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談?wù)?C-V2X 是怎么回事？

2020-06-19 00:15:08·  來(lái)源：分子運(yùn)動(dòng)  作者：王方浩  
　
昨天編者薦語(yǔ)：V2X或許是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛、智能交通、智慧城市的終極路勁，但投資巨大、牽涉領(lǐng)域太廣，利益相關(guān)方太多，短期內(nèi)恐怕很難落地。但研究是很有必要的。
01  什么是V2X？

車(chē)用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)(Vehicle to Everything, V2X)是將車(chē)輛與一切事物相連接的新一代信息通信技術(shù),其中V代表車(chē)輛,X代表任何與車(chē)交互信息的對(duì)象,當(dāng)前X主要包含車(chē)、人、交通路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)。

V2X交互的信息模式包括:車(chē)與車(chē)之間(Vehicle to Vehicle,V2V)、車(chē)與路之間(Vehicle to Infrastructure,V2I)、車(chē)與人之間(Vehicle to Pedestrian, V2P)、車(chē)與網(wǎng)絡(luò)之間(Vehicle to Network, V2N)的交互。

 
02  為什么需要V2X？

隨著C-V2X及5G技術(shù)發(fā)展,與之而來(lái)的更大數(shù)據(jù)吞吐量、更低時(shí)延、更高安全性和更海量連接等特性,極大地促進(jìn)了智能駕駛和智慧交通發(fā)展。通過(guò)“車(chē)-路-云”協(xié)同,一方面推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)快速發(fā)展,提供更安全、更智能的出行方式;另一方面賦能智能路況綜合感知、動(dòng)態(tài)協(xié)同交通控制等功能,為智能交通發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

智能化+網(wǎng)聯(lián)化成為廣泛認(rèn)可的發(fā)展趨勢(shì)

 
03  V2X接口分類(lèi)

C-V2X可支持的工作場(chǎng)景既包括有蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋的場(chǎng)景,也包括沒(méi)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署的場(chǎng)景。落實(shí)到具體的通信技術(shù)而言,C-V2X可提供兩種通信接口,分別稱(chēng)為Uu接口(蜂窩通信接口)和PC5接口(直連通信接口)。
 
 
其中OBU是車(chē)載終端，安裝在車(chē)?yán)?，而RSU則安裝在路側(cè)，通過(guò)OBU和RSU相互之間的通信來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)和路的信息交互，下圖是?？档腛BU和RSU。

 
04  V2X的整體架構(gòu)

V2X的整體架構(gòu)包括了“端-邊-云”的整個(gè)結(jié)構(gòu)，通過(guò)3者協(xié)同提高交通安全和交通效率。
 
05  V2X典型場(chǎng)景及應(yīng)用

借助于人、車(chē)、路、云平臺(tái)之間的全方位連接和高效信息交互。C-V2X目前正從信息服務(wù)類(lèi)應(yīng)用向交通安全和效率類(lèi)應(yīng)用發(fā)展,并將逐步向支持實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的協(xié)同服務(wù)類(lèi)應(yīng)用演進(jìn)。

·  提升行駛安全

·  提高交通效率

·  提供出行信息服務(wù)

·  支持實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛

提升行駛安全

提升行駛安全是 C-V2X 最重要的意義。通過(guò) C-V2X 車(chē)載終端設(shè)備及智能路側(cè)設(shè)備的多源感知融合,對(duì)道路環(huán)境實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行感知、分析和決策,在可能發(fā)生危險(xiǎn)或碰撞的情況下,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)進(jìn)行提前告警,為車(chē)輛出行提供更可靠、安全、實(shí)時(shí)的環(huán)境信息獲取。

典型的 C-V2X 交通安全類(lèi)應(yīng)用有交叉路口來(lái)車(chē)提醒、前方事故預(yù)警、盲區(qū)監(jiān)測(cè)、道路突發(fā)危險(xiǎn)情況提醒等。

