車路協(xié)同是基于無線通信、傳感探測等技術進行車路信息獲取,并通過車車、車路信息交互和共享,實現(xiàn)車輛和基礎設施之間智能協(xié)同與配合,達到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標。
車路協(xié)同主要包括四個領域,分別是智能車端、智慧路側、通信網(wǎng)絡和云端平臺,即“智慧的車”“聰明的路”“靈活的網(wǎng)”“強大的‘云’”。
據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解,早在上世紀90年代,日本、美國、歐洲等國家和地區(qū)就提出過車路協(xié)同的概念,并實施一些解決方案;車路協(xié)同在我國國家層面的首次亮相是在2011年,當時科技部在國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)設立主題項目“智能車路協(xié)同關鍵技術研究”。此后,國家、地方層面開始設立與車路協(xié)同有關的示范區(qū)。2015年,工信部批準同意在上海建設國內(nèi)首個國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū);2019年,江蘇(無錫)車聯(lián)網(wǎng)先導區(qū)成為首個國家級車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)先導區(qū)。
隨著近幾年自動駕駛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術的進步,車路協(xié)同基礎設施建設明顯提速,并在多個應用場景取得新進展、新成果。
| 密集政策支持,加快車路協(xié)同基礎設施建設
車路協(xié)同作為未來智慧交通的重要方向之一,其建設和推動都少不了國家層面政策的支持,自2016年以來,國務院、國家發(fā)改委、工信部、交通運輸局等多部門開始加速出臺支持、規(guī)范智慧公路行業(yè)的發(fā)展政策,內(nèi)容涉及智慧公路發(fā)展技術路線、智慧公路發(fā)展指標。
在此過程中,車路協(xié)同的核心技術支撐地位被確認,在國家科技重大專項和各地方政府支持下,開展一些技術研究和小范圍試點。2017年,交通運輸部發(fā)布智慧交通專項政策《推進智慧交通發(fā)展行動計劃(2017—2020年)》,著力加快中國交通信息化建設。2018年,交通運輸部發(fā)布《關于加快推進新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點的通知》,我國智慧公路試點工程正式啟動,2019-2020年,交通運輸部相繼發(fā)布《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》、《交通強國建設綱要》等重要文件,重點提升5G、車路協(xié)同等智慧公路配套產(chǎn)業(yè),加快智慧公路應用。
到“十四五”時期,國家出臺新一代基礎設施建設規(guī)劃,大力支持智慧交通建設。多個城市開始全面推廣應用車路協(xié)同系統(tǒng),如智能交通燈、車輛與基礎設施聯(lián)網(wǎng)等。2021年4月和12月,住建部和工信部先后發(fā)布了第一批和第二批“雙智”城市試點名單,確定了北京、廣州、上海等16個智慧城市基礎設施與智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同發(fā)展試點城市,這直接推動整個車城生態(tài)的車端、路端技術落地,智能網(wǎng)聯(lián)汽車大規(guī)模路測從測試場轉(zhuǎn)為全城范圍。
國內(nèi)部分車路協(xié)同重點支持政策一覽
