C-V2X产业化路径和时间表研究白皮书

C-V2X产业化路径和时间表研究 白皮书 010100010 101010001 101001010 目 0引言 1.C-V2X概述 1.1.C-V2X产业架构. 1.2.C-V2X产业化的意义. 1.2.1.提升行驶安全， 1.2.2.提高交通效率 1.2.3.提供出行信息服务 1.2.4，支持实现自动驾驶 1.3.车辆网联化分级. 2.1.应用场景. 6 2.1.1.现状概述 2.1.2.C-V2X基础业务场景 8 2.1.3.C-V2X增强业务场景 2.1.4.C-V2X应用标准 10 2.1.5.综合评估， 11 2.2.通信标准/频谱 11 2.2.1.C-V2X标准 11 2.2.2.C-V2X频谱 15 2.2.3.综合评估， 15 2.3.车载终端， 15 2.3.1.现状概述，2.3.2.具体情况， 16 2.3.3.综合评估. ..18 2.4.路侧设施、 18 2.4.1.现状概述. .18 2.C-V2X国内发展现状 2.4.2.具体情况。61 2.4.3.综合评估21 2.5.通信安全21 2.5.1.现状概述，21 2.5.2.具体情况.22 2.5.3.综合评估.23 2.6.数据平台， 2.6.1.现状概述， 23 2.6.2.具体情况，. ...24 2.6.3.综合评估 27 2.7.测试验证， 27 2.7.1.现状概述， 27 2.7.2.具体情况， 27 2.7.3.综合评估， 29 2.8.应用示范 29 2.8.1.现状概述. 2.8.2.具体情况， 2.8.3.综合评估， 3.C-V2X产业化部署与技术演进32 3.1.应用场景.32 3.1.1.应用场景的重要性32 3.1.2.先期产业化应用场景的选择思路.32 3.1.3.应用场景举例36 3.2.通信设备39 3.2.1.产业化目标39 3.2.2.差距分析， 3.2.3.实现路径 3.2.4.时间表39 3.3.车载终端40 3.3.1.产业化目标40 3.3.2.差距分析40 3.3.3.实现路径 3.3.4.时间表 40 3.4.路侧设施， 3.4.1.产业化目标 42 3.4.2.差距分析， 42 3.4.3.实现路径， 42 3.4.4.时间表 43 3.5.安全保障， ,43 3.5.1.产业化目标 43 3.5.2.差距分析， 44 3.5.3.实现路径 tt 3.5.4.时间表， ,45 3.6.数据平台， 3.6.1.产业化目标， 3.6.2.差距分析 46 3.6.3.实现路径 46 3.6.4.时间表 46 3.7.测试认证， 47 3.7.1.产业化目标 .47 3.7.2.差距分析3.7.3.实现路径， 47 3.7.4.时间表 Lt 4.C-V2X产业化时间表 48 0.引言 以V2X技术为基础的汽车网联化和道路智能化是实现自动驾驶的重要支撑，能大隔度降低道路交通事故、提高交通效率、实现节能减排，近年来在全球呈现出加速发展趋势。C-V2X涉及到汽车、道信、交通运输和交通管理等多个行业，除LTE-V2X/5G通 信、车用通信协议和通信接口、数据平台、信息安全等技术外，还涉及与道路交通基础 改施之间的交互和初作。因此C-V2X需要汽车、通信、交通运输和交通管理等行业进行深度的协同创新。应尽快形成C-V2X技术、产业共识，促进聚集各界资源，协同攻关，在项层架构下实施相关技术的研究开发及示范运行，从而推动C-V2X乃至智慧城币交通系统的快速发展。 我国C-V2X经过几年快速发展，标准体系初步建立、产业链初具雏形、相关企业具备了较高的技术实力，已具备大规模部署及产业化的条件。同时我国具有C-V2X国家战略路径明确、信息通信产业基础强、道路交通基础设施统筹规划部署等优势，极有可能形成全球领先。应抓住不可多得的战略机遇期，加快推进。 