陈山枝 ：基于C-V2X车路协同自动驾驶的应用与发展已经进入全新阶段

作为国家重要发展战略，智能网联汽车成为产业布局重点。在交通拥堵、交通安全、节能环保挑战日益突出的背景之下，车联网作为重要技术，不仅推动了汽车产业的变革，更关系到智慧交通体系的成功建设。

2021年7月10日-11日，以“智慧车联网，启航新征程”为主题的“2021乾坤车联网高端智库（嘉善）论坛”在美丽的嘉善隆重召开。

在论坛上，中国信息通信科技集团有限公司（CICT）副总经理、专家委主任，无线移动通信国家重点实验室主任陈山枝作了主题报告《C-V2X车联网赋能智能驾驶和智能交通》，围绕C-V2X产业发展进行了详细阐释，全面辨析了车联网概念、车联网与车路协同及无人驾驶的关系、5G与C-V2X的关系、LTE-V2X和NR-V2X互补和共存关系等。基于对产业发展形势的深刻洞察，他还对C-V2X赋能智能驾驶和智能交通的发展路径作了详细分析与展望。

针对车联网产业发展，他提出了五大观点：

1. C-V2X+ADAS将助力单车智能走向网联智能；

2. 车与路的自主决策与协同感知优化对于交通行业意义重大；

3. C-V2X处于国际领先，产业不断走向成熟，落地场景不断丰富；

4. 基于C-V2X车路协同自动驾驶的应用处于不断发展阶段，包括辅助驾驶、限定区域的中低速无人驾驶和开放道路乘用车无人驾驶等应用环节；

5. “5G＋C-V2X”车路协同将成为中国特色智能交通和智能驾驶的发展模式。

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C-V2X已成为低时延、高可靠的车联网技术，已形成持续演进的标准体系

近些年，随着汽车产业发展深化，汽车与通信、交通产业的融合逐渐深化。在需求侧，无论是交通行业对于道路安全、交通效率、绿色节能的需求，还是汽车产业对智能化发展方向的探索——由辅助驾驶走向自动驾驶，都离不开底层的无线通信技术——车联网。于其中，道路安全应用与自动驾驶的实现需要依靠低时延且高可靠的通信技术，信息娱乐类应用和交通效率提升需要大带宽与极低时延。

上述需求带来的挑战非常大。作为具有相对较高运动速度的载体，汽车在行驶过程中对通信有着特殊且严苛的要求。但明显，现有的蜂窝通信技术远不能完全满足上述车联网通信要求。据陈山枝分析，蜂窝通信虽然覆盖广、容量大、可靠性高，但其时延大，适用于以人为主，大多室内静止或低速移动场景，属于点对点低频度通信。对比之下，车联网通信（V2X）以车为主，适用于80%行驶状态相对高速移动（500km/h）的应用场景，属于多点对多点通信，具有高频度（10Hz+）、周期性特点。

在车联网领域，全球范围内此前主要存在DSRC与LTE-V2X两条技术路线。后者发展的思路正是陈山枝在2013年5月17日“世界电信日”上率先提出来的，其奠定了C-V2X的系统框架和关键技术原理。

截至目前，DSRC路线的劣势逐渐显现。全球大量研究/仿真以及场测表明，在技术与性能方面，DSRC技术随车辆增多，时延及可靠性将急剧下降，且在用户间干扰较大，覆盖范围有限，其传输可靠性与系统容量无法满足要求；对比之下，首个蜂窝与直通融合的车联网技术LTE-V2X能够应对车辆高速移动环境，满足车-车、车-路通信对于高可靠、低时延的要求。

近些年，经过产业界努力，C-V2X技术持续演进，3GPP C-V2X标准演进有着非常清晰的技术路径。其中，LTE-V2X设计面向支持基本道路安全业务（即辅助驾驶安全）及中低等级自动驾驶等场景；这是目前产业化推动正在应用的技术版本。而针对高等级自动驾驶及车辆编队行驶等增强车联网应用，3GPP也互补性的提出了NR-V2X技术，其作为LTE-V2X的补充，相应标准也在制定过程中，预计2022年中6月完成。

综合判断，陈山枝认为，目前C-V2X技术已经处于国际领先水平。一方面，从性能表现来看，以高速场景车辆相对速度280km/h为例，90%可靠性对应的通信距离，LTE-V2X比IEEE802.11P远约260米；另一方面，在2017年大唐-福特汽车京津高速联合测试中，相关数据显示，相比DSRC（IEEE 802.11p），在相同通信距离下，可靠性提升25%。相比于4G通信端到端平均时延100ms以上，LTE-V2X时延平均在10ms。

值得注意的是，LTE-V2X也得到了美国政府及产业界的认可。2020年11月，美国取消了原先分配给DSRC的5.9GHz频段的75 MHz的频谱，把其中的45 MHz重新分配给了Wi-Fi，并把另外30 MHz重新分配给了C-V2X，一些运营商随之迅速拆除DSRC路侧设备。这意味着，目前C-V2X得到了中美两个汽车与交通大国的高度认可，势必将成为车联网通信唯一的国际标准。

此外，作为直接需求方，从去年开始，一些主流的车企也陆续宣布量产C-V2X前装的车辆。

种种迹象都证明了C-V2X技术路线的领先性，其已经在主流市场抢占下发展高地。

02

C-V2X+ADAS助力智能驾驶产业快速发展

“过去，很多车企完全依赖于ADAS技术，投入了大量精力和财力去研究单车智能。但单车智能存在局限性，包括视距感知的问题、环境的因素等。”陈山枝表示，以一个复杂场景道路作为案例，如果汽车在高速公路的弯道处抛锚，ADAS技术其实很难判断这辆车所处的状态，所以极有可能造成事故发生。

