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星空体育官网注册基于C-V2X的智能化网联化融合发展路线图(附
发布时间:2024-02-26 02:56:38 来源:星空官方网站入口 作者:星空体育网站入口

  2014年起,美国交通部(USDOT)分阶段连续发布智能交通系统(2010-2014)、(2015-2019)、(2020-2025)等顶层战略发展规划,明确 USDOT 将与其他联邦机构、行业组织等,以改变社会出行方式为目标,围绕车联网技术,研究促进连续化、集成化和自动化的信息密集型交通系统。2022 年 12 月,美国智能交通协会(ITSAmerica)等代表智能交通系统生态的十大组织联合宣布将在美国加快推动 CV2X 部署。2023 年 4 月,美国联邦通信委员会(FCC)允许部分汽车厂商和指定州交通部部署 C-V2X 设备,以防止碰撞事故。同月,ITS America 草拟国家V2X 部署计划(National V2X Deployment Plan),呼吁联盟及地方政府对十字路口进行改造,该计划生效后的 5至 10年内完成 25万智能化路口改造,覆盖美国75%有信号灯交叉口,并预测未来 8 至 13 年后,所有车型将全部搭载 C-V2X 技术。

  欧盟立法推动 ITS 部署,出台各国统筹协调的工作方案。2010 年 7 月欧盟委员会发布首个支持统一协调部署智能交通系统(ITS)的立法 2010/40/EU《关于在公路运输领域部署智能运输系统的框架以及与其他运输方式的接口》,并默认该立法延长 10 年至 2027 年结束[1]。期间欧盟出台了一系列工作方案和授权法案,以解决实施 ITS 部署时所产生的各地区缺乏统一协调、且存在不注重成本效益等问题[2]。欧盟持续发布《网联自动驾驶路线图》、《网联、协作和自动化出行路线图》等路线图,促进跨国、跨行业共识形成,实现自动驾驶出行服务的大规模部署。

  日本构建智慧城市顶层规划,建立官民协同的协调机制。近年来,日本构建“Society 5.0”顶层设计规划,加快自动驾驶技术产业化与普及应用,并制定系列行动方案。2021 年 3 月,日本经济产业省(METI)与国土交通省(MLIT)发布《实现和普及自动驾驶的行动方针 5.0》提出推广智能化基础设施支持 L4级自动驾驶落地。日本内阁政府推动创造战略性革新规划(SIP),2022 年 SIP adus 项目完成第二阶段建设,根据 2021 版《官民 ITS 构想・路线图》规划,已取得多项领先成果,包括构建动态地图与促进交通环境数据应用、建立跨行业数据协调共享机制等内容。

  韩国推动跨部门协同,注重基础设施建设。2019年 10月,韩国产业通商资源部(MTIE)等多个部委联合发布了《2030 未来汽车产业发展战略》,其中提出构建无人驾驶管理体系及路网系统,并于 2027 年完成无线通信、高精地图、道路网络等基础设施的改造和建设,协调全国道路上的交通信号灯和安全标志,以服务 L4 级自动驾驶商用。2022 年 9 月,韩国产业通商资源部(MTIE)发布《汽车产业全球三强战略》,进一步强调 2027 年发展目标,提出开发基于网联技术的无人驾驶服务内容,挖掘产业新机遇。

  我国坚持走 C-V2X 技术发展路线,大力支持车路云一体化产业发展。《交通强国建设纲要》、《智能汽车创新发展战略》、《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》、《“十四五”信息通信行业发展规划》等政策规划,提出智能网联汽车跨产业融合发展的战略。2017 年,国家制造强国建设领导小组下设车联网产业发展专项委员会(以下简称“专委会”),负责组织制定车联网发展规划、政策和措施,统筹推进车联网产业发展。在专委会的统筹协调下,2018 年,全国汽标委、ITS标委会、通信标委会、交通管理标委会签署了《关于加强汽车、智能交通、通信及交通管理 C-V2X 标准合作的框架协议》,推进车联网产业跨行业融合。2023 年 1 月,中国公路学会、中国汽车工程学会、中国通信学会联合发布了《车路协同自动驾驶系统(车路云一体化系统)协同发展框架》,协同行业机构支撑政府部门推动车路云一体化融合发展。

