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中国信科集团陈山枝:C-V2X助力智能驾驶与智能交通

泰达汽车论坛 2021-09-04 A+ A-
泰达汽车论坛 智能驾驶 C-V2X 高峰研讨 中国信科集团 无线移动通信国家重点实验室 陈山枝 智能交通
摘要: 2021年9月3日-5日,第十七届中国汽车产业发展(泰达)国际论坛(以下简称泰达汽车论坛)在天津市滨海新区召开。本届论坛围绕“融合•创新•绿色”的年度主题,聚焦行业热点话题展开研讨。在9月4日 “高峰研讨:汽车产业数字化赋能与革新”中,中国信息通信科技集团有限公司党委常委、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发表了题为“C-V2X助力智能驾驶与智能交通”的演讲。

2021年9月3日-5日,由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办,天津经济技术开发区管理委员会特别支持,日本汽车工业协会、德国汽车工业协会联合协办的第十七届中国汽车产业发展(泰达)国际论坛(以下简称泰达汽车论坛)在天津市滨海新区召开。本届论坛围绕“融合•创新•绿色”的年度主题,聚焦行业热点话题展开研讨。

在9月4日 “高峰研讨:汽车产业数字化赋能与革新”中,中国信息通信科技集团有限公司党委常委、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发表了题为“C-V2X助力智能驾驶与智能交通”的演讲。

中国信息通信科技集团有限公司党委常委、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

以下为演讲实录:

各位来宾大家好,欢迎来到泰达汽车论坛,我今天报告的题目是“C-V2X车联网助力智能驾驶和智能交通建设”。汽车自一百年前诞生以来,给人们带来便捷的同时也带来很多困难,包括交通事故和排放问题。

车联网的发展起初是出于道路安全、绿色节能,是我们实现安全、节能的一个手段,要从通信行业、汽车行业、交通行业三者融合的角度去看待它。作为汽车工业来说,随着信息化手段提升,车联网基于3G、4G、5G,主要是实现远程诊断、远程遥控和包括地图下载功能已经实现,车联网主要通过蜂窝移动通信基站实现。

今天面临未来的自动驾驶,面临道路安全问题,需要实现车车和车路之间的可靠通信,这就是V2X,特别要强调车路之间的第一时间高可靠的通信。我们过去研究车联网,蜂窝通信网,不管是4G还是5G,在特定场景通过基站实践可行性还是比较大。WIFI技术升级,加上802.llp,在车辆不多的实验地,都无法满足车车、车路第一时间高可靠的通讯需求。

我们团队2010年开始研究,我本人在2013年国际电信提出LTE-V2X概念与关键技术,确定了蜂窝车联网基本技术路线。我们大唐团队,现在叫做中国信科,从2015年联合LG、华为在3GPP制定国际标准。我们面临的问题是从整个技术难度开始,车辆是高速移动,会引起通信传播环境无限复杂情况下的车车、车路的高可靠性、低延时通信等难题。我们打电话知道你是谁,车过来的时候两车相遇,前后车并不知道后车是谁。我们通过基站的通信V2N,就是车云的通讯,剩下就是红色标注的V2V,V2I和V2P,是直接通信解决的,这里特别要强调,包括很多网上有技术专家说,C-V2X通过基站还不如802.llp,这个完全是错误的,因为都不是通过基站实现的。从C-V2X标准发展来看,2015年开始制订标准,2017年完成一个标准,现在正在制订NR-V2X,主要是支持低级别自动驾驶,VR支持更高级别的自动驾驶,特别是车辆编队,高速公路的商用车编队是很大的,这个标准实际上还在研究过程中,大概明年6月份会完全确定3GPP国际标准。

另外,2017年,我们跟福特在京津高速做了一个联合测试,C-V2X性能比802.11P要好,相同可靠性情况下,比DSRC要远,得到认可。今天C-V2X已经很成熟了,通过国内汽车工程学会,包括主办方和工信部的MT2025推进组,通过跨整车、跨芯片、跨安全测试,我们从模组、芯片、设备,测试仪表、整车运营服务和安全等方面均有成果。现在已经能够落地的场景是智慧公交,已有案例,我们在厦门做了公交BRT,整体出行效率提高10%,能效降低10%,在重庆做了C-V2X车车、车路实验,限定区域的中低速物流,无人化不仅节省劳动成本,还能提高生产效率。

5G本身已经成熟,V2X能够支持道路基本安全,在产业竞争中取得超越的态势,其中一个标志性事件是2018年11月,我国工信部在全球率先给LTE-V2X颁布5.9G自动频段。2019年1月,福特在全球首次放弃DSRC标准,选择C-V2X。在去年11月份,美国FCC取消已分配给DSRC的频段,其中30MHz分配给C-V2X。从去年开始主流车企、上汽、福特、一汽、广汽开始宣布一些车型量产C-V2X,C-V2X已经得到中国和美国两个汽车大国和交通大国的认可,C-V2X将成为全球唯一的国际标准。前面也有专家提到,C-V2X车联网的技术跟ADAS辅助驾驶的激光雷达、毫米波雷达等技术是互补关系,我们观点基本一致。单车成本比较高,难以应对复杂的场景。

