《CAICV:車路云一體化系統白皮書(2023))(35頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《CAICV:車路云一體化系統白皮書(2023))(35頁).pdf(35頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、車路云一體化系統白皮書車路云一體化系統白皮書版權聲明版權聲明 本白皮書版權屬于中國智能網聯汽車產業創新聯盟,并受法律保護。轉載、摘編或利用其他方式使用本調查報告文字或者觀點的應注明來源:“車路云一體化系統白皮書”。違反上述聲明者,中國智能網聯汽車產業創新聯盟將追究其相關法律責任。車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 顧問指導組顧問指導組 李克強 中國工程院院士、清華大學教授 張進華 中國汽車工程學會常務副理事長兼秘書長 國家智能網聯汽車創新中心執行主任 鄭繼虎 國家智能網聯汽車創新中心常務副主任 公維潔 中國智能網聯汽車產業創新聯盟秘書長 陳山枝 中國信息通信科技集團有限公司副總
2、經理、總工程師 移動通信及車聯網國家工程研究中心主任 侯德藻 交通運輸部公路科學研究院智能交通研究中心主任 辛克鐸 國家智能網聯汽車創新中心副主任 姚丹亞 清華大學自動化系工程研究所教授 孫棣華 重慶大學自動化學院教授 羅禹貢 清華大學車輛與運載學院研究員 車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 參研單位參研單位 國家智能網聯汽車創新中心、清華大學、云控智行科技有限公司、阿里云計算有限公司、復睿智行科技(上海)有限公司、中信科智聯科技有限公司、中國信息通信研究院、北京車網科技發展有限公司、先導(蘇州)數字產業投資有限公司、江蘇未來都市出行科技集團有限公司、宇通客車股份有限公司、西部
3、車網(重慶)有限公司、西部科學城智能網聯汽車創新中心(重慶)有限公司、清華大學蘇州汽車研究院(吳江)、北京萬集科技股份有限公司、中汽創智科技有限公司、國家工業信息安全發展研究中心、河北省交通規劃設計研究院有限公司、重慶大學、電子科技大學、中汽院智能網聯科技有限公司、國汽大有時空科技(安慶)有限公司、北京理工大學、中移(上海)信息通信科技有限公司、東風商用車有限公司、一汽解放汽車有限公司、福特汽車(中國)有限公司、上汽通用五菱汽車股份有限公司、騰訊云計算(北京)有限責任公司、北京百度智行科技有限公司、北京源堡科技有限公司、北京芯盾時代科技有限公司、中寰衛星導航通信有限公司、國汽智控(北京)科技有
4、限公司、湖南湘江智能科技創新中心有限公司、北京汽車研究總院有限公司、重慶長安汽車股份有限公司、重慶交通大學、聯通智網科技股份有限公司、國汽智圖(北京)科技有限公司、高德軟件有限公司、蘑菇車聯信息科技有限公司、斯潤天朗(無錫)科技有限公司、合肥斯歐互聯科技股份有限公司、北京四維圖新科技股份有限公司、寧波吉利汽車研究開發有限公司、中國軟件評測中心(工業和信息化部軟件與集成電路促進中心)、斑馬網絡技術有限公司、北京清研宏達信息科技有限公司、招商局檢測車輛技術研究院有限公司、北京賽目科技有限公司、高新興科技集團股份有限公司、工業和信息化部電子第五研究所、浙江天行健智能科技有限公司、中國工業互聯網研究院
5、重慶分院、博泰車聯網科技(上海)股份有限公司、中國移動通信集團有限公司、天翼交通科技有限公司、北京航跡科技有限公司、北京理工大學重慶創新中心、長沙行深智能科技有限公司、深圳市金溢科技股份有限公司、廣州小鵬汽車科技有限公司、中國工業互聯網研究院數據應用管理所、阿里巴巴(中國)有限公司、國汽樸津智能科技(安慶)有限公司、湖北汽車工業學院、華礪智行(武漢)科技有限公司、國科礎石(重慶)軟件有限公司、福州物聯網開放實驗室有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司、長城汽車股份有限公司、中國電動車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 汽車百人會、招商新智科技有限公司、小米汽車科技有限公司、惠州
6、市德賽西威汽車電子股份有限公司、OpenAnolis 龍蜥社區、北京智能車聯產業創新中心有限公司、中汽智聯技術有限公司、北京星云互聯科技有限公司、北京車百智能網聯科技有限公司、東軟睿馳汽車技術(上海)有限公司、北京云馳未來科技有限公司、神州數碼信息服務股份有限公司、重慶迪科汽車科技集團有限公司、合肥市智能網聯汽車創新中心、重慶中科汽車軟件創新中心、海南熱帶汽車試驗有限公司、北京輕舟智航科技有限公司、蘇州智加科技有限公司、云車智途(重慶)創新科技有限公司、廣東為辰信息科技有限公司、慧之安信息技術股份有限公司、清研車聯信息科技(蘇州)有限公司、鄂爾多斯智能網聯創新中心、沈陽華途智能網聯產業技術研究
7、院有限公司、北京擎天智卡科技有限公司、中鐵建網絡信息科技有限公司、武漢中海庭數據技術有限公司、合圖馭星(重慶)科技有限公司、巨視慧行(武漢)科技有限公司、河南中原智行科技有限公司、中平云能新能源科技有限公司、廈門雅迅網絡股份有限公司、上海帆一尚行科技有限公司、武漢安天信息技術有限責任公司 車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 編寫組成員編寫組成員 杜孝平 高博麟 宣智淵 曾震宇 薛春宇 胡金玲 葛雨明 孫 寧 宋 娟 王佳利 宋 軍 林 明 游紹文 褚文博 李家文 周 浩 楊志偉 趙 敏 羅 蕾 陳 濤 韓建新 李 穎 汪建球 申培鋒 范 衡 胡堅耀 劉思楊 王 鯤 韓 冰 季文
8、東 蔣 晟 尚 進 叢 煒 李增文 謝國富 朱 磊 于萬欽 徐 強 祖 暉 鐘 薇 烏尼日其其格 李曉龍 呂東昕 陳 磊 曹東璞 許 慶 崔 艷 王 宙 李海峰 秦勇波 楊 軒 郭朝斌 張磊(阿里)劉彥斌 崔岸雍 黃小光 劉 杰 房家奕 張 杰 張學艷 隋昕航 楊雅茹 余冰雁 林 琳 雷凱茹 鮑敘言 霍俊江 茅志強 張令裹 馬鵬飛 李建軍 張春敏 常雪陽 侯昌洪 曹曉航 方達龍 周明珂 徐海洋 錢佳楠 劉志罡 馬春香 孟令釗 龔寶泉 閆 鵬 付海龍 林景棟 程森林 韓慶文 陳 虹 陳麗蓉 張 強 胡孟夏 李慶建 曾 佳 張磊(中移)劉 林 李翊飛 薛云志 張云飛 彭 偉 王鵬霖 陳幼雷 胡 維
9、 杜 旭 徐晉暉 高 欣 黃小云 姚 廣 杜 磊 高培基 黃殿輝 盧憶都 王海川 王 穎 劉 玲 蔡曉禹 彭 博 趙曉宇 周光濤 高 鵬 馮 昶 范曉宇 熊麗音 蘇岳龍 郭杏榮 謝 豪 謝家陽 舒光輝 王 涵 程曉茜 楊貴永 王 偉 鄒博松 袁 博 黃建業 朱 疆 趙 偉 向梟笛 薛曉卿 白智敏 吳冬升 劉曉青 曾少旭 胡堅耀 李祥明 郭 剛 鄭洪江 唐 焱 嚴茂勝 曾 鋒 王文強 田希雅 趙興華 李 青 王艷華 劉維維 崔佳瑋 劉桂武 趙江濤 高立志 華 偉 張風波 王 潼 張 義 陳杰浩 李昊巍 王 琳 方靖濤 霍盈盈 曾 優 陳宇峰 向鄭濤 邱志軍 任學鋒 殷 凡 薛云志 王歆朔 夏 芹
