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车路云一体化系列之路侧单元(RSU)篇

信息技术2024-07-01高登、黄楷、陈安宇国联证券L***
车路云一体化系列之路侧单元(RSU)篇

行业事件 自年初以来,智能网联车路云一体化相关利好文件密集发布,政策层面对车路云一体化的支持达到新的高度,同时北京、武汉、福州、鄂尔多斯等城市已纷纷启动相关规划与建设工作,车路云一体化进入了快速落地的关键阶段。 路侧单元RSU是车路云一体化系统中的关键设备 智能路侧单元(RSU)是一种安装在道路侧的设备,是智能网联车路云一体化系统实现道路基础设施网络化、智能化的关键设备之一,承担道路与车辆、平台之间通信的重任。车辆端:RSU能够为车辆提供实时动态的交通信息播报;平台端:与路侧感知设备如雷达、摄像头等进行数据互联,汇聚道路环境感知信息,最终在平台侧形成交通态势实时监控。 车路云规模建设有望催生路侧单元近百亿市场 智能网联试点项目逐步落地,预计首批试点城市整体项目规模有望近千亿,其中路侧单元2025年最大规模约为91亿元,到2030年最大规模约为378亿元。保守情况下,预计2025年和2030年,路侧单元整体规模分别约为44亿元和190亿元;积极情况下,预计2025年和2030年路侧单元整体规模分别约为91亿元和378亿元。 行业参与者较多,部分企业龙头地位显著 智能路侧单元(RSU)行业的头部企业包括金溢科技、万集科技、千方科技、高新兴、华为、高鸿股份、中兴通讯和百度,相关企业在智能交通和车联网领域具有领先地位。同时,多数涉及智能交通领域及基础设施建设的公司参与RSU业务。从四家涉及RSU业务的上市公司看,2023年,金溢科技与万集科技涉及RSU业务占比最高,销售费用率最高为千方科技和高新兴,分别为14.69%和13%,金溢科技销售费用率最低为3.67%。RSU销量看,金溢科技占据市场龙头地位。 投资建议:建议关注积极布局且市场份额领先的公司 在路侧终端RSU设备上,此前参与行业的RSU厂商多为ETC设备对接RSU。 2019年ETC渗透率快速提升带动RSU销售量达到高点,市场出现饱和。因此,自2019年以来,RSU市场规模开始逐步下降从而达到行业低点。现阶段RSU行业集中度较为分散,各企业RSU销售量相对较少,随着城市车路云规模一体化推进,RSU市场销售量有望重新恢复高增速模式,市场规模快速扩容因而带动相关企业营收快速增长。建议关注销售路侧终端RSU设备、参与车路云一体化相关建设的企业:金溢科技、万集科技、千方科技、高新兴。 风险提示:项目落地不及预期,行业竞争加剧风险,假设存在偏差风险。 1.路侧单元RSU是车路云一体化系统中的关键设备 1.1RSU在车路云一体化中扮演重要角色 RSU(Road Side Unit,路侧单元)是车路云一体化系统路侧端的重要组成部分,其主要功能是采集当前的道路状况、交通状况等信息,通过通讯网络,与路侧感知设备、交通信号灯、电子标牌等终端通信,实现车路互联互通、交通信号实时交互等功能,辅助驾驶员进行驾驶,保障整个交通领域的人员及车辆安全。 图表1:RSU关系网 ·路况智能监测:路侧单元RSU直接接收来自车辆OBU的消息,如车速、位置、转向等,并通过接入的运动检测相机,对路口车流量进行数据分析和密度估算。 当车辆、道路发生异常事故等情况,RSU进行信息捕捉并实时上传至边缘节点或数据中心处理,同时发布给即将行驶到异常路段的装有车载终端的车辆。这些信息还可以作为交通信号灯调整的直接数据,以达到优化车流的目的。 ·扩展车辆感知范围:RSU可以在复杂的交通场景中发挥重要作用。RSU通过接收解析来自RSI(路侧事件消息)和RSM(路侧安全消息)消息,使得车辆能够“看见”路口遮蔽物后的车辆和行人,并不受到天气因素的影响,进一步提高交通安全性能。 ·ETC系统应用:RSU可安置在ETC车道上作为路侧基站使用,是不停车收费系统的关键设备。