當前,車路雲一體化發展正逐漸成為智能交通領域的重點方向。在政策引領和市場驅動雙重作用下,我國智能網聯汽車基礎設施加速完善,車路雲一體化發展呈現積極成果,為智能交通的轉型升級注入強勁動力。
本期節目,西安建筑科技大學校長、長安大學教授、國際車聯網與智能汽車測試技術創新聯盟理事長趙祥模與中國信科集團副總經理、總工程師、移動通信及車聯網國家工程研究中心主任陳山枝做客《人民會客廳》,深入探討車路雲一體化、車聯網產業發展相關話題。
當前,車路雲一體化發展正逐漸成為智能交通領域的重點方向。在政策引領和市場驅動雙重作用下,我國智能網聯汽車基礎設施加速完善,車路雲一體化發展呈現積極成果,為智能交通的轉型升級注入強勁動力。
近日,西安建筑科技大學校長、長安大學教授、國際車聯網與智能汽車測試技術創新聯盟理事長趙祥模與中國信科集團副總經理、總工程師、移動通信及車聯網國家工程研究中心主任陳山枝做客《人民會客廳》,就車路雲一體化發展相關話題進行了深入解讀。
兩位專家認為,車路雲一體化憑借其整合車輛、道路設施與雲端服務的協同模式,以及車聯網技術所構建的互聯互通基礎,正為交通行業的智能化升級開辟廣闊前景。
車聯網,也就是V2X(Vehicle to Everything)技術,是實現智慧交通、智能駕駛和自動駕駛的關鍵。陳山枝介紹,車聯網通過無線通信技術,能夠連接車輛、行人、交通基礎設施和雲端,實現信息的實時共享和交互,從而提高交通安全、運行效率和個性化服務。
什麼是車聯網和“車路雲一體化”? 陳山枝介紹,V2X(車對外界的信息交換)車聯網就是利用無線通信技術,將道路上行駛的車輛、行人以及交通基礎設施雲連接在一起的技術和服務。趙祥模認為,將智能車輛、路側基礎設施、雲計算、車聯網、大數據等技術整合在一起,形成完整覆蓋“車-路-雲-網-環”的巨型公共服務體系就是車路雲一體化。
C-V2X車聯網技術促進智能駕駛技術創新和應用。陳山枝提出,車聯網技術讓汽車具有超視距感知能力,相當於給汽車裝了“順風耳”和“千裡眼”,能夠幫助避免交通事故的發生。通過連接“聰明的車+智慧的路+協同的雲”,助力推動協同感知、協同決策、協同控制,促進智能駕駛技術創新和應用。
智能駕駛滿足公眾日益增長的高質量出行需求。趙祥模認為,車路雲一體化試點城市建設目標完成后將大大增強公眾出行體驗。首先,可實時獲取周圍的交通狀況和潛在危險信息,保障交通安全﹔其次,可通過先進的智能交通管控系統,提高出行效率﹔第三,將進一步推動新能源汽車普及,改善城市環境質量。此外,車路雲一體化建設可與智慧城市系統對接,全面提升城市的綜合服務、治理和應急響應能力。
主持人 衛馨:
觀眾朋友們大家好,歡迎收看今天的人民會客廳,我是主持人衛馨,我國《第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中提出:“積極穩妥發展車聯網。”工業和信息化部在2018年就發布了《車聯網(智能網聯汽車)產業發展行動計劃》,並從2019年起,工業和信息化部就先后支持創建了江蘇(無錫)、天津(西青)、湖南(長沙)、重慶(兩江新區)等7個國家級車聯網先導區。
今年1月17日工信部聯合交通部、自然資源部等五部門發布了《關於開展智能網聯汽車“車路雲一體化”應用試點工作的通知》(以下簡稱《通知》),7月3日,“車路雲一體化”首批試點城市名單正式公布,北京、上海、重慶、武漢等20個城市(聯合體)入選,標志著“車路雲一體化”進入規模化落地發展的新階段,其中C-V2X車聯網技術是車聯網、車路雲一體化試點的關鍵技術。
今天節目中我們邀請兩位嘉賓來為我們做交流,他們分別是中國信息通信科技集團有限公司副總經理、總工程師、移動通信及車聯網國家工程研究中心主任 陳山枝、西安建筑科技大學校長、長安大學教授、國際車聯網與智能汽車測試技術創新聯盟 理事長 趙祥模。
剛才我們在介紹裡看到了我國車路雲一體化以及智能網聯汽車發展情況,這裡面出現了很多新名詞,可能很多觀眾不太了解,請陳總先解釋一下,首先什麼是車聯網?什麼是“車路雲一體化”?
