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对话 || 与陈山枝博士畅聊C-V2X“车路云一体化”的应用优势与产业化难点
 作者:站长 日期:2024/12/26 15:17:24 人气:420 标签:行业资讯   

对话 || 与陈山枝博士畅聊C-V2X“车路云一体化”的应用优势与产业化难点|长沙市汽车及零部件产业技术创新战略联盟

对话 || 与陈山枝博士畅聊C-V2X“车路云一体化”的应用优势与产业化难点,长沙市汽车及零部件产业技术创新战略联盟

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年初,工业和信息化部等五部委发布通知,开展智能网联汽车“车路云一体化”应用试点工作,随后,这项工作在全国展开。
  在“车路云一体化”实践中,由我国首创、首倡的蜂窝车联网(C-V2X)关键技术和标准,不仅逐渐为世界范围内的产业界所接受,更成为国内产业实践的坚实基础。
  11月12日,由中国信息通信科技集团有限公司(以下简称“中国信科”)副总经理、总工程师陈山枝博士作为第一完成人牵头,中国汽车技术研究中心有限公司(以下简称“中汽中心”)、中国信科等单位共同完成的“C-V2X网联智能驾驶系统关键技术及应用”获得中国汽车工程学会本年度惟一的科技进步奖特等奖。
  近日,《中国汽车报》总编辑桂俊松与CV2X车联网原创技术开创者陈山枝博士就C-V2X与智能网联汽车产业及行业前景进行了一次深入交流,就技术发展趋势、产业应用难点、城市相关建设痛点、发展建议进行了探讨展望,并对一些误解偏见进行了澄清。
  访谈嘉宾:中国信科副总经理、总工程师,移动通信及车联网国家工程研究中心主任 陈山枝博士
  访谈主持:《中国汽车报》总编辑 桂俊松

  “汽车、通信与交通三大行业的跨界融合,将带来汽车行驶安全、交通效率的提升,也将支撑汽车产品向自动驾驶以及更高阶的无人驾驶平滑升级演进。”
  桂俊松:首先恭喜在您的带领下,在众多科技工作者共同努力下,“CV2X网联智能驾驶系统关键技术及应用”获得2024年度中国汽车工程学会科学技术奖特等奖。我们也一直关注着汽车行业的智能化、网联化进展,尤其是今年,人工智能相关技术加速运用,端到端大模型不断部署,很大程度提升了整车产品的单车智能化水平。您如何看待汽车行业当下单车智能与网联式智能之间的互动?
  陈山枝:在我们展开讨论之初,我想一如既往地强调一点,虽然我本人从事C-V2X车联网技术相关研究与产业化工作,但这与我坚定地支持单车智能的发展不矛盾、不冲突,单车智能毫无疑问是汽车智能驾驶及无人驾驶的基础,C-V2X车联网与之是互为补充的关系。我的观点是:单车智能决定了汽车智能驾驶只能接近或达到人类老司机的行驶安全水平,而C-V2X网联智能则赋予了汽车智能驾驶表现的上限,比人类老司机的行驶安全高一个量级以上,且还能进一步提升交通效率、绿色节能和行驶舒适性等性能指标。CV2X网联化相关技术在单车智能的基础上,从不同维度上提供更丰富、更全面、更及时的感知信息和交互信息,帮助单车进行更快速、更高水平的智能决策,提升交通安全和效率,并达到交通系统的全局最优解。所以,单车智能与网联化技术的发展并不是对立的、互斥的,二者协同工作并不断迭代演进,共同实现智能网联汽车和智能交通的终极使命——“零死亡和全局交通效率最优。
  桂俊松:当前汽车业呈现出显著的跨学科、跨产业、跨行业融合特征。在燃油车时代,我们未曾设想,汽车上的芯片应用数量将以如此快的速度达到如此庞大的规模,更未曾设想,汽车行业有朝一日会与信息通信行业如此密切融合。您如何看待这样的融合趋势?