10、 江 萌 易 茂 段洪琳 王振華 張小斌 滕志偉 祝耀準 黃守義 覃韶輝 馬 濤 王勁男 黨利岡 崔 楊 孫又晗 王 旭 田力威 張永強 劉 義 史睿萌 岳 陽 張百杰 林 強 車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 前言 本白皮書基于對近年來我國智能網聯汽車產業發展進程中關鍵技術突破、政策及標準推進的梳理、應用示范與實踐的分析與總結,以 智能汽車創新發展戰略 構建跨界融合的智能汽車產業生態體系,建設國家智能汽車大數據云控基礎平臺,實現安全、高效、綠色、文明的智能汽車強國愿景為指引,站在人-車-路-網-云系統協同頂層設計的視角,闡述了體現我國智能網聯汽車產業發展中國方案思想體系的車
11、路云一體化系統。對組成車路云一體化系統各組成部分的對象、作用及其相互關系進行了說明,重點闡述了作為車路云一體化系統各組成之間紐帶與橋梁的云控基礎平臺的功能組成、特征、層級結構、能力體系、服務對象與內容。在對全國各地車聯網先導區、測試示范區及高速公路試點等云控平臺建設情況分析總結的基礎上,指出了車路云一體化系統推進中面臨的主要挑戰,給出了我國走車路云一體化融合發展之路,加快推進智能網聯汽車產業發展的建議。本白皮書將有助于統一相關認識與理念,加強車路云一體化中國方案產業生態建設,促進產業未來的規?;瘧门c商業化落地。車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 目目 錄錄 1 車路云一體化系
12、統概述車路云一體化系統概述.1 1.1 概念與優勢.1 1.2 智能網聯汽車產業政策及發展現狀.3 1.2.1 國外產業政策發展現狀.3 1.2.2 國內產業政策發展現狀.4 1.3 車路云一體化系統系列標準建設.8 2 車路云一體化系統組成車路云一體化系統組成.9 2.1 車輛及其他交通參與者.9 2.2 路側基礎設施.9 2.3 云控平臺.9 2.3.1 云控基礎平臺.9 2.3.2 云控應用.15 2.4 相關支撐平臺.17 2.5 通信網.18 3 云控平臺建設現狀與問題云控平臺建設現狀與問題.18 3.1 車聯網先導區.19 3.2 測試示范區.20 3.3 高速公路試點.21 3.
13、4 現狀分析與問題.22 3.4.1 分層解耦不充分,阻礙系統實現跨域共用.22 3.4.2 關鍵技術難度大,產業化應用需大力攻關.22 3.4.3 法規配套不完善,制約技術創新規模應用.23 3.4.4 行業標準不統一,測試評價體系亟待建立.23 3.4.5 產業效益不明顯,影響政府企業投資熱情.23 4 車路云一體化系統發展建議車路云一體化系統發展建議.23 4.1 深化系統架構認識,推進標準規范制定.23 4.2 強化政策支持力度,聚焦關鍵技術突破.24 4.3 引導技術產品轉化,鼓勵開放示范應用.24 4.4 探索應用商業落地,加強國際交流協作.25 參考文獻參考文獻.26 車路云一體
14、化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 1 1 車路云一體化車路云一體化系統概述系統概述 1.1 概念與概念與優勢優勢 車路云一體化系統車路云一體化系統(Vehicle-Road-Cloud Integrated System,VRCIS)是通過新一代信息與通信技術將人、車、路、云的物理空間、信息空間融合為一體,基于系統協同感知、決策與控制,實現智能網聯汽車交通系統安全、節能、舒適及高效運行的信息物理系統(Cyber-Physical Systems,CPS)。車路云一體化系統也可稱之為車路云一體化融合控車路云一體化融合控制系統制系統/智能網聯汽車云控系統智能網聯汽車云控系統,它是對已形成行
15、業共識的智能網聯汽車產業發展中國方案的簡潔描述。車路云一體化系統是由車輛及其他交通參與者、路側基礎設施、云控平臺、相關支撐平臺、通信網等部分組成的一個復雜大系統,如圖 1 所示。圖1 車路云一體化系統架構 車輛及其他交通參與者車輛及其他交通參與者是動態交通環境的重要組成部分,通過無線通信網絡或/和利用路側基礎設施向云控基礎平臺提供其運行動態信息,同時網聯汽車及其駕駛人可接受來自云控應用的服務。路側基路側基車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 2 礎設施礎設施為云控基礎平臺采集來自車輛、道路以及其他交通相關系統的動態交通數據,并向車輛及交通參與者提供來自系統的交通相關信息。云控平臺
16、云控平臺是產業車路云一體化發展理念在各地實踐過程中進行信息化建設的系列平臺的總稱,包括云控基礎平臺和云控應用。云控應用分為網聯汽車賦能類、交通管理與控制類及交通數據賦能類等三大類,涵蓋產業鏈全域應用需求,由云控基礎平臺基于交通相關數據的采集、存儲與處理,通過數據賦能提供滿足各種應用需求的分級共享基礎服務。相關支撐平臺相關支撐平臺為云控基礎平臺提供其服務賦能所需的平臺既有交通相關信息,保障信息共享,避免重復建設。通信網通信網為系統各組成部分之間的數據傳輸與信息交互提供安全、可靠與時延要求保障。車路云一體化系統將人、車、路、云等要素的交通相關信息通過云控基礎平臺進行融合,全方位支撐智能網聯汽車產業
17、應用需求,體現出分層解耦、跨域共用的智能網聯汽車中國方案技術特征,并具有如下優勢:標準化接入能力:標準化接入能力:通過標準化數據接口和模型,實現網聯汽車、路側設施等終端設備以及相關支撐系統數據的順利接入,能夠充分利用既有、新建基礎設施與其它相關數據,提高基礎設施與數據利用率,避免公共資源浪費。共性化基礎能力:共性化基礎能力:車路云一體化系統以云控基礎平臺為紐帶與橋梁,通過領域特定標準件為云控應用提供共性基礎能力。由邊緣云、區域云和中心云三級云平臺組成的云控基礎平臺支撐具有不同時延、算力、區域覆蓋范圍等要求的云控應用。開放化共享能力:開放化共享能力:通過標準開放共享能力,開發人員可在云控基礎平臺
18、基礎上,面向各類不同服務對象開發云控應用,由點及面展開生態建設。集約化增效能力集約化增效能力:復用與共享現有基礎設施,實現不同設備之間的互聯互通,打破信息孤島所帶來的壁壘,增大社會效益。模式可復制能力:模式可復制能力:根據不同區域或城市的實際情況,以需求為牽引,通過分層解耦和靈活設計,基于統一的基礎能力體系部署與應用平臺快速構建,產生產業應用價值。車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 3 車路云一體化系統的應用實施,將消除交通管理與車輛管理之間的信息孤島效應,提高道路基礎設施利用率,增強交通管理和優化水平,提升道路通行效率,減少交通安全事故,降低能耗與污染物排放,推進我國智能汽車
19、智能交通智慧城市融合發展新模式的應用實踐。同時,車路云一體化系統的建設過程將通過促進汽車、交通、通信、云計算等多行業的跨域融合和協同發展,形成綜合性高新技術產業集群效應,為我國經濟發展提供新的增長點,實現產業數字化轉型模式的快速創新和迭代升級。1.2 智能網聯汽車智能網聯汽車產業政策及發展產業政策及發展現狀現狀 新一輪技術革命驅動汽車產業加速發展,汽車產業迎來百年巨變的時代,智能化與網聯化融合的新一代汽車產業發展模式正逐步形成。為此,全球汽車產業大國爭相出臺相關政策,鼓勵本國企業搶占智能網聯汽車產業發展高地。我國在先期跟跑基礎上,提出車路云一體化融合的智能網聯汽車產業發展之路,已在全球形成并跑
