淺析車路協(xié)同如何帶我們走進未來交通

近期，一系列車路協(xié)同的新聞吸引了業(yè)內(nèi)人士的注意力，不過鑒于不少讀者對車路協(xié)同的理解并不深刻，本文就對車路協(xié)同做了一個簡單介紹，本文介紹了什么是車路協(xié)同、車路協(xié)同的關(guān)鍵技術(shù)、車路協(xié)同在中國的發(fā)展歷程、以及主要玩家的做法。希望能夠幫助大家加深對車路協(xié)同的理解。

9月6日，阿里巴巴集團與交通部公路科學研究院宣布，成立車路協(xié)同聯(lián)合實驗室，基于車路協(xié)同探索自動駕駛和道路智能化的解決方案。

9月14日，百度副總裁、智能駕駛事業(yè)群組總經(jīng)理李震宇在“百度Apollo媒體溝通會”上宣布2018年底將正式開源Apollo車路協(xié)同方案，向業(yè)界開放百度Apollo在車路協(xié)同領(lǐng)域的技術(shù)和服務。

9月14日，阿里巴巴AliOS宣布將與英特爾、大唐電信集團展開智能交通-車路協(xié)同領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作。合作內(nèi)容包括三方面：①英特爾、大唐電信集團與AliOS將展開智能交通-車路協(xié)同戰(zhàn)略合作；②英特爾將與AliOS共同探索5G通信技術(shù)、基于英特爾處理器的邊緣計算平臺在V2X上的應用；③大唐電信集團為AliOS提供LTE-V2X通信技術(shù)。

在9.13-9.18剛剛舉辦完畢的無錫·世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會上，車聯(lián)網(wǎng)LTE-V2X城市級示范應用項目榮獲2018物博會“三新”成果特別獎。

9月20日，正在進行中的2018杭州·云棲大會上，阿里巴巴集團宣布升級汽車戰(zhàn)略：由車向路延展，利用車路協(xié)同技術(shù)打造全新的“智能高速公路”，將率先于杭紹甬高速上作出探索。這一戰(zhàn)略將由AliOS聯(lián)合阿里云、達摩院、高德、支付寶、千尋位置、斑馬網(wǎng)絡等共同完成，旨在探索未來二十年的路。

近期的一系列相關(guān)新聞將我們的視線又聚焦到車路協(xié)同，很多讀者對車路協(xié)同的理解卻并不深刻，本文就為大家進一步普及車路協(xié)同的一些內(nèi)容，讓大家對車路協(xié)同的認識更加深刻。

目前，中國已經(jīng)是全球最大的汽車產(chǎn)銷國，中國的高速公路里程數(shù)在全球排第一，而中國高速公路的效率卻并不是很高，中國在基礎(chǔ)設(shè)施的投資上遠遠跑在了全世界的前面。所以我們需要考慮的是車和路未來之間的關(guān)系應該是怎么樣的，僅僅是路歸路、車歸車？還是可以把路和車通過某種技術(shù)連接起來，讓車與路處于同一個系統(tǒng)當中、更加融合，從而讓車的駕駛能夠更安全，路的通行更有效率？

答案應該就是車路協(xié)同。

什么是車路協(xié)同？

車路協(xié)同是基于無線通信、傳感探測等技術(shù)進行車路信息獲取，并通過車車、車路信息交互和共享，實現(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間智能協(xié)同與配合，達到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標。車路協(xié)同的技術(shù)內(nèi)涵有三點，一是強調(diào)人-車-路系統(tǒng)協(xié)同，二是強調(diào)區(qū)域大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控，三是強調(diào)利用多模式交通網(wǎng)絡與信息交互。這項技術(shù)是信息技術(shù)與汽車和交通兩大行業(yè)相融合的結(jié)果。

車路協(xié)同的關(guān)鍵技術(shù)

（一）數(shù)據(jù)交互

需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互標準，支持多模式無線數(shù)據(jù)交互。車路協(xié)同需要低延時、高可靠、快速接入，而傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)（W ifi 和 Mobile）滿足不了。新的通信需求所要求的同心范圍并不大，200-500 米范圍，目前已經(jīng)有國際標準，中國也在推LTE-V 標準。

（二）高精度定位

針對車輛在“避撞”類安全應用，最重要的數(shù)據(jù)是車輛實時“位置”、“速度”和“運行方向”，因此低成本、動態(tài)、可靠度高的“亞米級”定位是該類應用必須滿足的條件。目前很多商業(yè)化產(chǎn)品還是無法滿足全天候的低成本、高精度要求。

（三）車載終端

目前有很多車載終端，比較流行的是信息服務類終端，但它不能直接應用車路協(xié)同技術(shù)。研究開發(fā)一體化多功能智能車載終端是一個方向，它可以集成多種類型的終端。

