陈山枝C-V2X深度报告!

2021-06-14 11:26:14·  来源:5G  作者:陈山枝  
 
今年是十四五开局之年,随着国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》的发布,全社会数字化转型新征程正式开启,新一轮数字经济新浪潮正在到来
今年是“十四五”开局之年,随着国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》的发布,全社会数字化转型新征程正式开启,新一轮数字经济新浪潮正在到来。今年世界电信和信息社会日的主题“在充满挑战的时代加速数字化转型”凸显了未来数年的发展要义——充分激发5G等新基建的最大潜能,使之转化为先进的生产力,加快经济社会产业数字化、数字产业化。在“2021世界电信和信息社会日大会”上,中国信息通信科技集团有限公司副总经理、专家委主任,无线移动通信国家重点实验室主任,IEEE Fellow陈山枝博士指出,中国信科将从“新动能”、“新基建”、“新要素”、“新生态”四个方面创新发展,以创新、开放、合作、共赢的心态,携手深化信息通信技术与经济社会各领域融合发展,开启数字中国新征程;其中在“新生态”方面,将通过5G行业专网、车联网、工业互联网实现应用创新,于5G+垂直行业应用方面,目前正在全力推动“工业互联网”和“车联网”两大领域。

“5G+车联网”的发展是我国汽车工业崛起并由汽车大国走向汽车强国的重要战略机遇。数据显示,车联网连接数将突破亿级,车联网将创造5G单体最大规模市场。《国民经济和社会发展第十四个五年(2021-2025年)规划和2035年远景目标纲要》提出积极稳妥发展车联网;构建基于5G的应用场景和产业生态,在智能交通等重点领域开展试点示范。C-V2X作为车联网中协同感知、决策和控制的核心关键技术之一,作为国家新型信息基础设施建设工程的重要组成部分,必将推动我国汽车产业、智能交通、智慧城市等领域的技术变革和发展模式创新。基于C-V2X的车路协同发展“中国模式”已经在全球产业竞争中已经形成了超越态势,其始于陈山枝博士及大唐团队在2013年5月17日最早提出LTE-V2X及奠定的C-V2X基本系统架构、技术原理及技术路线,此后至今,大唐在C-V2X技术标准、样机开发、产业合作、应用示范等方面已取得主导地位和领先优势,走在全球前列。8年多以来,陈山枝博士及大唐团队为实现我国主导的4G TD-LTE、5G和C-V2X车联网的核心技术突破、国际标准制定和产业化做出了重要贡献,为我国5G与车联网实现“全球引领”做出了突出贡献,成果正被深入应用于我国当下如火如荼的新基建之中,在全球产业界具有很大的影响力。5G微信公众平台(ID:angmobile)观察到,由国家发展和改革委员会、科学技术部、工业和信息化部、国家广播电视总局、国家互联网信息办公室、中国科学院、中国工程院、中国科学技术协会、天津市人民政府主办的“2021年第五届世界智能大会(天津)”(WIC 2021)邀请陈山枝博士从车路协同产业发展的角度深入阐释“智能新时代,智构新格局”这一大会主题。

大咖出场,立意深远、高瞻远瞩、深入剖析。陈山枝博士在WIC 2020“车联网先导应用创新发展国际高峰论坛”上作了《C-V2X助力智能驾驶与智慧交通》主题演讲专家报告,非常精彩,引发了强烈反响。

1、车联网:国际前沿、国家战略与行业需求

作为现代社会重要的交通工具,汽车在给人类带来舒适和方便的同时,随着其数量的快速增长,交通安全、城市拥堵、能耗等问题日趋严重。据统计,全球范围内,交通事故年均致死人数约为130万,成为青年人死亡的首要原因,上班族由于交通拥堵导致的时间损失每年可达几十甚至上百小时,由此导致的经济损失在某些国家GDP中占到了1%-3%的比例;此外,全球超过10%的温室气体排放来自交通运输业的燃油,每年由于交通拥堵造成的燃油浪费数值很大。

