当前,车路云一体化发展正逐渐成为智能交通领域的重点方向。在政策引领和市场驱动双重作用下,我国智能网联汽车基础设施加速完善,车路云一体化发展呈现积极成果,为智能交通的转型升级注入强劲动力。
本期节目,西安建筑科技大学校长、长安大学教授、国际车联网与智能汽车测试技术创新联盟理事长赵祥模与中国信科集团副总经理、总工程师、移动通信及车联网国家工程研究中心主任陈山枝做客《人民会客厅》,深入探讨车路云一体化、车联网产业发展相关话题。
当前,车路云一体化发展正逐渐成为智能交通领域的重点方向。在政策引领和市场驱动双重作用下,我国智能网联汽车基础设施加速完善,车路云一体化发展呈现积极成果,为智能交通的转型升级注入强劲动力。
近日,西安建筑科技大学校长、长安大学教授、国际车联网与智能汽车测试技术创新联盟理事长赵祥模与中国信科集团副总经理、总工程师、移动通信及车联网国家工程研究中心主任陈山枝做客《人民会客厅》,就车路云一体化发展相关话题进行了深入解读。
两位专家认为,车路云一体化凭借其整合车辆、道路设施与云端服务的协同模式,以及车联网技术所构建的互联互通基础,正为交通行业的智能化升级开辟广阔前景。
车联网,也就是V2X(Vehicle to Everything)技术,是实现智慧交通、智能驾驶和自动驾驶的关键。陈山枝介绍,车联网通过无线通信技术,能够连接车辆、行人、交通基础设施和云端,实现信息的实时共享和交互,从而提高交通安全、运行效率和个性化服务。
什么是车联网和“车路云一体化”? 陈山枝介绍,V2X(车对外界的信息交换)车联网就是利用无线通信技术,将道路上行驶的车辆、行人以及交通基础设施云连接在一起的技术和服务。赵祥模认为,将智能车辆、路侧基础设施、云计算、车联网、大数据等技术整合在一起,形成完整覆盖“车-路-云-网-环”的巨型公共服务体系就是车路云一体化。
C-V2X车联网技术促进智能驾驶技术创新和应用。陈山枝提出,车联网技术让汽车具有超视距感知能力,相当于给汽车装了“顺风耳”和“千里眼”,能够帮助避免交通事故的发生。通过连接“聪明的车+智慧的路+协同的云”,助力推动协同感知、协同决策、协同控制,促进智能驾驶技术创新和应用。
智能驾驶满足公众日益增长的高质量出行需求。赵祥模认为,车路云一体化试点城市建设目标完成后将大大增强公众出行体验。首先,可实时获取周围的交通状况和潜在危险信息,保障交通安全;其次,可通过先进的智能交通管控系统,提高出行效率;第三,将进一步推动新能源汽车普及,改善城市环境质量。此外,车路云一体化建设可与智慧城市系统对接,全面提升城市的综合服务、治理和应急响应能力。
主持人 卫馨:
观众朋友们大家好,欢迎收看今天的人民会客厅,我是主持人卫馨,我国《第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出:“积极稳妥发展车联网。”工业和信息化部在2018年就发布了《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,并从2019年起,工业和信息化部就先后支持创建了江苏(无锡)、天津(西青)、湖南(长沙)、重庆(两江新区)等7个国家级车联网先导区。
今年1月17日工信部联合交通部、自然资源部等五部门发布了《关于开展智能网联汽车“车路云一体化”应用试点工作的通知》(以下简称《通知》),7月3日,“车路云一体化”首批试点城市名单正式公布,北京、上海、重庆、武汉等20个城市(联合体)入选,标志着“车路云一体化”进入规模化落地发展的新阶段,其中C-V2X车联网技术是车联网、车路云一体化试点的关键技术。
今天节目中我们邀请两位嘉宾来为我们做交流,他们分别是中国信息通信科技集团有限公司副总经理、总工程师、移动通信及车联网国家工程研究中心主任 陈山枝、西安建筑科技大学校长、长安大学教授、国际车联网与智能汽车测试技术创新联盟 理事长 赵祥模。
刚才我们在介绍里看到了我国车路云一体化以及智能网联汽车发展情况,这里面出现了很多新名词,可能很多观众不太了解,请陈总先解释一下,首先什么是车联网?什么是“车路云一体化”?