（四）高集成度智能路側(cè)系統(tǒng)

新的路側(cè)系統(tǒng)將內(nèi)置多種通信方式，提供多種傳感器接口（信號機、檢測器）。和局部地圖服務，并提供信號配時信息和周邊運動目標信息服務。當然我們也能看到，未來路側(cè)系統(tǒng)可以提供車輛協(xié)同決策服務。

（五）多傳感器（異構(gòu)多元信息）融合技術(shù)

將來車輛獲取的信息既有來自車載傳感器（激光雷達、毫米波雷達、視頻、GPS／BD…）的各種數(shù)據(jù)（自己的位置、狀態(tài)，周邊目標的位置、速度），也有來自外部傳感器（協(xié)同獲取的其他車輛 GPS/BD、路側(cè)設(shè)備微波雷達、信號機…）的數(shù)據(jù)（周邊目標的位置、速度、特征、狀態(tài)；周邊道路狀態(tài)；路口信號燈狀態(tài)…），這些數(shù)據(jù)特征差異很大。完全可以在傳感器級、數(shù)據(jù)（特征）級和決策級進行融合。

中國車路協(xié)同的發(fā)展歷程

2011年9月7日，科技部印發(fā)了“關(guān)于863計劃現(xiàn)代交通技術(shù)領(lǐng)域智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究主題項目立項”的通知。項目課題由清華大學牽頭，參加單位包括北京交通大學、北京航空航天大學、同濟大學、長安汽車、國家ITS研究中心等十余所高校以及單位企業(yè)。

項目包含五大課題：

課題一：車路協(xié)同系統(tǒng)設(shè)計、信息交互和集成驗證研究。開展車路協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計和多模式車車/車路自組織網(wǎng)絡信息交互技術(shù)研究，進行交叉口環(huán)境下車路協(xié)同典型應用系統(tǒng)的集成驗證。

課題二：車路交互式行車安全系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。研究基于車載傳感器和車路協(xié)同感知的車輛與行人識別技術(shù)以及基于車路協(xié)同的車輛安全控制技術(shù)，開發(fā)智能車載設(shè)備和車路協(xié)同主動安全控制系統(tǒng)，完成車路協(xié)同控制系統(tǒng)集成與驗證。

課題三：車車交互式協(xié)同控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。研究車車信息交互與融合技術(shù)、車車信息交互式?jīng)_突分析與危險辨識技術(shù)、車車沖突消解與協(xié)同避撞技術(shù)，完成車車協(xié)同控制系統(tǒng)集成與驗證。

課題四：車路協(xié)同系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)控制關(guān)鍵技術(shù)。研究全時空交通信息采集處理技術(shù)和車路協(xié)調(diào)交通控制模型/算法及實現(xiàn)技術(shù)，開發(fā)智能路側(cè)設(shè)備，完成車路協(xié)調(diào)交通控制原型系統(tǒng)集成與實驗。

課題五：車路協(xié)同系統(tǒng)仿真、測試與驗證關(guān)鍵技術(shù)。研究車路協(xié)同系統(tǒng)交通仿真、信息交互仿真和車路協(xié)同應用仿真技術(shù)，開發(fā)基于多分辨率的車路協(xié)同仿真平臺，完成大范圍車路協(xié)同應用仿真驗證。

2014年2月，該課題驗收會在河北清華發(fā)展研究院舉行，并通過科技部驗收。

2015年，清華大學校園成為國內(nèi)車路協(xié)同首個園區(qū)運行示范基地，校園內(nèi)8處交通復雜路口建設(shè)應用車路協(xié)同路側(cè)系統(tǒng)，實現(xiàn)對周邊環(huán)境目標的動態(tài)檢測，并通過DSRC、Wifi和LED顯示屏發(fā)布；在30輛校園公交車安裝一體化車載終端，給駕駛員提供安全預警。

2015年，經(jīng)交通運輸部審核批準，由金溢科技牽頭聯(lián)合交通運輸部公路科學研究院、廣東省交通集團有限公司、同濟大學、清華大學深圳研究生院、北京汽車研究總院有限公司五家單位成立智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)及裝備行業(yè)研發(fā)中心。

從2015年9月開始，工信部先后與浙江、京津冀、重慶、吉林、湖北五個區(qū)域的省市政府簽訂《基于移動寬帶物聯(lián)網(wǎng)的智能汽車和智慧交通應用示范》合作協(xié)議，其中應用技術(shù)就包括車路協(xié)同，而且從國家層面確定我國車路協(xié)同的技術(shù)發(fā)展方向為基于移動寬帶物聯(lián)網(wǎng)，即現(xiàn)在常說的LTE-V、5G，從而不同于美國的DSRC技術(shù)方向。