  陈山枝:我想从C-V2X的技术演进角度进行一番回顾。在2013年世界电信日大会上,我首次在国际上提出了LTE-V2X车联网概念及关键技术,奠定了C-V2X车联网系统架构。在技术提出之初,站在行业角度分析,我认为通信行业具有非常鲜明的规模经济特征,而这样的特征同样出现在汽车行业当中,两个体量如此巨大的行业融合发展必然能够迸发出巨大的能量;C-V2X车联网技术的出现,让车与车、车与人、车与路、车与云之间的连接、通信、信息交互成为可能。随后世界范围内产业界的研究、相关国家摸索也证实了我们的判断。2015年,中国信科联合华为、LG等企业开始在3GPP主导C-V2X国际标准制定;2018年,我国工业和信息化部为C-V2X在5.9GHz频段分配20MHz带宽,开世界之先河,在全球引领C-V2X频谱政策;2020年,美国跟进,联邦通信委员会(FCC)将原分配给DSRC车联网技术的频谱重新划拨给C-V2X,放弃了与C-V2X竞争的DSRC技术;今年美国交通部发布其CV2X车联网技术国家部署计划《Saving Lives with Connectivity: A Plan to Accelerate V2X Deployment》,在全美加速C-V2X在城市和高速公路的部署及前装上车。韩国也表示将LTE-V2X作为惟一车联网通信方式,部署新一代智能交通系统。加拿大明确支持C-V2X技术路线,分配频谱与美国相同。欧盟、日本等一些国家和地区都已对C-V2X相关技术开展预研,主要车企宣布选择C-V2X。目前C-V2X已成为全球惟一车联网技术标准。回顾这一过程,我们能够更加清晰地观察到汽车、通信与交通三大行业的跨界融合,这种融合将带来汽车行驶安全、交通效率的提升,也将支撑汽车产品向自动驾驶以及更高阶的无人驾驶平滑升级演进。
  桂俊松:在您的带领下,我们称中国信科为C-V2X技术的策源地也并不为过。那么,在今年的获奖项目中,您与中国信科团队又进行了哪些引领性、开创性的具体工作?
  陈山枝:在我们首创的C-V2X技术路线成为全球车联网惟一事实标准之后,我们一方面快速推进C-V2X路侧建设,另一方面积极推进C-V2X上车。在与车企合作过程中,我们发现产业面临一些技术难题。通过不断分析与总结,项目团队发现C-V2X网联技术在与单车智能相融合的过程中,面临算法融合难、系统设计难、测试评价难3个关键性难题。
  首先,C-V2X技术通过路侧、云端等途径为单车提供了大量感知信息、交互信息,这与单车自身通过感知设备获得的环境信息形成了多源异构数据,数据差异大、属性不同、来源多样,需要通过算法对其有效融合。对此,我们提出C-V2X网联智能融合感知与决策关键技术,相比单车智能,显著提升了安全性和效率。
  其次,由于单车的车载消息栈与C-V2X协议栈相互独立、交互处理效率低、扩展性差,且不同车型差异大、车内工作环境复杂,高频无线信号高可靠传输难等问题显著,使得单车智能与C-V2X网联融合的系统设计较难。为此,我们提出C-V2X网联智能驾驶域控制器关键技术,验证了C-V2X网联智能驾驶先进性、可行性,为业界提供了网联智能驾驶车端平台参考设计。
  第三,在产业化时,单车智能与网联融合的测试评价是一个全新难题,在环仿真场景融合、网联驾驶测试标准化、评价体系量化等方面都有全新挑战。为此,项目团队建立了网联智能驾驶测试平台与评价模型,同时我们配合中汽中心,在我国C-NCAP体系中首次引入C-V2X主动安全功能,推动车企在设计、生产中考虑搭载C-V2X技术以提升安全性能评级表现,从而激发行业的技术创新活力与热情。这在全球NCAP体系中具有示范引领作用,欧洲的E-NCAP对C-NCAP的C-V2X测评场景高度关注。截至目前,已有十几家车企发布了二十多款C-V2X量产车型,包括一汽、上汽通用、上汽奥迪、广汽、长安福特、蔚来等。
  “在推动C-V2X‘车路云一体化’时,需要政府‘有形的手’和市场‘无形的手’前后衔接。”
  桂俊松:今年以来,“车路云一体化”应用试点工作加速推进,同时我们也观察到了一些建设过程中存在的问题。我们非常认同您在很多场合所呼吁的,要关注“两率”,即C-V2X路侧设备覆盖率和C-V2X车端设备渗透率。您如何看待当前技术从示范到规模化应用这一关键阶段?