20、并態勢在某些方向上成為了領跑者。1.2.1 國外產業政策發展現狀國外產業政策發展現狀 日本、美國和歐盟等國家和組織相繼推出智能網聯汽車相關政策,以指導網聯自動駕駛和智能交通產業發展。2018 年至 2022 年,日本相繼發布了自動駕駛汽車安全技術指南道路交通法(修正案),持續更新發布官民 ITS 構想路線圖實現自動駕駛行動方針等政策法規,列舉了一系列自動駕駛汽車所應滿足的安全條件,制定了 L3 級別自動駕駛的相關章程,研討并制定了自動駕駛路線圖以推動相關國際標準協調工作,探討了L4 級自動駕駛的基礎設施協同機制與商業模式等,并計劃于 2025 年實現高速公路 L4 級自動駕駛等。美國相繼發布了
21、自動駕駛汽車系列政策、智能交通系統戰略規劃 20202025自動駕駛汽車綜合計劃自動駕駛乘員保護安全最終規則等政策法規,對自動駕駛范圍進行了延伸,確定了自動駕駛汽車研發和整合的聯邦原則,描述了美國未來五年智能交通發車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 4 展的重點任務和保障措施,提出了建設三類自動駕駛應用公共平臺的任務,明確了實現自動駕駛系統(ADS)愿景的三個目標,完善了自動駕駛汽車制造商對全自動汽車碰撞測試的標準等。歐盟也相繼發布了通往自動化出行之路:歐盟未來出行戰略網聯式自動駕駛技術路線圖 自動駕駛汽車的豁免程序指南 關于在網聯車輛和出行相關應用程序中處理個人數據的指南 可
22、持續與智能交通戰略等政策法規,提出了協調國家對自動駕駛車輛的臨時安全評估,并聚焦于網聯車輛和出行相關應用場景下的個人數據處理,為保護用戶隱私和數據安全風險提供了參考建議,開展了自動駕駛路線圖的頂層規劃,提出了網聯式自動駕駛與 ISAD 分級,計劃到2030 年大規模部署自動駕駛出行服務并普及完全自動駕駛等。在產業應用方面,國外也在推進智能網聯汽車、V2X 和智能交通等領域示范應用相關的項目。美國的CARMA(Cooperative Automation Research Mobility Applications)項目、德國的 Ko-HAF(Kooperatives hochautomatis
23、iertes Fahren)項目、歐盟的 C-ITS(Cooperative Intelligent Transport Systems)項目、大陸集團的電子地平線(e-Horizon)項目都聚焦在智能駕駛和 V2X 領域。英國的 i-Motors 項目不僅聚焦于以上兩個應用領域,還在智能交通領域展開了積極探索。日本 DMP(Dynamic Map Platform)公司通過 SIP(戰略性創新創造方案)項目聚焦于通過基礎平臺面向智能網聯汽車提供高精度地圖動態更新。從上述政策發展和產業應用現狀可以看出,國外各主要經濟體基于“云”的智能網聯項目也在不斷推進和探索,以解決多個應用領域的共性需求。1
24、.2.2 國內產業政策發展現狀國內產業政策發展現狀 我國從國家戰略層面到地方政策方面,全面探索智能網聯汽車產業發展,鼓勵和推進示范建設。智能網聯汽車中國方案的核心是車路云一體化,全國各地逐步開展以云控平臺為主要形式的車路云一體化實踐。通過實施中國方案凝聚行業共識,為指導、推動以車路云一體化為核心的智能網聯汽車產業發展,國家各部委及相關行業組織先后發布了一系列政策與指南等相關文件。表 1 匯總了我國近三年發布的車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 5 部分推進智能網聯汽車產業發展車路云一體化相關的文件。表1 部分國內車路云一體化相關文件 日期日期 政策政策 主要內容主要內容 202
25、0.2 國家發展和改革委員會等 11 部委 智能汽車創新發展戰略 明確提出建設智能網聯汽車大數據云控基礎平臺的建設任務。2020.5 工業和信息化部等部委國家車聯網產業標準體系建設指南系列文件 系列標準分為總體要求、信息通信、電子產品與服務、智能網聯汽車、車輛智能管理、智能交通相關等 6 個部分,明確了車路協同管控與服務等領域標準化工作。2020.8 交通運輸部關于推動交通運輸領域新型基礎設施建設的指導意見 明確提出推進車路協同等設施建設,豐富車路協同應用場景,建設智慧路網云控平臺。2020.10 國務院辦公廳新能源汽車產業發展規劃(20212035 年)部署了提高技術創新能力、構建新型產業生
26、態、推動產業融合發展、完善基礎設施體系和深化開放合作 5 項戰略任務。2020.12 交通運輸部交通運輸部關于促進道路交通自動駕駛技術發展和應用的指導意見 是交通運輸部首個關于促進自動駕駛發展的指導意見,按照“鼓勵創新、多元發展、試點先行、確保安全”的原則,堅持問題導向,提出了四個方面、十二項具體任務。2021.4 住房和城鄉建設部和工業和信息化部關于組織開展智慧城市基礎設施與智能 網聯汽車協同發展試點工作的通知 推動云控基礎平臺、基礎地圖等技術的研究,加快規?;逃眠M程。發布關于確定智慧城市基礎設施與智能網聯汽車協同發展第一批試點城市的通知,公布首批 6 個試點城市;同年 12 月,發布關于
27、確定智慧城市基礎設施與智能網聯汽車協同發展第二批試點城市的通車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 6 知,新增 10 個試點城市。2021.5 國家發展和改革委員會等 4 部委全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案 鼓勵城區內數據中心作為算力“邊緣”端,優先滿足如車聯網、聯網無人機、智慧交通等實時性要求高的業務需求。2021.7 工業和信息化部新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)以 5G、工業互聯網、云計算、人工智能等應用需求為牽引,匯聚多元數據資源、提供高效算力服務、賦能行業應用。2021.7 工業和信息化部等10部委 5G 應用“揚帆”行動計劃(20
28、21-2023年)指出 5G 賦能重點領域包括 5G+車聯網。強化汽車、通信、交通等行業的協同,加強政府、行業組織和企業間聯系,共同建立完備的 5G 與車聯網測試評估體系,保障應用的端到端互聯互通。2021.7 國家互聯網信息辦公室等 5 部委汽車數據安全管理若干規定(試行)旨在規范汽車數據處理活動,保護個人、組織的合法權益,維護國家安全和社會公共利益,促進汽車數據合理開發利用。2021.8 工業和信息化部物聯網新型基礎設施建設 三 年 行 動 計 劃(20212023 年)充分發揮地方政府在新型基礎設施建設規劃、投資布局中的統籌引導作用,形成政策合力。到 2023 年底,在國內主要城市初步建
29、成物聯網新型基礎設施。2022.11 工業和信息化部和公安部關于開展智能網聯汽車準入和上路通行試點工作的通知(征求意見稿)為貫徹落實意見,促進智能網聯汽車推廣應用,提升智能網聯汽車產品性能和安全運行水平,開展智能網聯汽車準入和上路通行試點工作,實施內容包括產品準入試點、上路通行試點和應急處置。車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 7 2022.12 中共中央 國務院 關于構建數據基礎制度更好發揮數據要素作用的意見 明確了數據要素改革的總體目標、方向和指導思想與具體原則,確定了主要任務,即加快數據產權制度、數據流通交易制度、數據收益分配制度、數據安全治理制度四大類基礎制度建設,構建