中国信科集团副总经理、总工程师、移动通信及车联网国家工程研究中心主任 陈山枝:
车联网是通信、汽车、交通间跨领域、跨学科的交叉融合创新技术,是实现智慧交通、智能驾驶和自动驾驶的关键技术。车联网的英文专业词是V2X,是Vehicle to everything的缩写,主要包括V2V(车对车)、V2P(车对弱势交通参与者)、V2I(车对交通基础设施)、V2N(车对网络和云)间的通信。简而言之,V2X车联网就是利用无线通信技术,将道路上行驶的车辆、行人、交通基础设施、云连接在一起的技术和服务, 我国主导的蜂窝车联网(C-V2X),即Cellular Vehicle-to-Everything,是我们团队联合友商在3PGP制定的车联网国际标准。目前,我们经常提到的“聪明的车、智慧的路、协同的云”,即基于C-V2X车联网的车路云协同,是车联网的具体应用,目标是实现智能网联汽车。聪明的车,就是车要智能起来。智慧的路,即路侧通过部署感知设备、信控信号数字化等,使道路变得智慧起来。协同的云,需要有交通管理、地图导航服务、智能驾驶服务等。车联网和“车路云一体化”的目的都是为了实现行驶安全,提升交通效率,实现绿色节能。
主持人 卫馨:
车联网目前有哪些应用场景?
西安建筑科技大学校长、长安大学教授 赵祥模:
车联网/车路云一体化的核心,是基于“灵活可靠的通信网络”实现“聪明的车”、“智慧的路”与“高效的云”可靠集成,通过“智能车载、智能路侧、智能云控”的自适应交互耦合,完成交通系统的“全要素感知、多维度信息交互、多层级风险预警与实时决策控制”的功能,让车辆和道路“看得更清楚、听得更明白、决策更合理、管控更精确”,从而全面提升道路交通安全、效率和用户体验。
车联网的应用场景非常丰富。从应用主体出发,在“车-路-云”不同层面有不同的应用场景:在车载应用层面,可以通过车联网与车路云一体化的自主/协同感知,来提升驾驶人和智能网联汽车的决策水平和运行控制能力,并为车辆提供多样化的交通安全、运行效率与出行服务支撑;在路侧应用层面,可以通过不同设备的异构融合,实现相应能力下的道路交通要素与运行态势感知、信息发布和交通协同管控等功能;在云端层面,可以通过实时获取的多源信息,解析不同层次交通流和路网运行规律,实现“交通网络—道路路段—关键节点”之间的多层级优化,提升整体交通系统的运行效率。从应用目的出发,其应用场景将更加细化,更接近于功能层面。比如:面向交通安全的盲区协同感知、交通事件提醒、合流区并道提醒、异常物体识别与发布、全向碰撞预警等;面向运行效率的交通态势分析与路径协同规划、车道级交通运行管控、干线物流队列运行、个性化驾驶行为诱导;以及面向服务类的全程伴随式信息服务、电动车辆智能充电规划与路径诱导等。总之,车联网/车路云一体化实际上为未来新一代道路交通系统提供了具有高精度感知、高可靠交互、高效率协同特性的关键信息基础设施和核心底层系统。基于该系统,可开发的相关应用并不局限于上述场景和道路交通领域,未来还将进一步向交能融合、智慧城市和区域综合治理等领域拓展,将成为未来交通系统和城市发展的重要基础设施,为我们的生活带来更多便利和创新发展的可能。
主持人 卫馨:
目前车联网/车路云一体化产业链情况如何?能否介绍一下
中国信科集团副总经理、总工程师、移动通信及车联网国家工程研究中心主任 陈山枝:
C-V2X车联网发展得到了国家政策的支持, 一、在技术标准方面,我国在2018年给LTE-V2X分配频谱,美国在2020年也给C-V2X分配频谱。 韩国也确定了LTE-V2X为韩国车联网的技术。我国汽车、交通、通信、交通管理四个全国标准化技术委员会签署协议加强C-V2X标准合作,在C-V2X车联网标准的基础上,制定了有关智能网联汽车和智慧交通的应用标准,确保跨区域、跨车企的互联互通发展。
二、在产业链建设方面,我国已形成C-V2X芯片/模组、车载终端OBU、路侧设备RSU、测试仪表、测试认证、安全认证、运营服务等完整的产业链生态。
三、在产业生态发展方面,我国已建设17个国家级测试示范区、7个车联网国家级先导区、16个双智城市、和正在建设的20个车路云一体化试点城市。在推进C-V2X前装上车层面,我国已有十几家车企发布了二十多款C-V2X前装量产车型,近日,宝马宣布全新BMW 5系明年1月起也将搭载C-V2X技术。目前中国新车碰撞评价规程C-NCAP也已率先导入C-V2X技术,实现主动安全,推动C-V2X车端应用,这对全球NCAP体系也产生了重要影响。
今年,中国五部委发布的"车路云一体化"20个应用试点城市,也是2024年车联网发展的重要抓手。
主持人 卫馨:
刚才您也提到智能网联汽车也是车联网和车路云一体化的重要应用,您能谈一下为何要选择智能网联路线,比单车智能有何优势?
