車聯網白皮書，是由中國信息通信研究院發布的。
基本介紹
- 中文名：車聯網白皮書
- 發布單位：中國信息通信研究院
基本內容
從技術、套用、產業、技術措施進行詳細剖析，車聯網是交叉融合性產業，需要有一些關鍵性的技術能夠把不同環節連線在一起，C-V2X是構建人車路雲全連線的系統性工程。回歸到今天ICT深度觀察介紹的各個領域都會關心兩個主題：連線和計算，車聯網很好把連線和計算做了闡述，我們會依靠C-V2X、5G的技術能夠實現全連線的環境，另一方面，藉助連線更多實現計算資源多級的均衡，能夠支持更多套用場景的實現。藉助C-V2X也可以更好的助力腳踏車智慧型向群體的智慧型交通演進的變化。
C-V2X技術本身的演進，國際上在2017年第一個版本LTE-V2X完成，之後持續推進C-V2X演進的標準化工作，當前正在推進NR-V2X的標準化工作，同時也開展了很多上層套用服務層面標準化的工作，如ISO、ETSI等。國內從兩個方面進行了核心技術標準的梳理，一方面是標準體系的建設，有國家層面標準指南的發布和合作機制的建立，具體到C-V2X國內已經初步建立了完整的標準體系，可以支持我們開展套用功能的研究、套用示範的工作和產業化的推進。
產業化進程，不僅關心終端、晶片模組和雲服務平台和套用的情況，產業鏈各個環節，晶片模組已經有了一系列的發布，終端不止是傳統的晶片企業關心，其他交通行業甚至網際網路企業也在開展關於終端設備的研發。到了套用服務環節，從汽車廠的角度，已經廣泛認同了C-V2X聯網的需求，現在有包括福特和國內很多汽車廠商已經具備了量產的車型規劃，平台側有不同的運營服務主體，包括網際網路公司、傳統設備商和路側交通的企業也都參與到C-V2X平台建設的工作過程中來。
對於測試認證，已經完成了實驗室內的功能、性能、互聯互通和互操作的測試，並且已經完成了小規模外場測試的工作，實驗室環節中國信通院、中汽中心等在C-V2X端到端的解決方案上有了一些能力的積累。在外場環境下，去年組織了“三跨”活動、今年我們組織了“四跨”互聯互通套用示範活動，把晶片廠商、終端設備商、運營商、車廠、交通服務提供商拉在一起做技術和套用驗證，今年有26家整車廠、28家終端設備廠商和10餘家晶片模組等信息通信企業共同參與，能夠有效驗證我國在C-V2X產業推進上重要的舉措，標準的有效性和產業成熟度等。
區別於傳統的ICT產業從標準、測試驗證等環節推動產業化成熟，車聯網還需要考慮在運營模式和商業模式上的探索，因此我國積極支持創建國家車聯網先導區，促進車聯網基礎設施建設從小規模的測試實驗到了大規模先導性套用過渡的階段。先導區的進展方面，江蘇（無錫）、天津（西青）已經獲批創建首批國家車聯網先導區，無錫在170平方公里、280公里的道路上，實現了400多個紅燈路口的智慧型化升級，開放40餘類信息，支持車聯網安全預警類相關的服務場景；天津支持探索標準合作上的模式創新。廣州、北京、長沙等地也在結合各地的基礎和優勢資源來探索車聯網商用部署。
基於C-V2X的車聯網套用，從信息服務向提升安全效率和自動駕駛服務演進。以5G為代表的新一代信息通信技術為車聯網提供了超低時延、超高可靠、超大頻寬的無線通信保障和高性能的計算能力，藉助於“人-車-路-雲”的全方位連線和信息互動處理，車聯網不僅可以方便用戶在出行過程當中體驗到娛樂導航、共享出行、車聯網保險等信息服務，更重要的是車聯網將為用戶的行駛安全、出行效率以及未來的高等級自動駕駛服務提供支持。在行駛安全和出行效率類，安全類路口碰撞預警可以很好了解決在自動駕駛中非視距的場景，設備通行有紅綠燈的通行，危險道路的提示，面向未來用到5G網路大的頻寬傳輸的能力和低時延的能力，一是遠程駕駛坐在遠端的駕駛室可以駕駛上百公里以外的車輛進行操作，加減速的操作，可以套用到礦山、港口、碼頭上，還有車輛編隊行駛，頭車的信息可以很好給下發給佇列，就可以提高通行的效率。