提高交通效率

提高交通效率是 C-V2X 的重要作用。通過(guò) C-V2X 增強(qiáng)交通感知能力,實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)網(wǎng)聯(lián)化、智能化,構(gòu)建智慧交通體系,通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)配路網(wǎng)資源,實(shí)現(xiàn)擁堵提醒、優(yōu)化路線(xiàn)誘導(dǎo),為城市大運(yùn)量公共運(yùn)輸工具及特殊車(chē)輛提供優(yōu)先通行權(quán)限,提升城市交通運(yùn)行效率,進(jìn)一步提高交通管理效率,特別是區(qū)域化協(xié)同管控的能力。

典型的 C-V2X 交通效率類(lèi)應(yīng)用包括前方擁堵提醒、紅綠燈信號(hào)播報(bào)和車(chē)速誘導(dǎo)、特殊車(chē)輛路口優(yōu)先通行等。

提供出行信息服務(wù)

提供出行服務(wù)是 C-V2X 應(yīng)用的重要組成部分,是全面提升政府監(jiān)管、企業(yè)運(yùn)營(yíng)、人民出行水平的手段。C-V2X 信息服務(wù)類(lèi)典型應(yīng)用包括突發(fā)惡劣天氣預(yù)警、車(chē)內(nèi)電子標(biāo)牌等。

支持實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛

車(chē)路協(xié)同是支撐自動(dòng)駕駛落地的重要手段,通過(guò)本地信息收集、分析和決策,為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)提供碰撞預(yù)警、駕駛輔助、信息提醒等服務(wù),為自動(dòng)駕駛提供輔助決策能力,提升自動(dòng)駕駛的安全性,并降低車(chē)輛適應(yīng)各種特殊道路條件的成本,加速自動(dòng)駕駛汽車(chē)落地。

自動(dòng)駕駛典型應(yīng)用場(chǎng)景包括車(chē)輛編隊(duì)行駛、遠(yuǎn)程遙控駕駛、自主泊車(chē)等。

下面分別對(duì)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)場(chǎng)景和增強(qiáng)業(yè)務(wù)場(chǎng)景做一些介紹。主要分為3個(gè)層次：安全，效率和信息服務(wù)。

06  C-V2X基礎(chǔ)業(yè)務(wù)場(chǎng)景
 
 
 
07  C-V2X增強(qiáng)業(yè)務(wù)場(chǎng)景

 
08  C-V2X產(chǎn)業(yè)鏈

V2X的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)比較長(zhǎng)，從上游的芯片制造，一直到下游的信息服務(wù)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈涉及的企業(yè)也非常多。
 
 
V2X產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)
 
談?wù)?C-V2X 是怎么回事？
 
09  差距分析

目前,國(guó)內(nèi)的 C-V2X 車(chē)載終端實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)仍存在如下差距:

1. C-V2X 路側(cè)設(shè)施部署率低、服務(wù)覆蓋范圍小,只有少數(shù)示范區(qū)內(nèi)才部署了路側(cè)設(shè)施,而且支持的應(yīng)用場(chǎng)景較少,C-V2X 技術(shù)帶來(lái)的效果并不明顯,車(chē)企無(wú)主動(dòng)安裝車(chē)載C-V2X 設(shè)備的動(dòng)力。

2. 車(chē)輛自動(dòng)駕駛技術(shù)目前主要依靠自車(chē)傳感設(shè)備進(jìn)行感知和決策,C-V2X 與感知信息融合仍在研發(fā)過(guò)程中,需解決功能安全等問(wèn)題。

實(shí)現(xiàn)路徑（車(chē)載終端）

提高車(chē)輛前裝率

· 商用搭載。以在售車(chē)型為基礎(chǔ),按照首先在少量前裝車(chē)進(jìn)行商用示范,到在中、高端車(chē)型上正式商用,到全面前裝搭載的步驟,分步推進(jìn) C-V2X 的前裝。推動(dòng)前裝車(chē)搭載具備蜂窩通信接口(4G/5G)和 V2X 直連通信接口的多模車(chē)載終端。

· 標(biāo)準(zhǔn)研制。完善 C-V2X 應(yīng)用和安全標(biāo)準(zhǔn),制定 C-V2X 功能安全標(biāo)準(zhǔn)。

