C-V2X在国内车路协同的应用

Posted 2021-12-05 爱是与世界平行

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以下文章来源于车联界，作者杨十一

伴随智能驾驶产业发展热潮，C-V2X商用落地正照进现实。

近期，吸引业界注目的一则消息是——国内首家实现C-V2X技术量产的整车企业“福特汽车”携全新车型EVOS在长沙智能网联汽车开放测试道路上进行基于C-V2X技术的车路协同功能测试。其计划于今年年底将这些功能通过空中软件升级（OTA）推送给试用车主。这是继江苏无锡之后，福特在中国加速C-V2X车路协同技术商业化落地的又一举措。

福特主力车型EVOS量产V2X发布，并全面接入长沙路云系统

此外，在2021 C-V2X“四跨”（沪苏锡）先导应用实践活动中，C-V2X技术商用也得到了进一步验证。相较往年，本次活动中，采用了市场中已量产发售的车辆，重点部署演示了C-V2X支持城市智慧交通车路协同应用，展示出了车联网C-V2X量产车在真实城市道路的应用效果和产业成熟度。宝马、一汽、上汽、广汽、长城汽车、东风汽车、长安汽车、奇瑞、吉利汽车、合众汽车、华人运通等企业纷纷参与了此次测试。

C-V2X“四跨”（沪苏锡）先导应用实践活动，多家车企参与

种种迹象表明，在产业化部署日益完善的前提下，车厂对于V2X车型的部署不断提速，它已经成为车企在智能网联汽车争夺赛中“秀肌肉”的不二法宝，是解决车企单车智能路线发展瓶颈的重要抓手，对提升车企智能网联汽车技术水平具有重要意义。

此外，在多重布局中， C-V2X技术路线的可行性再次得到验证，产业发展路线逐渐明晰。截至目前，车路协同产业正在融合创新中获得发展，产业正式迎来规模落地阶段。

1 C-V2X已成为事实上全球统一标准

所谓C-V2X（蜂窝车联网），就是蜂窝通信与直通通信融合的车联网。一方面通过直接通信方式，将车与道路上的其他车辆（V2V）、路边基础设施（V2I）、行人(V2P)等相互连通，使车辆能够对道路参与者进行及时的感知，并了解整个驾驶场景中其它参与者的意图，从而合理地进行路径规划，避免事故的发生；另一方面，也能通过基站支持车与云端通信（V2N），实现高清地图下载、信息娱乐等。

事实上，全球主要有两大车联网标准，除了C-V2X（包括LTE-V2X及其演进的NR-V2X，具有清晰的演进路径），另一项是DSRC（IEEE802.11P），主要由美国主导。前者发展的思路由中国信科集团（原大唐电信集团）副总经理、专家委主任、无线移动通信国家重点实验室主任陈山枝博士在2013年5月17日“世界电信日”上率先提出，奠定了C-V2X（蜂窝车联网）的系统架构和技术路线。他带领大唐团队联合华为、LG等公司在3GPP制定国际标准。陈博士还倡议成立中国通信学会车联网委员会，并兼任首届主任，联合业界推进车联网产业化。

全球业界大量研究/仿真以及场测表明，在技术与性能方面，IEEE802.11P技术随车辆增多，时延及可靠性将急剧下降，且在用户间干扰较大，覆盖范围有限，其传输可靠性与系统容量无法满足要求；对比之下，首个蜂窝与直通融合的车联网技术LTE-V2X能够应对车辆高速移动环境，满足车-车、车-路通信对于高可靠、低时延的要求。

2017年，大唐就曾与福特汽车在京津高速联合展开测试。仿真与实测结果表明，同样距离下，LTE-V2X可靠性更高；同样可靠性下，LTE-V2X 通信范围更大。事实证明LTE-V2X通信性能优于IEEE 802.11P标准，相关结果输出到国际权威组织NGMN和5GAA，得到全球业界认可，肯定了LTE-V2X的技术优势。

在国家层面，C-V2X技术路线也得到了肯定。2018年11月，我国工信部率先在全球发布车联网频率规划，将5905-5925MHz带宽（20MHz）分配给LTE-V2X直通通信技术使用。2020年11月，美国联邦通信委员会在决定将原分配给DSRC的5.850-5.925GHz频段划拨给Wi-Fi和C-V2X使用，其中30MHz带宽分配给C-V2X，这标志着美国正式放弃DSRC标准并转向C-V2X标准。另外，美国汽车工程师协会（Society of AutomotiveEngineers，SAE）已于2021年8月终止了DSRC技术委员会的工作，全力推动C-V2X技术委员会工作。

在我国政府指导和产业界的近十年共同努力下，C-V2X技术标准已经获得了全球主要国家的认可，尤其是中国和美国两大汽车与交通大国的认可，使C-V2X成为全球车联网统一的事实国际标准。

2 商用落地条件逐渐完备，车联网产业落地加速

据悉，在福特汽车车路协同功能测试中，EVOS多项C-V2X技术功能得到充分展示。以最简单的红绿灯路口为例，福特EVOS通过C-V2X已经能够实现对红绿灯提前感知。此外，基于C-V2X，福特EVOS还能实现绿波车速引导、绿灯起步提醒、闯红灯预警、交通信息播报、电子路牌等功能。该解决方案此前已应用在福特两款新车型，车主用户只需通过车机系统申请开通这些服务功能，就可以在长沙的智能网联道路上体验C-V2X车路协同功能场景。

而福特新车型C-V2X功能得以展现，主要得益于长沙这座城市车联网先导区能够支持C-V2X车路协同的智能网联汽车应用。

据悉，长沙智能网联汽车开放测试道路包括全国首条开放道路智慧公交示范线、100公里智慧高速和100平方公里城市开放道路区域，已率先在全国部署车路协同基础设施，已部署超过350个C-V2X RSU（路侧设备），并实现国内首批自动驾驶出租车Robotaxi载客运行、2070台主动式优先智能网联公交、首批自动驾驶环卫车辆公开道路运行。