在此背景下,横跨汽车、交通、通信产业的车联网技术应运而生,实现车辆与周围的车、人、交通基础设施和网络等全方位连接和通信,在提升交通效率、提高驾驶安全与道路安全、降低事故发生率、节能减排等方面具有突出优势。另外,近几年来,汽车工业呈现“新四化”(网络化、智能化、电动化、共享化)发展趋势,智能交通系统(ITS)领域的专家也提出数字化、网联化、智能化、自动化等发展方向,均迫切需要车联网为其提供基础性的通信和连接支撑能力。车联网成为汽车产业(四化)和智能交通行业的变革新引擎,从而,正在成为社会和经济发展的重要引领力量。由此,车联网技术已引起美、欧、亚多个国家和地区政府的高度重视,均将车联网产业作为战略制高点,通过制定国家政策或通过立法推动产业发展。

2、“中国模式”引领全球车联网发展

在激烈的国际竞争中,中国基于C-V2X的“聪明的车+智慧的路”车路协同发展模式独占鳌头,已被全球广泛接受和跟随采用。

陈山枝博士及其团队今年出版的专著《蜂窝车联网(C-V2X)》指出,从车联网的发展历程来看,广义的车联网通信包括车内网、车际网和车云网。其中,车内网通过控制器局域网络(CAN)或车载以太网实现汽车内部控制系统与各检测和执行部件间的数据通信;车云网即远程信息服务(Telematics)或车载移动互联网,指车载终端通过3G/4G等实现与互联网的无线连接(如地图下载、远程诊断、车辆调度等);车际网(V2X)是实现车-车通信、车-路通信的无线通信技术,包括C-V2X和DSRC(IEEE 802.11p)。

而狭义的车联网则专指V2X——这是由于时代的快速发展要求车联网与智能交通、自动驾驶等领域融合发展、协同演进,实现从远程信息处理(Telematics)到车车与车路的实时协同、从单车智能到网联智能,基于车-车通信(V2V)、车-路通信(V2I)、车-人通信(V2P)、车-网通信(V2N)、提供的环境感知、信息交互与协同控制能力,支持交通安全类、交通效率类、自动驾驶类、信息娱乐类等丰富的应用类型,加之V2X通信面临车辆移动引起的网络拓扑高度动态性与时空复杂性、无线传播环境复杂快时变、通信对象随机突发和高密度下的低时延和高可靠通信难题等新科学问题,从而对于底层无线通信的更低时延、更高速率、更大可靠等性能有着相比以往更为严苛的要求,比如消息发送频率从基本安全业务的10Hz到自动驾驶应用的100Hz、消息大小从300-400Byte到6000-12000Byte,可靠性要求达到5个9等。

单一的蜂窝通信或短距通信制式各具优缺点,但均无法满足车联网通信上述的特殊严苛需求。蜂窝移动通信(如4GLTE)技术具有覆盖广、容量大、可靠性高的优点,但是端到端通信时延大——5GAA在2017年发布的评估报告显示,4G网络中,“上行单播,下行单播”模式的端到端传输时延(含信令建连接时间)最大可达546.8ms、均值341.8ms;“上行单播,下行广播”模式的端到端传输时延最大可达180ms、均值130ms。此外,美国主导的IEEE 802.11p标准,在Wi-Fi基础上增强设计为V2X短距通信(DSRC),也已有近十年的研究和测试评估,虽然能够提供多对多、低时延通信,但是时延的抖动大,而且可靠性很差——在5GAA于2018年在美国华盛顿召开的研讨会上,专家给出的实测数据显示,DSRC在车-车600m距离处的接收成功率仅为62.1%,严重影响行车安全。

