C-V2X在中国的应用之路

文章来源: 焉知自动驾驶 点击数:26 发布时间:2019-08-13
基于蜂巢式网络技术的C-V2X是一项极为先进的无线连接技术,以符合潮流的安全驾驶以及自动化驾驶解决方案,具备未来升级5G的延展性。C-V2X可透过采用直接通讯模式,支持与其他汽车、行人终端及道路旁基础设施(如交通信号和施工区域)进行直接通讯,无需使用蜂巢式网络或成为移动数据电信用户。
C-V2X在中国的应用之路

3GPP在Release 14版本中即纳入C-V2X技术商业化考量,目前正开发Release 16 5G NR C-V2X标准化,预计使C-V2X应用范围再次扩大,以C-V2X采用最佳非视距(Non-Line of Sight,NLOS)性能为安全技术基础,透过直接在车辆及其周围进行通信,提供先进安全性和增强态势之感知技术,优势在于更加节能(Energy Saving)等,目前高通、华为、Intel、联发科已各自发表4G C-V2X商用产品,而下一代V2X标准则包含5G-V2X和IEEE 802.11bd。

C-V2X在编码、调变与接收器等技术推动下,能实现更好非视距(NLOS)性能、更大范围通讯、更高可靠性(更低封包错误率)、更高容量与更佳拥塞控制,这对关键安全驾驶应用与自动驾驶发展极具关键;至于5G NR V2X平台则基于3GPP Release 16标准,进而实现先进安全功能。

目前各区域市场发展不同,中国政府支持C-V2X,欧洲2019年3月已发布C-ITS系统授权法案《the Delegated Act on C-ITS》,倾向于DSRC(IEEE 802.11p),美国则在5GAA豁免请求下允许在5.9-GHz频段内部署C-V2X。

从单兵游击到集团化“作战”

在汽车智能化推行的过程中,由于各种的不确定性导致车企、零配件、互联网、通讯等公司对自动驾驶的研发进度都有所不同,V2X技术的部署进度也千差万别。而这时的国内每一家做C-V2X的更像是一个单兵在突进,而中国一直在推进C-V2X通讯技术标准,而且更加完善法规统一性,以求最大实现政府支持,企业发展的最大利益。

由于各国政府与车厂选择通信技术不同,短期DSRC与C-V2X两技术共存,可预见2019~2022年V2X通信技术将蓬勃发展。自2019年起,Volkswagen开始在欧洲量产车型上部署DSRC(IEEE 802.11p),吉利和Ford则规划于2021年和2022年将C-V2X整合至新车中。

而且4月15日上海车展期间,13家中国品牌车企联合进行了一个影响未来汽车市场重大发布:推出中国车企C-V2X(基于蜂窝技术的车联网通信,目前主要基于LTE网络)商用路标,即在2020年下半年到2021上半年量产支持C-V2X的汽车。

据悉,这13家发声的车企包括上汽、广汽、东风、长安、一汽、北汽、江淮、长城、东南、众泰、江铃、BYD、宇通。工信部科技司技术创新处赵策处长等多位重磅嘉宾,见证了此次路标发布。

这次C-V2X汽车商用量产路标的发布,标准着我国企业在车路协同的智慧交通领域,再次向前踏出坚实的一步,也体现出C-V2X的价值得到车企的广泛认同。

中国是全球第一大汽车市场,也拥有全球最大的LTE网络,所以具有发展C-V2X的天然优势。C-V2X也的确逐步成为国内V2X技术标准的首选。其实当前在科技圈,自动驾驶是比车联网更受大众关注的热门话题。

可以说,C-V2X也是使能未来自动驾驶的关键技术,不仅可以使现有的车更安全,通行效率更高,更绿色环保。从未来自动驾驶角度看,没有车路协同,自动驾驶的安全性无法保证,同时成本和代价很高。

所以,本次13家车企的发布量产路标的时候,也呼吁中国积极完善C-V2X商业环境,加速实现车路协同。其实在笔者看来,“无锡模式”非常值得借鉴——无锡市规模部署了C-V2X相关设施,有力支持车企相关技术商业。

中国C-V2X稳扎稳打努力实现落地

车联网已经成为汽车行业未来发展的重要方向之一。在车联网技术标准中,C-V2X技术是国际先进车路协同车联网通信标准。经过多年不断成长,C-V2X技术逐步走向成熟并开始商用。