中國信科集團副總經理、總工程師、移動通信及車聯網國家工程研究中心主任 陳山枝:
車聯網是通信、汽車、交通間跨領域、跨學科的交叉融合創新技術,是實現智慧交通、智能駕駛和自動駕駛的關鍵技術。車聯網的英文專業詞是V2X,是Vehicle to everything的縮寫,主要包括V2V(車對車)、V2P(車對弱勢交通參與者)、V2I(車對交通基礎設施)、V2N(車對網絡和雲)間的通信。簡而言之,V2X車聯網就是利用無線通信技術,將道路上行駛的車輛、行人、交通基礎設施、雲連接在一起的技術和服務, 我國主導的蜂窩車聯網(C-V2X),即Cellular Vehicle-to-Everything,是我們團隊聯合友商在3PGP制定的車聯網國際標准。目前,我們經常提到的“聰明的車、智慧的路、協同的雲”,即基於C-V2X車聯網的車路雲協同,是車聯網的具體應用,目標是實現智能網聯汽車。聰明的車,就是車要智能起來。智慧的路,即路側通過部署感知設備、信控信號數字化等,使道路變得智慧起來。協同的雲,需要有交通管理、地圖導航服務、智能駕駛服務等。車聯網和“車路雲一體化”的目的都是為了實現行駛安全,提升交通效率,實現綠色節能。
主持人 衛馨:
車聯網目前有哪些應用場景?
西安建筑科技大學校長、長安大學教授 趙祥模:
車聯網/車路雲一體化的核心,是基於“靈活可靠的通信網絡”實現“聰明的車”、“智慧的路”與“高效的雲”可靠集成,通過“智能車載、智能路側、智能雲控”的自適應交互耦合,完成交通系統的“全要素感知、多維度信息交互、多層級風險預警與實時決策控制”的功能,讓車輛和道路“看得更清楚、聽得更明白、決策更合理、管控更精確”,從而全面提升道路交通安全、效率和用戶體驗。
車聯網的應用場景非常豐富。從應用主體出發,在“車-路-雲”不同層面有不同的應用場景:在車載應用層面,可以通過車聯網與車路雲一體化的自主/協同感知,來提升駕駛人和智能網聯汽車的決策水平和運行控制能力,並為車輛提供多樣化的交通安全、運行效率與出行服務支撐﹔在路側應用層面,可以通過不同設備的異構融合,實現相應能力下的道路交通要素與運行態勢感知、信息發布和交通協同管控等功能﹔在雲端層面,可以通過實時獲取的多源信息,解析不同層次交通流和路網運行規律,實現“交通網絡—道路路段—關鍵節點”之間的多層級優化,提升整體交通系統的運行效率。從應用目的出發,其應用場景將更加細化,更接近於功能層面。比如:面向交通安全的盲區協同感知、交通事件提醒、合流區並道提醒、異常物體識別與發布、全向碰撞預警等﹔面向運行效率的交通態勢分析與路徑協同規劃、車道級交通運行管控、干線物流隊列運行、個性化駕駛行為誘導﹔以及面向服務類的全程伴隨式信息服務、電動車輛智能充電規劃與路徑誘導等。總之,車聯網/車路雲一體化實際上為未來新一代道路交通系統提供了具有高精度感知、高可靠交互、高效率協同特性的關鍵信息基礎設施和核心底層系統。基於該系統,可開發的相關應用並不局限於上述場景和道路交通領域,未來還將進一步向交能融合、智慧城市和區域綜合治理等領域拓展,將成為未來交通系統和城市發展的重要基礎設施,為我們的生活帶來更多便利和創新發展的可能。
主持人 衛馨:
目前車聯網/車路雲一體化產業鏈情況如何?能否介紹一下
中國信科集團副總經理、總工程師、移動通信及車聯網國家工程研究中心主任 陳山枝:
C-V2X車聯網發展得到了國家政策的支持, 一、在技術標准方面,我國在2018年給LTE-V2X分配頻譜,美國在2020年也給C-V2X分配頻譜。 韓國也確定了LTE-V2X為韓國車聯網的技術。我國汽車、交通、通信、交通管理四個全國標准化技術委員會簽署協議加強C-V2X標准合作,在C-V2X車聯網標准的基礎上,制定了有關智能網聯汽車和智慧交通的應用標准,確保跨區域、跨車企的互聯互通發展。
二、在產業鏈建設方面,我國已形成C-V2X芯片/模組、車載終端OBU、路側設備RSU、測試儀表、測試認証、安全認証、運營服務等完整的產業鏈生態。
三、在產業生態發展方面,我國已建設17個國家級測試示范區、7個車聯網國家級先導區、16個雙智城市、和正在建設的20個車路雲一體化試點城市。在推進C-V2X前裝上車層面,我國已有十幾家車企發布了二十多款C-V2X前裝量產車型,近日,寶馬宣布全新BMW 5系明年1月起也將搭載C-V2X技術。目前中國新車碰撞評價規程C-NCAP也已率先導入C-V2X技術,實現主動安全,推動C-V2X車端應用,這對全球NCAP體系也產生了重要影響。
今年,中國五部委發布的"車路雲一體化"20個應用試點城市,也是2024年車聯網發展的重要抓手。
主持人 衛馨:
剛才您也提到智能網聯汽車也是車聯網和車路雲一體化的重要應用,您能談一下為何要選擇智能網聯路線,比單車智能有何優勢?