30、了我國數據要素改革的“四梁八柱”。目前,國內在智能網聯汽車車路云一體化相關的政策與法規方面還處于探索階段,但在云控平臺建設與運營主體方面已有積極實踐,全國各地先后推進成立了由政府主導的平臺運營公司,保證交通基礎數據管理與使用的安全、共享與公信力。例如北京車網科技發展有限公司、西部車網(重慶)有限公司等。在智慧高速公路建設方面,浙江、江蘇、四川、重慶、云南、上海等省市出臺的智慧高速公路建設指南/導則中均明確云控平臺為智慧高速建設過程中的重要組成部分。國家工業與信息化部 2020 設立了“智能網聯汽車數據交互與綜合應用公共服務平臺建設”項目,進行了“國家屬地企業”三級分布式多中心架構智能網聯汽車數
31、據基礎支撐平臺建設探索。2021年又設立了“建設智能網聯汽車大數據云控基礎平臺項目”專項,正由國家智能網聯汽車創新中心牽頭,聯合十四家整車廠、科研院所、科技企業、地方示范區建設/運營企業等單位進行覆蓋全國多地與多企業應用平臺的車路云一體化建設關鍵技術與規模應用進行探索。在產業應用方面,已在如北京冬奧會等國家重大活動、無人自動駕駛示范、智慧園區、智慧物流領域等方面開展了一系列體現車路云一體化系統理念的創新實踐和應用落地探索。在北京1、上海2、長沙3、雄安新區4、海南5和柳州6等測試示范區開展了一系列示范和實踐,1 北京市,北京市高級別自動駕駛示范區云控基礎平臺項目 2 上海市,基于智能網聯汽車云
32、控基礎平臺的“車路網云一體化”綜合示范建設項目 3 長沙市,湘江新區智慧高速與智能網聯示范區“兩個 100 公里”建設項目 4 雄安新區,基于智能汽車云控基礎平臺的“人車路云”與智能交通示范建設項目 5 海南省,項目博鰲東嶼島“車-路-云”協同示范項目 6 柳州市,柳州市車聯網先導區建設項目(一期)車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 8 并積極推進行業與地方標準建設。據不完全統計,截至2022年12月,全國車路云一體化系統相關建設項目投資總額已超過百億規模,總體分布如圖 2 所示。圖2 全國車路云一體化系統相關項目分布圖 上述政策發展和產業應用表明,基于“云”的智能網聯業務需求
33、已成為產業發展的共識和關注焦點,云控平臺建設也已成為智能網聯汽車領域最為矚目的解決方案。1.3 車路云一體化車路云一體化系統系統系列標準建設系列標準建設 推進車路云一體化中國方案的落地實踐需要符合我國基礎設施標準、聯網運營標準和新架構汽車產品標準。相關標準與法規建設的快速推進是保障產業發展的重要手段。工業和信息化部、國家標準化管理委員會聯合組織制定國家車聯網產業標準體系建設指南,快速推進車路云一體化系統相關標準建設,促進行業共識形成。其中,車路云一體化系統系列標準已于 2021 年 10 月在中國汽車工程學會立項并審查通過。該系列標準由 9 項團體標準組成,旨在為車路云一體化系統建設提供標準化
34、指引。其中,第 1 部分系統組成及基礎平臺架構、第 2 部分車云數據交互規范、第 3 部分路云數據交互規范以及第 5 平臺服務場景規范等四項標準已通過專家評審,即將發布。1.15 15.25 26.48 3.97 0.12 6.74 0.10 12.58 7.06 5.46 6.12 2.89 9.53 5.20 6.74 2.01 3.03 5.15 0.54 0.005.0010.0015.0020.0025.0030.00上海江蘇浙江安徽福建山東江西湖南湖北河南北京天津河北吉林廣東廣西重慶四川寧夏華東華中華北東北華南西南總金額(億元)車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 9
35、 2 車路云一體化系統車路云一體化系統組成組成 2.1 車輛車輛及其及其他交通參與者他交通參與者 車輛包含具有自動駕駛能力及車-路、車-云網聯化能力的智能網聯汽車,不具備自動駕駛能力但具備車-路、車-云聯網能力的網聯汽車,以及非網聯汽車。車輛可通過車載終端或移動終端向路側和/或云控基礎平臺提供自身行駛動態信息,接收來自路側和/或云控基礎平臺提供的感知、決策甚至控制能力服務。其他交通參與者是指參與并且會影響車輛行駛安全、效率等的其他對象,如道路上的非網聯汽車、非機動車、行人、動物、道路遺撒物等,其它交通參與者的動態信息可通過路側感知設備或其它智能網聯汽車進行感知并傳送至云控基礎平臺。2.2 路側
36、基礎設施路側基礎設施 典型路側基礎設施包括路側感知設備(攝像機、毫米波雷達、激光雷達、氣象傳感器等)、路側單元(RSU)、交通信息化設備(信號燈、情報板等)和路側計算單元等,實現環境感知、局部輔助定位、交通信號及交通通告信息實時獲取,保障前述信息在車路云之間互聯互通,保障交通相關通告信息在情報板上及時展示。2.3 云控平臺云控平臺 云控平臺由云控基礎平臺與云控應用組成,形成包含“1”個云控基礎平臺與“N”個由云控基礎平臺所支撐的云控應用平臺的“1+N”拓撲結構。2.3.1 云控基礎平臺云控基礎平臺 智能汽車創新發展戰略提出要充分利用現有資源,統籌建設智能汽車大數據云控基礎平臺,將“人-車-路-
37、云”系統協同發展作為構建協同開放的智能汽車技術創新體系的重要任務之一。云控基礎平臺作為在此定位下的產業解決方案,通過產業生態建設升級,打破當車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 10 前信息化平臺建設過程中傳統的煙囪建設模式,實現數據與能力的分層解耦和跨域共用,以標準化接入能力、共性化基礎能力、開放化共享能力、潛力化降本增效能力和模式可復制能力,為網聯汽車、交通管控職能部門和產業鏈其他用戶,提供不同時空范圍和不同實時性要求的服務。2.3.1.1 功能組成功能組成 云控基礎平臺由封裝領域核心服務共性基礎能力7的5類標準件、實現數據采集和標準化轉換的 2 個標準化接口以及 1 個全流
38、程工具庫所組成,形成“5+2+1”共性基礎能力體系,以滿足各類應用功能需求及時效性要求?!?”類標準件:支撐全產業鏈應用需求的融合融合感知、協同決策、感知、協同決策、協同控制、交通管控協同控制、交通管控及領域大數據領域大數據賦能賦能標準件標準件。標準件封裝滿足核心服務領域用戶需求的各類共性服務能力,為用戶提供共性基礎服務?!?”個標準化接口:云網一體化底座云網一體化底座以及標準化分級共享接口標準化分級共享接口。云網一體化底座用于保障云控基礎平臺與車、路及其他平臺之間數據標準化交互,實現車、路、云端交通動態數據的標準化采集、存儲與處理。標準化分級共享接口為云控基礎平臺服務產業用戶提供數據標準化轉
39、換與能力輸出通道?!?”個工具庫:用于支撐云控基礎平臺的運營、維護與運行安全,同時提供云控基礎平臺的能力開放功能。能力開放功能保障云控基礎平臺所具備的服務能力可被用戶理解與購買,同時保障平臺所擁有的基礎數據與能力可被用戶用于再創造,產生新的數據賦能能力,以及這些能力可被創造能力的用戶使用和被云控基礎平臺集成,保證云控基礎平臺的能力可持續擴展、迭代與演進?!?+2+1”共性基礎能力體系如圖 3 所示。7 車路云一體化融合控制系統白皮書 2020 版 車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書11圖3 云控基礎平臺共性基礎能力體系 2.3.1.2 層級層級結結構構 云控基礎平臺需要滿足網聯