车辆接近RSU的时候,RSU和OBU(车载单元终端)通过微波通讯,完成对信号和数据的首发、调制解调、编码解码、加密解码等功能,实现在车辆通过的时候,获得车型、计算费率、扣除通行费。 RSU产品构架可以分成业务功能和设备管理两大部分。业务功能部分用于实现RSU的主体业务场景需求,分为交通信息收发、交通设备接入、交通场景分析和定位授时等业务模块。管理功能部分用于维护RSU日常运行时候的维护管理、安全管理、配置管理和升级管理。 图表2:RSU功能结构 RSU有效通信半径不低于500米。RSU硬件架构主要包括运算单元、存储单元、加密单元、主通信单元、其他通信单元、天线单元、GNSS单元、电源单元、外围单元。根据江苏省交通运输厅发布的《智慧公路车路协同路侧设施建设及应用技术指南》,RSU应支持4G/5G Uu和C-V2X PC5两种空口并发,可通过有线方式接入边缘计算设施,通过PC5口实现车-车与车-路之间的直连通信;RSU应支持3GPP、R15以上等协议物理层收发功能;RSU应实现在受到环境因素影响的情况下有效通信半径不低于500米。 图表3:RSU硬件架构 图表4:RSU功能要求及性能要求要求具体内容 1.2RSU向集成化发展,价值量有望提升 智能路侧终端(RSU)主要包括智能交通信号控制终端、智能交通信息采集终端、智能交通管理系统终端、智能交通安全监测终端和智能交通服务终端等分类。 图表5:RSU分类及功能 在车路云一体化建设中,RSU面临可靠性、建设成本、标准化协议等挑战。(1)车路协同路侧系统精度要求高,易受户外恶劣环境干扰,可能对信号传输和数据处理产生不利影响,降低系统的精度和可靠性。(2)路侧设备部署数量多、调试交付周期长,会导致建设成本较高,不利于实现规模化复制。(3)车路协同路侧系统涉及多个专业领域和技术范畴,因此需要制定统一的标准和协议,以确保不同厂商的设备相互兼容和可靠通信。 高度集成将成为RSU发展方向。车路云一体化系统涉及多种类、多个数量的设备,这种复杂的系统组成架构可能导致系统易出现故障或性能下降的情况,因此通过高度集成、分布算力集群等设计方式可有效提升系统的可靠性,同时也可以降低方案成本,更有利于车路协同路侧方案实现规模化部署。2023年6月,中兴通讯正式发布业界首款车路协同路侧通信与计算融合设备Y2002产品,创新地把RSU和路侧边缘计算两个设备合体,将C-V2X的通信和计算融合,重新定义RSU能力边界。 图表6:中兴通讯发布业界首款车路协同路侧通信与计算融合设备 2.车路云规模建设有望催生路侧单元近百亿市场 2.1智能网联试点项目逐步落地,路侧投资规模较大 全国掀起智能网联项目建设热潮。从2019年开始,全国开启城市级智能网联(智能网联汽车、车路协同方向)项目建设。2019年到2021年就有上百个完成招标、在招标和立项的项目,其中很多都是千万级规模项目。截止2024年3月,全国城市级智能网联测试示范区和部委推进的城市级智能网联测试示范区合计数百个,其中由部委推进的就超过五十多个。随着利好政策频出,叠加智能网联车路云一体化标准体系的完善,智能网络车路云一体化有望迎来规模化落地,部分城市已经开启了项目招标建设,部分项目规模超百亿。作为智能网联项目核心之一的智能化路侧基础设施也有望迎来发展机遇,市场空间广阔。 图表7:部分城市试点项目情况梳理 智能化路侧基础设施有望增长最快,RSU价值含量高。根据《车路云一体化智能网联汽车产值增量预测》,预计2025年智能化路侧基础设施产值增量为223亿元,占整体空间(不含智能网联汽车)的比例为26.4%。到2030年,路侧累计产值增量有望达4174亿元,有望成为智能网联产业(除智能汽车)价值量最高的部分。智能化路侧基础设施主要包括路侧通信单元、路侧计算单元、路侧感知设备(如摄像头、激光雷达、毫米波雷达)、交通管理设施(联网信号机、联网交通信息发布设施、其他交管设施)等。其中,路侧通信单元RSU单价较高,是智能网联核心组成部分之一。