一、我國已基本建成完善的C-V2X車聯網標準體系
關于C-V2X技術的研究,在我國已經開展了近10年。從最初突破性的提出LTE-V概念,到后來一步一步的仔細驗證,中國特色的車聯網技術已在國際上一馬當先。
C-V2X車聯網,是以基礎通信技術為根基,結合軟硬件開發設計、車輛座艙系統、自動駕駛感知系統、自動駕駛決策系統、底盤控制系統、交通流理論等多學科的復雜融合技術。想要在如此龐大的理論體系上實現技術落地應用和產品規模化商用,必須首先建立牢靠穩固的C-V2X通信標準體系。
在我國,主要有四大公共組織正在牽頭完成C-V2X車聯網標準體系建設:
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汽車標準化技術委員會,主要負責汽車網聯化相關標準研究和制訂;
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智能交通標準化技術委員會,主要負責營運車輛、路側基礎設施等相關標準化工作;
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通信標準化技術委員會,主要負責C-V2X總體架構、空中接口、安全、網絡層、消息層等技術標準和測試規范,以及車載、路側、基站、核心網等設備技術要求和測試方法相關標準;
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交通管理標準化技術委員會,主要負責車輛運行安全測試、交通管控設施等方面的相關標準制訂。
截至當前,我國已基本建成了完善的C-V2X車聯網標準體系。
標準分類 |
標準名稱 |
標準等級 |
狀態 |
總體要求 |
基于LTE的車聯網無線通信技術 總體技術要求 |
行業標準 |
已發布 |
道路車輛 網聯車輛方法論 第1部分:通信信息 |
國家標準 |
報批 |
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道路車輛 網聯車輛方法論 第2部分:設計導則 |
國家標準 |
報批 |
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接入層 |
基于LTE的車聯網無線通信技術 空中接口技術要求 |
行業標準 |
已發布 |
基于LTE的車聯網無線通信技術 終端設備技術要求 |
行業標準 |
報批 |
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基于LTE的車聯網無線通信技術 支持直連通信的終端設備測試方法 |
行業標準 |
已發布 |
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網絡層 |
基于LTE的車聯網無線通信技術 網絡層技術要求 |
行業標準 |
已發布 |
基于LTE的車聯網無線通信技術 網絡層測試方法 |
行業標準 |
已發布 |
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消息層 |
基于LTE的車聯網無線通信技術 消息層技術要求 |
行業標準 |
已發布 |
基于LTE的車聯網無線通信技術 消息層測試方法 |
行業標準 |
已發布 |
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應用層 |
合作式智能運輸系統 車用通信系統 應用層及應用數據交互標準(第一階段) |
行業標準 |
已發布 |
合作式智能運輸系統 車用通信系統 應用層及應用數據交互標準(第二階段) |
行業標準 |
已發布 |
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通信安全 |
基于LTE的車聯網通信安全技術要求 |
行業標準 |
已發布 |
基于LTE的車聯網通信安全技術 安全證書管理系統技術要求 |
行業標準 |
已發布 |
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基于LTE的車聯網通信安全技術 安全認證測試方法 |
行業標準 |
制定中 |
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基于LTE的車聯網通信安全技術 安全證書管理系統技術要求 |
國家標準 |
制定中 |
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C-V2X車輛異常行為管理技術要求 |
行業標準 |
制定中 |
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系統要求 |
基于LTE-V2X直連通信的車載信息交互系統技術要求 |
國家標準 |
制定中 |
基于LTE的車聯網無線通信息技術 直連通信路側系統單一技術要求及試驗方法 |
團體標準 |
已發布 |