2021年發(fā)布《交通運輸領域新型基礎設施建設行動方案(2021—2025年)》,繼續(xù)對智慧公路從建設到運營服務提出發(fā)展規(guī)劃。2022年工信部發(fā)布《車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)安全標準體系建設指南》,以及2023年發(fā)布的《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)(2023版)》《公路工程設施支持自動駕駛技術指南》等指導類政策,則重點發(fā)展車輛自動駕駛等新一代車路協(xié)同技術,同時加強標準完善,推動車路協(xié)同技術在更廣泛領域的應用,服務智慧交通建設。
綜合來看,國內(nèi)車路協(xié)同政策主要聚焦智慧交通、車聯(lián)網(wǎng)領域兩個方向。其中,智慧交通旨在更進一步發(fā)揮“新基建”的重要支撐作用;車聯(lián)網(wǎng)政策主要集中于大力推動車聯(lián)網(wǎng)基礎實施建設、商業(yè)化應用、相關的5G,V2X等高新技術發(fā)展、信息安全保障等幾方面。
| 車路協(xié)同的4個發(fā)展階段:科研成果逐步高效轉(zhuǎn)化
在政策的積極引導下,車路協(xié)同一路高歌猛進、快速發(fā)展,取得了階段性項目建設成效。據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解,車路協(xié)同雖然在中國起步較晚,但政府對于車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛技術發(fā)展的積極引導,使得車路協(xié)同在短期內(nèi)快速積累了后發(fā)優(yōu)勢,經(jīng)歷了早期課題研究階段和功能測試階段,迅速走向商用探索階段,直至目前的創(chuàng)新示范階段。
課題研究階段(2016年之前)
2011年,以清華大學為牽頭單位的科研團隊在國家863計劃的支持下,圍繞車路協(xié)同技術開展了系統(tǒng)性的探索研究。
2014年2月,十二五“863”主題項目“智能車路協(xié)同關鍵技術研究”通過科技部組織的驗收?,F(xiàn)場演示了十余個智能車路協(xié)同系統(tǒng)典型應用場景。
2014年10月,在青島舉行的智能交通系統(tǒng)國際會議(ITSC-2014)上演示了其中的9個場景,初步演示了真正的人、車、路協(xié)同。
功能測試階段(2016年-2018年)
主要開展智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)建設,是車路協(xié)同的封閉試驗階段,在試驗場內(nèi)開展C-V2X的系統(tǒng)驗證工作。上海、北京、長沙、重慶、無錫、武漢等多地被批準為國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)。示范區(qū)以技術試驗為主。
此外各地區(qū)結合當?shù)刂悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展狀況,依托區(qū)域優(yōu)勢與資源情況積極探索和建設示范區(qū),比如杭州云棲小鎮(zhèn)車聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)、武漢“智慧小鎮(zhèn)”示范區(qū)等。
中國首個開放式5G商用智慧交通車路協(xié)同項目“北京順義北小營鎮(zhèn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)”于2018年10月啟用,據(jù)悉,該示范區(qū)為無人駕駛全封閉測試場。
商用探索階段(2019年-2021年)
2019年,無錫獲工信部支持建設全國首個國家級車聯(lián)網(wǎng)先導區(qū),以此為開端,車路協(xié)同試驗場從封閉走向開放。天津、長沙、重慶緊跟其后成為國家級車聯(lián)網(wǎng)先導區(qū)。相比于上一階段偏向技術驗證的示范區(qū),四大先導區(qū)的設立,更加注重技術的商業(yè)化落地;先導區(qū)不只是技術試驗,還重視運營、管理等多方面內(nèi)容,目的是希望實現(xiàn)跨行業(yè)融合發(fā)展。
