陈山枝：打造“5G+车联网”中国模式！

目前,我国在汽车“网联化”方面领先全球。通过提供信息交换和环境感知能力,C-V2X是从“单车智能”发展到“网联智能”的重要使能技术。如果车辆依靠单车感应(通常是雷达/激光雷达/单目或双目摄像头,即高级驾驶辅助系统ADAS)、单车智能(通常是车载计算平台)和通信(通常是4G通信模块),则具有以下缺陷:①感知能力有限。这主要是由于仅能进行视距范围的感知,在恶劣天气和光线急剧变化情况下不能进行稳健的感知,且时间和空间同步存在困难;②计算能力有限。所有复杂的计算任务都于车载计算平台上执行,价格很高,而且处理能力有限,从而阻碍了批量部署;③通信能力有限。使用4G通信模块无法满足各种道路安全应用对于低时延和高可靠的要求,并且无法为高清地图、虚拟现实和增强现实应用提供足够的数据速率支撑。综上,“单车智能”无法实现“完全自动驾驶”。

陈山枝介绍,车联网技术与传感器技术是“互补”关系,二者促进形成“网联化+智能化”,实现从“单车智能”发展到“网联智能”。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,比如,单车智能下,汽车的转弯、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;在复杂路口出,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,而相关路况下,C-V2X就可以“大显身手”,比如实际的测试、示范表明,C-V2X很够很好地辅助弯道行驶、处置前方大车遮挡等。

业界已经达成共识,基于C-V2X的车路协同,可大大弥补单车智能感知和决策上的不足,推动自动驾驶早日落地,由此,ADAS+C-V2X融合发展成为大势。陈山枝介绍,毫米波雷达、激光雷达、摄像头等高级驾驶辅助系统(ADAS)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技术配合,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,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交通效率——可预防多达96%的交通意外,最终实现(高级别的)自动驾驶。

3、“5G+车联网”发展展望

陈山枝进一步指出,“网联化+智能化”的技术融合与产业促进,是自动驾驶发展的必经路径,而这个路径,首先是LTE-V2X(传感增强,辅助驾驶)+单车智能(单车感知识别);发展到一定阶段,再是MEC+LTE-V2X(安全可控与车辆数据分析)+协同感知(共享感知信息);发展到最后就是NR-V2X(网络支撑业务能力飞跃)+网联智能(复杂应用场景,协同决策),从而使能自动驾驶与智能交通。

由此,陈山枝指出,“5G+车联网”是网联化和智能化发展的关键技术。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。二是降低感知成本。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,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。

再进一步地,陈山枝指出,自动驾驶和智能交通的必经路径是“三网融合5G智能网联”。大唐很早就提出了“三网融合5G智能网联解决方案”。其中的“三网”包括车内网、车际网和车云网——车内网通过控制器局域网络(CAN)技术建立的整车内部通信网络,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;车云网远程信息服务或车载移动互联网,指车载终端通过4G/5G等实现与互联网的无线连接;车际网(V2X)是实现车-车通信、车-路通信的无线通信技术,目前国际上主要是C-V2X,车云网和车际网都可以通过C-V2X实现。“三网融合”是实现自动驾驶和智能交通的关键——车际网(V2X)联合ADAS 实现车-车和车路协同,车云网将各种数据上传至云平台,实现宏观交通调控及开拓“出行即服务(MaaS)”等新市场。

C-V2X与车路协同是未来智能交通和自动驾驶的重要使能。通过车与车、基础设施、行人、网络、云的低时延、高可靠V2X通信能力,实现数据、计算任务、决策结果、控制指令在车辆及不同道路元素之间的传输,从而实现协同感知、决策和控制。这一过程并非可以一蹴而就,陈山枝预计,C-V2X的应用预期将经历以下三大发展阶段:

① 支持辅助驾驶安全、提高交通效率:需要LTE-V2X直通模式(PC5)和4G蜂窝(Uu)支持,提供车-车、车-路协同感知能力,在城市道路和高速公路部署LTE-V2X,实现智能交通,提高交通效率,驾驶辅助安全;

② 封闭园区和封闭道路中商用车的中低速自动驾驶:需要LTE-V2X和5G蜂窝(Uu)支持,与区域部署的MEC相结合,提供封闭区域(如工业园区、港口、矿山等)的协同决策和控制能力。实现在特定区域、特定场景(园区、港口)等部署LTE-V2X,通过区域性中低速行车协同决策与控制,实现商用车(如工程车、货运车、无人驾驶出租车等)自动驾驶;

③ 乘用车的自动驾驶以及高速公路的车辆编队行驶:需要NR-V2X和5G蜂窝(Uu)支持,与广泛部署的MEC融合提供开放道路的协同决策和控制能力。支持高度智能、广域网联感知、决策、控制等广域高速行车协同决策与控制,实现乘用车自动驾驶。

“上述第一阶段和第二阶段在这几年都会部署和商用。但第三阶段涉及普通消费者的乘用车自动驾驶可能需要很长时间才能实现,因为还涉及到法律等其它因素。”陈山枝说到。

陈山枝进一步阐释,在上述发展过程中,C-V2X与MEC的融合是C-V2X技术发展趋势之一。C-V2X与MEC的融合能够实现车联网中通信-计算-存储的融合,实现车-路-云的协同感知、决策和控制,在这些增强应用中,需要支持大数据分析、数据挖掘、深度学习等计算密集、数据密集型任务,C-V2X与MEC的融合能够避免集中云的高时延,满足低时延高可靠通信需求。结合MEC更大数据量更大范围的信息传播、边缘部署保障高带宽、低时延的特点,将能提供更广泛、更精确的信息感知、更强大的群体智能、更低的建设和投资成本。

4、中国信科(大唐)对车联网和车路协同的重要贡献

（编辑：核心网）

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