40、汽車對其運行過程安全、高效、節能和舒適等需求,滿足政府相關職能部門對交通與道路規劃、建設與養護、所轄區域交通態勢感知、管理與控制等需求,滿足產業鏈其他用戶對交通數據賦能的需求。前述三大類需求對服務時延、時空范圍與數據賦能內容差異較大,為保障對這些服務提供有效支撐,云控基礎平臺設計了如圖 4 所示邊緣-區域-中心三級云分層結構,形成物理分散、邏輯協同的云計算中心,三類服務需求對象與功能各不相同,服務實時性要求逐漸降低。圖4 云控基礎平臺分層結構 邊緣云邊緣云 邊緣云靠近車輛及道路端,采集高頻度、細粒度動態交通相關數據,實現高可靠、低時延的融合感知、協同決策、協同控制能力服務,主要面向車輛提供增強
41、出行安全、提升行車效率及降低運行能耗等高實時性與弱實時性云控應用基礎服務。在組成結構上,邊緣云由邊緣云一體化底座、領域特定標準件和標準化分級共享接口等組成,如圖5 所示。車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 12 圖5 邊緣云功能架構 邊緣云一體化底座:邊緣云一體化底座:實現車-云、路-云、以及邊緣云同區域云之間的動態交通數據的實時性采集、標準化交互、高速緩存與實時處理等功能。邊緣云領域特定標準件:邊緣云領域特定標準件:包含滿足低時延要求的融合感知、協同決策與協同控制標準件?;趯崟r交通數據,為車輛超視距感知、安全預警、輔助駕駛、云端控制與遠程駕駛等云控應用提供服務支撐。標準化分
42、級共享接口:標準化分級共享接口:基于邊緣云領域特定標準件的服務能力,面向多源異構的車輛、智能路側設施、應用系統等用戶不同粒度的應用需求,以通用接口與標準化方式提供平臺能力輸出服務。區域云區域云 區域云獲取來自邊緣云及相關支撐系統的動態交通相關數據,支撐區域級的交通融合感知、協同決策、協同控制、交通管控服務需求,主要面向交通運輸和交通管理等政府職能部門提供弱實時性或非實時性交通監管、執法等云控應用基礎服務,面向行駛車輛提供改善行車效率、提升行車安全等弱實時性服務。在組成結構上,區域云主要包括區域云一體化底座、區域云領域特定標準件和標準化分級共享接口等,如圖 6 所示。區域云一體化底座:區域云一體
43、化底座:實現區域云同所管理的邊緣云、第三方支撐平臺、以及無邊緣云情形下的車-云、路-云之間的交通相關數據的準實時性采集、標準化交互、存儲與處理等功能。車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 13 圖6 區域云功能架構 區域云領域特定標準件:區域云領域特定標準件:包含滿足弱實時性要求的融合感知、決策、控制與交通動態管控標準件?;趧討B交通數據,為所覆蓋區域的交通態勢感知、車輛最佳路徑規劃、交通疏堵誘導等以交通管理與控制為主的云控應用提供服務支撐。標準化分級共享接口:標準化分級共享接口:基于區域云領域特定標準件的服務能力,主要面向各類交通管理與控制應用系統等用戶不同粒度的應用需求,同時
44、在不具有邊緣云情形下,也可面向多源異構車輛、智能路側設施用戶需求,以通用接口與標準化方式提供平臺能力輸出服務。中心云中心云 中心云匯聚各區域云的交通相關數據,對數據進行匯聚、存儲與管理,利用云計算和分布式架構設計實現業務數據高效交互、共性基礎能力分級共享,主要面向交通決策部門、車輛設計與生產企業、交通相關企業及科研單位等全產業鏈提供中觀與宏觀交通數據賦能與基礎數據增值服務。在組成結構上,中心云主要包括中心云接入網關、中心云的領域特定標準件和標準化分級共享接口等組成部分,如圖 7所示。圖7 中心云功能架構 車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 14 中心云中心云一體化底座一體化底座
45、:實現中心云同各區域云之間的數據抽取、匯聚、多維存儲與分析處理等功能。中心云領域特定標準件:中心云領域特定標準件:基于匯聚自各區域云以及相關支撐平臺的交通相關歷史數據,通過多維度分析,為車輛生產、銷售、運營、保險企業,政府相關部門,研究機構,創新創意單位與個人等,提供諸如駕駛行為與交通事故分析、交通規劃、道路設計、產業發展與創新等基于交通大數據賦能的應用需求提供能力輸出服務。標準化分級共享接口:標準化分級共享接口:基于中心云領域大數據賦能標準件的服務能力,面向全產業鏈用戶的不同粒度、層級的交通大數據分析需求,以通用接口與標準化方式提供平臺數據分析能力輸出。2.3.1.3 特征特征 云控基礎平臺
46、是車路云一體化系統的核心以及各要素之間交互的紐帶與橋梁,發揮支撐不同應用、減少重復投資、促進規?;茝V、商業化落地以及交通數據安全管控等重要基礎作用,基礎平臺的建立符合國家交通發展戰略思路,具有分層解耦、跨域共用、分級共享、應用支撐等特征。2.3.1.4 服務用戶與內容服務用戶與內容 車路云一體化系統中云控應用主要分為網聯車輛賦能、交通管理與控制、以及交通數據賦能三大類,這些應用分別對應網聯汽車用戶、政府職能部門用戶和產業鏈其他對交通數據賦能有需求的企業或個人用戶。網聯汽車網聯汽車既是云控基礎平臺的數據來源,也是云控基礎平臺提供能力服務的對象,是云控應用的核心用戶。針對車載終端、聯網方式、應用
47、需求等的不同,云控基礎平臺可通過不同應用平臺、系統、設備設施等,為各類自動駕駛等級的網聯汽車提供不同時延等級的感知、決策與控制類能力服務,以及增強安全、提升效率以及降低能耗等不同類別的賦能服務。政府政府職能部門職能部門是交通規劃、道路建設與維護、交通秩序管理、交通執法、公交與客貨運輸管理等任務的責任單位,既是交通基礎數據的提供方,也是云控應用的主要用戶類別之一。云控基礎平臺可基于車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 15 所采集、存儲的各種粒度交通動態數據,為其提供加強交通態勢感知、信控優化、交通擁堵疏解誘導、車輛違章自動發現、公交線路優化、“兩客一?!惫芾?、橋隧道路危險預警等實
48、時性較強的感知、決策、控制與交通管控能力服務,還可提供基于歷史交通數據賦能的交通規劃、預測、專題分析等輔助決策能力服務。產業鏈其他用戶產業鏈其他用戶是一個開放的群體,包含對交通大數據及其基礎能力服務有需求所有用戶,如汽車制造企業、共享出行提供商、交通咨詢設計服務商、車輛銷售與保險業務提供商、高校及科研機構、創新創業團隊等。云控基礎平臺可為此類用戶提供從高頻度、細粒度動態交通數據,到不同視角基于交通動態數據的匯聚類數據,以及基于領域標準件的不同層級能力結果輸出等,從而發揮交通大數據網聯賦能作用,實現基礎數據與云控基礎平臺能力的跨域共用與分級共享,降低滿足應用需求的成本。2.3.2 云控應用云控應
