中国信科陈山枝:C-V2X车联网及车路云协同进展及建议
2024-03-31 15:57:46

 近日,在中国电动汽车百人会组织的车路城融合论坛上,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博士围绕“巩固和扩大新能源汽车发展优势”议题,发表了“C-V2X车联网及车路云协同进展及建议”的主题演讲。

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陈山枝博士表示随着新能源汽车向智能网联新能源汽车推进,车联网成为支撑智能网联汽车实现的必经之路他提到,目前车联网发展正在进入快车道,正处于2.0阶段,主要目标是赋能提高智能驾驶水平,提升行驶安全、保障人民生命健康,提升交通效率。

对于目前业界存在的两点主要困惑,陈山枝一一在大会上进行了相关澄清,主要包括:1、智能网联汽车、车联网、车路云协同的关系;2、4G/5GC-V2X车联网、卫星通信等多种通信技术间的关系。他还发表了对于促进智能网联汽车创新发展的重要观点指出:1.单车智能是基础和根本,C-V2X车联网是增强技术,二者是互补关系;2.当前车和路的协同感知基础上都是各自自主决策;3.车联网新型基础设施将促进车路城融合发展。

以下为演讲实录(略有删减)

首先跟大家报告一下,车联网是什么?首先车联网包括了:一是车内网,汽车内部通信网络,CAN或车载以太网等等。二是过去几年已经商用的车云网,即Telematics。三是正在推进的车际网(V2X)。

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车联网1.0,Telematics,主要是过去简单的基础车载信息服务则处于车联网2.0阶段即支持L2+智能驾驶辅助阶段,主要目标是提高行使安全、降低交通效率、保证人民健康具体包括安全预警、协同感知、智慧交通等等。未来是支持L5全天候、全场景的无人驾驶,我们认为是车联网3.0阶段

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当前,我国正在大力推进新能源汽车向智能网联新能源汽车过渡产业重大的变革,兼具社会效益经济价值,我们希望快速推进车联网支撑智能网联新能源汽车产业发展,实现我国在全球引领。

2013年5月17日我本人首次在全球率先提出LTE-V2X概念与关键技术,确立了C-V2X的系统架构和技术路线。

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我们经常讲“聪明的车、智慧的路、协同的云”,即基于车联网的车路云协同聪明的车,车智能起来。智慧的路,路侧通过部署感知设备、信控信号数字化,变成智慧的路。协同的云,有交通管理、地图航服务C-V2X车联网包括近程信息交互、远程信息服务。近程信息交互,实现车与车、车与路、车与弱势交通参与者等的通信,有低时延、高可靠的严苛要求,与智能驾驶紧相关。远程信息服务,指V2N,实现交通全局优化和娱乐信息服务,对实时性要求没有那么强,但要求通信覆盖性好,主要与智能座舱相关

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C-V2X车联网发展得到了国家政策的支持,特别是我国“十四五”规划明确提出:积极稳妥发展车联网。针对LTE-V2X/C-V2X发展,国家也出台了系列政策。

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我国C-V2X车联网产业生态已成熟,逐渐形成了包括通信芯片、通信模组车载终端(OBU)、路侧设备(RSU),测试仪表、整车制造、测试认证、高精度定位及地图、安全等的多厂家供货环境,包括在技术验证、互联互通方面,我们全球是走在前面的。

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C-V2X车联网正在支撑车路云的智能网联汽车和智能交通方案落地,实现协同感知、协同决策、协同控制,当前还处在协同感知阶段,未来会走向协同控制阶段。

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C-V2X比较典型的场景应用比如鬼探头问题可以通过网联智能解决,路侧摄像头将相关信息车辆通过I2V避免交通事故。