  目前,C-V2X 已得到中国、美国等国家采用,成为全球车联网唯一事实标准。我国引领全球发展,率先分配 LTE-V2X 频谱,并得到规模部署。

  C-V2X 车联网通信技术架构包括应用层、网络层、接入层。C-V2X 接入层标准由 3GPP 主导,各国定义网络层、应用层标准,并对 3GPP 接入层标准做适应性修订。

  随着蜂窝移动通信技术的发展,基于蜂窝的车联网技术逐渐受到业界深入研究。2015 年初,3GPP 正式启动基于 C-V2X 的技术需求和标准化研究,并于2017 年 3 月发布了 R14 版本 LTE-V2X 标准,面向基本的道路安全业务通信需求,引入了基于 PC5接口的短程分布式直连通信,并对移动蜂窝网的 Uu接口进行了优化。2018 年 6 月,3GPP R15 完成对 LTE-V2X 的增强标准化工作,在保持与 R14 LTE-V2X 后向兼容要求下,在 PC5 接口引入了载波聚合、高阶调制、时延降低和传输分集等技术。2020 年 6 月,首个支持 NR-V2X 的 3GPP R16 版本冻结,对 R14/15 LTE-V2X 进行演进,面向增强车联网应用,完成支持基于5G 新空口(NR)的直连通信能力的技术方案,并对 NR 的移动性进行了增强。2022 年 6 月,3GPP 冻结 R17 版本,针对直通链路特性增强资源分配机制,支持车辆间协调、功耗节约机制等。同年,3GPP 已启动 R18 研究,对 NR-V2X CA、LTE-V2X 和 NR-V2X 的信道共存等展开进一步增强研究。2024 年计划启动 R19研究,相关研究内容将在 2023 年中开始讨论。

  欧洲电信标准协会(ETSI)负责开发与整体 V2X 通信体系结构、管理和安全性相关的标准。目前已经定义了 C-V2X 接入层、网络和传输层以及应用层协议。2020 年,ETSI 发布的 EN303 613 标准,定义 C-V2X 作为 ITS 接入层技术[3]。

  日本无线工业及商贸联合会(ARIB)负责无线技术的研究与应用,对 3GPP C-V2X标准做持续跟踪。日本相关联盟(例如 ITS Connect Promotion Consortium)对应用层数据交互标准做定义,如一阶段标准(ITS Connect TD-001)等。

  韩国电信技术协会(TTA)负责 ICT 及 ICT 融合领域的标准制定工作。在智能网联汽车与智能交通领域,TTA 定义了 LTE-V2X、NR-V2X 的总体架构、接入层协议(TTAK.KO-06.0479、TTAK.KO-06.0538)等,并对 C-ITS 和自动驾驶用例做了大量技术研究。

  我国主推 C-V2X 技术,全国汽车、智能运输、通信及交通管理四方标准化技术委员会高度重视 C-V2X 标准的推进工作,签署了《关于加强汽车、智能交通、通信及交通管理 C-V2X 标准合作的框架协议》,基本完成了 C-V2X 总体架构、空中接口、安全、网络层、消息层等技术标准和测试规范,以及车载、路侧、基站、核心网等设备技术要求和测试方法的基础标准制定[5]。联盟、学会等社会组织也在积极推动相关标准研制,如 IMT-2020(5G)推进组 C-V2X 工作组、中国通信标准化协会(CCSA)、中国智能交通产业联盟(C-ITS)、中国汽车工程学会(C-SAE)、中国智能网联汽车产业创新联盟(CAICV)、中关村车载信息服务产业应用联盟(TIAA)等。在各级政府部门和相关标准化组织的共同努力下,我国已经初步形成较为完备的车联网 LTE-V2X 全协议栈标准体系。