西安建筑科技大學校長、長安大學教授 趙祥模:
相較於單車智能,智能網聯能夠通過車聯網形成更廣泛的互聯互通與多級協同,在車輛感知、安全決策、控制效能、群體優化等方面全面提升智能車輛與交通系統的能力。
例如:在感知方面,智能網聯通過車輛與路側多傳感器之間的跨域協同實現超視距感知,可以對下游數公裡范圍內交通事件與交通狀態變化進行提前感知和響應,從而賦予智能車輛和道路准全天候的通行能力。在安全性方面,智能網聯技術能夠提供更全面的潛在交通威脅信息,當前方車輛發生緊急制動時,后方受影響區域的所有智能網聯車輛將立刻通過車車通信獲得警報信息,從而進行提前減速或自動避讓,有效降低事故發生率。在決策合理性方面,智能網聯技術可通過共享彼此的運行狀態和期望軌跡等數據,進行協同決策,從而避免類似某些單車智能車輛在城市示范運行中出現的,由於同步讓行而造成的無信號交叉口擁堵現象。在系統整體運行效率方面,車車、車路之間的協同決策技術,將大幅提升信號交叉口、高速公路/快速路匝道與交織區的管控能力,通過優化車流,減少交通擁堵和等待時間,全面提升交通效率。由此可見,智能網聯技術在應對復雜多變場景時所帶來的巨大效能提升。
針對當前自動駕駛的“單車智能”和“網聯智能”兩條技術路線,我認為二者並不矛盾,最終將殊途同歸、相互補充、融為一體,形成完整的新一代道路交通系統技術體系。鑒於我國交通需求十分巨大和復雜多變的交通場景,選用“網聯智能”技術路線,有利於充分發揮我國的制度優勢和基礎設施建設優勢,盡早形成具有我國特色的智能車輛和智慧交通發展路徑。
主持人 衛馨:
5.剛才回答中提到我國主導的C-V2X車聯網技術是車聯網的關鍵技術,這個技術解決了什麼問題?在車路雲一體化中起什麼作用?
中國信科集團副總經理、總工程師、移動通信及車聯網國家工程研究中心主任 陳山枝:
單車感知主要依靠視頻、雷達等技術手段,存在視距感知局限性,包括看不見、看不清、看不遠的問題,C-V2X車聯網技術可以解決上述問題。讓汽車具有超視距感知能力,相當於給汽車裝了順風耳和千裡眼。
比如之前發生的梅大高速事故,因為黑天看不清,一輛接一輛車都掉進了坑裡,如果有了C-V2X技術,第一輛車掉下去以后,后面的車都同時收到前車事故的消息,這樣就能有效避免次生事故。
在比如鬼探頭,公交遮擋,容易導致旁邊的車看不見側面的行人和車輛,容易發生交通事故,如果運用車聯網技術,通過路側的RSU的上帝視角可以及時發現往來行人和車輛,把相關信息給到車,即便有公交遮擋,車輛也能感知到周邊事務,這樣可以避免鬼探頭事故發生。
連環撞車和二次事故是高速公路常見,且會引發嚴重后果,通過C-V2X實現車車間的實時通信,第一輛車發生故障就會第一時間通知后面的同一車道的所有車輛,后面的每一輛車都採取一定的剎車措施,就會避免連環撞車和二次事故。
C-V2X車聯網技術既支持長距離信息服務,又支持短距離直通通信,也是智能網聯汽車“車路雲一體化”的核心技術之一。“車路雲一體化”試點明確要求試點區實現域5G+C-V2X網絡全覆蓋,通過與路邊信號機(紅綠燈)改造,C-V2X RSU直接聯網率達到90%以上。通過5G+C-V2X車聯網來連接“聰明的車+智慧的路+協同的雲”。這不僅可以與單車智能互相補充,支撐車輛獲得比單車感知更多的信息,因此車聯網技術是有助於推動協同感知、協同決策、協同控制,促進智能駕駛技術創新和應用。
主持人 衛馨:
我國是交通大國,車路雲一體化試點的建設,對我國交通帶來什麼影響?