· 鼓勵(lì)政策。出臺(tái)鼓勵(lì)性政策,鼓勵(lì)城市公交、出租、網(wǎng)絡(luò)約車(chē)、“兩客一危”、環(huán)衛(wèi)、物流配送等安裝車(chē)載終端。

· 加快研發(fā)進(jìn)度。推動(dòng) C-V2X 信息與車(chē)輛傳感器感知信息融合,加快研發(fā)網(wǎng)聯(lián)協(xié)同決策與控制能力,以 C-V2X 加快推動(dòng)自動(dòng)駕駛的落地。

提高車(chē)輛后裝率

· 以在售車(chē)型為基礎(chǔ),通過(guò)在智能后視鏡、車(chē)載 PAD 等形態(tài)產(chǎn)品上開(kāi)發(fā) V2X 應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)紅綠燈信息推送、車(chē)速引導(dǎo)、限速預(yù)警、道路事件提醒、道路危險(xiǎn)狀況提示和緊急車(chē)輛優(yōu)先通行等 V2I、V2N 應(yīng)用,為駕駛員提供駕駛輔助信息。

差距分析（路側(cè)設(shè)施）

目前,國(guó)內(nèi)的 C-V2X 路側(cè)設(shè)施實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)仍存在如下差距:

· 缺乏 C-V2X 路側(cè)設(shè)施部署的總體規(guī)劃。

· 交通設(shè)施信息化和智能化不足。

· 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有待完善。

· 商業(yè)模式尚不清晰。

實(shí)現(xiàn)路徑（路側(cè)設(shè)施）

· 加快智能路側(cè)設(shè)備研發(fā)與測(cè)試。

· 推進(jìn)智能化道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

· 制定標(biāo)準(zhǔn)體系。

· 選取有條件城市、道路開(kāi)展試點(diǎn)工作。

· 探索車(chē)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式,推動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)生態(tài)發(fā)展。

10  方案分析

方案分析（百度）

百度借鑒了“聰明的車(chē)+智慧的路”的概念。

 
下圖是百度車(chē)路系統(tǒng)的整體架構(gòu)
 
 談?wù)?C-V2X 是怎么回事？1
提供的功能
 
 
涉及的硬件包括邊緣計(jì)算平臺(tái)和傳感器模組。
 
邊緣計(jì)算單元
傳感器模組

方案分析（阿里）

阿里在2018年就提出了車(chē)路協(xié)同。
 
 
AliOS聯(lián)合阿里云、達(dá)摩院、高德、支付寶、千尋位置、斑馬網(wǎng)絡(luò)等共同完成，皆在探索未來(lái)二十年的路。
 
 
阿里的感知基站
 
 
方案分析（騰訊）

騰訊主要側(cè)重點(diǎn)還是在5G網(wǎng)絡(luò)和提供的服務(wù)這塊，底層的傳感器和邊緣計(jì)算都沒(méi)有涉及。
 
 談?wù)?C-V2X 是怎么回事？2
 
下圖是騰訊的微服務(wù)開(kāi)源框架Tars上測(cè)試的5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。單位應(yīng)該是10毫秒？
 
 
方案分析（華為）

華為是目前車(chē)路協(xié)同方案中布局最廣泛的，包括通訊芯片、模組、設(shè)備單元、計(jì)算平臺(tái)，推出了新一代的安防設(shè)備，云服務(wù)等，可以說(shuō)只是在軟件方案和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)有差距，其它方面完全碾壓。
 
 
整體數(shù)據(jù)流程
 
 
11  總結(jié)

·  狹義的V2X僅僅代表通信，而廣義的V2X包括車(chē)、路、網(wǎng)、云，每一項(xiàng)都需要實(shí)現(xiàn)智能化。

·  V2X的落地依賴(lài)政府、主機(jī)廠(chǎng)、研究機(jī)構(gòu)和生態(tài)合作伙伴，目前沒(méi)有運(yùn)營(yíng)主體，商業(yè)模式上還無(wú)法講通，短期依賴(lài)政府示范區(qū)，兩客一危的先行示范，長(zhǎng)期會(huì)出現(xiàn)應(yīng)用井噴期。

·  V2X目前的功能還只是停留在書(shū)面研究階段，具體的實(shí)施和落地還需要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)整。
 
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