未来交通:车路云一体化市场发展分析(附60页报告)

文末附报告下载 车路云一体化是在单车智能自动驾驶基础上,借助C-V2X和4G/5G通信技术,将“人-车-路-云”交通要素有机地联系在一起,形成车与路、云、人等全方位协同配合,满足不同等级自动驾驶车辆应

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车路云一体化是在单车智能自动驾驶基础上,借助C-V2X和4G/5G通信技术,将“人-车-路-云”交通要素有机地联系在一起,形成车与路、云、人等全方位协同配合,满足不同等级自动驾驶车辆应用需求,实现自动驾驶单车最优化和交通全局最优化发展目标。简单来说就是“聪明的车+智慧的路+强大的云”,结合高精地图、精准定位等支撑平台实现自动驾驶,来提高交通安全、环节交通堵塞,优化交通资源。车路云一体化系统是车端、路侧、云控平台、支撑平台以及通信网的有机整体。

V2X(Vehicle to Everything)是车与外界进行信息交换的一种通信方式,包括车与车(V2V)、车与行人(V2P)、车与路侧基础设施(V2I)以及车通过移动网络与云端(V2N)的通信。C-V2X(Cellular-V2X)是基于3GPP全球统一标准的通信技术,包含LTE-V2X、5G-V2X及后续演进。C-V2X技术基于蜂窝网络,提供Uu接口(蜂窝通信接口)和PC5接口(直连通信接口),可复用蜂窝网的基础设施,部署成本更低、网络覆盖更广,支持更远通信距离、更远非视距通信、更低的误包率、更高的容量和更加的拥塞控制。

单车智能和车路协同的本质是技术和成本在车侧和路侧的分配。车端智能和路端智能的发展不完全是同步的关系,自动驾驶路线的选择面临感知能力、决策能力等不同能力在车端和路侧分配的问题,对应的自动驾驶成本也不同,因此衍生出自动驾驶两大方向:单车智能和车路协同。

单车智能与车路协同的优缺点对比:

单车智能的优点在于其车辆不依赖网络、使用部署灵活、技术通用性较强以及车企参与意愿较强,虽然单车成本高但是总体建设成本较低,不需要大量的基础设施建设投资。但单车智能也存在一定的挑战:1)感知局限:车端传感器受限于物理位置存在盲区;2)高精尖技术要求高:感知和算力集中在车端,对车载芯片、AI算力平台等软硬件技术要求较高;3)技术发展受限:高级别自动驾驶面临大量边缘情况,即便最先进的算法也可能因为1%的计算情况而停滞在L2到L3级别的跨越上。4)数据采集受限:单车智能采集的数据数量、类别与质量远远逊色于车路协同,而数据多样性正是单车技术进一步升级的关键所在;5)交通效率优化难:单车智能倾向于个体优化,容易造成交通拥塞。

车路协同的优点在于对高精尖技术要求较小,感知能力与交通系统智能化有所提升,对于交通路况而言更为安全可靠;车路协同能够满足多样化与高质量的数据要素采集需求,实现交通的全局优化,大幅提升交通效率。当然,车路协同同样面临对基础设施建设与投资依赖性强、产业协调难度大的问题,但是随着政府、企业以及各部门的通力合作,基础设施建设不断完善,车路协同有望快速发展。

单车智能存在规模商业化落地限制。目前自动驾驶的市场主力仍为L2辅助驾驶车辆,L3及以上仍以测试验证和区域性示范为主。在限定的自动驾驶能力条件下,单车智能的安全性、运行设计范围(ODD)和经济性三方难以寻找平衡点。低等级自动驾驶存在特定场景失效风险,高等级自动驾驶“无人化”目标难以达成。ODD受限于感知长尾、混行博弈、极端场景等问题,仅通过升级单车智能设备提升安全性是不够经济的。

车路云补足单车智能缺陷,助力自动驾驶迈入新阶段。车路云能进一步解决单车智能面临的限制问题:1)感知方面,车路协同能够依靠自动驾驶协同感知和动态高精地图更新,解决感知长尾和地图实时更新问题;2)决策规划方面,车路协同利用路云协同实现全局路径优化,解决冲突与阻塞问题;3)控制领域,车路协同利用路云远程遥控驾驶以及道路接触设施优化控制功能,解决单车智能面临的复杂特殊场景限制问题,实现交通安全化与秩序化。车路协同在提升自动驾驶安全性的同时,克服了存在的自动驾驶安全性与ODD的零和博弈问题,在保证安全性的前提下实现了自动驾驶ODD的扩展。与单车智能相比,技术成本路侧分配较高的车路协同能够解决单车智能单车成本与边际成本较高的问题。

车路云与单车智能是相辅相成的关系。单车智能是车路云一体化的基础,而车路云一体化是车路协同的升级迭代,两者互为补充,共同助力自动驾驶。

我国发展车路云的优势

中国C-V2X路线抢占高地,有望实现弯道超车。在C-V2X诞生之前,美国提出的DSRC一直是V2X业内的公认标准。直到C-V2X路线出现,随着通信技术由3G到5G的转变,C-V2X路线优势尽显,美国、欧盟等经济体纷纷放弃DSRC转向C-V2X,C-V2X正逐步成为全球车联网产业竞争的关键制胜点。中国作为C-V2X的技术原创国和主要倡导国,在该领域已觅得先机,有望乘累积经验弯道超车。

我国持续加强车联网新型基础设施建设,建设规模领跑全球。截至2023年10月,我国5G基站累计达到321.5万个。地级市城区、县城城区道路智能化升级改造、路侧通信单元部署数量均取得显著进展。截至2023年10月,全国部署车联网路侧通信单元超8500套,相比去年同期增长超2000套。我国已有30余个城市和高速公路路段启动车联网融合基础设施建设工作,无锡、天津等7个国家级车联网先导区和北京等16个“双智”试点城市相继发布扩大车联网新型基础设施规模建设规划;“车联网1号高速”(即G2京沪高速)多段路线完成710公里路段的网联化改造。

5G蜂窝和C-V2X直连通信渗透率加速提升,V2X产业发展势不可挡。2023年1-10月,国内乘用车新车市场车联网前装标配1304.24万辆,同比增长23.69%,搭载率77.78%。其中,前装配备5G车联网131.99万辆(含选装),同比增长245.61%,搭载率7.88%;前装配备CV2X24.19万辆,同比增长97.31%,搭载率1.45%。同时,C-V2X直连通信和ADAS融合的辅助驾驶功能有望加速成熟落地。中信科智联、博世等企业联合车企研究车联网C-V2X与单车智能功能融合,在无锡验证了协作式自适应巡航等11项基于C-V2X直连通信的L2+辅助驾驶功能。厚植于基建,中国车路协同产业链不断完善,有望保持领先实现车路云一体化体系建成。

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