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另一个是高速连环撞车场景,视频是2022年台州发生严重的连环撞车事件,这无法靠单车智能解决,因为雷达和视频感知距离在200米左右,高速公路场景前车一旦出问题时速100多公里时根本无法避免连环撞车。通过C-V2X车联网我们做了实车测试对比,前车和后车装了网联式ADAS,C-V2X和ADAS融合的域控制器,我们是基于广汽埃安改装的,中间车切出的时候,前车发送给后信息,后车就能及时刹车停住。也想说明一下,我们现在路侧的覆盖率、渗透率确实是个问题,我也想告诉大家,不需要达到100%的渗透率,因为上述案例中,三辆车只需两辆车装的C-V2X功能就能实现。有论文实测分析,约1%网联车可降低14%交通拥堵,交通效率就能改善。

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C-V2X在全球产业竞争中胜出。我国工信部在2018年率先给C-V2X分配频率,美国是在2020年撤销了已分配给DSRC的频段,其中30M给了C-V2X目前C-V2X得到中国、美国两个交通大国的认可,成为全球车联网的唯一标准。

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美国在去年明确了要在全国部署C-V2X,10年时间,到2034年完成C-V2X全国高速公路的100%覆盖,城市十字路口75%覆盖,并制定了C-V2X上车计划。实际上,美国并没有说为了无人驾驶去发展C-V2X,他们更关注的是解决交通事故问题实现网联拯救生命。美国有一个统计数据,大概50%的交通事故发生在十字路口,所以不是说未来L5无人驾驶才需要C-V2X,现在的L2+智能驾驶发展迫切需要C-V2X。

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另外,韩国府去年12月布放弃DSRC技术,采用LTE-V2X作为唯一车联网通信技术。

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针对C-V2X上车部署,我国C-NCAP(中国新车评价规程)明确C-V2X纳入主动安全测试,在全球是首,并且今年7月份要实施,全球NCAP都有影响,美国叫US-NCAP、韩国叫K-NCAP、日本叫J-NCAP、欧洲叫E-NCAP,我国率先发布C-V2X主动安全的C-NCAP,就像2018年中国政府率先给C-V2X分配频谱一样,将在全球汽车产业界产生重要影响。

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最近五部委在推进能网汽车“车路云一体化“应用试点工作实际是解决过去发展中存在的问题,说明产业发展已到了关键节点刚才前面专家提到“两率”问题,其实“两率”最早是我提出的,C-V2X路侧覆盖率、车端渗透率,如果达不到一定规模,老百姓是没有获得感的。为什么次试点十字路口C-V2X信控联网率要达到90%以上?绝大多车企都在问,现在的先导区、示范区,前面红绿灯通过C-V2X RSU播报了信控信号,到下一个红绿灯没有,就很麻烦。L2+时一旦红绿灯信息参与控车,信号不及控车就会点刹,造成用户体验非常差所以说C-V2X红绿灯信控信号要实现连续覆盖,与智能网联汽车交互才会有价值。为什么讲C-V2X车端渗透率问题,2G到3G、3G到4G级时,运营商发展用户的时候充费送手机,后面为什么不送,因为用户渗透率到了20%,市场自然启动了。所以我们的联网和车路云一体化面临的问题在初期市场失效,需要有为政府引导

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这里也讲一下,界交流时业界有困惑,我在这里澄清一下:

智能网联汽车和车联网的关系。智能网联汽车是车联网和车路云协同的核心载体,是最重要的服务对象,也是产业变革的核心驱动力。车联网实际是实现车与路、车与车、车与人、车与云之间的通信连接。车路云其实是车联网的具体应用,与智能网联汽车、智慧交通具体结合时侧重点稍有不同。

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二是多种通信技术间的关系。大家常说的通信技术包括4G/5G、C-V2X车联网、卫星通信等。从服务于智能网联汽车和智慧交通的角度,其实只有两类:近程信息交互和远程信息服务。近程信息交互,就是C-V2X,车与车之间、车与路之间、车与人之间的通信,有低时延、高可靠的严苛要求,主要与能驾驶有关,实现行驶安全和交通效率。远程信息服务,地图下载、信息等智能座舱,就4G/5G基、卫星通信实,对实时性要求没有那么强,但要求通信覆盖性好。