蜂窝通信(4G LTE)与DSRC(IEEE 802.11p),均无法满足车联网(V2X)通信的高可靠与低时延等需求。“中国智慧”成功地解决了这一世界性难题!陈山枝博士及大唐研究团队在2013年5月17日(国际电信日)最早提出LTE-V2X概念与关键技术,确立了C-V2X的基本系统架构、技术原理和技术路线,其实现了蜂窝通信和短距直通通信融合创新,在蜂窝通信基础上,引入终端直通通信特性,支持车-车、车-路的直接通信,很好适应车联网应用低时延、高可靠传输要求。随后,大唐、华为等中国企业在2015年开始牵头在全球主流通信标准化组织3GPP中积极推动LTE-V2X标准化工作。5G微信公众平台(ID:angmobile)观察到,作为C-V2X的“开山鼻祖”,陈山枝博士及其团队的LTE-V2X、C-V2X研究在国际上一直领先,获得全球业界的广泛深度关注,比如其开创性论文“LTE-V: A TD-LTE-based V2X Solution for Future Vehicular Network”(ESI高被引论文)以及“Vehicle-to-Everything(v2x)Services Supported by LTE-based Systems and 5G”截至今年6月5日在Google学术的引用量分别多达295次以及453次。

在蜂窝移动通信基础上支持多点对多点的直通通信模式,并且还要解决车联网业务通信频度高、拓扑变化快、通信终端随机突发等的低时延高可靠传输需求等严苛难题,C-V2X对帧结构、载波传输、信道编码、干扰控制、无线资源调度与管理、同步、安全等基本方法和关键技术进行了针对性深入研究和增强设计。蜂窝通信与直通通信融合的C-V2X包含了两种通信模式:一种是蜂窝方式,终端和基站之间通过Uu接口通信,由基站作为集中式的控制中心和数据信息转发中心,完成集中式无线资源调度、拥塞控制和干扰协调等功能,在LTE-V2X中被称作LTE-V-Cell;另一种是直通通信模式,车、人、路之间通过PC5接口实现短距离直连通信,解决车联网中终端间低时延、高可靠传输的问题,在LTE-V2X中被称作LTE-V-Direct。这两种通信模式共同支持车联网多样化的应用需求,直通方式可支持在没有蜂窝基站覆盖的场景下工作。通过增加V2X应用层与接入层间的适配层,实现通信模式智能选择,支持业务分流控制、无线传输控制、业务质量管理、连接控制管理等功能。蜂窝通信(Uu)和直通通信(PC5)两种模式优势互补,通过合理分配系统负荷,自适应快速实现车联网业务高可靠和连续通信——Uu接口基于4G/5G频段支持时延不敏感业务(如地图下载、信息娱乐等),PC5接口基于ITS专用频段支持低时延、高可靠业务(如V2V、V2I、V2P等道路安全业务)。

C-V2X在3GPP的国际标准化得到了快速发展,演进路径非常清晰。大唐联合相关企业共同牵头在3GPP主导LTE-V2X国际标准制定,于2017年3月完成Rel-14 LTE-V2X标准化,其支持直通链路广播通信方式,面向基本道路安全业务。此后的Rel-15 LTE-V2X标准主要在直通链路上引入了多载波操作、高阶调制、发送分集和时延缩减等新的技术特征支持车联网增强应用,在数据速率和传输时延上有所提升,面向低级别的自动驾驶业务。随着移动通信系统从4G向5G的演进,为满足自动驾驶、车辆编队等增强应用及更高通信传输速率、更低时延、更高可靠性等要求,3GPP于2020年6月完成Rel-16 NR-V2X标准。Rel-17 NR-V2X于2019年12月立项,计划于2022年6月完成,支持车辆间协调、省电机制等,进一步有效支持车高级自动驾驶应用,还须研究带宽需求,频谱规划有待确定。可见NR-V2X是LTE-V2X技术持续发展和演进的阶段,二者是互补关系。陈山枝博士及其团队新出版的专著《蜂窝车联网(C-V2X)》给出的C-V2X标准演进图更为清晰与详细。