具體的結合不同的城市工況、高速路工況和特定區域，白皮書列舉分析了四個不同的典型套用的案例供大家分享，同時分析的時候會把商業模式做相應的推演。首先是智慧路口，路口是交通事故發生比較大的場合，結合國家標準一期當中的V2X的套用場景定義，闖紅燈預警、協同啟動等收到關注。，但是在城市工況下的車聯網面臨很多問題，不止是技術方面的，還涉及到跨行業協同方面的，如基礎設施投入大、跨行業平台間需要打通等挑戰。自動代客泊車是城市工況下的另外一個重要案例，因為是相對管理比較可控，運營主體比較明確，也確實可以解決停車難、停車場管理等問題，相比較容易實現。相比較，車場協同解決方案的優點是對車輛的感知和智慧型化程度要求不高，只需要電子制動、自動換擋、電子助力轉向及遠程互聯等基本功能；缺點則是對停車場的改造成本較高。2019年7月，戴姆勒與博世公司在德國的AVP測試項目，正式獲得了斯圖加特與巴登-符騰堡州政府的特殊許可，將在梅賽德斯-賓士博物館停車場投入使用。第三個場景，高速公路場景下的車輛編隊行駛可以降低空氣阻力省油。當前後車距接近時，兩車之間形成氣流真空區，不會產生氣流渦流，能降低空氣阻力。還可以有效降低勞動強度。目前有兩類廠商在積極探索車輛編隊行駛套用。一類是汽車廠商，如賓士、戴姆勒、上汽、北汽、長安等；另一類是專注於研發卡車自動駕駛解決方案的公司。2019年11月，由上汽集團、上港集團、中國移動合力打造的上海洋山深水港智慧型重卡示範運營項目，在洋山港物流園、東海大橋、洋山一期碼頭內，實現貨櫃智慧型轉運，這也是國際上首次實現5G+自動駕駛重卡商業化落地。高速公路場景下的車輛編隊行駛在商業模式方面已初具模型。一種是基於自身的智慧型駕駛能力，為物流公司提供更高效的運輸外包服務；另一種是為物流公司提供智慧型駕駛解決方案，包括改裝過的卡車、智慧型駕駛系統、雲控平台等。智慧礦山網聯自動駕駛是指通過5G、大數據、MEC等新一代信息通信技術，實現對礦區環境下的車、人、物、路、位置等資產進行有效的智慧型監控、調度、管理、協同，提升智慧型化程度和安全生產水平，降低人工和油耗成本。目前有兩類廠商在積極探索智慧礦山網聯自動駕駛，並在國內多個礦區開展套用示範。類是礦卡整車廠，如小松、躍薪智慧型、徐州重工、三一重工等；另一類是礦卡智慧型駕駛解決方案供應商，如慧拓智慧型、踏歌智行、長沙智慧型駕駛研究院等。智慧礦山網聯自動駕駛的商業模式相對清晰，由智慧型駕駛解決方案供應商牽頭，提供整體解決方案給礦山開採公司。開採公司需要巨大的前期投入，改造礦車、建設礦上“雲管端”基礎設施等，但後續通過省去的礦卡司機年薪、社保等費用逐步收回成本。智慧礦山網聯自動駕駛的模式還可複製到其他特定工況，如港口、碼頭、科技園區等相對封閉場景。
高等級自動駕駛是車聯網的終極套用，然而絕非一蹴而就，而是需要眾多細分的套用持續積累突破，逐步提升行駛安全性和效率，才能儘可能接近最終的完全自動駕駛狀態。每個細分的套用，都是行駛過程中常見的場景，每個場景都有造成交通事故的可能性。每解決一個場景的問題，行駛的安全性就能有所提升，而這一點一滴的提升，則是逐步強化產業界和用戶對自動駕駛信心的基石。按照技術特性和套用成熟度，可以將C-V2X支持實現的車聯網套用大致劃分為四個象限。行駛安全預警類套用（如十字交叉路口碰撞預警、緊急制動預警等）和出行效率提升類套用（如紅綠燈提醒、車速引導等）已具備成熟的技術解決方案，已經在示範區、先導區等套用，並可在城市範圍內進行推廣。涉及汽車行駛控制、交通管理控制等套用，已經可以在典型區域和工況下實現套用部署（如礦山、園區等），但是在城市工況下，仍處於測試驗證和套用示範階段。