回顾C-V2X车联网技术发展历程,可以说在不断加速前行。记得2017年6月,LTE-V2X全球统一标准冻结。当时C-V2X工作组已有成员单位40多家,联合发布了两项LTE-V2X测试规范《LTE-V2X终端功能测试规范(实验室)》和《LTE-V2X性能测试规范(实验室)》。

领先的ICT企业,在车联网芯片、C-V2X解决方案RSU(路侧单元)等层面已经做好准备,推动车联网产业、促进道路数字化的道路上继续迈出坚实的一步。

一些地方政府也看到C-V2X的巨大价值,提供支持。2018年9月,无锡市建设了全球最大LTE-V2X示范区。在无锡“世界物联网博览会”期间,全球第一个城市级车路协同平台——“车联网(LTE-V2X)城市级示范应用”首次集中展示,预示着车联网技术从实验进入测试环节。

车联网的发展,需要多领域企业参与。2018年9月,中国车联网C-V2X生态圈组建成立。在无锡举办的2018世界物联网博览会期间,长安汽车、一汽集团、上汽集团、比亚迪等车企及Tier1供应商博世联合发起“车联网C-V2X合作生态圈”。

政府规划的频谱,是C-V2X进入快车道的“通行证”。2018年11月,我们看到中国率先发布5.9GHz LTE-V2X商用频谱。据悉,C-V2X运行于面向安全应用的ITS(智能交通系统)5.9GHz统一频谱。

之后在2018年12月,全球首个LTE-V2X智慧高速落地延崇高速公路(从北京延庆到张家口崇礼,全长约116公里)。据悉,在延崇高速公路北段,业界联合部署车路协同设备,为这条承载京津冀一体化路网格局的重要通道配备了双重的安全、效率保障,以进行交通疏导,分配高速公路资源。

直到这次2019年4月15日,13家中国车企发布C-V2X量产商用路标,预示着C-V2X在经过前期各方的不断努力和尝试,终于让车企达成共识。

中国拥抱5G

高通和100多家公司正在推动全球监管机构接受一项基于5G的名为C-V2X车辆标准。业内竞争公司正竞相支持基于Wi-Fi的标准,并寻求建立汽车电子数据传输市场。IHS Markit估计,到2025年,汽车电子数据传输市场规模将增长到92亿美元。

尽管这个标准的支持者表示,该标准更快、更可靠。但包括顶尖汽车芯片制造商恩智浦半导体在内的公司则认为,现有的基于Wi-Fi的技术标准DSRC已经足够好。DSRC的其他支持者,包括通用汽车、大众汽车和本田汽车公司。

在这两种标准之间做出选择,成为自动驾驶汽车现实难题之一。在道路测试方面,中国落后于美国多年。仅在美国的加州,Alphabet公司旗下Waymo和其他公司,就有数百万英里里程的测试记录。

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尽管如此,中国是世界上最大的汽车市场,并发出了一个明确的信号,它将拥抱C-V2X。去年10月,中国宣布了使用该标准的计划,并专门为联网汽车预留了频谱。于2016年9月成立的5G汽车协会(5G Automotive Association)预测,中国将率先推出C-V2X汽车,华为与移动等单位多次测试基于5G的远程驾驶技术。

在美国,特朗普政府还没有决定支持哪种标准。欧盟委员会准备支持DSRC,但该提案在7月被成员国否决。在亚洲其他地区,日本正计划将频谱分配给DSRC,韩国打算为这两种标准都留出频谱。

彭博新闻社在4月份的一份报告中写道,DSRC根深蒂固的地位,在未来三年将阻碍C-V2X在中国境外的应用。但分析人士表示,从长远来看,美国、韩国和日本可能会转向C-V2X,因为这些国家正在积极部署5G网络。

改善道路安全的前景是监管机构加快决策的主要动力。密歇根大学交通研究所去年估计,如果美国政府今年确定好一种标准,而不是在三年之后确定,美国将有多达810万的车祸和44000人的死亡可以避免。

车路协同助力国内自动驾驶技术实现超车

就目前而言,实现全自动驾驶的技术路线可概括为两种,自主式自动驾驶与车路协同式自动驾驶。自主式自动驾驶存在单车成本高、感知受限、决策准确性低、无法协同等问题,也因而车路协同式自动驾驶成为发展趋势。

当我国围绕5G车路协同,建设完善的路侧、车侧、边缘平台的解决方案及运行的商业模式时,大有可能赶上美国,让自动驾驶技术在中国交通环境中安全落地。