在长沙车联网先导区一期项目建设中，中国信科集团旗下大唐高鸿与战略合作伙伴百度深度合作，不仅独家为百度提供LTE-V2X通信模组，提供路侧设备（RSU）的建设和车载设备（OBU）的集成，完成车路协同典型应用，并助力百度Apollo的自动驾驶出租车队Robotaxi实现了部分L4级自动驾驶功能。二期建设中，大唐高鸿提供了百余台路侧设备（RSU）,为上百个路口提供路侧信息交互，并与信号机和车载终端（OBU）进行对接，提供城市级公交优先应用，有力支撑了长沙先导区的大规模测试验证和建设，福特之所以选择在长沙进行测试，与长沙C-V2X系统的规模化部署有很大关系。

在无锡同样如此，完善的基础设施建设为C-V2X技术商用提供了落地的先决条件。此外，天津、重庆、武汉等在内的多个城市也都发起了C-V2X示范应用项目。

在全国范围内，智能网联测试示范区建设也如火如荼。尤其在新基建政策与“双碳”战略下，车路协同产业发展环境日益完善。截至目前，工业和信息化部、交通运输部、公安部等部门积极协同推动，并与地方政府合作，在全国各地先后支持建设16个智能网联汽车测试示范区，4个国家级车联网先导区。数据显示，截至2021年7月，全国27个省（市）出台管理细则，开放3500多公里测试道路，道路测试总里程超过700万公里，无人物流、配送等新模式应用逐渐落地。

此外，为进一步推动产业落地，2021年5月6日，住建部和工信部确定北京、上海、广州、武汉、长沙、无锡等6个城市为智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展第一批试点城市。

这证明我国C-V2X产业化进程逐步加快，而基础设施的完善为大规模产业化及商业化奠定了基础，我国在智能网联测试中不断积累经验，已经初步具备了C-V2X产业落地条件，未来将在规模量产中向前发展。

3 规模产业化，C-V2X技术汽车前装已是大势所趋

对于汽车产品，智能化、网联化一直是车厂加速布局的重要方向。尤其在新造车势力凭借科技标签脱颖而出后，传统车企的转型升级也成为重中之重。

且在行业发展中，当单车智能陷入发展瓶颈后，车路协同模式为智能驾驶产业发展提供了新的思路。协同发展模式能够有效解决单车智能系统中存在的很多弊病，如感知盲区、交通出行状态无法达到最优、成本和功耗过高导致产品无法实现商业化落地等难题。C-V2X网联智能当前支持辅助驾驶安全（与L1和L2结合），实现智能网联汽车，降低事故率，并提高交通效率，应用在智能交通和智慧高速上，也支持特定场景的中低速无人驾驶（如矿山、园区、码头等，实现L4）；未来还将支持全场景的无人驾驶（L5）。

C-V2X技术加持下，智能汽车不仅可实现无盲区感知，还能实时获取道路交通状态以做出最优应对策略，采取低成本且低功耗的运行模式，对交通环境改善大有裨益。

在C-V2X技术应用与商业化探索上，除了福特汽车，多家车企均已展开深入C- V2X研究并正在推进量产。在无锡2021世界物联网博览会期间，奥迪也向外界展示了在公开道路下13个使用场景内融合V2X信号的L4自动驾驶。通过6.5公里自动驾驶路线上的13个应用场景，奥迪展示了V2X如何优化驾驶安全性、舒适度和交通流畅度。奥迪对外透露，其计划向中国市场推出配备5G模块和C-V2X功能的奥迪A7L和奥迪A6L，并将在未来把相关硬件及功能推广于更多量产车型。其中，新引入的三个V2X功能包括：奥迪交通信号灯信息系统（TLI）、奥迪危险信息提示（LHI），以及危险信息警告（LHW）功能。

市场公开信息显示，截至目前，多款C-V2X前装量产车型正在稳步推进中，包括：红旗纯电SUV车型E-HS9，上汽电动SUV车型MARVELR，广汽AION V，通用汽车别克GL8 Avenir，哪吒SUV车型U PRO，2021款别克GL8 Avenir，蔚来轿车ET7，比亚迪·汉，长城旗下的WEY摩卡等等。这些车型均能够实现一系列第一阶段车联网应用场景。

显然，智能网联汽车协同发展新时代已经到来。多位行业人士表示，在车路协同模式的发展过程中，具备智能感知和C-V2X网联功能产品的大规模商用将是汽车产业发展的必然趋势。行业预测，随着相关感知技术和C-V2X技术的成熟及其成本的降低，预计具备智能网联功能的汽车产品的普及率将迎来指数级增长。

结语

自2015年起，我国车联网产业政策不断落地。发展至今，在车联网C-V2X技术创新、产品研发和融合应用等方面我国已走在世界前列。伴随5G商用和车联网政策推行，车路协同产业发展已成为国家智能汽车产业战略发展不可缺失的环节。

对产业而言，在车端与路侧建设及其他配套服务支持下，C-V2X技术商用的时代已经开启，当技术通过前装规模落地，产业化竞争将进一步加剧。届时，在“聪明的车”与“智慧的路”双轮驱动下，C-V2X技术将持续推动智能驾驶产业发展。

而从我国国情出发，依托C-V2X技术优势，做好顶层设计，系统谋划、统筹部署，走出一条车联网与车路云协同的智能网联汽车和智能交通的中国特色发展之路至关重要。而汽车企业，如何结合自身优势借势发展，方能在产业升级和商业模式变革中抢得一席之地。