車聯網套用平台將是車聯網產業生態體系的核心，可實現全面的數據接入、存儲分析、協定開放、賦能服務等能力。車聯網套用平台需要具備強大的整合能力，將分散在各處的系統串聯、數據打通，向下能觸及所有終端和路側設備，如路邊單元、車載單元、感測器、車機、交通攝像頭等；平行方向能與跨行業套用平台或監管平台進行數據互動；向上能支持承載各式各樣的套用服務。車聯網套用平台的潛在用戶可以為汽車廠商、交通管理部門、運營商、車聯網套用服務商，以及整車和交通產業鏈上的所有關聯企業。目前，產業界已經基本形成“路側-區域-中心”多層級平台架構的共識。此外，車聯網套用平台的建設不只是技術層面打通所有接口，更是培育車聯網產業新生態的過程。平台的建設將分級、分步驟實施，先期聚焦發展區域性、功能性的子平台，包括汽車廠商雲平台、交通指揮調度平台、超視距感知平台、實時高精度地圖平台、應急救援管理平台等，最終逐步整合出協同統一共性基礎服務平台。針對不同企業特色、不同地域、不同功能的子平台，應在互動接口、傳輸協定、數據格式等方面進行協調和標準化，促進實現跨平台的互聯互通和開放服務。
“數據”作為驅動這些車聯網套用服務的新燃料，將發揮出越來越重要的作用。車聯網套用涉及的數據涵蓋人-車-路互聯和外部跨界數據，橫向可跨越產品研發、製造、使用等環節，縱向涉及企業、產業鏈和生態鏈，而套用則面向特定場景，通過數據採集、傳輸、存儲、挖掘、可視化等一系列技術方法，將數據中包含的價值信息釋放，促進產品及商業模式的創新。未來，結合車聯網大數據，還有望看到更多有趣的車聯網套用服務。以道路維修保養為例，在全國範圍內行駛的智慧型網聯汽車相當於高精度的感測器，通過車輛行駛相關環境採集數據，可發現道路設施的異常點，在出現重大問題之前及時修補。還可基於車輛感測器採集的數據，提供區域性天氣變化、危險事故預警等。當前來看，車聯網數據仍然停留在規範性、安全性上有很大的顧慮，一是數據互聯程度比較低，相對存在很多數據的孤島特徵，第二數據可信度不高，三是缺乏安全和管理的機制。在車聯網套用中發揮數據最大的價值，仍然需要在政策法規和關鍵技術兩方面持續推進研究。
巨觀看車聯網產業這一年中政策性的進展和對於未來的發展的展望。美國推進智慧型交通體系建設上強調了網聯性的重要，智慧型化、網聯化作為關鍵的路徑，此外在推動交通也強調用到人工智慧大數據的技術，進行數位化的轉型，進行充分的賦能。對於歐洲是整個智慧型網聯汽車是未來歐洲能夠持續影響競爭合力、形成競爭力最主要的手段，在新發布的增強歐盟未來工業報告中也提到了清潔網聯自動駕駛汽車的發展。首先是注重交通體系的建設，跟運輸物流服務結合在一起，二是強調典型場景，他們發展階段也是套用示範到先導推廣的階段，我們我們是實現了部分的引領，三是強調數位化基礎設施建設。四是也要跟5G結合在一起，要做大規模的網路部署和自動駕駛的支持。
我國整個車聯網產業體系也在不斷形成過程中，政策體系上無論是工信部、交通部、發改委和相關的部委也有相關的檔案發布來支持車聯網產業的發展；二是協同機制，由工信部牽頭成立了車聯網產業發展專項委員會來推動跨部門的協同、解決其中重大的問題，目前已經組織了三次會議，其他方面各個部委之間也在做協同性的工作來推動示範和核心技術的研發。除此以外還包括技術創新方面和國際合作方面的，我們院今年跟寶馬簽訂了戰略合作協定，共同推進車聯網、智慧型網聯汽車的發展。
