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陳山枝:分階段、分場景,推進C-V2X車路云一體化

來源:廠家投稿 作者:未知 時間:2024-12-02 瀏覽次數:

在成都市大力推進智能網聯汽車“車路云一體化”應用試點城市建設的關鍵時期,2024成都智能網聯汽車“車路云一體化”產業發展大會暨新政策新產品發布儀式于11月27日在成都舉行。

近年來,我國汽車產業在電動化、智能化、網聯化、共享化的“新四化”浪潮中加速轉型,智能網聯汽車已從初步測試階段邁入技術飛躍與生態構建的新紀元。其中,C-V2X車聯網技術以其獨特優勢,成為推動車路云協同、引領智能網聯汽車與新能源汽車創新發展的核心路徑。

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作為C-V2X技術的原創策源及領航者,移動通信及車聯網國家工程研究中心主任陳山枝博士早在2013年便前瞻性地提出了LTE-V2X,奠定了C-V2X的技術體系與發展方向。大會現場,陳山枝圍繞“C-V2X車聯網賦能車路云一體化及智能網聯汽車發展”的主題,深入探討了C-V2X車聯網、車路云一體化、智能網聯汽車等多個維度的前沿思考。

陳山枝指出,C-V2X旨在實現車路云的智能協同,通過協同感知、決策與控制,逐步邁向更高級的協同控制階段。當前,我們正處于協同感知的初期階段,未來前景廣闊。

針對C-V2X車路云一體化的推進,陳山枝提出了分階段、分場景的策略。他強調,C-V2X與雷達、視覺技術的融合,能夠提供更精確、豐富的道路信息,擴大駕駛的安全范圍。一是在輔助駕駛(L2+)階段,車輛可實時獲取周邊車輛與路側設施信息,實現碰撞預警、綠波通行等功能,提升駕駛安全與交通效率,促進節能減排。二是在特定場景下的低速無人駕駛(L4)應用中,結合單車智能,可支持封閉或半封閉區域的無人駕駛,如園區、港口、Robotaxi及自動泊車等。三是在開放道路的全天候無人駕駛(L5)領域,是遠期目標,C-V2X將助力在城市道路、高速公路等全場景下實現無人駕駛,引領未來出行的新紀元。

以下為陳山枝演講精華版:

一、C-V2X車聯網概況及應用場景

談及車聯網,每個人的構想或許不盡相同。它主要由三大板塊構成:首先是車內網,這是汽車內部的網絡架構,包含了諸如CAN總線等關鍵組件,負責車輛內部信息的流暢傳遞;其次是車云網(Telematics),這一技術近年來已廣泛應用于商業領域,它利用3G/4G等無線通信技術,使車輛能夠與互聯網無縫連接,實現地圖下載、遠程診斷、車輛調度等多種遠程信息服務;最后是車際網(V2X),這是一種面向未來的無線通信技術,它能夠實現車輛與車輛、車輛與道路基礎設施,以及車輛與人之間的實時且高度可靠的通信,為智能交通的發展奠定了堅實基礎。

車云網與車際網的融合,被統稱為車聯網,亦被稱為車聯網2.0時代。隨著蜂窩車聯網(C-V2X)技術的提出,車云網與車際網的功能均可通過C-V2X技術得以實現。車聯網1.0時代,主要依托3G、4G,乃至當前的5G技術,提供了諸如導航、車載娛樂、遠程管理、道路救援等基礎車載信息服務,標志著車載信息服務的初步發展階段。

而今,我們正邁入車聯網2.0的新階段,這一階段聚焦于L2+智能駕駛輔助及L4級別的自動駕駛技術。其核心在于解決行駛安全問題,涵蓋了自動駕駛、特定場景下的無人駕駛,以及新能源汽車向智能網聯汽車轉型過程中的產業變革。

C-V2X車聯網技術推動了車、路、云的深度協同與網聯智能的實現。在車路云一體化的框架下,我們常提及“聰明的車”“智慧的路”與“協同的云”。聰明的車,意味著車輛本身需具備高度智能化;智慧的路,則是通過在路側部署感知與計算設備,使道路變得智慧化;而協同的云,則依托V2X服務器與地圖服務,為車路云一體化提供強大支撐。

車路云一體化實際上涵蓋了兩種主要應用場景:一是近程信息交互,旨在確保行駛安全,通過車輛間(V2V)、車輛與道路基礎設施間(V2I),以及車輛與人之間(V2P)的實時信息交互來實現;二是遠程信息服務,即車輛與云端(V2N)之間的大帶寬、大范圍通信,這不僅涵蓋了信息娛樂,特別是與智能座艙緊密相關的功能,還確保了行駛安全。