西安建筑科技大學校長、長安大學教授 趙祥模:
本次“車路雲一體化”試點是我國經過多年車聯網、車路協同、智能網聯車等技術發展后的一次綜合性、集群性的規模化試點推廣,將充分融合前期自動駕駛測試區、車聯網先導區、“雙智”城市試點等試點工作的建設基礎,推動相關技術的體系化應用。我認為,本次試點將在應用規模、系統聯動和產業升級等方面為我國道路交通智能化帶來積極影響。
首先,本次試點進一步擴大了試點范圍,通過推動城市級道路智能基礎設施建設,持續提升車路雲一體化系統的覆蓋率。這些規模化的新型信息基礎設施,將原有點狀或片狀的示范道路、小型示范區連接並擴展成面狀的示范城市全域交通環境,從而實現更大規模、更廣范圍的應用實踐。通過試點建設,能夠全面提升整個區域的交通安全、通行效率、節能環保、便捷出行能力。
其次,本次試點將在全系統的協同與聯動方面帶來積極的變化。本次試點強調車、路、雲、網等各環節的協同發展,突出一體化系統帶來的綜合效能提升,從應用場景上融合了自動駕駛、路側協同管控、雲端態勢辨識與決策等多樣化功能,打破原有系統間的“碎片化-煙囪式”部署,構建交通體系中的“車-路-雲-網-環”全要素互聯互通能力。
最后,本次試點將有力推動我國道路交通產業的全面升級。以車路雲一體化為代表的新型道路基礎設施發展,除了傳統的道路基礎設施建設外,還涉及傳感器、通信設備、芯片、雲計算、物聯網、軟件開發等諸多產業,可帶來萬億級的產業發展規模,並通過新興技術研發和產業發展全面提升我國的科技競爭能力,打造新質生產力。這也符合交通運輸行業“一頭連著生產,一頭連著消費,一行帶百業”的實際狀態。
主持人 衛馨:
車路雲一體化試點城市建設目標達成后,能給老百姓生活帶來什麼好處?
西安建筑科技大學校長、長安大學教授 趙祥模:
在前些年的車聯網、車路協同、智能網聯汽車技術發展中,確實存在著大眾體驗感不夠明顯的問題,其中很重要的原因就是因為示范呈點狀、線狀建設,能夠接入系統的運載工具平台數量又不足,老百姓能夠體驗的機會有限,從而導致獲得感不夠明顯。
車路雲一體化試點城市的建設恰恰就是為了解決這一問題。通過規模化的新型智能基礎設施建設與新型智能運載工具的應用,擴大新興技術的市場滲透率,提升老百姓的體驗機會,增強老百姓的出行體驗,滿足公眾日益增長的高質量移動出行和商用車輛的高效作業需求。
車路雲一體化試點城市建設目標完成后,我認為對我們老百姓的生活會帶來顯著的影響。在交通安全方面,智能網聯車輛可以實時獲取周圍的交通狀況和潛在危險信息,提前採取預防措施。例如,前方有緊急剎車、惡劣天氣或交通事故時,車輛會收到警報並自動調整行駛速度,從而大大減少由於司機疲勞駕駛和誤操作造成的交通事故,目前這類事故佔比高達80%。在出行效率方面,車路雲一體化可通過先進的智能交通管控系統,實時自動優化信號燈調控、引導車輛分流,實現車道級精細管控,避免交通堵塞。這樣,老百姓的日常出行將更順暢,早晚高峰通勤時間將有較為顯著的縮減。在環境保護方面,由於交通擁堵和出行時間的降低,車輛長時間空轉所產生的尾氣排放將明顯減少﹔所提供的電動車行程規劃與充電誘導能力提升將進一步推動新能源汽車的普及,從而改善城市的環境質量。另外,車路雲一體化還將進一步拓展至城市生活的點點滴滴,通過與智慧城市系統的對接,全面提升城市的綜合服務、治理和應急響應能力,改善老百姓的生活品質。
主持人 衛馨:
目前在推進車聯網產業和車路雲一體化試點過程中,有哪些主要挑戰?克服這些挑戰有何建議?