2017年世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會期間，由公安部交通管理科學研究所牽頭，聯(lián)合中國移動、華為、中國一汽、奧迪（中國）和無錫交警支隊等參與方，聯(lián)合在實際道路上第一次開展LTE-V2X車聯(lián)網(wǎng)實車展示及試點體驗活動。本次LTE-V演示打通了道路設(shè)施中最重要的一環(huán)——信號機。傳統(tǒng)V2I項目中出現(xiàn)的信號機，其實并不是道路上普通的信號機，而是專門為V2I項目打造的，可以接入LTE-V協(xié)議的專用信號機。

2018年6月，工信部無線電管理局對車聯(lián)網(wǎng)直連通信使用5905-5925MHz頻段，向社會公示征求意見，意味著車路協(xié)同將劃定正式頻段。

車路協(xié)同該如何做？

車路協(xié)同是一項技術(shù)更是一項概念，簡單來說就是如何讓車輛與道路進行實時交互從而實現(xiàn)智能、安全、高效的駕駛這么一件事兒？

鑒于自身所擁有的技術(shù)和資源不同，不同的團隊對車路協(xié)同的具體實現(xiàn)的做法也大不相同，最終到底誰能真正、最快實現(xiàn)車路協(xié)同，的確也不好下判斷。這里整理出來目前幾個大玩家目前的做法與成果，孰優(yōu)孰劣，各位看官自行判斷。

互聯(lián)網(wǎng)巨頭阿里巴巴

眾所周知，阿里的最大的優(yōu)勢是做平臺和生態(tài)。

在今年杭州·云棲大會上，阿里云總裁胡曉明表示在智能駕駛方面，阿里正在操作系統(tǒng)、在車路協(xié)同上做探索。

首先，阿里研發(fā)出了AR導航，并將其成功應用于搭載基于AliOS的斑馬系統(tǒng)的榮威Marvel X量產(chǎn)車上。這也是全球首次將AR導航系統(tǒng)引入到量產(chǎn)車駕駛座艙內(nèi)。

其次，阿里把人工智能、操作系統(tǒng)、千尋定位、高德地圖等多種技術(shù)融入到汽車的智能操作系統(tǒng)AliOS當中，讓汽車變得更加智能。

同時，阿里還積極聯(lián)合合作伙伴為自己的技術(shù)和生態(tài)添柴加火。9月16日與浙江省交通廳達成了戰(zhàn)略合作，成立車路協(xié)同聯(lián)合實驗室，共同推進浙江省智慧高速建設(shè)，通過云端一體化計算，感知基站、協(xié)同計算系統(tǒng)、云端大腦，共同組成車路協(xié)同體系，服務于未來互聯(lián)網(wǎng)汽車、自動駕駛汽車及普通功能車。9月14日，阿里巴巴AliOS宣布將與英特爾、大唐電信集團展開智能交通-車路協(xié)同領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作。

還有，阿里通過ET城市大腦為車路協(xié)同提供計算平臺。

總結(jié)，阿里運用自己的技術(shù)積累與優(yōu)勢，從AliOS入手逐步打造了適合智能汽車的斑馬系統(tǒng)，通過ET大腦與政府合作推動交通管理智能化，可據(jù)此不斷豐富自己的內(nèi)容生態(tài)系統(tǒng)，從而獲得智能駕駛的主導權(quán)。從而車與路兩方面共同推動智能駕駛落地。

電信運營商中國移動

運營商的優(yōu)勢是電信網(wǎng)絡的運營，加上自動駕駛必須的技術(shù)5G即將到來，運營商充分利用這個優(yōu)勢，做好文章，這里主要以中國移動為例，中國移動依然選擇了自己熟悉的運營商模式，通過打造可以滿足自動駕駛的標準、網(wǎng)絡來支持自動駕駛發(fā)展，通過推出智能車載終端來推動車輛智能化發(fā)展。

在9月19日，5G自動駕駛峰會上，中國移動宣布了三件事：

一是，在房山打造出中國第一條5G自動駕駛車輛測試道路，其可提供5G自動駕駛所需的5G網(wǎng)絡、5G邊緣計算平臺、5G-V2X能力、5G高精度定位能力，可有效幫助企業(yè)縮短自動駕駛車的研發(fā)周期，降低自動駕駛車研發(fā)投入；

二是，牽頭成立“5G自動駕駛聯(lián)盟”，并發(fā)布了領(lǐng)先計劃，致力于推動5G自動駕駛關(guān)鍵技術(shù)研究、仿真測試、標準制定，以及自動駕駛業(yè)務示范、產(chǎn)業(yè)推廣、交流合作、創(chuàng)新孵化等工作；

三是，發(fā)布“和路通”智能ETC產(chǎn)品，其可提供ETC出行、行車記錄、智能導航、在線音樂、智能語音交互、WiFi熱點、FM發(fā)射等功能，讓用戶可以用較低的成本感受智能汽車的不同體驗。