在車路云一體化的背景下,單車智能與網聯智能相結合,通過端、邊、云的協同工作,實現了協同感知、協同決策與協同控制。然而,單車智能仍面臨諸多挑戰。首先,單車感知存在難題,無論是雷達還是視頻,都可能在強光、亮度突變、惡劣天氣等條件下出現感知問題,如視距受限、強逆光干擾等。其次,長尾挑戰、成本及算力挑戰同樣不容忽視。我們期待通過車路協同來提升單車智能的感知能力,實時感知各類事件,并降低車端成本。此外,傳感器成本高、芯片算力升級等問題也亟待解決。最后,決策意圖難辨是單車智能的另一大局限。單車智能往往基于個體博弈,難以實現全局優化。而全局優化則需要通過協同決策來實現,特別是在處理復雜路口、高優先權特種車輛讓行等場景時,單車智能往往力不從心。

C-V2X車路協同技術的引入,正是為了提升單車智能感知能力、降低車端成本及算力需求,從而實現交通全局的優化。以下四個場景,生動展現了C-V2X技術的典型應用。

第一,網聯式智駕解決路口交通事故。在車聯網的推進中,網聯智能展現出比單車智能更強大的潛力。例如,“鬼探頭”事故,即因遮擋導致行人突然闖入視線,這是單車智能難以解決的難題。但網聯智能通過路口感知設備,能提前告知車輛潛在風險,實測效果顯著,有望突破這一安全瓶頸。

第二,網聯式智駕預防高速公路二次事故。高速公路連環撞車事故頻發,尤其在正常天氣下,前車故障易引發連鎖反應。C-V2X通過車車通信(V2V),實現“透視”前車狀態,大幅提升車輛感知與安全性,有效規避二次事故,保障行駛安全。

第三,網聯智能駕駛提升路口通過率。紅綠燈識別復雜且成本高,尤其在復雜環境下易出錯。C-V2X實時傳遞信號燈信息至車輛,提升識別率與通行效率,同時降低單車視覺感知的局限性。在合肥、北京、重慶等地,紅綠燈識別已達100%,網聯智駕不僅安全高效,更注重乘客舒適性,通過新技術賦能,實現低成本高效控車。

第四,賦能限定區域無人駕駛(L4)落地。在園區、機場、礦區、港口等特定場景,網聯智能為無人駕駛提供強大支持,提高安全性與交通效率。面對復雜路況,如車流量大、雙向多車道、十字路口等,車路協同顯著提升通行安全性與效率。相比單車智能,網聯智駕在保持有人駕駛行駛效率的同時,更提升了行駛安全,為無人駕駛的廣泛應用奠定堅實基礎。

二、C-V2X車聯網全球發展情況

C-V2X車聯網技術的全球發展勢頭強勁。早在2013年,中國信科陳山枝團隊便率先提出了這一概念,并從2015年起與業界伙伴共同制定標準。經過幾年的努力,C-V2X已成為全球主流的國際標準,并得到了中國政府的堅定支持。自2020年起,中國工信部及相關部委明確表態支持車聯網技術的發展,使我國在C-V2X產業生態方面取得了全球領先地位,形成了多廠家參與的供應鏈體系,其中宸芯、華為、高通等企業在芯片領域發揮著關鍵作用。

尤為值得一提的是,C-V2X已成為全球唯一的國際標準。2018年,中國工信部率先在全球范圍內為C-V2X分配了頻譜資源;2020年,美國FCC也撤銷了原先分配給DSRC的頻段,轉而將部分帶寬分配給C-V2X。這一轉變標志著C-V2X得到了包括中國和美國在內的兩大汽車與交通大國的廣泛認可。

今年8月,美國交通運輸部正式發布《網聯拯救生命》報告,加速推進C-V2X在全國范圍內的部署計劃,計劃從2024年至2036年,在高速公路、城市等區域全面部署C-V2X技術,并計劃在20個車型上實現C-V2X前裝。此外,韓國、加拿大也已明確支持C-V2X技術,而歐洲和日本也在積極推進相關進程。

在中國,今年1月發布的《C-NCAP管理規則(2024年版)》更是將V2X納入主動安全測試項,成為全球首個實施此類測試的國家。中國C-NCAP路線圖引入了3個V2X測試場景,并計劃于2024年7月實施。同時,中外車企也在積極進行C-V2X的測試認證及前裝量產工作,已有十多家車企的20多個車型完成了C-V2X的加裝工作,包括奧迪、寶馬等跨國公司。

此外,中國還秉持著合作開放的態度,積極推動應用層標準的制定工作。隨著通信標準的完善,汽車和交通領域的應用層標準也在逐步推進中。同時,為了推動C-V2X技術的落地應用,中國五部委還印發了《關于開展智能網聯汽車“車路云一體化”應用試點工作的通知》,明確提出,實現試點區域5G通信網絡全覆蓋。部署LTE-V2X直連通信路側單元(RSU)等在內的C-V2X基礎設施。試點運行車輛100%安裝C-V2X車載終端和車輛數字身份證書體系。公共領域存量車進行C-V2X車載終端搭載改造,新車車載終端搭載率達50%。鼓勵試點城市內新銷售具備L2級及以上自動駕駛功能的量產車輛搭載C-V2X車載終端。