多次实际测试的结果均表明,相对于IEEE802.11p,C-V2X技术在帧结构、网络覆盖、通信场景、时延、可靠性、峰值速率、波形、信道编码、资源复用、同步、重传、资源分配、多天线等关键方面具有绝对优势,处于国际领先水平。其中,大唐输出到国际组织NGMN联盟与5GAA的LTE-V2X仿真结果,得到业界认可;大唐与福特汽车(Ford)2017年在业界首次(京津高速公路)联合实测结果输出到5GAA ,得到产业界高度关注和认可。

正是由于相对于IEEE802.11p所具有的诸多关键优势,C-V2X目前已成为国际主流的车联网通信标准。美国、欧洲等虽然在2016年前后均已将车联网产业作为战略制高点,通过制定国家政策或立法推动产业发展,但是近期,C-V2X技术标准在全球产业竞争中已形成超越态势。继我国率先于2018年11月为LTE-V2X直连通信分配了5.9GHz频段20MHz专用带宽之后,产业路径快速清晰,一是其他主要国家/地区快速跟随,欧盟在2019年7月宣布由此前的仅支持IEEE 802.11p转向技术中立,美国在2020年11月取消已分配给DSRC的5.9GHz频段的75MHz带宽,并把其中30MHz带宽(5.895-5.925GHz)分配给C-V2X(另外的45MHz带宽并非保留被DSRC而是重新分配给Wi-Fi);二是主流车企坚定地支持C-V2X,福特汽车(Ford)在2019年1月宣布放弃DSRC、选择C-V2X,上汽通用、长安福特、一汽等宣布从2020年起量产C-V2X前装汽车。

陈山枝博士进一步介绍,LTE-V2X目前已完成各阶段测试验证(包括关键技术验证、研发试验与规模试验),设备、系统完备,处于商用试验阶段;而NR-V2X仍需关键技术验证——目前正开展空口技术验证与概念样机研制,芯片模组等尚不具备商用能力,带宽需求有待研究,频谱规划有待确定。

3、C-V2X应用的中长期问题,何解?

从技术角度,C-V2X包括LTE-V2X和NR-V2X。从应用角度,C-V2X可以分近期和中远期两个阶段——近期应用主要支持基本安全相关的业务,辅助驾驶和特定场景的中低带无人驾驶,提升安全和降低事故率,提高交通效率和生产效率;中长期将结合人工智能、大数据等新技术,融合雷达、视频感知等技术,支持更高级别自动驾驶甚至乘用车的无人驾驶及更丰富的车联网增强应用。

在智能驾驶的技术实现路线上,存在单车智能和网联智能两种不同的解决方案。单车智能驾驶主要依靠车辆自身的视觉、毫米波雷达、激光雷达等传感器进行环境感知、计算决策和控制执行。发展至今,单车智能已被公认为存在诸多重大缺陷,陈山枝博士总结,一是单车感知存在不足——存在天然的视距感知问题,易导致高速弯道突发事故、高速公路连环撞车问题;二是长尾挑战解决困难——10%投入与时间解决了90%问题,但剩下的10%长尾问题可能需要90%投入与时间才能解决;三是制造成本居高不下——从L1到L5,传感器数量、感知精度、算力(呈指数级增长)需求不断加大;四是车-车、车-路协同实现难——处理与社会车辆尤其是的执行紧急任务时的救护车、警车、消防车、工程抢险车四类特种车辆博弈,以及对复杂场景的理解(比如复杂路口的行为协同)等一些应急情况的能力极其不足。