  美国提供开源平台支持协同驾驶自动化。美国重视发展车路云协同自动驾驶,美国联邦公路管理局(FHWA)开发了 CARMASM 软件产品包括 CARMASM云、CARMASM 平台、CARMA Messenger 和 CARMA Streets,通过开放软件源代码,支持协同驾驶自动化(CDA)的研究和开发。其中 CARMASM 平台、CARMA Messenger 作为车载平台和程序,分别支持依据 J3216 标准定义的 L3-L4 级协同驾驶自动化车辆和 L0-L2 级协同驾驶自动化车辆[6]。

  日本稳步推动智慧交通建设。SIP-adus 建设第二阶段推动动态地图平台与网联信息相结合,共同服务自动驾驶。在东京滨水地区测试中,识别出可优先提供的网联信息包括交通信号灯信息、车道汇入辅助信息、车道级交通拥堵信息、应急车辆信息、降雨信息等。2023 年 3 月,日本厅结合 SIP 网联应用研究发布《面向协同型自动驾驶系统信息提供的研究报告》,逐步探索信号灯信息的提供方法与保障措施。

  韩国大力投资智能交通系统基础设施。为实现自动驾驶汽车于 2027 年商用的目标,韩国政府计划投资 4 万亿韩元(约 28 亿美元)用于研发智能交通系统和高精度地图,以尽快实现自动驾驶示范区的扩展,达到除特殊区域外,区域都可以用于自动驾驶测试 [9]。

  我国多部委推动智能网联汽车重大课题。2021 年,科学技术部(以下简称“科技部”)部署“十四五”国家重点研发计划,智能网联汽车、智能化交通基础设施领域作为产业核心竞争力之一,相关专项包括新能源汽车、交通基础设施、网络空间安全治理、智能传感器、地球观测与导航、物联网与智慧城市关键技术及示范、多模态网络与通信、工业软件等[10]。国务院、国家发展改革委、工信部等部委纷纷将发展智能网联汽车纳入“十四五”蓝图,先后印发发展规划提出稳步推进自动驾驶、新一代通信网络、新型数字基础设施、推动智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展。

  美国开展 V2X 场景测试验证,指导基础设施建设。2020 年起,美国交通部为评估 LTE-V2X 技术的安全性,指挥 5.9GHz 频谱小组(U.S.DOT’s 5.9GHz Spectrum Team)进行一系列LTE-V2X技术在5.9 GHz安全频段(5.850-5.925 GHz)的无线电性能和通信质量等实验室和线]。同时,由美国交通部资助, SAE、AASHTO、NEMA、IEEE 和 ITE 标准组织对联网信号机功能与接口标准进行制定,汽车制造商、基础设施供应商等对基于网联的闯红灯预警等应用进行开发与实地测试,并最终形成 CTI 4502 互联路口实施指南,以促进各地方基础设施的标准一致性[12]。

  欧盟支持车联网大量典型场景研究。ETSI 与 DEKRA 和 5GAA 曾先后组织三次 C-V2X PlugtestsTM测试示范活动。2022 年第三次 C-V2X PlugtestsTM对车载通信单元、路侧通信单元和公钥基础设施(PKI)互操作性进行测试,评估互操作性水平并验证供应商对 C-V2X 标准的理解与应用。同时,欧洲开展了很多协同自动驾驶项目,研究包括协作式交叉口通行、协作式变道/超车、盲区预警、编队行驶、CACC、自动泊车及路径规划等功能[13]。

  韩国认可 C-V2X 对交通安全的积极作用,稳步推进 C-V2X 商业化应用。在韩国国土交通部(MOLIT)与自动驾驶产业合作发展委员会(CADIC)支持下,从 2018 年起陆续举办 K-Plugtest 测试示范活动,以推动车联网商业化。2023 年6 月举行的 LTE-V2X 测试活动对一阶段 BSM 消息、V2X 安全证书管理系统(SCMS)等标准一致性进行验证[15]。韩国国土交通部 2023年 2月发布 KNCAP测试规程下的 C-V2X 车载通信单元试验验证方法(KNCAP TP-SS-9。


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