49、用 云控應用是指由云控基礎平臺提供的基礎服務所支撐的所有應用,主要包括網聯車輛賦能類、交通管理與控制類以及交通數據賦能類等三類應用。2.3.2.1 網聯車輛賦能類應用網聯車輛賦能類應用 網聯車輛作為車路云一體化系統中最重要的被服務對象,車輛的本質屬性決定了其最重要的應用需求是運行安全、行駛高效、節能減排、乘坐舒適。云控基礎平臺將基于由邊緣云所采集的實時交通動態數據與感知、決策與控制標準件融合所產生的服務能力,為網聯汽車提供滿足其增強行駛安全與提升能效等賦能服務,如超視距危險預警、盲區碰撞預警、多車協同避障、路口多車協同、行駛車道建議、綠波通行、匝道匯入匯出引導等?;谠瓶鼗A平臺區域云對多邊緣
50、云數據與支撐平臺相關數據的融合,為網聯汽車提供如道路施工及交通事故提醒、節能與舒適車速引導、高效出行路徑規劃、停車位與充電樁引導、最優參考軌跡、車輛啟停速度控制、特定區域強制接管、高速節能巡航等賦能服務。其服務的內容根據車輛駕駛自動化等級與駕駛方式的不同,其時效性也有很大的差異。車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 16 2.3.2.2 交通管理與控制類應用交通管理與控制類應用 交通管理與控制類應用主要包含來源于政府職能部門工作推進的各類應用需求。核心單位包括交通規劃、交通秩序管理、公交與客貨運輸管理、公路或市政道路維護部門等。面向交通秩序管理部門面向交通秩序管理部門,云控基礎平
51、臺基于車端、路側以及其他動態交通數據與感知、決策、控制、交通管控標準件融合所產生的服務能力,為其提供區域路網實時交通態勢感知、交通事故評估、交通流量統計、交通擁堵分析、數字孿生、態勢推演、交通流誘導與道路交通管控等應用服務支撐。結合區域級的協同決策和協同控制技術,還可以疏解交通擁堵、提升路網利用率、減少交通事故發生、降低溫室氣體與污染物排放、應對突發事件與重大活動等為目標,提供制定交通組織優化方案、交通信息發布、信號燈綠波協調控制、區域信號協同優化、可變車道控制、臨時交通管制、應急預案管理等服務。面向公交與客貨運管理部門面向公交與客貨運管理部門,云控基礎平臺在交通態勢感知的基礎上,結合車端、路
52、側感知數據以及公交與客貨運相關支撐平臺數據,可通過對居民出行特征和出行方式進行時空特征分析,協助編制公交線路和班次安排,優化公交運力配置,形成實時公交信息和公交出行建議,引導居民公交出行,緩解路網交通壓力。還可對轄區內客貨運流向進行分析,協助規劃客貨運通道,支持對客貨運業務包括“兩客一?!钡倪\行監管工作等。面向公路或市政道路維護部門面向公路或市政道路維護部門,云控基礎平臺可根據車端和路側感知數據,針對其覆蓋區域內的路面狀態監測,道路維護方案定期生成,道路設備、設施與資產監管等提供支撐服務。還可對道路破損、結冰、濕滑、潑灑物覆蓋等異常情況提供識別、預警、及時生成應急維護方案服務,確保路面狀態不影
53、響通行效率和行車安全。面向交通面向交通及城市及城市規劃部門規劃部門,云控基礎平臺基于歷史交通大數據,對其路網承載能力、路口負荷、交通生成量、交通發生與吸引量等關鍵指標數據的時空特征進行挖掘,為預測路網交通應用需求提供支撐服務。還可利用相關支撐平臺提供的路網信息和地塊信息,協助交通規劃部門,規劃新的路段和路口,對交通規劃方案進行評估。車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 17 2.3.2.3 交通數據賦能類應用交通數據賦能類應用 交通數據賦能類應用主要面向產業鏈用戶的各類應用需求,包括汽車制造企業、零部件供應商、共享出行服務商、車輛銷售與售后服務商、保險業務提供商、高??蒲袡C構等基
54、于業務發展的需求。云控基礎平臺基于交通大數據賦能,可為其提供相關應用需求服務,支撐業務拓展。面向車企面向車企,云控基礎平臺基于對海量數據的分析、挖掘和建模,可為車企提供車輛全生命周期質量分析,生產制造優化分析、新產品研發仿真、供應鏈風險評估等數據賦能服務??赏ㄟ^駕駛行為分類分析,細分客戶群體,為車輛設置提供建議,優化出廠配置,強化用戶黏性,擴大車輛銷售。面向零部件供應商面向零部件供應商,云控基礎平臺可以基于車輛大數據,分析網聯車輛的行駛工況,判斷易損零部件的預估壽命,指導相關零部件供應商完成對車輛的優化調整或車身零部件的改進升級。其典型應用包括傳感器自適應標定、輪胎匹配性調整、剎車片壽命增強、
55、雨刮器強度升級等易損件強度改進優化以及重度用車場景下非易損件可靠性分析等。分析結果支撐相關零部件供應商研發迭代和生產改進,提升車輛零部件安全性和可靠性。面向其他用戶面向其他用戶,云控基礎平臺基于所采集、存儲的類別齊全、數據完整連續的交通大數據,通過對其進行匯聚、融合、深度挖掘處理,實現面向產業鏈其它有需求的用戶提供數據賦能服務,推動相關產業發展。如面向物流運輸與車險動態定價需求的定制化出行服務、車輛畫像、駕駛行為畫像、車險動態定價分析等,面向車輛銷售與售后服務需求的用戶群體分析,維修用零部件庫存規劃分析等,面向關鍵技術攻關與前瞻性技術研發的科研單位,對各種仿真、測試及驗證數據集需求支撐,面向推
56、進產業發展的各類創意、創新、創業活動所需的基礎數據、數據賦能、測試評價等需求的支撐等。2.4 相關支撐平臺相關支撐平臺 相關支撐平臺是指保障云控基礎平臺發揮共性基礎作用所必需車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 18 信息的支撐平臺,如提供地圖服務的高精動態地圖平臺、提供米級、分米級和厘米級實時高精度定位的衛星導航增強定位服務平臺、提供能見度、雨量、風向、雷暴、大霧(團霧)等信息的氣象預警平臺、提供路政、養護、服務區以及緊急事件等實時信息的交通路網監測與運行監管平臺等,用于減少云控基礎平臺建設的重復研發,促進信息共享,降低研發成本。相關支撐平臺也可基于自身的實際需求接受來自云控基
57、礎平臺的交通信息相關基礎服務。2.5 通信網通信網 通信網包括 C-V2X 網絡、光承載網、衛星通信以及其他專有網絡,用于支撐車路、車云、路云以及云云之間信息的安全、高效互通。其中,C-V2X 是基于 3GPP 全球統一標準的蜂窩通信和直連通信融合的車聯網無線通信技術,包括 LTE-V2X、NR-V2X 及其后續演進版本。C-V2X 包含了兩種通信接口,一種是車、人、路之間的直接通信接口(PC5),另一種是終端和基站之間的通信接口(Uu)。C-V2X網絡主要支撐網聯汽車與路側、云端的互聯互通;光承載網主要保障路云之間以及云控基礎平臺各層級云之間的互聯互通;衛星通信可以保障云控基礎平臺在地面通信
58、沒有覆蓋環境下(如越野)仍能提供通信服務;基于其他專有網絡搭建的車路云通訊環境由其自身保障車云、路云、云云之間的安全、高效互通。3 云控平臺建設現狀云控平臺建設現狀與問題與問題 近些年,為推進車路云一體化中國方案,各地車聯網先導區、測試示范區、高速公路試點以及特定行業應用領域均圍繞車路云一體化系統的各個組成部分開展了相關建設和應用實踐。云控平臺作為能夠聯系車路云一體化系統各組成部分的核心要素,已成為全國各地開展車路云一體化實踐的主要形式。全國智能網聯汽車、自動駕駛、智能交通、智慧城市領域先導區、測試示范區、高速公路試點等加速建設。截至 2022 年 12 月,在上述測試示范區、先導區、高速公路