以北京亦庄智能网联示范区1.0和2.0项目为例,在60平方公里的示范区内安装了256个RSU,涵盖329个智能路口。根据我们测算,假设RSU平均价格5万来预估,则RSU设备价值超过千万元。据工信微报统计,全国共建设17个国家级示范区、7个车联网先导区和16个“双智”试点城市,各地智能化路侧单元RSU部署超过8700套,假设按平均5万/套价格计算,经过我们测算,RSU价值超过4亿元。 图表8:2025年智能化路侧基础设施份额(不含汽车) 图表9:2025-2030年路侧基础设施规模(亿元)及增速 路侧单元RSU全量部署推动需求高增。由于RSU是路侧通信的核心单元,若要实现全域感知需在相关路段全量部署,因此RSU设备随着道路建设规模同比增加。 不同场景下,RSU部署质量和数量有所差异。一般大型十字路口由于车流量较大,对RSU的配置以及数量要求更高,因此大型路口一般推荐配置2个RSU。对于其他路口,1个RSU即可满足通信需求。通常,在直行道路或者高速部署方案采用双侧对向部署或者双侧之字部署。距离方面跟RSU通信范围有关,目前主流示范区部署间距在400-500米。而根据江苏省交通运输系统发布的全国首个面向普通公路的《智慧公路车路协同路侧设施建设及应用技术指南》,在路口处均只部署一个RSU,在所有路段(不区分车道数量)均单侧等距(≤ 500m )部署RSU。不过随着RSU设备性能的持续提升,RSU部署间距可适当提升。如金溢科技智能路侧通信单元V2X路侧单元RSU的通信距离超过800米。 图表10:部分高速试点路段RSU部署方案及间距 图表11:路段A型部署要求 图表12:路段B型部署要求 图表13:路段部署要求 图表14:大型十字路口平面交叉口部署示意图 图表15:普通型十字路口平面交叉口部署示意图 图表16:十字路口平面交叉口部署要求 图表17:大型T型平面交叉口部署示意图 图表18:普通型T平面交叉口部署示意图 图表19:T型平面交叉口部署要求 2.2规模化建设启动,路侧单元市场空间广阔 车路云一体化落地有望催生百亿级市场。短期来看,参考《基于C-V2X的智能化网联化融合发展路线图》(征求意见稿)2025发展目标,要求智能化路侧设施主要部署在试点城市主城区有信号灯交叉口和试点高速公路部分重点路段。到2028年,按照发展目标,智能化路侧设施主要部署在一线、二线重点城市主城区有信号灯交叉口以及重点高速公路分合流区和隧道,我们预计到2030年智能化路侧设备覆盖全国一二三线城市(合计119个)。因此,我们城市道路挑选北京、武汉和合肥三个不同规模的城市详细测算,然后对全国其他城市进行假设。高速道路场景下,对国家主要高速进行测算。其中,北京车路云项目招标文件已经公示,北京路侧单元RSU市场规模采用招标数据进行计算,武汉、合肥以及国家高速则采用保守预测和积极预测两种情况对2025年和2030年路侧单元市场规模进行测算。根据测算结果,在短期(2025年)来看,保守预测情况下,路侧单元RSU总体规模约为44亿元;积极预测情况下,路侧单元总体规模有望达91亿元。在长期(2030年)来看,保守预测情况下,路侧单元RSU总体规模约为190亿元;积极预测情况下,路侧单元RSU总体规模约为378亿元。 图表20:RSU整体规模预测 北京百亿级车路云项目启动招标,路侧单元RSU价值可观 5月31日,根据北京市公共资源交易服务平台,北京市车路云一体化新型基础设施建设项目(初步设计、施工图设计)已由北京市发展和改革委员会以关于批准北京市车路云一体化新型基础设施建设项目项目建议书(代可行性研究报告)的函批准建设。项目投资额为993889万元,建设资金来源为政府投资+国有企业自筹,项目出资比例为政府投资70%,国有企业自筹30%。项目覆盖通州区、顺义区、海淀区等13个区域约2324平方公里,涵盖6050个道路路口以及上述道路路口外本项目双智专网网络中心的建设和改造。具体内容包括综合杆、配套电源电力管道、电缆、光缆、边缘计算节点、智能终端等内容。智能路侧基础设施合计占比约为36%,智能路侧单元RSU为1.3万个,价值量约为