值此关键时期，为促进C-V2X跨行业协同发展，为政府部门的政策制定提供参考， 加速我国C-V2X产业化健康有序推进，中国智能网联汽车产业创新联盟（CAICV）、 IMT-2020（5G）推进组C-V2X工作组、中国智能交通产业联监（C-ITS）、中国智慧交 通管理产业联盟（CTMA）四家单位联合发起，开展（C-V2X产业化路径及时间表研究》 的编制工作。国汽智联、中国信通院、清华、北航、华为、大唐、高通、一汽、东风、 长安、北汽、上汽、广汽、通用、福特、长城、吉利、奥迪、宝马、中兴、移动、电信、联通、东软、诺基亚贝尔、百度、阿里巴巴、星云互联、金溢、易华录、千方科技、滴滴、首发集团、北京速通科技、启迪云控、奇虎360等参与单位共同执笔编写。 《C-V2X产业化路径及时间表研究》梳理了我国C-V2X产业发展基础及现状，综 合评估产业化落地条件及差距，提出以应用场景作为跨产业协同的关键节点，分阶段推 动其产业化落地部署。本报告从C-V2X解决交通问题、部署方式、技术优越性和技术成熟度等几个因素出发，推荐了分别适用于高速公路、城市道路的应用场景，从通信设备、安全保障、车辆部署、交管应用、交通应用、数据平台搭建、测试认证等角度分析产业化部署的重点工作和实施路径，最后综合各项工作提出了C-V2X的产业化时间表。 本研究聚焦基于3GPPR14的LTE-V2X技术，未来持续关注3GPPR15/R16及后续 演进情况，根据我国C-V2X产业发展情况，及时更新研究内容。 1.C-V2X概述 V2X（VehicletoEverything）是车与外界进行息交换的一种通信方式，包括：车 与车之间的直接通信（V2V）：汽车与行人通信（V2P）：汽车与道路基础设施通信（V2I)； 以及车辆通过移动网络与云端进行通信（V2N）。 C-V2X（Cellular-V2X）是基于3GPP全球统一标准的通信技术，包含LTE-V2X、 5G-V2X及后续演进。C-V2X技术基于蜂窝网络，提供Uu接口（蜂窝通信接口）和PC5 接口（直连通信接口），可复用蜂窝网的基础设施，部署成本更低、网络覆盖更广，在更密集的环境中，C-V2X支持更远的通信距离、更佳的非视距通信性能、增强的可靠性 （更低的误包率）、更高的容量和更佳的拥塞控制。C-V2X技术旨在将人-车-路-云” 等交通参与要素有机地联系在一起，不仅可以为交通安全和效率类应用提供通信基础， 还可以将车辆与其他车辆、行人、路侧设施等交通元素有机结合，弥补了单车智能的不 足，推动了协同式应用服务发展。 C-V2X拥有清晰地、具有前向兼容性的5G演进路线，利用5G技术的低延时、高 可靠性、高速率、大容量等特点，不仅可以帮助车辆之间进行位置、速度、驾驶方向和驾驶意图的交流，而且可以用在道路环境感知、远程驾驶、编队驾驶等方面。 1.1.C-V2X产业架构 C-V2X的产业架构由C-V2X产业链、产业支撑及产业推进构成，如图1所示，C-V2X 产业链主要包括通信芯片、通信模组、终端设各、整车、智能道路、测试验证以及运营与服务环节，其中的参与方包括芯片厂商、设备厂商、主机、方案商、电信运营商、交通运营部门和交通管理部门等。C-V2X产业支撑方面包括科研院所、标准组织、投资 机构及关联的技术产业。C-V2X产业推进方面包括链接建立、能力增强和应用升级 C-V2X产业禁构 o-V2X产业据 产业上路产业下别 通信范片口禁车智能进路厂认验证口范营与服务 公字，招车等 个个 0-V2X产业支排O-V2X产业放进 随接速立口能力维摄应用升级 HEA关健技术产业格资机构区浦路进行 实迎系干白 1.2.C-V2X产业化的意义 1.2.1.提升行驶安全 图1C-V2X产业架构图 提升行驶安全是C-V2X最重要的意义。通过C-V2X车载终端设备及智能路侧设备 的多源感知融合，对道路环境实时状况进行感知、分析和决策，在可能发生危险或碰撞的情况下，智能网联汽车进行提前告警，为车辆出行提供更可靠、安全、实时的环境信息获取，从而减少交通事故或降低交通致伤亡率，对于汽车行驶安全有十分重要的意义。