  陈山枝:在过去几年的实践中我国“车路云一体化”发展取得了很多成果,包括17个智能网联汽车示范区、7个国家级车联网先导区、16个双智城市以及20个“车路云一体化”试点城市,这是其他国家无法比拟的。
  我之所以强调“两率”问题,是基于这样一种判断:如果C-V2X路侧设备覆盖率、车端的渗透率无法达到一定规模,消费者的体验是不连续的(有的路口提供,有的路口不提供),甚至形成“无用论”或者因为体验不佳造成负面影响,这对于“车路云一体化”建设,对于技术的产业化、规模化非常不利。与之形成对应的是,以通过有红绿灯的平交路口场景为例,通过C-V2X技术赋能单车智能,能让辅助驾驶、自动驾驶降低急刹、点刹频率,使车辆在长距离行驶过程中,依然能保持平稳驾驶,那么车辆驾乘人员的舒适性体验将非常显著、突出,从而形成非常正面的评价及甚至较强的付费意愿。
  同时,我想基于C-V2X路侧设备覆盖率进一步提出新的呼吁:我们要尽快实现“单城打透”,这样才能够让更多交通参与者“有感”。当前,我们已经有20个城市开展车路云试点,规划CV2X路侧设备(RSU)建设与覆盖;而在此基础上要进一步提升覆盖率,形成“单城打透”的案例,“车路云一体化”的应用价值将会进一步得到凸显,即在城市所有交通路口建设C-V2XRSU,在一些危险路段进行智能化道路改造,开展交通信号机和交通标志标识等联网改造,实现联网率90%以上。
  针对行业当中对应用场景的一些顾虑,我们也在与行业各方力量携手推动。在中国通信学会、中国汽车工程学会、中国公路学会等牵头组织下,通信、汽车、交通等27家单位参编,编写了《车路云一体化系统C-V2X车车/车路协同典型应用场景及实施参考》(以下简称《实施参考》),旨在选取高价值、可落地的典型应用场景进行分析,并提出实施参考。在《实施参考》中,我们勾勒出包括红绿灯信息推送、闯红灯预警、前方有遮挡静止车辆(CCRH)提醒、有遮挡的十字路口交叉碰撞(C2C SCPO)预警、超视距弱势交通参与者预警、网联式AEB、网联ACC等在内的14个典型应用场景。希望通过我们的工作,能够加快推动应用场景的快速落地以及车路云的整体产业发展。
  桂俊松:在汽车工业发展的漫长过程中,技术先进性并非惟一的衡量维度,而是由技术、市场、商业多重因素所共同推动、塑造形成的。您如何判断C-V2X的产业化步骤?
