,对车联网的理解也不完全相同。当前,我国善遍采纳的车联网的定 义为; 借助新一代信息和通信技术,实现车内、车与车、车与路、车与人、车与服务平台的全方位网络连接,提升汽车智能化水平和自动驾驶能力,构建汽车和交通服务新业态,从而提高交通效率,改善汽车驾乘感受,为用户提供智能、舒适、安全、节能、高效的综合服务。

在美国,车联网又称为 ConnectedVehicle∶Connected Vehicle 概念是指现代地面交通系统的各个要素(个人、公共交通和货运车辆、行人、自行车、路边基础设施、交通管理中心等)的能力。 ) 以快速和连续的方式相互进行电子通信。
在欧洲,车联网用合作式智能交通系统C-ITS来指代,并且认为车联网技术是 C-ITS 区别于传统 ITS 的最重要特征∶ 协作ITS 是一组技术和应用,允许通过无线技术在交通系统的元素和参与者之间进行有效的数据交换,通常是在车辆之间(车辆到车辆)。 -车辆或 V2V)或车辆与基础设施之间(车辆到基础设施或 V2I)(但也与)易受伤害的道路使用者,例如行人、骑自行车者或骑摩托车者。
综上可以看出,车联网的核心要素,是采用无线技术、实现交通系统中的各元素,主要是车车、车路以及车云间有效的数据交换,即V2X,从而体现安全、节能、高效、舒适等价值。
目前,V2X 技术有两条不同的技术路线∶
1、DSRC(Dedicated Shaort Range Communication)专用短程通信,是以 IEEE 802.11p为基础,提供短距离无线传输的技术,车车和车路通信为其主要应用方式。标准制定从2004 年开始,由美国主导,2010 年完成发布。其主要承载基本交通安全业务,不能支持未来的自动驾驶。
2、C-V2X,是基于蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术,通过直连通信(device-to-device)和蜂窝通信两种方式,支持包括车车、车路、车人以及车网等各类车联网应用。C-V2X 是 3GPP全球标准,包含LTE-V2X和 5G-V2X。其中,LTE-V2X,主要承载基本交通安全业务,标准制定从 2015年开始,2017 年发布 R14版本;5G-V2X,基于 5G NR技术,主要面向承载自动驾驶业务,标准正在制定中,预计在 2019年底的 3GPP R16 发布。
C-V2X 作为后起之秀,在通信范围、容量、车辆移动速度、抗干扰性等各方面的性能,全面优于 DSRC。根据福特公司与高通公司,在美国密歇根 Fowlerville 试验场进行的对比测试的结果',LTE-V2X在通信距离(无遮挡及有遮挡两种环境)、抗干扰能力等方面的性能,是 DSRC 的 2倍到 3 倍。
此外,C-V2X还具备未来可支持自动驾驶的演进路线的优势。美国交通部 USDOT,也参与了 5G-V2X 标准的讨论和制定²。美国交通部国家公路交通安全管理局 NHTSA,在 2018 年7 月宣布,USDOT 正和行业伙伴一起探索新兴的 C-V2X,以及更好地了解 5G。
相比 DSRC 芯片主要由少数美日企业控制,C-V2X 获得网络运营商、设备制造商、车企、汽车零部件提供商等更广泛的支持。其中,中国厂商在 C-V2X 的深入参与,更有利于推动产业的规模化及普及商用。中国工业与信息化部,明确选择了LTE-V2X制式,作为车联网(智能网联汽车)的直连通信技术。结合国家政策及产业链生态的进展,C-V2X 技术更适合中国车联网的发展。

1.2 V2X 产业发展过程
纵观车联网的发展过程,可以分为三个阶段,从最早期的车载信息开始,车辆具备基本的联网能力;在当前的智能网联阶段,通过 V2X技术,车路开始协同;到了未来的智慧出行阶段,车路协同在智能交通和高级自动驾驶中广泛应用,不可或缺。此外,各阶段不是串行演进,而是可能并行演进的。
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引入 C-V2X技术,构建车路协同体系后,车车、车路、路路信息交互、通知和预警等信息会实时推送到车辆,使得驾驶更安全;交通大脑可以采集、利用更丰富和全面的车、路数据,进行实时、动态、精准的分析,使得交通更高效;结合车载感知+路侧感知,多传感器融合,应对恶劣天气、遮挡、超视距情况,使得自动驾驶更安全和实用。C-V2X 网络与通信通道的建立,使得交通系统与车路之间有一个可管可控的信息采集与信息推送的关键渠道。
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当前业界自动驾驶的路线图,主要是基于单车智能,这导致实现全自动驾驶的成本居高不下,难以在市场广泛应用,还导致了业界在自动驾驶演进路线上的巨大分歧。不过随着技术与产业的发展,发挥车路协同对于自动驾驶的加速促进作用,已逐渐成为业界共识,即采用车路协同,提供 上帝视角 (中远程感知), 可以有效弥补单车智能存在能力盲区和感知不足,并加速自动驾驶的商业应用。


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