西安建筑科技大学校长、长安大学教授 赵祥模:
相较于单车智能,智能网联能够通过车联网形成更广泛的互联互通与多级协同,在车辆感知、安全决策、控制效能、群体优化等方面全面提升智能车辆与交通系统的能力。
例如:在感知方面,智能网联通过车辆与路侧多传感器之间的跨域协同实现超视距感知,可以对下游数公里范围内交通事件与交通状态变化进行提前感知和响应,从而赋予智能车辆和道路准全天候的通行能力。在安全性方面,智能网联技术能够提供更全面的潜在交通威胁信息,当前方车辆发生紧急制动时,后方受影响区域的所有智能网联车辆将立刻通过车车通信获得警报信息,从而进行提前减速或自动避让,有效降低事故发生率。在决策合理性方面,智能网联技术可通过共享彼此的运行状态和期望轨迹等数据,进行协同决策,从而避免类似某些单车智能车辆在城市示范运行中出现的,由于同步让行而造成的无信号交叉口拥堵现象。在系统整体运行效率方面,车车、车路之间的协同决策技术,将大幅提升信号交叉口、高速公路/快速路匝道与交织区的管控能力,通过优化车流,减少交通拥堵和等待时间,全面提升交通效率。由此可见,智能网联技术在应对复杂多变场景时所带来的巨大效能提升。
针对当前自动驾驶的“单车智能”和“网联智能”两条技术路线,我认为二者并不矛盾,最终将殊途同归、相互补充、融为一体,形成完整的新一代道路交通系统技术体系。鉴于我国交通需求十分巨大和复杂多变的交通场景,选用“网联智能”技术路线,有利于充分发挥我国的制度优势和基础设施建设优势,尽早形成具有我国特色的智能车辆和智慧交通发展路径。
主持人 卫馨:
5.刚才回答中提到我国主导的C-V2X车联网技术是车联网的关键技术,这个技术解决了什么问题?在车路云一体化中起什么作用?
中国信科集团副总经理、总工程师、移动通信及车联网国家工程研究中心主任 陈山枝:
单车感知主要依靠视频、雷达等技术手段,存在视距感知局限性,包括看不见、看不清、看不远的问题,C-V2X车联网技术可以解决上述问题。让汽车具有超视距感知能力,相当于给汽车装了顺风耳和千里眼。
比如之前发生的梅大高速事故,因为黑天看不清,一辆接一辆车都掉进了坑里,如果有了C-V2X技术,第一辆车掉下去以后,后面的车都同时收到前车事故的消息,这样就能有效避免次生事故。
在比如鬼探头,公交遮挡,容易导致旁边的车看不见侧面的行人和车辆,容易发生交通事故,如果运用车联网技术,通过路侧的RSU的上帝视角可以及时发现往来行人和车辆,把相关信息给到车,即便有公交遮挡,车辆也能感知到周边事务,这样可以避免鬼探头事故发生。
连环撞车和二次事故是高速公路常见,且会引发严重后果,通过C-V2X实现车车间的实时通信,第一辆车发生故障就会第一时间通知后面的同一车道的所有车辆,后面的每一辆车都采取一定的刹车措施,就会避免连环撞车和二次事故。
C-V2X车联网技术既支持长距离信息服务,又支持短距离直通通信,也是智能网联汽车“车路云一体化”的核心技术之一。“车路云一体化”试点明确要求试点区实现域5G+C-V2X网络全覆盖,通过与路边信号机(红绿灯)改造,C-V2X RSU直接联网率达到90%以上。通过5G+C-V2X车联网来连接“聪明的车+智慧的路+协同的云”。这不仅可以与单车智能互相补充,支撑车辆获得比单车感知更多的信息,因此车联网技术是有助于推动协同感知、协同决策、协同控制,促进智能驾驶技术创新和应用。
主持人 卫馨:
我国是交通大国,车路云一体化试点的建设,对我国交通带来什么影响?