三、思考與建議

觀點一,單車智能是基礎、網聯是增強。單車智能是基礎,車聯網(網聯)是增強,是賦能關系,解決長尾問題。我一直在講單車智能是基礎,并且單車智能做得越強越好。今天我講車聯網,并不是說單車智能不重要,剛才說到單車智能的問題,但實際上單車智能是基礎。我經常向車企闡述這樣一個觀點:單車智能能夠高效、低成本完成的任務,網聯技術通常不會介入。然而,對于單車智能難以勝任或成本高昂的任務,如紅綠燈的精準識別,網聯技術則能發揮其獨特優勢。更為復雜的是,有些場景單車智能根本無法應對,如連環撞車、鬼探頭等突發情況,這些都需要依賴車路協同的解決方案。此外,網聯技術還能通過協同感知來降低單車智能的成本,實現系統優化。

觀點二:C-V2X網聯賦能智駕端到端大模型。當前,智能駕駛領域的端到端大模型備受矚目。然而,現有的端到端大模型主要依賴于單個車企的車輛周邊信息,尚未充分利用路測傳感器數據以及其他車型的數據。若能從端到端大模型的角度出發,C-V2X網聯技術將發揮關鍵作用。一方面,它能夠從感知層面增強單車的感知能力,實現數據層面的增強;另一方面,車路云協同計算代表了未來的發展方向,C-V2X網聯技術將促進這一愿景的實現,為智能駕駛帶來更為全面和精準的數據支持。

建議一:分階段、分場景,推進C-V2X車路云一體化。車路云一體化是一個長期且復雜的過程,無法一蹴而就。正如輔助駕駛向特定場景無人駕駛的演進,未來我們將迎來全天候、全場景的無人駕駛時代。

成都在這方面具備良好基礎,其環形交通結構為連片實施提供了高性價比的選擇。具體來看,路側基礎良好,錦江區、高新區、龍泉驛區車聯網已具備一定規模。道路結構成環,典型環狀交通結構,實現連片體驗成網成本較低。C-V2X終端推廣基礎好,市級財政支持,已推廣5000臺C-V2X終端,數量逐年持續增長。汽車保有量全國第一,成都機動車保有量近700萬,基礎設施服務群體基數大,應用場景豐富。

未來,我們希望繼續提升復雜場景的解決能力,加強與交通系統的融合,如公交專用道的優化以及智慧出行的推廣。通過分類推進、低成本廣覆蓋的方式,實現智能網聯的規模化應用,并打造一批具有“成都特色”的應用場景。

車路云一體化將帶來顯著的經濟效益和社會效益,包括降低事故率、減少惡性事故、提升公交效率、優化道路資源、降低物流成本和減少擁堵時間等。數據顯示,交叉口碰撞事故可降低13-18%,干線物流每公里成本可節省5%,末端配送綜合單價可下降5-15%,而1%的網聯車受控即可降低14%的擁堵時間。

建議二:有為政府、有效市場,戰略導向、有機銜接。有為政府,單城打透。為了加快C-V2X技術的應用和發展,政府應在特定城市內全面推廣,實現路側設施的全域覆蓋。同時,通過提供政策優惠,如停車場費用減免、共享專用公交車道等措施,提高車輛終端的滲透率,鼓勵更多用戶采用C-V2X技術。有效市場,全市統一服務。C-V2X車路云一體化和智能網聯汽車的發展不僅具備商業模式上的可行性,同時也帶來了顯著的社會效益。然而,在初期階段,由于路側設施建設需要一定的時間周期,車輛普及也需要時間,因此必須依靠政府的積極引導和支持。

有為政府與有效市場的緊密結合,共同推動成都C-V2X及5G技術的全面覆蓋。只有當C-V2X前端設備廣泛搭載于車輛之上,我們才能真正迎來一個活躍且有效的市場。

在這個過程中,政府的有形之手與市場的無形之手需要相互協作、緊密銜接,以實現技術的快速普及與應用。為此,我們提出一個具體建議:加速提升C-V2X路測的覆蓋率和車輛前端的裝載率。政府可以通過提供多樣化的車隊補貼和量產支持,來激勵更多車輛安裝C-V2X設備。

成都在智能網聯汽車和路測覆蓋方面已經取得了顯著成就,我們有理由相信,隨著更多智能網聯汽車在成都進行測試和運營,這里將積累大量寶貴數據,進而形成一個繁榮的產業生態。這不僅將進一步提升路測的覆蓋率和車隊的滲透率,還將有力推動新業態的創新發展。因此,我們應充分利用成都的先發優勢,加速推動C-V2X技術的普及與應用,為智能網聯汽車產業的蓬勃發展貢獻力量。

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