2020年,住房和城鄉(xiāng)建設部與工業(yè)和信息化部共同印發(fā)文件,組織開展智慧城市基礎設施與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(簡稱“雙智”)協(xié)同發(fā)展試點工作,把車路協(xié)同提升到了“城市管理”的能級。在2021年公布了16座城市為“雙智”試點城市,推動車路協(xié)同的延伸與迭代。
在此期間,廣州南沙區(qū)于2020年4月實現(xiàn)了明珠灣內(nèi)的車路協(xié)同系統(tǒng)與智慧路燈結合,通過傳感器與“城市大腦”實現(xiàn)連結,建設基于5G網(wǎng)絡下的智慧城市車路協(xié)同系統(tǒng)。
由百度Apollo支持建設的中國首條支持高級別自動駕駛車路協(xié)同的高速公路G5517長常北線高速長益段于2020年9月正式通車。該智慧高速路段覆蓋了干線、互通、隧道、橋梁、服務區(qū)等典型的高速公路場景。
創(chuàng)新示范階段(2022年-至今)
隨著技術升級與商業(yè)模式打磨,車路協(xié)同系統(tǒng)逐漸落地,具備推廣應用條件,行業(yè)步入高速發(fā)展階段。特別是在高速公路領域取得了顯著效果,高速公路運行環(huán)境相對簡單、主體權責清晰、路側機電設施齊全,具備開展車路協(xié)同創(chuàng)新示范的良好條件。智慧高速是中國高速公路建設的熱點之一,車路協(xié)同又是未來智慧高速建設的核心內(nèi)容。
據(jù)悉,全國已在北京、河北、吉林、江蘇、浙江、福建、江西、河南、廣東、湖南、山東、海南、四川、廣西等二十多個省市開展了智慧公路的建設。初步統(tǒng)計,全國有超4000公里高速公路已經(jīng)和即將開展車路協(xié)同創(chuàng)新示范工作。建設內(nèi)容分布在車端、路端和云端,主要實現(xiàn)“感知、通信、計算”三大功能。用于提供面向C/B端的主動安全類、提升效率類、信息服務類業(yè)務,和面向G端的監(jiān)管控制類業(yè)務等。
2023年9月,我國首條滿足車路協(xié)同式自動駕駛等級的全息感知智慧高速公路在蘇州投用。搭載了自動駕駛系統(tǒng)的測試車輛能夠依靠車路協(xié)同的方式實現(xiàn)L4級別的自動駕駛,即進行“高度自動駕駛”。
據(jù)了解,該全息感知智慧高速公路覆蓋蘇臺高速S17(黃埭互通—相城樞紐)、滬宜高速S48(相城樞紐—陽澄湖北互通),雙向合計56公里。其中,能夠達到L4級別的自動駕駛測試場景的路段為6.5公里,布局在渭塘互通至相城樞紐單向路段上。該路段進行智慧化升級過程中,在55個點位布設激光雷達、毫米波雷達、攝像頭、路側天線RSU等感知設備270套,打造全息干事路段和匝道(互通)感知路段。
據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解,工信部數(shù)據(jù)統(tǒng)計,目前全國已開放智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試道路里程超過15000公里;全國17個國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范區(qū)、16個“雙智”試點城市、7個國家級車聯(lián)網(wǎng)先導區(qū)完成了7000多公里道路智能化升級改造,裝配了路側網(wǎng)聯(lián)設備7000余臺套。同時,經(jīng)歷各個階段的發(fā)展,國內(nèi)車路協(xié)同產(chǎn)業(yè)正由政府主導推動為主要模式,逐漸過渡到以企業(yè)為主體,政府作為引導。
| 多元場景應用:單車智能or車路協(xié)同?