  陈山枝:您提到了一个非常关键的问题。我们以移动通信行业发展中的“一粟”作为“他山之石”来观察。回溯我国移动通信从2G迈向3G、从3G迈向4G的变迁,我国电信运营商几乎都推出了两个重大举措:一是网络适度超前建设,先在城市建设一张薄薄的移动通信网;二是推出了较大规模的“充话费送新手机”业务,这一举措极大程度地激发了消费者的购买热情,客观上推动了3G、4G手机的快速普及,缩短了变迁时间。后来运营商的充话费送手机业务就停止了,原因是当用户渗透率达到20%左右的“临界点”后,市场的力量就启动了,正式进入健康的自我良性发展模式。
  这给了我们几个启发,在推动CV2X“车路云一体化”时,需要政府“有形的手”和市场“无形的手”前后衔接:
  其一,我判断,C-V2X之于汽车行业也存在这样一个渗透率的临界点,参照移动通信行业发展经验,我认为这一数字也在20%左右,即当C-V2X车端渗透率超过20%之后,C-V2X的应用价值能够被更多消费者认同,市场就能自动启动,形成商业模式的可持续。
  其二,“车路云一体化”需要适度超前建设C-V2X网络。从路侧基础设施来看,一些城市在进行规划、设计的时候,应适当“大胆、超前”一点,实现城市所有信控路口的C-V2X全域覆盖。正如刚刚我们分析的,“单城打透”实现后,消费者的感知更好,商业上也更接近触发市场的自我良性循环。
  其三,要脚踏实地,分阶段、分步骤、分场景推进。“车路云一体化”作为行业共同远景目标的同时,还需要有短期、中期的目标,典型应用场景的挖掘与不断扩充和迭代,应该可以作为行业实践的共同参考标尺。
  “呼吁政府能够通过强制安装或予以补贴形式,推动C-V2X规模化上车,提升车端渗透率快速达到20%左右。”
  桂俊松:
您对通信行业发展经验的总结与回顾,对汽车行业而言,是一笔宝贵的可资借鉴的财富。我想问,您对行业发展有哪些进一步的建议?
  陈山枝:我认为汽车行业有很多自己非常独特的地方。比如对安全性的高度重视、对成本的高度敏感。这一点,我也和很多通信行业的同仁们反复沟通,为了推动更好的融合发展,一定要理解汽车行业的底层逻辑。尤其在当下汽车行业的竞争进入白热化的阶段,全行业对成本的控制都非常严格。而通信行业的技术迭代速度快于汽车行业,要充分结合汽车产业发展需求,一方面,加强与车企共同推进C-V2X前装上车,实现网联化与智能化创新融合发展;另一方面要助力汽车行业降本。目前我们了解到车企的难处是,他们十分认同C-V2X的应用价值,特别是对驾驶安全、效率和舒适性的提升,但仍然承受着巨大的成本压力。因此,在车企加速C-V2X前装上车研发的同时,也呼吁政府能够通过强制安装或予以补贴形式,推动C-V2X规模化上车,提升车端渗透率快速达到20%左右。届时,仅V2V应用就能发挥价值,如避免高速公路的连环撞车,大幅降低如梅大高速事故此类事故带来的影响。
  从汽车行业的角度,我个人也总结了C-V2X车联网在赋能智能驾驶的3个原则。首先,单车智能能够以更低成本解决的问题(相关功能,下同),网联化技术都不参与;单车智能要付出高成本也未必能解决好的问题,网联化技术帮助协同,如交通信号灯的全天候全场景识别难题;单车智能无法实现的,网联化技术一定要赋能。针对最后一点,例如鬼探头、高速公路上的连环追尾等情况,是超越了单车智能能力极限的,这恰好是C-V2X能够且一定要赋能的场景。我觉得这有助于汽车企业更快挖掘高价值的应用场景。
  同时,我也想做一个澄清。有观点认为“车路云一体化”、C-V2X投资量大、负担重。针对这一点,我们可以从建薄薄的C-V2X网络开始,后面根据场景需求不断迭代深化。单纯以设备投资来估算(不含基建),即加装CV2X路侧设备和部分信号机改造,以一个一线城市为例,3000个路口的路侧基础设施总投资额度约为2亿元左右,实现“全城打透”,就能够获得非常显著的社会效益与经济效益。
  最后,我想引述我国在新能源汽车发展过程中的成功经验——有为政府与有效市场二者缺一不可。在当下这个阶段,是否可以考虑以C-V2X前装上车的定向补贴、以统一筹建全国性的车联网运营主体等方式方法,以政府“有形的手”在前期市场失灵状态下给与助推,从而启动市场力量、促进商业模式加速迭代和形成!


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