西安建筑科技大学校长、长安大学教授 赵祥模:
本次“车路云一体化”试点是我国经过多年车联网、车路协同、智能网联车等技术发展后的一次综合性、集群性的规模化试点推广,将充分融合前期自动驾驶测试区、车联网先导区、“双智”城市试点等试点工作的建设基础,推动相关技术的体系化应用。我认为,本次试点将在应用规模、系统联动和产业升级等方面为我国道路交通智能化带来积极影响。
首先,本次试点进一步扩大了试点范围,通过推动城市级道路智能基础设施建设,持续提升车路云一体化系统的覆盖率。这些规模化的新型信息基础设施,将原有点状或片状的示范道路、小型示范区连接并扩展成面状的示范城市全域交通环境,从而实现更大规模、更广范围的应用实践。通过试点建设,能够全面提升整个区域的交通安全、通行效率、节能环保、便捷出行能力。
其次,本次试点将在全系统的协同与联动方面带来积极的变化。本次试点强调车、路、云、网等各环节的协同发展,突出一体化系统带来的综合效能提升,从应用场景上融合了自动驾驶、路侧协同管控、云端态势辨识与决策等多样化功能,打破原有系统间的“碎片化-烟囱式”部署,构建交通体系中的“车-路-云-网-环”全要素互联互通能力。
最后,本次试点将有力推动我国道路交通产业的全面升级。以车路云一体化为代表的新型道路基础设施发展,除了传统的道路基础设施建设外,还涉及传感器、通信设备、芯片、云计算、物联网、软件开发等诸多产业,可带来万亿级的产业发展规模,并通过新兴技术研发和产业发展全面提升我国的科技竞争能力,打造新质生产力。这也符合交通运输行业“一头连着生产,一头连着消费,一行带百业”的实际状态。
主持人 卫馨:
车路云一体化试点城市建设目标达成后,能给老百姓生活带来什么好处?
西安建筑科技大学校长、长安大学教授 赵祥模:
在前些年的车联网、车路协同、智能网联汽车技术发展中,确实存在着大众体验感不够明显的问题,其中很重要的原因就是因为示范呈点状、线状建设,能够接入系统的运载工具平台数量又不足,老百姓能够体验的机会有限,从而导致获得感不够明显。
车路云一体化试点城市的建设恰恰就是为了解决这一问题。通过规模化的新型智能基础设施建设与新型智能运载工具的应用,扩大新兴技术的市场渗透率,提升老百姓的体验机会,增强老百姓的出行体验,满足公众日益增长的高质量移动出行和商用车辆的高效作业需求。
车路云一体化试点城市建设目标完成后,我认为对我们老百姓的生活会带来显著的影响。在交通安全方面,智能网联车辆可以实时获取周围的交通状况和潜在危险信息,提前采取预防措施。例如,前方有紧急刹车、恶劣天气或交通事故时,车辆会收到警报并自动调整行驶速度,从而大大减少由于司机疲劳驾驶和误操作造成的交通事故,目前这类事故占比高达80%。在出行效率方面,车路云一体化可通过先进的智能交通管控系统,实时自动优化信号灯调控、引导车辆分流,实现车道级精细管控,避免交通堵塞。这样,老百姓的日常出行将更顺畅,早晚高峰通勤时间将有较为显著的缩减。在环境保护方面,由于交通拥堵和出行时间的降低,车辆长时间空转所产生的尾气排放将明显减少;所提供的电动车行程规划与充电诱导能力提升将进一步推动新能源汽车的普及,从而改善城市的环境质量。另外,车路云一体化还将进一步拓展至城市生活的点点滴滴,通过与智慧城市系统的对接,全面提升城市的综合服务、治理和应急响应能力,改善老百姓的生活品质。
主持人 卫馨:
目前在推进车联网产业和车路云一体化试点过程中,有哪些主要挑战?克服这些挑战有何建议?