總的來說,車路協(xié)同已經(jīng)應用于一些實際的交通場景中。例如,在高速公路上,車路協(xié)同技術可以實現(xiàn)合流分流區(qū)預警、隧道預警、長下坡預警、團霧預警、車輛碰撞預警、車道偏離預警、車速引導等功能,提高道路安全性和交通效率。
在城市交通中,車路協(xié)同技術可以與智能交通信號控制、智能停車等系統(tǒng)配合,實現(xiàn)交叉口沖突預警、特殊車輛優(yōu)先、區(qū)域同行優(yōu)化、自主代客泊車等,進一步緩解交通擁堵和節(jié)能減排。
另外,在一些典型的低速、限定場景,車路協(xié)同技術的應用,也能幫助該區(qū)域的無人駕駛車輛實現(xiàn)智能化運行和高效管理。
如在景區(qū)、園區(qū)或社區(qū),基于車路協(xié)同技術部署無人接駁車、無人環(huán)衛(wèi)車、安防巡邏車、無人售賣車等無人駕駛車輛,可自主執(zhí)行接駁、巡邏、配送、清掃、零售等功能性任務,全面服務景區(qū)、園區(qū)或社區(qū)內(nèi)的交通、生產(chǎn)及生活,提升管理智能化水平。今年9月,東北首個無人駕駛體驗智慧小區(qū)正式落戶和平區(qū)九洲御璟小區(qū),該小區(qū)投入了無人接駁車、無人售賣車、無人清掃車、無人安防車等車型共計6臺,通過車載智能傳感器,路端智能設備建設,融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡技術,實現(xiàn)車與人、路、云平臺等智能信息交換共享。
在港口,特別是傳統(tǒng)碼頭,基于車路協(xié)同技術部署自動駕駛卡車,能降低碼頭智慧化升級改造成本及單車成本。同時,后臺統(tǒng)一調(diào)度、路徑規(guī)劃等功能,能優(yōu)化車隊作業(yè),提高運輸時效。
在礦區(qū),基于車路協(xié)同技術部署無人駕駛礦車,實現(xiàn)作業(yè)協(xié)同、碰撞預警、道路狀況預警等功能,可降低司機用工及車輛維護成本,減少因人為因素導致的安全生產(chǎn)事故,有效提升裝載、運輸及卸載等工序的露天礦作業(yè)效率。
在機場,基于車路協(xié)同技術部署無人駕駛飛機引導車、無人牽引車,為機場禁區(qū)全天候巡邏、旅客行李全過程無人化運輸提供科技手段,提升機坪飛行區(qū)及周邊區(qū)域各類作業(yè)車輛的安全與效率。2022年6月正式通航的鄂州花湖機場,場內(nèi)即安裝多個智能監(jiān)控、通訊等設備,機場跑道下方共埋設了5萬多個光纖傳感器,幫助機場實現(xiàn)跑道全時、全域信息感知。
一定程度上,路段感知設備能為自動駕駛車輛提供更廣闊的視野,看得更遠、更清楚。將一些環(huán)境感知功能轉(zhuǎn)到路端設備,也能夠減少車身傳感器配置降低制造成本。但部分從業(yè)人士認為,目前我國智慧道路的覆蓋率還是十分有限,過于依賴高精地圖、車路協(xié)同的自動駕駛技術是不合格的,因此很多車企更強調(diào)單車智能。
同時,目前允許在公開道路運行的自動駕駛車輛還是少數(shù),很多室內(nèi)場景應用的清潔機器人、配送機器人等,更多的是靠車輛自身的感知計算實現(xiàn)自動駕駛。從長遠來看,既要單車智能、又要車路協(xié)同,似乎是自動駕駛更穩(wěn)定的道路選擇。
| 完整產(chǎn)業(yè)鏈、完善標準體系,打造車路協(xié)同“中國方案”
當前,我國已經(jīng)形成了較為完整的車路協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈體系,主要分為基礎層、平臺層和應用層,包含車載設備和智能交通系統(tǒng)、道路基礎設施建設、數(shù)據(jù)處理和管理、服務提供商以及車輛制造和技術供應商等。
具體而言,基礎層主要為終端設備和通信平臺,主要涉及芯片、攝像頭、雷達、云計算、高精地圖、軟件系統(tǒng)等領域,企業(yè)數(shù)量最多,包含以BAT為代表的互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè),以華為、中興通訊為代表的ICT企業(yè),以德賽西威、均勝電子為代表的汽車供應商,以千方科技為代表的車路協(xié)同集成商。