59、試點車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 19 的自動駕駛測試道路總里程達上萬公里,路側基礎設施點位超過6000個,其中已有 13 個建有云控平臺,所建云控平臺大多能夠統合既有設備與資源,基本實現跨域共用和系統管理,并且通過云控應用可提升用戶直觀感受,使得以車路云一體化為目標的先導區、示范區、試點項目等在建設過程中均將云控平臺作為規劃與建設重點。建設情況主要分布如圖 8 所示。圖8 全國先導區、測試示范區、高速公路試點、測試場分布圖 3.1 車聯網先導區車聯網先導區 江蘇(無錫)國家級車聯網先導區江蘇(無錫)國家級車聯網先導區作為首個國家級車聯網先導區、首批“雙智”試點城市之一,
60、規劃建設了市區兩級平臺。市級平臺側重于實現城市級業務場景(如全局精準導航、跨區交通事件提醒);區級平臺在實現本區業務場景的同時與市級平臺形成上下聯動系統架構,將路側基礎設施相關數據接入市級平臺并從市級平臺獲取交通管理基礎數據。天津(西青)國家級車聯網先導區天津(西青)國家級車聯網先導區作為第二個國家級車聯網先導區,在一期實現 6 家終端廠商的互聯互通,并完成了“四平臺+兩體系”的車路協同運營支撐平臺建設。車路協同運營支撐平臺與現有交車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 20 通管理平臺進行數據交互,支撐車路協同豐富的應用場景。湖南(長湖南(長沙)國家級車聯網先導區沙)國家級車聯網
61、先導區作為第三個國家級車聯網先導區和首批“雙智”試點城市之一,建設了分層解耦的云控基礎平臺,實現了對先導區范圍內不同供應商、不同解決方案路側系統以及網聯車輛的統一接入、統一管理、統一調度和第三方互聯互通,支撐典型云控應用。重慶(兩江新區)國家級車聯網先導區重慶(兩江新區)國家級車聯網先導區作為第四個國家級車聯網先導區,基于“人-車-路-網-云”,實現重慶山地城市車路云協同多場景智能駕駛和出行即服務的創新應用,打造全國首個“碳中和”智能網聯示范區。協同創新區構建了 N 種智能網聯終端及路側感知設備、1 個云控平臺、N 種智慧應用的“N+1+N”的架構體系。成都車聯網先導區成都車聯網先導區建設了“
62、封閉測試場+城市道路”的車路云一體化系統環境,部署了車端和路側統一接入網關、車路協同統一云控平臺、安全身份認證管理服務平臺和車聯網應用呈現平臺,構建了一體化出行服務系統。柳州車聯網先導區柳州車聯網先導區融通“車路云網圖”構建“1+1+7+N”建設體系,部署 1 套智能網聯基礎設施,搭建 1 套云控平臺,支撐 7 類重點道路場景,實現 N 種生態示范落地。3.2 測試測試示范區示范區 北京市高級別自動駕駛示范區北京市高級別自動駕駛示范區作為全球首個網聯云控式高級別自動駕駛示范區和首批“雙智”試點城市之一,目前通過 2.0 階段建成了高級別自動駕駛車輛的城市級工程試驗平臺,初步建立了云控平臺對外服
63、務能力,常態化開展測試和商業化服務。國家智能網聯汽車(上海)試點示范區國家智能網聯汽車(上海)試點示范區建設了全國首個車路云一體化綜合示范項目,建成的云控基礎平臺,提供互聯互通、融合感知、決策控制、數據分析、監控管理、服務發布和運營管理七大功能,助推云控基礎平臺在自動駕駛與智慧交通應用與運營生態體系的工程化落地。蘇州長三角智能駕駛產業示范區蘇州長三角智能駕駛產業示范區采用三層 MEC 架構,為交通出車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 21 行服務、交通管理、網聯車運營監管等功能場景賦能,打造智能網聯云控基礎平臺。南京新型公交都市先導區南京新型公交都市先導區立足于公交優先、車路協
64、同、數據驅動的方針,建設基礎與應用解耦的云控基礎平臺,支撐示范運營管理、車路協同測試、智能網聯測試和交通大數據分析,形成一批可復制可推廣的建設示范成果。國家智能國家智能網聯汽車(武漢)測試示范區網聯汽車(武漢)測試示范區建設了包含城市操作系統(即基礎平臺)和上層應用(即應用平臺)的云控平臺。城市操作系統實現交通場景全要素數據采集和多融合,支撐交通管理、高級智能駕駛等領域的典型應用;上層應用專注于助力交通運輸管理運營水平提升。德清自動駕駛與智慧出行示范區德清自動駕駛與智慧出行示范區建成云控平臺,統一管理路側邊緣計算平臺、MEC Server 平臺、V2X Server 平臺,實現業務數據匯聚,在
65、全縣基礎設施建設范圍內統籌開展車路協同路口級計算服務和路側基礎設施信息化管控服務。沈陽大東區北方智能網聯汽車測試基地沈陽大東區北方智能網聯汽車測試基地計劃建設云控基礎平臺和云控應用平臺,與公交運營平臺、交管平臺對接。擬實現車輛運行精準預測、運行態速度指示、交通信號燈上云、道路事件感知等功能。3.3 高速公路試點高速公路試點 四川交通強國試點項目四川交通強國試點項目通過成宜智慧高速項目分階段實現車路協同服務全線覆蓋的智慧高速公路,實現高速公路對象數字化、全場景實時性感知、車輛全軌跡數字化、三維上帝視角等四大創新打造平行世界,提升基礎設施的數字化率、應急指揮效率、道路通行能力和公眾服務能力。河北雄
66、安新區交通強國建設試點河北雄安新區交通強國建設試點通過雄安新區對外高速路網榮烏高速新線與京德高速智慧公路試點項目建設了五星云控平臺,圍繞車輛行駛和交通運行安全、效率、能耗等性能綜合提升,從感知、協同、管理、控制、服務五個維度體現云控平臺對新一代高速公路的支撐。包括智慧高速數字孿生系統、智慧高速一體化車路協同系統、智車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 22 慧高速準全天候坐席系統、智慧高速車道級主動控制系統,智慧高速交通態勢與風險預警系統。3.4 現狀現狀分分析與問題析與問題 通過梳理全國各地先導區、測試示范區、試點項目中云控平臺規劃和建設現狀,云控平臺通過整合車端、路側以及交管
67、、公交、地圖、定位、氣象、物流等在內的第三方平臺數據,在一定程度上打通了信息壁壘,實現了更多維、更精細、更實時的信息匯聚,提升了數據利用價值,并對典型云控應用進行了一定程度支撐,對產業發展的關鍵技術驗證、落地應用進行了示范性嘗試,對智慧高速、“雙智”城市建設形成了助力。近幾年,由于缺乏統一的頂層架構規劃與行業標準,云控平臺建設和發展主要結合各地自身需求開展關鍵技術驗證與示范應用探索,存在諸多問題與挑戰,阻礙車路云一體化中國方案的實施和我國智能網聯汽車、智能交通、智慧城市產業的發展。3.4.1 分層解耦不充分,阻礙系統實現跨域共用分層解耦不充分,阻礙系統實現跨域共用 基礎與應用分層解耦是云控平臺
68、的典型特征之一,開放性是云控基礎平臺的重要屬性,支撐充分競爭性、差異性的云控應用。近年,各地云控平臺建設紛紛開始打破傳統的煙囪建設模式,逐漸實現分層解耦。但仍有部分示范區未能實現基礎平臺和應用平臺的分離,解耦不充分將阻礙基礎平臺及車路云一體化系統的跨域共用目標實現,限制未來道路交通基礎數據效能最大化利用,約束云控應用的市場化繁榮和交通社會綜合效能的提升。3.4.2 關鍵關鍵技術技術難度大難度大,產業化應用需大力攻關產業化應用需大力攻關 在真實道路交通環境下車路云一體化系統仍面臨交通要素繁多、環境干擾復雜、滲透率波動大、邊際場景多等挑戰,仍需要大量關鍵技術創新。例如如何基于車-路-云信息的融合增