中国信科集团副总经理、总工程师、移动通信及车联网国家工程研究中心主任 陈山枝:
主要问题:C-V2X路侧设备覆盖率和车载终端渗透率,这两率不高的问题,如果达不到一定规模,老百姓没有获得感。特别是一个城市要在所有交通路口建设C-V2X路侧设备,同时出台政策鼓励车企前装C-V2X终端,运营车辆后装C-V2X终端。车载终端渗透率要能达到20%左右,市场就能快速启动。因此我建议是政府有形的手、市场无形的手,要前后衔接,前期政府要出台政策推动。
举例,移动通信从2G到3G,再从3G到4G,发展过程中就有类似经验。一是网络要适度超前建设,二是发展初期要全力提高手机终端的渗透率,如从2G到3G时和3G到4G,我国运营商是充话费送手机的促销手段,但到新手机的渗透率达到20%左右,运营商就不再促销了。
另外还有解决此过程中,C-V2X建设和车路云一体发展中,重建设轻运营的问题。我有几个建议:
首先,希望获批的试点城市能按照申报计划,切实推动C-V2X车联网试点城市的全域覆盖,构建完善稳定的车路云服务能力;
第二,希望车企使用C-V2X功能,真正提升C-V2X车端搭载率,包括汽车前装和运营车辆的后装;
第三,希望建设后还要有运营,也希望各地能真正探索特色场景,应用创新,好的应用可以推广到各地使用。
第四,新技术都需要一段时间的培养,分阶段、分场景实施车路云一体化,确保互连互通,但实施时不可能一蹴而成,需要根据应用需求和技术发展不断迭代完善。
主持人 卫馨:
最后,请2位专家分别给出发展产业的建议/寄语。
中国信科集团副总经理、总工程师、移动通信及车联网国家工程研究中心主任 陈山枝:
基于5G和C-V2X的“聪明的车+智慧的路+协同的云”的车路云协同发展模式,创新驱动发展智能网联汽车和智能交通新模式。
新能源汽车在“上半场”竞争中,中国优势明显,希望在“智能网联汽车”的下半场,我国通过5G+C-V2X车联网加持下,继续保持竞争优势,另外,培育智慧路网运营商、出行服务提供商等新业态、新商业模式,打造数字经济和智慧城市新优势。
西安建筑科技大学校长、长安大学教授 赵祥模:
纵观近现代科技发展史,任何一项颠覆性技术突破都不是一蹴而就的。我认为,未来车路云一体化的规模化应用,还需考虑以下几个要点。
首先,需要构建一个统一且开放的技术架构。云计算、大数据、智能网联等技术的发展,为车路云一体化技术带来了很好的发展机遇,使我们在车辆高精度定位、泛在信息服务和车路实时信息交互等方面,都有了更加可靠的技术保证,但针对这些技术的整合集成,如果没有一个统一标准的技术架构,会影响和制约整体技术体系的发展。我们支持技术架构的百花齐放,但需要在试点的探索中保持足够的统一性,从而为全国一盘棋的总体建设奠定基础。
其次,车路云一体化技术需要建立一个严密的测试技术体系。车路云一体化涉及到智能车载、智能路侧、云控平台、车路信息交互等方方面面,任何一个环节发生故障,都会带来安全隐患,并影响消费者的信心。近年来,一些企业的自动驾驶车辆多次发生各类事故,导致自动驾驶技术商业化进程几经波折。因此,必须通过建立严密的测试技术体系,提前发现车路云一体化技术演进与迭代中的“潜在故障”,才能为其大规模应用保驾护航。
最后,希望政策与大众舆论对车路云一体化技术要有包容、开放和可持续的态度。车路云一体化技术涉及到车载终端、路侧感知决策、边缘计算、云控平台等多个子系统的开发和商业化部署,任何政策调整或舆论风向变化都可能会对企业前期大量的研发投入带来风险。不确定性的产业政策会降低相关企业的投资意愿,使他们长期持观望态度,自然而然就会限制相关技术的进一步演进。
在车路云一体化方面,我国具有天然的制度优势和基础设施建设优势。基于“政令统一”的制度优势,我们通过“集中力量办大事”的途径,建立起统一的技术架构、标准体系和开放、可持续的产业政策,持续开展以本次示范城市为代表的大规模示范应用,将有可能实现相关技术的快速迭代、演化,攻克重大难题,构建起未来新一代道路交通系统的“中国范式”。