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大家通常说C-V2X车联网就是服务无人驾驶,其实不全是。我们今天希望C-V2X能服务有人开车场景,实现安全预警,助力L2+智能驾驶;它同时服务特定场景无人驾驶L4,包括矿山、码头、机场、城市特定区域的RoboTaxi。这两类今天都有用需求。未来,车联网赋能L5全天候全场景无人驾驶实现。

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近期卫星通信很热,有人认为卫星通信将5G和C-V2X,这是错误的。C-V2X车联网、5G以及卫星通信是互补的,卫星通信最重要的是拓展了V2N功能,可以解决5G基站覆盖不到地方的通信问题,即拓展了远程信息服务,但卫星通信在城镇及建筑物、立交桥遮挡等区域不具有优势。

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下面表达几个观点。观点一,单车智能是基础、网联是增强,是赋能并且我特别强调,单车智能做的越强越好。我跟车企是这么表达的:第一,单车智能能干的事网联都不干。第二,单车智能成本高的C-V2X网联智能能不能降成本。第三,单车智能解决不了的,网联协助解决

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举个例子,单车智能识别全天候全场景的红绿灯信号,在强逆光下暴雪暴雨等场景仍然存在挑战为了应对特殊场景(corner case),车企往往要提高算法和算力,加大成本去做。但如果C-V2X RSU直接播报交通信号,那么车辆就能直接获取红绿灯信息,又简单又准时另外一个例子是交通的全局优化,单车智能实际是的博弈,并没有站在全局优化的角度。比如消防车来了或者有一个救护车来了,很紧急,单车却不能及时做出反应耽误应急车辆通行,如果有车通信很快就以让开了道。

观点二,当前车和路的协同感知是各自的自主决策。有时大家会说路控车了,也有说车直控交通信号灯了,都不是。因为,人工驾驶与自动驾驶混行交通现象将长期存在,当前车和路虽然都需要智能化,但都是自主决策。路侧提供感知信息给车,车还是在单车智能的基础上自主决策行驶;而交通部门得到车的行驶信息,也自主去决策交通信号的动态调度及潮汐车道。这样遵循现有道路交通管理法规,责任相对清晰的。 

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观点三,车联网新型基础设施促进车路城融合发展。协同推进智能网联汽车和智慧城市发展过程中,车联网作为新型基础设施达到一定覆盖范围,就可以服务智慧城市,未来边缘计算如果做到了路口覆盖,就变成城市算力基础设施的网络,这样面向普通用户提供智能驾驶服务;面向车厂、公交物流提供网联赋能服务;面向政府,赋能交通管理和城市治理服务

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面有两建议。建议一分阶段、分场景推动C-V2X车路协同。当前进智能辅助驾驶(L2+)行驶安全和交通效率;以及赋能特定场景无人驾驶,包括港口、机场、码头特定道路Robotaxi。赋能开放道路全天候全场景无人驾驶。

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建议二,有为政府有形之手和有效市场无形之手前后衔接推进C-V2X车联网和车路协同。前期在市场失灵时,通过有为政府加速单城打通为车企提供连续C-V2X信号灯和复杂路口感知服务。当覆盖率达到一定程度,有效市场便能自然启动;打造全国一张网,破除各地建设及应用标准不统一,确保车联网发展沿着全国一张网、一套应用体系推进。

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简单做两个小广告:第一,中国信科C-V2X车联网原创技术策源地,拥有C-V2X系列核心产品及解决方案,C-V2X片和前装OBURSU等,车联网先导区及智慧高速落地处于行业领先地位,RSU在全国先导区、示范区部署第一。

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我本人出了两本中英文书,全球首本C-V2X专也得到信界邬院士,动驾驶领域的郑院士、车界李院士等各位专家的支持并作序。

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最后做一下展望C-V2X发展车路云协同模式,我国将引领走出智能网联汽车和智能交通的发展模式,基于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,支撑我国汽车产业和交通行业的变革,并将培育智慧路网运营商、出行服务提供商业等新业态、新商业模式,打造数字经济和智慧城市新优势,现新质生产力,为中国式现代化贡献力量。

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