其中應用層的標準《T/CSAE 53-2020 合作式智能運輸系統 車用通信系統 應用層及應用數據交互標準(第一階段)》和《T/CSAE 157-2020 合作式智能運輸系統 車用通信系統 應用層及應用數據交互標準(第二階段)》是由中國汽車工程學會(CSAE)牽頭,聯合星云互聯、長安汽車、上汽、通用汽車、清華大學、中國信通院等多家單位共同起草完成,標準內容主要針對應用層的數據集、數據交互標準和接口規范等內容進行了詳細定義,便于業內以互聯互通為基準,進行V2X應用場景的開發、驗證及商用。
標準中同時定義了基于通用消息集及交互標準的兩個階段典型應用場景,即大家所熟知的一期場景(17個)及二期場景(12個)。
二、一期場景已開啟量產商用,公眾看法不一
一期場景主要是為駕駛安全和交通效率提供關鍵信息,系統可以選擇通過語音或圖像等方式向駕駛員進行預警提示。面向前裝客戶,目前階段已實現C-V2X提示功能與車機系統、HUD系統等高度融合;面向后裝用戶,為提升體驗感,通過如后視鏡、手機支架等后裝C-V2X產品形態,及與APP、小程序和導航地圖等結合,推送C-V2X信息。
再過去幾年的多次行業活動中,一期場景已逐步成熟并開始進入量產車應用階段。公眾也針對其中的16個量產場景也表示出了不同的評價。
在2022年的柳州X跨行業活動中,曾有人向50位參與試乘體驗的普通觀眾進行了現場調研,希望他們以自身最直觀的體驗感來對一期的16個場景進行評價(“近場支付”功能需要與銀行支付系統關聯,故在本次行業活動中沒有展示),每位觀眾可從實用性、創新性和買單意愿三個維度對每一個場景功能進行投票,結果如下:
從投票結果可以看出,普通消費者買單意愿最高的幾個功能分別是“交叉路口碰撞預警”、“盲區預警/變道輔助”、“弱勢交通參與者碰撞預警”、“綠波車速引導”、“道路危險狀況提示”和“前向碰撞預警”。
而整體接受感相對較低的幾個場景,如“前方擁堵提醒”、“限速提醒”、“緊急車輛提醒”等,公眾則認為必要性不大,或者在現階段依靠單車智能已經可以解決。
三、二期場景以“協同”為核心
一期場景以信息交互協同為基礎,目的是為各類車輛提供互聯互通保障支持,向駕駛員提供更加豐富的車內安全類信息。而當我們對二期的12個場景仔細品讀后可以發現,此類場景都是需要在C-V2X車路云高效通信的基礎上,以邊緣計算應用為核心路端感知技術,最大程度上轉移車端計算壓力,充分發揮路側和云端的“全局協同調配權”,結合一定的輔助駕駛車身/底盤控制系統功能,有效解決部分輔助駕駛的長尾問題,擴展當前輔助駕駛ODD限制,更加好的保障駕乘安全和效率。
序號 |
二期場景 |
場景類別 |
1 |
感知數據共享 |
安全 |
2 |
協作式變道 |
安全 |
3 |
協作式車輛匯入 |
安全/效率 |
4 |
協作式交叉口通行 |
安全/效率 |
5 |
差分數據服務 |
信息服務 |
6 |
動態車道管理 |
效率/交通管理 |
7 |
協作式優先車輛通行 |
效率 |
8 |
場站路徑引導服務 |
信息服務 |
9 |
浮動車數據采集 |
交通管理 |
10 |
弱勢交通參與者安全通行 |
安全 |
11 |
協作式車輛編隊管理 |
高級智能駕駛 |
12 |
道路收費服務 |
效率/信息 |
“協同”的核心需求是解決復雜路況下路權的博弈問題和交通環境的秩序及效率問題。
城市道路高峰時段的交叉路口、封閉環境下不間斷往來的自動駕駛小車,都存在著路權博弈難題,而解決的關鍵就是車路協同。C-V2X的標準二期場景就是邁向車路協同的第一步。車聯網系統將開始由“預警”向“控車”轉變,避免一定的“惡意”交通行為,如強制加塞、強制變道、拒絕禮讓行人等行為,也可在諸如高峰時段交叉路口的環境下,更加科學地分配路權,使群體交通環境更加文明、安全、高效。
除此之外,二期應用也增加了協作式車輛編隊管理類的高級自動駕駛應用,能有效減少車輛對司機的需求,降低駕駛員的勞動強度,提高運輸效率和燃油效率。在編隊行駛狀態下,跟隨車能瞬間接受領航車指令,降低車輛安全事故。此外,編隊行駛可以釋放更多車道給其他車輛通行,可以顯著改善交通擁堵并提升運輸效率,進一步緩解交通壓力,減少人員成本和交通擁堵。編隊行駛對于提高車輛的經濟型、企業效益、節能減排都有巨大的積極意義。
據悉,二期場景以及面向自動駕駛的C-V2X應用場景和詳細消息集定義仍處于技術驗證階段,業內各企業均處于研發初期,優先級較高的幾個場景分別是“感知數據共享”、“協作式變道”、“協作式車輛匯入”、“協作式交叉口通行”。
預計,二期場景的實際量產應用將與車輛輔助駕駛系統共同升級實現。
四、面向車路協同,需要深挖“殺手锏”
標準場景只是基礎,為了面向車路協同,需要探索更多的實用場景,也需要殺手锏應用來刺激整個C-V2X車聯網行業的發展。
車路協同是自動駕駛、智能交通、智慧城市的共同終極目標。我國交通系統經歷了近30年的快速增長時期,道路里程和運輸規模全球第一,但仍然面臨著許多突如問題,比如交通擁堵呈現常態化、碳中和、碳達峰目標艱巨。通過車路協同,能夠支持開展更加復雜、更深層次、更大范圍、更加多樣的車路協同應用服務,實現從個體最優向群體最優,最終面向全局最優演進發展,突破性變革整體交通現狀。
轉自焉知智能汽車