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5G时代车联网展望

2019-06-25 10:08
智车科技IV
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今年5G商业牌照的发布更是将车联网的大范围商业落地也往前推进了一大步,相信两三年后,量产具备车联网功能的智能汽车不再是难以解决的问题。车联网环境下的智慧交通环境将会更加安全高效与环保。

车联网是自动驾驶的必要感知手段,相比于其他感知类传感器如激光雷达、视觉相机等,具有感知信息更加全面可靠;无需存储和计算大量数据的资源消耗;以整体环境信息而非单类信息为感知对象;受天气、路面障碍物等客观因素影响小等诸多优点。

政策背景

目前我国通过各项政策法规为车联网的发展提供后备资源支撑,梳理如下:2017年9月7日,国家制造强国建设领导小组召开车联网产业发展专项委员会第一次会议,提出发展LTE-V2X。2018年1月5日,工信部、公安部、交通运输部关于印发《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》的通知。2018年4月3日,发改委《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿)公开征求意见。2018年6月27日,工信部无线电管理局研究起草了《车联网(智能网联汽车)直连通信使用5905~5925MHz频率的管理规定(征求意见稿)》。2018年10月21日,《车联网直接通信使用5905~5925MHz的管理规定》发布。2018年11月17日,国家制造强国建设领导小组召开车联网产业发展专项委员会第二次会议,提出加快LTE-V2X部署。2018年12月27日,工信部关于印发《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》的通知。2019年4月16日,工信部发布《基于LTE的车联网无线通信技术 安全认证技术要求》等35项行业标准制修订计划征求意见稿和《商用车辆车道保持辅助系统性能要求及试验方法》等19项国家标准制修订计划征求意见稿。2019年5月15日,工信部装备工业司组织全国汽标委编制了2019年智能网联汽车标准化工作要点。进一步贯彻顶层设计,加快ADAS和自动驾驶等重点标准建设,加强国际合作交流。2019年6月20日,国家发展改革委和财政部联合发布《关于降低部分行政事业性收费标准的通知》,对5905-5925MHz频段车联网直连通信系统频率占用费标准实行“头三年免收”的优惠政策。

车联网如何实现车路协同

车联网系统主要的技术组成部分包括路侧全域感知技术、高可靠车辆间通信技术、车辆高精度定位技术、分集云控技术。

其中,路侧感知技术通过V2X设备、视频事件分析系统、公路交通气象站等一系列部署在路侧的多要素监测传感器收集多种环境信息,再加上智能路侧单元提供地基增强服务,实现对交通运行状况的实时感知和数字化表达,为车路协同的安全预警提供数据支撑。

高可靠的车辆间通信技术和车辆高精度定位技术由车载V2X设备、激光雷达或视觉相机等定位传感器实现,道路上装载了硬件设备的不同车辆之间相互发送信号,使彼此能够感知其他车辆的相对位置并预知其他车辆的动态行为,借助高精度地图又能获取车辆的地理位置,从而为车路协同运行提供更实时可靠的决策依据。

而分集云控系统即车路协同控制中心部署在道路数据中心,利用数据中心的数据、计算和通信资源实施各种车路协同应用,主要作用包括路侧设备运维、地图数据管理和下发、道路状态信息远程配置三个方面。

以上是车联网实现车路协同过程的架构组成,具体在商业应用方面,V2X通信系统将首先部署短距通信Mode4,结合短距与中长距离从而更加有效支持多样化。

当前我国大力发展车联网应用,运用车联网系统实现智能驾驶环境在我国已有许多应用实例,最主要、最典型的示范应用场景为我国各大智能网联示范区,例如上海国家智能网联汽车示范区、重庆智能汽车与智慧交通应用示范区、长沙智能网联汽车测试区等。

5G时代车联网展望

鉴于传统V2X技术的诸多不足,并充分利用蜂窝移动通信的产业规模优势,全球移动通信标准化组织3GPP在R14标准版本中定义了C-V2X(蜂窝车联网)技术。基于蜂窝的V2X 技术(cellular V2X),是业内公司在5GAA提出的一个术语,用于区分DSRC,该术语从概念上讲包含了LTE V2X和5G NR V2X。基于3GPP无线标准的C-V2X全球无线部署符合5G演进路线,将从终端和基础设施层面充分发挥规模效应。C-V2X能集成于车内信息处理无线模组中,所以汽车厂商的增量成本问题也得到了解决。道路基础设施部署能与5G规模部署产生协同效应,这为各级政府节省了大量支出。相对于传统技术,C-V2X还具有技术优越性,能够提供2倍以上的通信范围及可靠性。利用5G技术低时延、高可靠、高速率和大容量的能力,车联网不仅可以帮助车辆间进行位置、速度、行驶方向和行驶意图的沟通,更可以利用路边设施辅助车辆对环境进行感知。C-V2X是5G在智慧交通领域的重要应用。

5G的技术实现路线

C-V2X的技术实现路线

具体来说,5G在车联网领域的应用主要体现在如道路环境感知、远程驾驶、编队行驶等方面。车联网系统的实现需要依靠强大的通信能力做为依靠和支撑,而5G时代的到来,为车联网提供了低时延、高可靠、大容量的通信设备,使得车联网的发展应用更加可靠与迅速。

虽然5G应用车联网到目前还没有真正的实现,但也已经走在实现的路上。2010年车联网概念出现以来,由于诸多阻碍因素的存在,社会认可度不高,甚至有人将车联网类比“搞传销”,以此形容车联网实现的不切实际。但近几年随着国家相关政策的出台以及人工智能技术的发展,车联网已经在部分地区落地,许多城市或地区开始采用C-V2X技术对交通基础设施进行升级改造。今年5G商业牌照的发布更是将车联网的大范围商业落地也往前推进了一大步,相信两三年后,量产具备车联网功能的智能汽车不再是难以解决的问题。车联网环境下的智慧交通环境将会更加安全高效与环保。


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