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車聯網應用現狀與未來分析

來源:智車科技IV 瀏覽次數:66 發布日期:2019-06-25

今年5G商業牌照的發布更是將車聯網的大范圍商業落地也往前推進了一大步,相信兩三年后,量產具備車聯網功能的智能汽車不再是難以解決的問題。車聯網環境下的智慧交通環境將會更加安全高效與環保。

車聯網是自動駕駛的必要感知手段,相比于其他感知類傳感器如激光雷達、視覺相機等,具有感知信息更加全面可靠;無需存儲和計算大量數據的資源消耗;以整體環境信息而非單類信息為感知對象;受天氣、路面障礙物等客觀因素影響小等諸多優點。

政策背景

目前我國通過各項政策法規為車聯網的發展提供后備資源支撐,梳理如下:2017年9月7日,國家制造強國建設領導小組召開車聯網產業發展專項委員會第一次會議,提出發展LTE-V2X。2018年1月5日,工信部、公安部、交通運輸部關于印發《智能網聯汽車道路測試管理規范(試行)》的通知。2018年4月3日,發改委《智能汽車創新發展戰略》(征求意見稿)公開征求意見。2018年6月27日,工信部無線電管理局研究起草了《車聯網(智能網聯汽車)直連通信使用5905~5925MHz頻率的管理規定(征求意見稿)》。2018年10月21日,《車聯網直接通信使用5905~5925MHz的管理規定》發布。2018年11月17日,國家制造強國建設領導小組召開車聯網產業發展專項委員會第二次會議,提出加快LTE-V2X部署。2018年12月27日,工信部關于印發《車聯網(智能網聯汽車)產業發展行動計劃》的通知。2019年4月16日,工信部發布《基于LTE的車聯網無線通信技術 安全認證技術要求》等35項行業標準制修訂計劃征求意見稿和《商用車輛車道保持輔助系統性能要求及試驗方法》等19項國家標準制修訂計劃征求意見稿。2019年5月15日,工信部裝備工業司組織全國汽標委編制了2019年智能網聯汽車標準化工作要點。進一步貫徹頂層設計,加快ADAS和自動駕駛等重點標準建設,加強國際合作交流。2019年6月20日,國家發展改革委和財政部聯合發布《關于降低部分行政事業性收費標準的通知》,對5905-5925MHz頻段車聯網直連通信系統頻率占用費標準實行“頭三年免收”的優惠政策。

車聯網如何實現車路協同

車聯網系統主要的技術組成部分包括路側全域感知技術、高可靠車輛間通信技術、車輛高精度定位技術、分集云控技術。

其中,路側感知技術通過V2X設備、視頻事件分析系統、公路交通氣象站等一系列部署在路側的多要素監測傳感器收集多種環境信息,再加上智能路側單元提供地基增強服務,實現對交通運行狀況的實時感知和數字化表達,為車路協同的安全預警提供數據支撐。

高可靠的車輛間通信技術和車輛高精度定位技術由車載V2X設備、激光雷達或視覺相機等定位傳感器實現,道路上裝載了硬件設備的不同車輛之間相互發送信號,使彼此能夠感知其他車輛的相對位置并預知其他車輛的動態行為,借助高精度地圖又能獲取車輛的地理位置,從而為車路協同運行提供更實時可靠的決策依據。

而分集云控系統即車路協同控制中心部署在道路數據中心,利用數據中心的數據、計算和通信資源實施各種車路協同應用,主要作用包括路側設備運維、地圖數據管理和下發、道路狀態信息遠程配置三個方面。

以上是車聯網實現車路協同過程的架構組成,具體在商業應用方面,V2X通信系統將首先部署短距通信Mode4,結合短距與中長距離從而更加有效支持多樣化。

當前我國大力發展車聯網應用,運用車聯網系統實現智能駕駛環境在我國已有許多應用實例,最主要、最典型的示范應用場景為我國各大智能網聯示范區,例如上海國家智能網聯汽車示范區、重慶智能汽車與智慧交通應用示范區、長沙智能網聯汽車測試區等。

5G時代車聯網展望

鑒于傳統V2X技術的諸多不足,并充分利用蜂窩移動通信的產業規模優勢,全球移動通信標準化組織3GPP在R14標準版本中定義了C-V2X(蜂窩車聯網)技術。基于蜂窩的V2X 技術(cellular V2X),是業內公司在5GAA提出的一個術語,用于區分DSRC,該術語從概念上講包含了LTE V2X和5G NR V2X。基于3GPP無線標準的C-V2X全球無線部署符合5G演進路線,將從終端和基礎設施層面充分發揮規模效應。C-V2X能集成于車內信息處理無線模組中,所以汽車廠商的增量成本問題也得到了解決。道路基礎設施部署能與5G規模部署產生協同效應,這為各級政府節省了大量支出。相對于傳統技術,C-V2X還具有技術優越性,能夠提供2倍以上的通信范圍及可靠性。利用5G技術低時延、高可靠、高速率和大容量的能力,車聯網不僅可以幫助車輛間進行位置、速度、行駛方向和行駛意圖的溝通,更可以利用路邊設施輔助車輛對環境進行感知。C-V2X是5G在智慧交通領域的重要應用。

5G的技術實現路線

C-V2X的技術實現路線

具體來說,5G在車聯網領域的應用主要體現在如道路環境感知、遠程駕駛、編隊行駛等方面。車聯網系統的實現需要依靠強大的通信能力做為依靠和支撐,而5G時代的到來,為車聯網提供了低時延、高可靠、大容量的通信設備,使得車聯網的發展應用更加可靠與迅速。

雖然5G應用車聯網到目前還沒有真正的實現,但也已經走在實現的路上。2010年車聯網概念出現以來,由于諸多阻礙因素的存在,社會認可度不高,甚至有人將車聯網類比“搞傳銷”,以此形容車聯網實現的不切實際。但近幾年隨著國家相關政策的出臺以及人工智能技術的發展,車聯網已經在部分地區落地,許多城市或地區開始采用C-V2X技術對交通基礎設施進行升級改造。今年5G商業牌照的發布更是將車聯網的大范圍商業落地也往前推進了一大步,相信兩三年后,量產具備車聯網功能的智能汽車不再是難以解決的問題。車聯網環境下的智慧交通環境將會更加安全高效與環保。

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