另外的一个常规挑战是——目前很多企业可能投入了20%的精力解决了80%以上的问题，但剩下的20%的长尾问题可能需要耗费更多的精力去解决。这样的问题一旦未能解决，安全隐患极大。此外，从成本投入上，自动驾驶不同级别实现，需要叠加传感器数量以增强车辆感知，并需要不断迭代算力实现，这意味着巨额成本支出。而在一些复杂路口和优先路权分配上，协同难问题难以调和。

所以，在智能驾驶产业发展过程中，受制于各种因素，自动驾驶汽车量产在外界看来仍很遥远。

对此，陈山枝指出，针对以上问题，C-V2X和ADAS可以形成互补关系，助力汽车产业从单车智能走向网联智能，赋能智能驾驶。陈山枝还进一步展望了相关路径：近期提升智能驾驶安全和交通效率；远期实现自动驾驶。

其次，他认为，车与路的自主决策与协同感知优化对于交通行业意义重大。在交通效率问题下，目前各大城市交通环境问题严峻，陈山枝认为，车、路、云的协同能够将各方面信息进行融合，以此对道路交通做出进一步优化，从而大幅提升交通通行效率。未来，“聪明的车+智慧的路”将使得智能驾驶实现难度大幅降低，且对智慧交通与智慧城市体系的完善也将发挥重要作用。

在新近万亿市场大门打开之时，伴随车路协同产业发展，商业落地进程取得了一定进展。截至目前，C-V2X已经形成完整的产业链条，包括芯片/模组、设备、测试仪表、整车制造、运营服务、测试认证、高精定位及地图服务等多个环节。目前，C-V2X在辅助驾驶安全方面已经发挥了重要作用，已经在智慧公交、智慧高速等场景成功落地，在特定场所（机场、港口、矿山等）的中低速无人驾驶应用中也发挥了重要作用。

基于对产业发展形势的深刻洞察，陈山枝提出了基于C-V2X车路协同自动驾驶的应用与发展阶段：第一阶段，基于LTE-V2X PC5接口以及4G Uu接口，在开放道路辅助驾驶安全以提升交通效率，即L1、L2智能驾驶的辅助驾驶；第二阶段，基于LTE-V2X PC5接口以及5G eMBB Uu接口，在港口、机场、码头、园区等限定区域/特定场景及指定道路实现中低速无人驾驶（L4、L5自动驾驶）；第三阶段，基于LTE-V2X+NR-V2XPC5接口以及5G eMBB Uu接口，在开放道路实现乘用车真正的无人驾驶（L4、L5）。

在落地先后上，他认为车路协同将率先应用于智能公交、两客一危、工程车、网约车、特定区域内指定道路的工程车及无人物流。他特别提出，在应用过程中，与之配套的智慧交通管理平台和高速公路的智能服务平台的建设也应该被提上日程。届时，智能交通体系也将逐渐完善。

此外，对于智能交通和自动驾驶产业未来发展展望，他提出，在“碳达峰”和“碳中和”目标下，基于蜂窝车联网（C-V2X）的“聪明的车+智慧的路”的车路协同的发展模式，将支撑中国汽车产业和交通行业变革，并势必将培育出智慧路网运营商、出行服务提供商等新业务、新商业模式。

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车与路之间的发展与部署是并行发展的过程

除了针对车联网产业提出的一些深刻观点外，在行业发展路径方面，陈山枝在论坛上分享了自己的洞察。

他提出，推进基于C-V2X的车路协同创新发展模式应该注重车与路的协同部署。他认为，车与路之间的发展与部署将是并行发展的过程，在车端应该加强运营车辆后装OBU与乘用车前装OBU的渗透；在路端，通过在重点路段（包括高速公路的危险路段、合流区、隧道等场景）部署路侧设备，以提升辅助驾驶水平，从而再向全路段公开道路推进。

他介绍，目前在具体布局中，中国信科已经针对高速公路场景的车路协同进行了相关研究和落地。他认为在高速公路落地场景中，C-V2X将对高速公路的通行效率提升发挥重要作用。“在高速公路场景，相关数据显示，到2035年，中国高速公路运力每年需要保持在2%-3%的增长率，东部城市公路大概5%-6%的增长率。但受制于土地约束和环保要求，这实际上很难实现。另外，一篇仿真文章也提到，如果所有的车辆都使用简单的传感器，加上V2V的设备，大概高速公路的通行能力将提高273%。虽然数据不太准确，但我认为哪怕提高50%，其实对高速公路场景也十分有价值。”

针对产业未来发展，在本次论坛上，他还提出了相关建议：加强统筹协调机制，发挥地方政府和高速公路业主积极性，加快对RSU路侧设备的建设，加上高速公路和城市道路的云平台建设，实现互联互通；推动公安交管和交通信息实现数据受控的开放共享，加强信息互通，助力智慧出行服务和商业模式创新。

最后，陈山枝以深刻的展望对演讲报告作了精彩的结尾。届时，未来整个产业将在跨界融合中实现进一步发展。但与此同时，产业发展需要将政府“有形的手”和市场“无形的手”有机结合，共同推进C-V2X产业稳定健康发展。而在政策指导下，行业与市场将形成有效衔接，产业商业模式也将迎来持续创新发展。

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中国公路学会交通工程

与信息化分会

编辑| 孙晨

审核| 陈小妮

文章内容转自：车联界