終端設備即為RSU/OBU硬件設備生產(chǎn),車載單元OBU作為整個系統(tǒng)的車輛接收端,是整個交通系統(tǒng)的重要組成部分之一,是數(shù)據(jù)源頭也是信息傳遞的終點。車端設備產(chǎn)品種類眾多,包括控制器、CAN卡、全球定位系統(tǒng)(GPS)、慣性測量單元(IMU)、感知傳感器等,目前成本較高,量產(chǎn)以后有降低價格的可能。路側單元(RSU)是車路協(xié)同系統(tǒng)和核心基礎設施,是感知路網(wǎng)特征、道路參與者的信息交換樞紐。具體有路側基站、路側天線等設備,主要參與方包括華為、中信科智聯(lián)、東軟集團、千方科技等;
通信平臺主要指通信芯片和通信模組,芯片供應商主要有高通、華為、中信科智聯(lián)、Autotalks,通信模組供應商有中興、日本Alps電氣、希迪智駕等。
平臺層方面,主要指平臺服務商和通信運營商。主要是起到承接應用層和基礎層的作用,平臺層服務商通過提供模擬仿真服務、高精地圖服務、MEC開源服務、自動駕駛服務等服務,平臺服務商包括阿里巴巴、蘋果、谷歌、艾氪英諾等。通信運營商也處于這一層,主要提供商包括中國三大電信運營商。通信領域,得益于5G技術的諸多優(yōu)點,比如更高的頻率、更多的帶寬、更低的延遲和更高的可靠性。它可以支持更多的設備連接,實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和更穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接。同時,5G技術還支持網(wǎng)絡切片、邊緣計算、網(wǎng)絡功能虛擬化等技術,提供更靈活、高效、安全的網(wǎng)絡服務。隨著5G網(wǎng)絡的快速發(fā)展,目前,車路協(xié)同技術已在多個場景更加成熟應用。
在應用層方面,主要分為安全與測試驗證、高精度定位與地圖服務這兩個方向。以高精地圖為例,其在無人駕駛領域具有不可替代性,受制于國家測繪法的限制,2022年復審換證后,我國擁有“導航電子地圖制作甲級測繪資質(zhì)”的企業(yè)只有四維圖新、高德、寬凳科技、億咖通、凱立德等15家,因而未來隨著車路協(xié)同發(fā)展、自動駕駛等級提升,中國高精地圖市場空間增長潛力巨大。
應用場景上,車路協(xié)同應用場景豐富,涵蓋交叉路口應用、智慧公交應用、貨運車隊應用以及園區(qū)、機場、港口類封閉場景應用等多個應用,并覆蓋智慧交通、自動駕駛和運營服務(共享汽車應用、試駕應用、智能停車)等三個領域。應用的道路類型總體可歸納為城市道路、鄉(xiāng)村道路、高速公路即封閉園區(qū)道路四大類。
總得來說,我國車路協(xié)同產(chǎn)業(yè)架構已逐漸成熟,但商業(yè)模式尚且還在探索中。誰建設、誰買單、誰維護等等,都是正在試點解決的問題。據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解,目前行業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成的商業(yè)服務模式主要有以下四種:
汽車廠商主導模式
汽車廠商在銷售整車的同時向客戶提供車聯(lián)網(wǎng)服務,廠商可以選擇自己提供或與第三方運營商合作。該模式的優(yōu)勢在于廠商自行建設或定制的車聯(lián)網(wǎng)與整車更加適配,能夠發(fā)掘出更多個性化功能與服務。
運營商主導模式
由通信運營商依靠網(wǎng)絡平臺優(yōu)勢組建車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),提供車聯(lián)網(wǎng)服務。該模式的優(yōu)勢在于車聯(lián)網(wǎng)對各類終端普遍兼容,終端間的交互性更優(yōu),具備更大交叉網(wǎng)絡外部性。
廠商與運營商合作模式