网联智能驾驶则是在车辆智能化基础上,通过C-V2X实现车与车、车与路等的互联和信息交互,从而实现协同感知并帮助车辆进行决策和控制。单车智能高级驾驶辅助系统ADAS里的雷达、激光、摄像头等传感器受限于视距、环境等因素,成本高且难以适应复杂道路环境,需要C-V2X配合。陈山枝博士介绍,C-V2X技术与ADAS技术“互补”赋能“智能驾驶”。5G微信公众平台(ID:angmobile)了解到,对此,他列举了一些很生动的实例——单车智能下,汽车的环岛行驶、转弯、变道等处理迟钝,而C-V2X通过车路、车车协同可快速处理;单车智能对人群等群体性目标识别困难,而C-V2X通过人-车协同可轻松地识别;在复杂路口,单车智能的处理能力差,而C-V2X通过车路协同可轻松地处理;再一个,单车智能无法适应没有明显车道线的路况,但是C-V2X可通过车-路协同很好地适应;此外,单车智能无法在非视距情况下发挥作用,而C-V2X就可以“大显身手”,比如实际的测试、示范表明,C-V2X很够很好地应对高速公路上弯道上的突发事故、处置前方大车遮挡等。

陈山枝博士进一步介绍,ADAS+C-V2X通过把“单车智能”发展到“网联智能”,提升车辆的感知广度和深度,首先应用在辅助驾驶,不仅能够提高驾驶的智能性和安全性,而且能够整体地提升道路安全和交通效率,最终实现无人驾驶。

4、车路协同发展的三大应用类型

对于车联网应用与车路协同发展,陈山枝博士展望将有三大类型。

类型一为辅助驾驶。在城市道路和高速公路,面向乘用车和营运车辆,以LTE-V2X + 4G Uu赋能车-车、车-路信息实时共享与交互,实现辅助驾驶安全、提高交通效率。

类型二和类型三则均涉及“5G+车联网”。工信部2020年3月发布的《关于推动5G加快发展的通知》明确促进“5G+车联网”协同发展,推动将车联网纳入国家新型信息基础设施建设工程,促进LTE-V2X规模部署;2021年5月4日发布的《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023 年)》把“5G+车联网”作为重点发力方向。“5G+车联网”就是以5G增强型移动宽带(eMBB)作为Uu接口实现车联网的V2N通信,并以C-V2X的PC5接口实现车联网的V2V以及V2I通信。大唐很早就提出了“三网融合5G智能网联解决方案”(车云网+车际网+车内网)。车云网中的5G Uu接口具备Gbps级别下行峰值速率,承载大带宽、时延容忍类车联网业务,比如高清地图下载、信息娱乐、远程系统升级等,5G网络切片将在多种车联网应用中发挥重要作用;车际网中的C-V2X PC5接口具备毫秒级时延和高可靠通信能力,承载低时延、高可靠通信类车联网业务,比如安全类预警和提示、交通信号灯信息和诱导、交通效率类预警和提示等车-车、车路间的道路安全业务的实时通信,又如高精度地图图层、高精度定位差分校正值,还如近场收费(下一代收费技术)等,移动边缘计算(MEC)将发挥重要作用。陈山枝博士指出,“5G+车联网”是网联化和智能化相结合的关键技术。对此,他从四大方面对“5G+车联网”无可比拟的优势作了深入剖析。一是增加感知范围。可提前获取城市范围内的关键道路、路口、车辆、行人、信号灯状态等信息,感知更精准,可有效保障行车安全;可实时获知高速公路路况,如弯道临时事故、see through。二是降低感知成本。边缘计算支持边缘智能,此外网络辅助方式可有效降低单车高精度传感器(高精度雷达等)的部署数量和成本,降低非视距、恶劣环境下的感知成本。三是提升交通效率。通过网络让车辆与道路实时联动,可以增强道路通行效率,优化红绿灯控制、绿波带通行,缓解交通拥堵,提升城市交通管理效率。四是丰富网联应用。主要包括警车、消防车、救护车、工程救险车的道路优先通行权;远程驾驶、编队行驶、自动泊车;车速引导、路况精准提醒;高清视频实时分享。