典型的C-V2X交通安全类应用有交叉路口来车提醒、前方事故预警、盲区监测、道路突发危险 情况提醒等。 1.2.2.提高交通效率 提高交通效率是C-V2X的重要作用。通过C-V2X增强交通感知能力，实现交通系 统网联化、智能化，构建智慧交通体系，通过动态调配路网资源，实现捐堵提醒、优化 路线诱导，为城市大运量公共运输工具及特殊车辆提供优先通行权限，提升域市交通运行效率，进一步提高交通管理效率，特别是区域化协同管控的能力。典型的C-V2X交通效率类应用包括前方拥堵提醒、红绿灯信号播报和车速诱导、特殊车辆路口优先通行 等。 1.2.3.提供出行信息服务 提供出行服务是C-V2X应用的重要组成部分，是全面提升政府监管、企业运营、 人民出行水平的手段。C-V2X信息服务类典型应用包括突发恶劣天气预警、车内电子标 牌等。1.2.4.支持实现自动驾驶 车路协同是支撑自动驾驶落地的重要手段，通过本地信息收集、分析和决策，为智 能网联汽车提供碰撞预警、驾驶辅助、信息提醒等服务，为自动驾驶提供辅助决策能力，提升自动驾驶的安全性，并降低车辆适应各种特殊道路条件的成本，加速自动驾驶汽车落 地。自动驾驶典型应用场景包括车辆编队行驶、远程遥控驾驶、自主泊车等。 1.3.车辆网联化分级 接照C-V2X为车辆提供交互信息、参与协同控制的程度，参照车辆智能化分级，尝试将车辆网联化划分为网联辅助信息交互、网联协同感知、网联协同决策与控制三个等级，如表1所示。 表1智能网联汽车网联化等级 网联 化等等级名称等级定义典型信息传输需求典型场景车辆控制 级 网联辅助 基于车-路、车-云通信，实地图、交延 现导航、道路状态、交通信流量、交通传输实时 交通信息提 醒、车载信 信息交互号灯等辅助信息的获取以标志、油性、可靠性息娱乐服人 及车辆行驶与驾驶人操作耗、要求较低 等数据的上传里程等静态务、eCall等 信息 道路湿滑 基于车车、车-路、车-人周边车辆/行 人/非机动车 车-云通信，实时获取车辆周 网联协间边交通环境信息：与车费传 2感知感器的感知信息融合，作为 自车决策与控制系统的输 入 基于车.车、车-路、车-人、 车-云通信，实时并可靠获取 位置、信号传输实时提、紧急制 灯相位、道性、可靠性动预警、特人/自车 路预警等动要求较高殊车辆避让态数字化信等 息 网联协同车辆周边交通环境信息及车.车、车- 车辆决策信息，车.车、车。路、车-云间 传输实时 人/自车/他 3决策与控 制 路等各交通参与者之间信的协同控制息进行交互融合，形成车信息 车、车路等各交通参与者之 间的协同决策与控制 性、可靠性列队跟驰等 要求最高车/云 目前汽车搭载的T-Box主要用于车载影音娱乐、车辆信息监控与显示、定位服务 运营管理等方面，属于网联化分级里的第1等级。新一代V2X车载终端可以实现车-车、 车-路、车-人、车-云之间全方位连接，提供行驶安全，交通效率和信息服务三大类应用， 属于网联化分级重的第2等级。未来随者V2X技术的演进、应用场景的丰富、部署的完善，V2X在智能网联汽车和自动驾驶中将发挥更多的协同作用，逐步实现网联协同决 策与控制，即第3等级。预计我国C-V2X产业化应用在2025年趋于成熟。 2.C-V2X国内发展现状 2.1.应用场景 2.1.1.现状概述 随若以C-V2X为主体的通信技术的发展，近年来在智能交通和智能汽车领域，为了提高驾驶安全性，交通效率以及提升用户体验，汽车与汽车、汽车与行人、汽车与交通设施均被互相连接，形成车、行人以及基础设施互联的应用场景。以汽车行驶安全、交通效率提升和信息服务为主要应用场景的智能网联汽车以及智能车路协同系统成为这种趋势中的焦点。 基于C-V2X的应用场景可划分为三大类：交通安全类（Safety）、交通效率类（Traffic Efficiency）以及信息服务类（Infotainment/Telematics）。表2给