我们多一个场景,就是高速公路弯道上,如果有辆车抛锚了,单车是没法解决的,一定是会撞上的,包括会车、红绿灯的识别等,香港、日本街头很多,但不如车联网通信路口直接通信告诉你,红灯还是绿灯,以及时长是多少。另外就是单车智能存在的问题,一个是感知存在不足,就跟眼睛看一样,不光雷达、毫米波雷达,典型的问题就是高速公路连环撞车等。做单车智能目前比例不完全合适,可能花了20%,百分之十几的投入和时间已经解决了90%的问题,但是剩下10%极端的工况没法预测,必须通过车路协同解决,还有鬼探头的问题,公交车拦住视线了,只有靠车路协同。从L1到L5,不断的加大了传感器的数量,包括传感器的感知精度和算力,算力是指数级增长,成本还是居高不下。大家知道单车自动驾驶成本在两百万左右,车路协同不说了。举一个例子,目前大概Google统计的自动驾驶事故率很难想象,80%的事故率都是人开车撞了自动驾驶,因为自动驾驶反映太慢了,人以为该走了。另外优先权和路权问题,将来还会出现救护车、警车,这个靠单车智能很难形成,这个是有ID授权,高优先级就是让路。

ADAS与C-V2X联合可以降低事故率,提高通行能力,未来实现无人驾驶。我特别强调一下,每当提到车联网很多都是讲车路协同,我特别想讲车车协同,给车和车之间提供超视距的传递,车车协同可以感知路的状况,包括鬼探头的问题,感知周围车辆的信息,可以实现车辆编队。另外就是车路协同,大家讲的很多像隧道里的定位已经没有了,靠路的设备提供车路协同,极端条件下的交通感知、道路感知可以提升道路安全,像路口识别和高速公路团雾是临时出现的,一会就没有了,必须靠实时感知告诉你,还有弯道的交通事故,远程的驾驶以及自动驾驶出现事故以后的远程监管,这都是需要的。

另外说5G,5G和C-V2X,5G eMBB和海量的万物联接不是同一个场景下实现,包括外界存在一些误导,实际上不可能在一毫秒的时间获得一个G的带宽,也不可能一平方公里有一百万个联接获得一个G的带宽,这就需要两个结合。LET-V2X实现车车、车路第一可靠信息。数据达到一个G,时间还是一毫秒,这个是不可能得到的,运营商给不了这个带宽。我想澄清一下5G和C-V2X是什么,因为5G是以娱乐为主,智能座舱需要大带宽,但是PC是功能安全和驾驶安全,这个跟ADAS和V2X结合,中间需要网络5G能力,包括计算能力的支持,这是我想说的一个观点。

另外跟大家报告车联网两个阶段三类应用:

第一就是辅助驾驶安全,装了ADAS,当然不是全程的安全C-V2X和感知设备,复杂的路段,事故多发路段,我安装这样的C-V2X设备,去实现辅助驾驶安全,提高交通效率。

第二个限定区域的中低速的无人驾驶,园区港口机场码头都在做。

第三个应用就是第二个阶段,全场景的开放的乘用车的无人驾驶还是比较远的,当然需要法律,需要我们技术成熟等等。前面这个阶段是AOT+4G,第二个是V2X+5G。

目前辅助驾驶在一些场景已经应用成熟,智能公交、两客一危、工程车、客车等,还有不需要安全员的无人驾驶,这个也需要智能平台来实现。

最后想探讨,未来有一个困境,2035年我们国家高速公路运输需求量每年提升2%-3%,东部城市沿海山东、江苏、浙江、福建、广东,大概是5%-6%,意味着什么呢?我们到2035年东部的高速公路的运力提高一倍,这实际上是不可能的。一种方法就是提高驾驶速度,其实美国已经证明,速度高了人驾驶的时候还是会出问题,事故率会提高很快。另外有人提出将所有车辆装上简单的ADAS功能,再加上V2X通讯功能,比较理想,有效的吞吐能力提高273%,这个我也不太相信。如果通过V2X,V2I和简单的ADAS,能够让高速公路通行能力提高50%,这个也是非常有价值的。同时为未来无人驾驶、自动驾驶政策法规完善奠定基础。所以将来怎么发展,车端需要渗透率,前装往前走,后装也得往前走,路侧在重点辅助路段来部署,无人驾驶需要全天候路段部署,这两个聪明的车和智慧的路同时要往前走。

政策方面,各地都在很积极的推进,推动交通、公安、设备的共享开放给下游合作伙伴,推动出行服务提供,同时推进商业模式的创新。总体来说,5G+车联网是汽车行业和变革使能技术,四化是百年未有之变革,我们国家走在前面,未来智能交通发展需要5G+车联网、人工智能、大数据技术,迎接未来商业模式的变革,路网运营商、促进服务提供商,包括保险业务中间。

最后简单报告一下,我们最早提出C-V2X、2015年联合友商推动,参与各种测试,包括我们自己的一些小规模商用。我们提供了标准技术贡献,包括国际标准贡献,芯片包括C-V2X芯片,安全芯片、车规级,C-V2X ICU的设备以及智慧高速和智慧公交的解决方案,对于自动驾驶还是配合友商提供解决方案。

最后我想做一个总结,在当前新基建情况下,在碳排放要求下,我们会走出跟发达国家不一样的发展道路,基于蜂窝车联网的车,加上智慧的路。未来我们会带来汽车工业的变革,并培育出智慧路网促进服务提供商,新的业态有新的商业模式,未来我们在变革过程当中还需要政府有形的手和市场无形的手等推动车联网规模商用,推动车路协同发展模式。

【延伸阅读】

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