具体地,类型二的“5G+车联网”以LTE-V2X + 5G eMBB支撑封闭/半封闭特定区域、特定场景中商用车的中低速无人驾驶,例如用于园区、港口、矿区、机场、厂区的无人物流车、无人清扫车、无人摆渡车以及用于城市特定道路的Robot Taxi。

类型三的“5G+车联网”是全天候、全场景的无人驾驶及高速公路车辆编队行驶,需要LTE-V2X /NR-V2X + 5G eMBB的支持才能实现。这一阶段面临着需要与有人驾驶车辆、行人等并存以及应对中国的特殊交通环境等挑战。因此,更高级的自动驾驶还将需要我国的政策法规、交通管理和产业监管等方面的变革才能实现,需要长时间的跨界磨合、联合测试、实践去解决问题,达成共识。

陈山枝博士进一步介绍,类型一与类型二的车路协同已成熟,可在“新基建”下率先规模商用,于其中,城市交通和高速交通是车路协同的两大规模应用场景,先从营运车辆切入(包括智能公交、两客一危、工程车、货车、个人出行的网约车与出租车),加上特定环境(含特定区域和指定道路)下的中低速无人驾驶,丰富应用。

类型一与类型二的车路协同在城市交通和高速交通这两大潜在规模应用场景都已经有较多典型的商业落地应用案例。

城市交通的车路协同方面,中国信科在全国多地成功联合开展了5G智能网联汽车示范应用。比如全国首个半封闭道路的车路协同项目“厦门BRT智慧公交”——部署了60公里BRT智慧化道路、5个智慧路口、50辆智能网联公交车,实现了实时车路协同、超视距防碰撞、安全精准停靠、最优车速策略,至今已稳定运行1万公里+,公交通行时间节省5%、车辆感知范围扩大4倍、公交能耗降低10%、安全驾驶系数提高60%。又如全国首个开放道路的车路协同项目“杭州智慧公交(智慧亚运)”——部署了3.7公里开放智慧化道路、7个智慧路口、3辆智能网联公交车,并实现了一体化设计站台、多功能集成服务、候车科技新体验、出行便利有温度的综合服务公交站台。还如自动驾驶微循环公交“郑州智慧岛无人驾驶公交车”,部署了11个路口信号灯协同、4个路口盲区检测,以及以大数据分析、精细化管理、实时性监管、高效率运营为特色的全息交通运管平台,很好地实现了实时车路协同、盲区检测、智能交互、自主巡航。这三大典型的智慧公交商用案例,为城市交通车路协同的规模复制推广奠定了坚实基础。

高速交通的车路协同方面,在智慧高速应用方面,陈山枝博士介绍,中国信科通过“点”、“线”、“面”结合的方式,实现关键点位(如匝道口、紧急停车区、分流区)、重点路段(如隧道、事故多发路段、急弯、急下坡)、区域覆盖(如高速区段、高速全路段、省级指挥中心),提供全要素感知、主动驾驶服务、公路综合运行管理等功能,显著提升高速公路的智能化水平。一条全国规模最大、路线最长、路况最复杂、场景最全的集智慧高速公路基础设施和智慧云控平台在内的新型高速公路,由中国信科集团旗下大唐高鸿和迪爱斯联合中国交建集团自2019年4月起在G5021石渝高速涪陵至丰都段打造,并于2020年9月下旬正式发布。这是全球首条实际在运营的C-V2X复杂高速公路。陈山枝博士介绍,该项目具有四大典型特色。一是系统完整,包括车、路、网、云、图、位。二是场景非常复杂,包括隧道、桥梁、急弯、陡坡、多雾、积水、横风、隧道紧邻出口、急弯叠加陡坡等。三是规模庞大,实现了近130公里的C-V2X全覆盖,部署了350余台RSU、400余套路侧感知/计算/显示设备。四是全生命周期成本优化,包括全域通信覆盖,重点路段感知覆盖,合理控制建设开支;软硬件利旧,与既有业务系统充分对接;解决V2X高精度地图自动分片、下发、动态更新;提供全场景高精度定位服务;使用集中运维管控,支持远程升级、配置、告警。