汽車廠商與運營商合作建設車聯(lián)網(wǎng),廠商提供車輛載體及個性化需求,運營商負責網(wǎng)絡搭建與后期維護。該模式的優(yōu)勢在于兼顧汽車廠商掌握的用戶需求的同時發(fā)揮運營商成本優(yōu)勢,但雙方在利益分配方面需要協(xié)調(diào)。
獨立第三方服務商主導模式
獨立第三方搭建車聯(lián)網(wǎng)服務平臺,并承擔后續(xù)的運營維穩(wěn)工作,汽車廠商可以定制或采購第三方服務商的網(wǎng)絡服務。該模式的優(yōu)勢在于服務提供商有更大自主權,但也對服務商的成本投入和運營能力提出要求,行業(yè)壁壘較高。
目前,我國車路協(xié)同試點經(jīng)歷了“智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)-車聯(lián)網(wǎng)先導區(qū)-雙智城市”三個階段,解決了技術驗證的問題,也證明了車路協(xié)同是可行的,實現(xiàn)智慧交通少不了車路協(xié)同。接下來,行業(yè)還將就諸多難點進一步發(fā)展突破。
首先是規(guī)模化,此前囿于成本問題,無論在通訊計算還是硬件上車和道路方面的部署,國內(nèi)的規(guī)模和體量都遠遠不夠。特別是基礎交通設施的新建和改造,背后涉及經(jīng)濟價值和社會價值如何實現(xiàn)的問題,想要進一步擴大覆蓋區(qū)域,需要國家和政府層面力量的極大支撐。
其次是可靠性,車路協(xié)同不僅是用于無人駕駛,更多是對整個交通環(huán)境、智能產(chǎn)業(yè)的提升。因此,與之相關的硬件設備、軟件系統(tǒng)等等,其技術的穩(wěn)定性、可靠性等問題,都要進一步優(yōu)化升級??梢灶A見,隨著產(chǎn)業(yè)擴張,智能路側設備作為車路協(xié)同中道路基礎設施網(wǎng)絡化、智能化的關鍵基礎設備,還有交通信號控制等IT硬件都將規(guī)模發(fā)展。
再者是用戶體驗,特別是智能駕駛場景,車聯(lián)網(wǎng)技術可以通過個性化服務、安全駕駛提醒、車輛管理等,提高用戶出行的便捷性和舒適度。
另外,完善標準體系也很重要。今年以來,國家發(fā)布多項標準類建設指南,比如《智能汽車基礎地圖標準體系建設指南(2023版)》《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)(2023版)》,旨在為智慧城市建設、智能交通、車聯(lián)網(wǎng)信息通信、智能汽車生產(chǎn)及車輛管理等相關領域的標準體系提供指導意見,建設產(chǎn)業(yè)標準體系。
綜合來看,我國在基礎設施建設方面投入巨大,具有較高的信息化水平;有龐大的人口和流量,大數(shù)據(jù)分析在交通管理和優(yōu)化中具有重要作用;國家級地方政府積極推進智慧城市建設,將信息技術與城市管理相結合,均有利于車路協(xié)同的發(fā)展。目前,車路協(xié)同與單車智能更多是在協(xié)同推進,車企不斷加強應用功能的開發(fā),自動駕駛企業(yè)不斷提升單車傳感器、控制器性能和可靠性,通信服務商做好網(wǎng)絡建設和運營服務,配合交通系統(tǒng)建設完善,打造出適合中國國情、中國產(chǎn)業(yè)的“中國方案”。
瑪氏中國 | 2025年度國內(nèi)運輸物流服務【冰淇淋業(yè)務】
3601 閱讀2025年京東物流貴州大件宅配、京東幫資源招商
1731 閱讀2025年京東物流-河北大件宅配、京東幫資源招商
1266 閱讀快運網(wǎng)點的“跨境突破”:利潤更高、增長潛力大、協(xié)同增效
994 閱讀物流企業(yè),沒有效率的增長就是在加速衰亡
944 閱讀倉庫設計干貨:選址、布局、設計、設施……
976 閱讀【權威發(fā)布】2025年貨車司機從業(yè)狀況調(diào)查報告(第一部分)
940 閱讀京東在國內(nèi)首個大型折扣超市業(yè)態(tài)即將落地
876 閱讀什么樣的物流人,會越來越厲害?
849 閱讀支持99%歐洲國家互發(fā)快遞!菜鳥升級G2G泛歐3日達服務
866 閱讀