通信設(shè)備商華為

華為是全球最大的通信設(shè)備商，優(yōu)勢是建立管道、做好技術(shù)研發(fā)。華為對技術(shù)研發(fā)的投入比例非常之大，加之華為的狼性文化，讓華為各個團隊一路披荊斬棘、過關(guān)斬將，在各個涉足的領(lǐng)域都取得了非常優(yōu)異的成績。在車路協(xié)同領(lǐng)域，華為布局也早、投入也不小。

為早在2015年在南京舉辦的亞太ITS論壇上，即與清華大學同場演示車路協(xié)同的技術(shù)展示。無錫的LTE-V2X車聯(lián)網(wǎng)實車展示和城市級試點，華為是項目組主要技術(shù)支持方。2018年的無錫物聯(lián)網(wǎng)博覽會上，奧迪、大眾、一汽、東風、長安、上汽等汽車廠商，采用搭載華為LTE-V2X車載終端的汽車，進行了V2X智慧交通場景演示。

2017年底，5GAA上海會議期間，華為公布了LTE-V2X近期的測試結(jié)果，測試結(jié)果顯示，LTE-V2X直連通信覆蓋達到1公里以上，能有效提供兩車面對面相對時速500km/h的卓越性能；高密度擁堵的交通場景下（400輛車在十字路口）通信時延小于20毫秒，消息發(fā)送成功率超過90%。同期5GAA成員大唐電信集團、千方科技展示了相關(guān)的路邊單元解決方案，體現(xiàn)出車路協(xié)同產(chǎn)業(yè)生態(tài)因此更為完備。

2018年6月，華為LTE產(chǎn)品線總裁熊偉在某峰會上表示，華為公司正積極探索汽車和通信產(chǎn)業(yè)下的車路協(xié)同產(chǎn)業(yè)，并將在智能交通、車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域開放合作。2018年7月，華為發(fā)布了全球首款支持Uu+PC5并發(fā)的RSU(Road Side Unit)路側(cè)產(chǎn)品，這是華為在C-V2X車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域推出的首個商用產(chǎn)品。

9月17日，香港應用科技研究院（應科院）宣布與華為成立聯(lián)合研發(fā)工作組，共同開發(fā)基于C-V2X的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推動香港及大灣區(qū)城市商用發(fā)展。

互聯(lián)網(wǎng)巨頭百度

百度的優(yōu)勢是底層技術(shù)。9月14日，百度宣布將于2018年底正式開源Apollo車路協(xié)同方案，標志著百度Apollo開放平臺進入了車端和路側(cè)整體開源的新階段。目前，百度已與大唐電信、千方科技、中國聯(lián)通等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)的代表性企業(yè)展開合作，全面整合汽車制造、交通基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備制造和集成、通訊、芯片、政府及高校等各界資源，共同發(fā)展車路協(xié)同系統(tǒng)。2018年底將會正式開源Apollo車路協(xié)同方案，向業(yè)界開放百度Apollo在車路協(xié)同領(lǐng)域的技術(shù)和服務。

金溢科技

2015年底，與同濟大學等聯(lián)合成立智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)及裝備行業(yè)研發(fā)中心。

2018年9月，金溢科技宣布將推出全套的C-V2X(也稱LTE-V2X)解決方案，作為公司路側(cè)系統(tǒng)(RSU)、車載終端(OBU)等產(chǎn)品商業(yè)落地的基礎(chǔ)。該解決方案基于高通的9150 C-V2X芯片組解決方案,包含中國ITS協(xié)議棧及一系列針對路側(cè)和車載系統(tǒng)的安全應用。

金溢科技已有V2X產(chǎn)品路側(cè)終端(WB-R30B)、車載終端(WB-L20B)及通信模塊(WB-LM20B)，并在多個示范區(qū)應用。

千方科技

2017年底，5GAA上海會議期間，千方科技發(fā)布了2018年H1推出預商用RSU的產(chǎn)品計劃，預計2018年下半年用于國家智能汽車與智慧交通（京冀）示范區(qū)規(guī)模驗證測試，并于2019年商用。同時千方科技的RSU將協(xié)同其智能監(jiān)控設(shè)備、ETC、電子車牌、雷達等各類智能路側(cè)感知設(shè)備，構(gòu)筑起網(wǎng)聯(lián)交通的智慧路網(wǎng)與主動服務體系。

大唐電信

2017年底消息，大唐電信集團的RSU（DTVL3000-RSU）和OBU產(chǎn)品（DTVL3000-OBU）已經(jīng)在上海、重慶等示范區(qū)部署，LTE-V2X商用通信模組DMD31將于2018年一季度進行批量供應，為支持LTE-V2X 道路設(shè)施智能化部署和車輛網(wǎng)聯(lián)落地打下堅實基礎(chǔ)。與阿里和百度等都有合作。