中國信科集團副總經理、總工程師、移動通信及車聯網國家工程研究中心主任 陳山枝:
主要問題:C-V2X路側設備覆蓋率和車載終端滲透率,這兩率不高的問題,如果達不到一定規模,老百姓沒有獲得感。特別是一個城市要在所有交通路口建設C-V2X路側設備,同時出台政策鼓勵車企前裝C-V2X終端,運營車輛后裝C-V2X終端。車載終端滲透率要能達到20%左右,市場就能快速啟動。因此我建議是政府有形的手、市場無形的手,要前后銜接,前期政府要出台政策推動。
舉例,移動通信從2G到3G,再從3G到4G,發展過程中就有類似經驗。一是網絡要適度超前建設,二是發展初期要全力提高手機終端的滲透率,如從2G到3G時和3G到4G,我國運營商是充話費送手機的促銷手段,但到新手機的滲透率達到20%左右,運營商就不再促銷了。
另外還有解決此過程中,C-V2X建設和車路雲一體發展中,重建設輕運營的問題。我有幾個建議:
首先,希望獲批的試點城市能按照申報計劃,切實推動C-V2X車聯網試點城市的全域覆蓋,構建完善穩定的車路雲服務能力﹔
第二,希望車企使用C-V2X功能,真正提升C-V2X車端搭載率,包括汽車前裝和運營車輛的后裝﹔
第三,希望建設后還要有運營,也希望各地能真正探索特色場景,應用創新,好的應用可以推廣到各地使用。
第四,新技術都需要一段時間的培養,分階段、分場景實施車路雲一體化,確保互連互通,但實施時不可能一蹴而成,需要根據應用需求和技術發展不斷迭代完善。
主持人 衛馨:
最后,請2位專家分別給出發展產業的建議/寄語。
中國信科集團副總經理、總工程師、移動通信及車聯網國家工程研究中心主任 陳山枝:
基於5G和C-V2X的“聰明的車+智慧的路+協同的雲”的車路雲協同發展模式,創新驅動發展智能網聯汽車和智能交通新模式。
新能源汽車在“上半場”競爭中,中國優勢明顯,希望在“智能網聯汽車”的下半場,我國通過5G+C-V2X車聯網加持下,繼續保持競爭優勢,另外,培育智慧路網運營商、出行服務提供商等新業態、新商業模式,打造數字經濟和智慧城市新優勢。
西安建筑科技大學校長、長安大學教授 趙祥模:
縱觀近現代科技發展史,任何一項顛覆性技術突破都不是一蹴而就的。我認為,未來車路雲一體化的規模化應用,還需考慮以下幾個要點。
首先,需要構建一個統一且開放的技術架構。雲計算、大數據、智能網聯等技術的發展,為車路雲一體化技術帶來了很好的發展機遇,使我們在車輛高精度定位、泛在信息服務和車路實時信息交互等方面,都有了更加可靠的技術保証,但針對這些技術的整合集成,如果沒有一個統一標准的技術架構,會影響和制約整體技術體系的發展。我們支持技術架構的百花齊放,但需要在試點的探索中保持足夠的統一性,從而為全國一盤棋的總體建設奠定基礎。
其次,車路雲一體化技術需要建立一個嚴密的測試技術體系。車路雲一體化涉及到智能車載、智能路側、雲控平台、車路信息交互等方方面面,任何一個環節發生故障,都會帶來安全隱患,並影響消費者的信心。近年來,一些企業的自動駕駛車輛多次發生各類事故,導致自動駕駛技術商業化進程幾經波折。因此,必須通過建立嚴密的測試技術體系,提前發現車路雲一體化技術演進與迭代中的“潛在故障”,才能為其大規模應用保駕護航。
最后,希望政策與大眾輿論對車路雲一體化技術要有包容、開放和可持續的態度。車路雲一體化技術涉及到車載終端、路側感知決策、邊緣計算、雲控平台等多個子系統的開發和商業化部署,任何政策調整或輿論風向變化都可能會對企業前期大量的研發投入帶來風險。不確定性的產業政策會降低相關企業的投資意願,使他們長期持觀望態度,自然而然就會限制相關技術的進一步演進。
在車路雲一體化方面,我國具有天然的制度優勢和基礎設施建設優勢。基於“政令統一”的制度優勢,我們通過“集中力量辦大事”的途徑,建立起統一的技術架構、標准體系和開放、可持續的產業政策,持續開展以本次示范城市為代表的大規模示范應用,將有可能實現相關技術的快速迭代、演化,攻克重大難題,構建起未來新一代道路交通系統的“中國范式”。