69、強車輛的感知能力,如何在車輛群體運行復雜環境下基于云計算技術與網聯賦能對個體車輛實現增強安全、提升效率、降低能耗等決策與控制能力的提升,車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 23 如何基于高頻度、細粒度交通動態數據以共性化服務模式為推進智能化交通、智慧化城市建設以及智能網聯汽車產業發展賦能,如何提升相關機制、算法、模型對交通環境的適應能力,充分發揮云控平臺的共性基礎數據與能力的價值等。3.4.3 法規配套不法規配套不完善,制約技術創新規模應用完善,制約技術創新規模應用 車路云一體化系統建設過程中,新技術與新產品形態的應用需要在路權分配、運營收費、事故責任、保險投保等方面進行商業模
70、式和管理創新,但現行法律法規與管理制度還不能完全適應新產品形態的發展要求,制約著車路云一體化技術創新和規?;瘧猛七M。3.4.4 行業標準不統一,測試評價體系亟待建立行業標準不統一,測試評價體系亟待建立 近年,行業對車路云一體化系統以及各組成要素進行了積極的探索工作,創新產品逐步投向市場。但目前對于車端、路側、云端各產品本身、相互間的數據互通、統一數據格式、系統應用服務等方面還缺乏統一的標準規范,且測試評價體系也亟待建立。3.4.5 產業效益不產業效益不明顯明顯,影響影響政府企業政府企業投資熱情投資熱情 車路云一體化系統技術迭代和商業化落地離不開規?;幕A設施建設,無論是通信基礎設施、云平臺
71、與大數據中心,還是道路基礎設施,都存在建設成本高、運維成本高等特點。近年,行業也對云控應用的規?;c商業化方面進行了積極的探索并取得了一定的成果,但由于未能安全按照車路云一體化的思想進行云控平臺與道路基礎設施建設,導致其路側設施作用發揮有限,云控平臺場景支撐能力不足,產業效益不夠明顯,政府與企業投資熱情難于持久。4 車車路云一體化路云一體化系統發展建議系統發展建議 4.1 深化系統架構認識深化系統架構認識,推進推進標準標準規范制定規范制定 充分發揮行業組織與重點項目建設的示范作用,繼續深化行業對于車路云一體化系統頂層架構的認識,保證行業對于車路云一體化系統架構的統一,是未來更大范圍內實現統一云
72、控服務的前提。對車路車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 24 云一體化系統頂層架構的認識有利于促進產業快速與良性發展。行業組織加快推進車路云一體化系統相關標準規范制定工作,包括車端、路側、云端各產品標準、相互間的通信標準、系統服務標準等。在標準制定的基礎上,進一步建立相應的測試評價體系、測試方法以及測試系統環境,定期發布測試報告。通過行業標準與測試評價體系的建立為技術創新提供評價依據,有利于車路云一體化系統的規?;ㄔO與應用的推廣。4.2 強化政策支持力度強化政策支持力度,聚焦聚焦關鍵技術突破關鍵技術突破 在科研院所與企業進行基礎創新的同時,政府相關職能部門應做好管理創新與制度
73、創新,為技術創新提供政策與制度保障。車路云一體化系統涉及了車輛、交通、通信等大量相關領域的建設和運營環節,相應地會受到較多領域職能部門的監管,為防止出現政策沖突、責任模糊等情況,需要建立跨部門的政策協調機制,針對車路云一體化系統平臺建設運營所需的政策支持,各部門主動應對、提前謀劃、協調聯動。此外,可劃定一定范圍開展先行先試工作,在先行先試區域內,在各類型車輛的路權分配、商業化運營收費、交通事故的責任認定、人車保險投保等方面敢于進行法律法規的突破。車路云一體化系統是復雜的信息物理系統,包含大量的技術創新工作,除了計算基礎平臺、車載終端基礎平臺、云控基礎平臺、高精度動態地圖基礎平臺、信息安全基礎平
74、臺等五大共性基礎平臺,相關大量信息物理系統架構、系統動態設計、系統協同感知-決策-控制、系統多智能體互操作等關鍵技術亟待突破。政府相關職能部門應提供資金與政策支持,鼓勵高校、科研機構、行業企業開展關鍵技術研究,實現關鍵技術的快速突破。4.3 引導技術引導技術產品產品轉化轉化,鼓勵開放示范應用鼓勵開放示范應用 技術創新成果產品化是實現規?;瘧玫谋亟浡窂?。行業組織通過相關產品標準的制定,引導技術產品轉化。同時建議各地示范區建設向產品化設施設備傾斜,充分發揮市場導向作用,引導標準化產品車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書 25 的生產,促進行業的規?;ㄔO與應用。在已建成的示范區鼓勵
75、開放共享共性基礎能力,通過健全的數據管理與標準體系,加強數據的匯聚融合以及共享開放和開發利用。圍繞車路云一體化系統基礎能力,通過共性技術平臺等形式,推動云控基礎平臺“5+2+1”體系及服務場景構建,產、學、研、用各界共同探索云控應用示范。4.4 探索應用探索應用商業商業落地落地,加強國際交流協作加強國際交流協作 近年,各地示范區建設逐漸從示范階段進入到規?;茝V階段,各行業主體包括政府主管部門、行業監管機構、供應商、網聯車輛、整車企業、出行業務服務商及特定業務提供商,都應積極開展跨領域主體協同,協作探索規?;瘧门c商業落地問題,促進產業發展的良性循環,實現車路云一體化發展的產業效益。在大力推進
76、智能汽車產業新業態發展的同時,還應加強與世界各國的科技創新與合作,開展更加開放包容、互惠共享的國際科技創新交流,通過增進國際智能網聯汽車領域的開放、信任與合作,促進車路云一體化系統技術標準、測試驗證成果互認,助力車路云一體化中國方案相關技術和應用成果惠及世界。車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書26參考文獻參考文獻 1中國汽車工程學會,國家智能網聯汽車創新中心.智能網聯汽車藍皮書:中國智能網聯汽車產業發展報告(2022)M.社會科學文獻出版社.(準備出版)2李克強,常雪陽,李家文,許慶,高博麟,潘濟安.智能網聯汽車云控系統及其實現J.汽車工程,2020,42(12):1595-1
77、605.3崔明陽,黃荷葉,許慶,王建強,Takaaki SEKIGUCHI,耿璐,李克強.智能網聯汽車架構、功能與應用關鍵技術J.清華大學學報(自然科學版),2022,62(03):493-508.4李克強.我看智能網聯汽車十年發展J.智能網聯汽車,2022,03:6-9.5張毅,姚丹亞,李力,裴華鑫,晏松,葛經緯.智能車路協同系統關鍵技術與應用J.交通運輸系統工程與信息,2021,21(05):40-51.6董振寧,蘇岳龍,陶薈竹.從“連接”到“賦能”高德地圖構建智慧城市的“智能+”之道J.中國建設信息化,2019,21:40-43.7王云鵬,魯光泉,陳鵬,李增文.智能車聯網基礎理論與共性關鍵技術研究及應用J.中國科學基金,2021,35(S1):185-191.8李斌,侯德藻,張紀升,李宏海,黃子超.論智能車路協同的概念與機理J.公路交通科技,2020,37(10):134-141.9陳山枝,葛雨明,時巖.蜂窩車聯網(C-V2X)技術發展、應用及展望J.電信科學,2022,38(01):1-12.10 中國智能網聯汽車產業創新聯盟.車路云一體化融合控制系統白皮書R.2020.11 中國汽車工程學會,國家智能網聯汽車創新中心.智能網聯汽車藍皮書:中國智能網聯汽車產業發展報告(2021)R.北京:社會科學文獻出版社,2022.車路云一體化系統白皮書編寫組車路云一體化系統白皮書27