5、中国信科(大唐)对C-V2X和车路协同的贡献

陈山枝博士介绍,中国信科集团是由大唐电信集团与烽火通信集团2018年7月重组成立的中央企业,大唐电信集团是我国移动通信“创新高地”,是3G TD-SCDMA的提出者,4G TD-LTE核心知识拥有者和标准主导者,5G关键技术和国际标准的主要贡献者;烽火通信集团是光通信的发源地,我国光通信系列核心器件的首创者。中国信科是LTE-V2X标准的原创技术策源地,也是我国C-V2X产业化的重要力量,大唐高鸿是中国信科集团聚力车联网业务发展的骨干力量,拥有业界领先的技术研发和产业部署应用等优势。

中国信科在C-V2X技术标准、样机开发、产业合作、应用示范等方面已取得主导地位和领先优势,走在世界前列。2013年大唐最早在国内外提出LTE-V2X车联网概念,并主导国际标准制定。2014-2015年推动3GPP标准立项,发布全球首台LTE-V2X样机。2016年发布业界首款预商用设备,广泛应用于各大示范区。2017年发布业界首款基于自研芯片LTE-V2X预商用产品OBU/RSU;并发布业界首款商用LTE-V2X模组,支持友商开发C-V2X设备。2018年发布全球首款车联网模组产品升级支持3GPP Rel-14;“三跨”互联互通测试,11家车企中7家、8家车载终端中6家采用大唐产品。2019年发布车规级参考设计模组用于前装车载终端市场,发布具备融合感知及地基增强能力的整体解决方案;“四跨”互联互通测试中,中国信科集团作为业界唯一提供端到端方案厂商,全面提供路侧设备(RSU)、车载终端(OBU)、LTE-V2X通信模组、CA和安全模块等产品和解决方案;与东风合作,业内首次商用车列队行驶(60Km/h、间距20米);参与北京智能网联示范区(首钢园)建设;合作打造自动驾驶微循环公交“郑州智慧岛无人驾驶公交车”。2020年参与天津(西青)国家级车联网先导区、福州琅岐岛智能网联示范道路建设;合作打造的“重庆G5021石渝高速车路协同项目”正式发布(全球首条实际在运营的C-V2X复杂高速公路);中国信科集团旗下大唐高鸿与阿尔卑斯阿尔派合作打造的车规级模组DMD3A生产线顺利完工并正式量产;在“新四跨”中广泛参与一致性测试/大规模测试/道路场景测试,与一汽解放/东风/长城/现代/吉利/小鹏、菲亚特/北汽/宝马/沃尔沃/阿利昂斯/本田/恒润/李尔/海纳川/飞驰镁物组队。

发展至今,中国信科在C-V2X领域的深度布局广泛涉及芯片、模组、仪表、设备及解决方案(包括智慧公交、智慧高速及特定场景的自动驾驶)。

6、跨界融合,模式创新,合作共赢

陈山枝博士指出,随着工信部《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023 年)(征求意见稿)》与《“双千兆”网络协同发展行动计划(2021-2023年)》等文件的发布,5G新基建正走向深入,未来需要更加丰富5G应用场景,培育新型应用模式,构建5G应用生态系统。5G+车联网、5G+工业互联网、5G+医疗健康等在众多应用中相比更加成熟,有利于得到更快的推广和应用。

从大的层面看,智能驾驶与智能交通的发展,需要汽车制造业、交通产业、通信产业、IT产业、运营服务业的跨界融合与合作共赢。而在5G+车联网方面,基于C-V2X的道路基础设施将包括应用层的交通监管、事故处理、信息发布、车辆调度、行车辅助、出行辅助、合作驾驶等的应用系统建设,包括LTE-V2X网络建设,以及智能终端、道路传感网、车辆传感网、监控设备等基础交通设施的投资和建设。在现有的城市道路、高速公路的基础设施上增加基于C-V2X技术的道路基础设施的建设与投资,将是构建智能网联新架构的重要组成,从而构成车路协同的新的网络。新的网络将实现交通和交警的跨界融合,为大众带来新的智慧出行服务。

“综上看来,推进‘5G+车联网’的新基建,先期部署LTE-V2X路侧基础设施,将走出有中国特色的、基于C-V2X的车路协同发展模式,支撑我国汽车产业和交通行业的变革,实现智能交通和智能驾驶,并将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。”陈山枝博士作了总结性的阐释。发展路径方面,他建议先建“智慧的路”,同时上“聪明”营运车辆(近期目标是运营车辆后装OBU),推进乘用车前装OBU;并积极开展特定场景的无人驾驶试验和商用。推进基于C-V2X的车路协同创新发展模式方面,他建议加强部际协调机制,发挥地方政府积极性,共同推进——一是扩大车路协同的规模和区域示范建设,鼓励先行先用,探索商业模式创新。选择若干示范高速公路和示范城市,明确提出LTE-V2X路侧设施的规模建设数量(类似对运营商的5G基站建设数量目标要求),开展LTE-V2X规模部署示范;二是鼓励高速公路业主、电信网络运营商、城市交通(政府部门)建设车联网,实现互联互通,探索商业模式创新;三是推动公安交管、交通信息等数据受控开放共享,孵化创新应用,如出行即服务(MaaS),提升百姓的获得感。

陈山枝博士最后表示:“未来的汽车将是新型的载人和载物的移动智能电子设备。汽车工业的电动化、网络化、智能化、共享化是百年未有之大变革,承载着我国由汽车大国走向汽车强国的战略机遇。交通行业的数字化、网联化、智能化、自动化,承载着我国人民对美好生活的向往。我国将走出一条与发达国家不一样的发展智能交通和自动驾驶的发展模式——基于C-V2X的“聪明的车+智慧的路”的车路协同发展模式,‘5G+车联网’将支撑我国汽车产业和交通行业的变革和跨界融合创新,并将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。中国信科希望继续与业界同仁随5G‘扬帆起航’推进5G商用和车联网应用、车路协同发展,与产业界共同合作实现梦想,创新合作共赢!中国信科拥有完备的智能网联产业链,愿以‘共赢之轮’这一智能网联跨界合作生态模式,与各方跨界合作,实现共赢发展!”

【附】陈山枝博士简介:中国信息通信科技集团有限公司副总经理、专家委员会主任、教授级高级工程师,工业和信息化部通信科学技术委员会常务委员,中国电子学会会士,中国通信学会会士,无线移动通信国家重点实验室主任、博士生导师,新一代移动通信无线网络与芯片技术国家工程实验室理事长及主任,IEEE Fellow。为实现我国主导的4G TD-LTE和5G、C-V2X车联网核心技术突破、国际标准制定和产业化做出了重要贡献。曾任国家“863”计划专家组成员、国家科技重大专项专家组成员等。目前主要研究领域为5G/6G移动通信系统、C-V2X车联网、卫星移动通信等理论与关键技术,以及相关标准制定及产业化。主持国家自然科学基金重点项目、国家科技重大专项等20余项科研项目,在信息领域权威期刊发表SCI论文60余篇,授权发明专利80余件,部分被欧洲电信标准化协会(ETSI)披露为4G和5G国际标准必要专利,出版学术专著6本。研究成果获得国家科学技术进步奖特等奖(2016年)、国家科学技术进步奖一等奖(2012年)和国家科学技术进步奖二等奖(2001年)、国家技术发明奖二等奖(2015年)、何梁何利基金科学与技术创新奖(2017年)、第二届全国创新争先奖(2020年)。2021年6月2日入选中国工程院2021年院士增选第二轮评审候选人。 
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