由國家發展和改革委員會、科學技術部、工業和信息化部、國家廣播電視總局、國家互聯網信息辦公室、中國科學院、中國工程院、中國科學技術協會、天津市人民政府主辦的“2020年第四屆世界智能大會（天津）”（WIC 2020）正以“云上辦會”的形式火熱進行中。

WIC 2020邀請百余位智能科技領域的知名專家和企業家，深入闡釋“智能新時代：創新、賦能、生態”這一主題。邁向智能新時代，融合了感知、傳輸、存儲、計算、處理為一體智能基礎設施的重要性之大可謂“其大無外”。作為智能基礎設施的重要組成部分、國家新基建之首的5G，在與AI、云計算、邊緣計算、大數據、傳感技術等基礎技術深度融合后，可充分發揮技術引領作用，凝聚合力推動邁入智能新時代。而于其中，在未來，汽車將成為最大的5G移動終端，車聯網被各界視為最有前景、單體規模最大的5G垂直行業應用，這使得我國智能網聯汽車產業乃至整個智能交通事業正面臨前所未有的技術變革和發展模式創新。正如中國信息通信科技集團有限公司副總裁、專家委主任，無線移動通信國家重點實驗室主任陳山枝博士應WIC 2020之邀在大會上作專家報告時所闡釋——“5G+車聯網”的發展是我國汽車工業崛起并由汽車大國走向汽車強國的重要戰略機遇期。

美、歐、亞多個國家和地區政府高度重視車聯網產業發展，均把車聯網產業作為戰略制高點，通過制定國家政策或通過立法推動產業發展。其中，C-V2X（含LTE-V2X、NR-V2X）技術標準在全球競爭中已經形成了超越態勢，成為國際主流的車聯網通信標準。該技術非常“年輕”，朝氣甚是蓬勃、發展極其迅速，回顧起來，始于陳山枝博士在2013年5月17日（世界電信日）代表CATT（電信科學技術研究院）/大唐在全球率先提出的LTE-V2X概念和關鍵技術，此后至今，大唐等中國公司在C-V2X技術標準、樣機開發、產業合作、應用示范等方面已取得主導地位和領先優勢，走在全球前列。7年多以來，陳山枝博士及大唐團隊為實現我國主導的4G TD-LTE、5G和LTE-V2X車聯網的核心技術突破、國際標準制定和產業化做出了重要貢獻，為我國5G與車聯網“全球引領”做出了突出貢獻，成果正應用于我國當下如火如荼的新型基礎設施建設之中，在全球產業界具有很大的影響力（比如分別在2016年和2017年發表于IEEE期刊的兩篇經典論文：“LTE-V： A TD-LTE-Based V2X Solution for Future Vehicular Network”，“Vehicle-to-Everything（v2x）Services Supported by LTE-Based Systems and 5G”，截至今年6月24日的Google學術被引量分別高達216和291次）。5G微信公眾平臺（ID：angmobile）認為，這些正是WIC 2020邀請陳山枝博士深入闡釋“智能新時代：創新、賦能、生態”這一大會主題的原因所在。

大咖出場，立意深遠、高瞻遠矚、深入剖析。陳山枝博士在WIC 2020作了《“5G+車聯網”推進中國特色的車路協同發展模式》專家報告。他指出，我國正在走出一條與發達國家不一樣的發展智能交通和自動駕駛的發展模式，即基于蜂窩車聯網的“聰明的車+智慧的路”的車路協同發展模式。

1、網聯化：C-V2X技術與標準進展

陳山枝首先介紹，汽車作為現代社會重要的交通工具，在給人類帶來舒適和方便的同時，隨著其數量的快速增長，交通安全、城市擁堵、能耗等問題日趨嚴重。在此背景下，V2X技術應運而生，實現車輛與周圍的車、人、交通基礎設施和網絡等全方位連接和通信，在提升交通效率、提高駕駛安全、降低事故發生率、節能減排等方面表現出突出優勢。

“汽車產業正面臨百年未有之的大變革，汽車產業的‘四化’（電動化、智能化、網聯化、共享化）變革中的‘三化’（智能化、網聯化、共享化）均迫切需要V2X為其提供基礎性的通信和連接支撐能力。V2X包括車輛與車輛通信（V2V）、車輛與行人通信（V2P）、車輛與基礎設施通信（V2I）、車輛與網絡通信（V2N），具有低時延、高可靠等特殊嚴苛的要求。車聯網基于V2X通信提供的環境感知、信息交互與協同控制能力，支持交通安全類、交通效率類、自動駕駛類、信息娛樂類等豐富的應用類型，與智能交通、自動駕駛等領域融合發展、協同演進。”陳山枝說到。

他分析，V2X通信面臨車輛移動引起的網絡拓撲高度動態性與時空復雜性、無線傳播環境復雜快時變、高密度下的低時延和高可靠通信難題等新科學問題。美國主導的IEEE 802.11p標準在Wi-Fi基礎上增強設計為V2X直通通信，已有近十年的研究和測試評估，雖然能夠提供多對多、低時延通信，但可靠性差。此外，蜂窩移動通信（如4G LTE）技術具有覆蓋廣、容量大、可靠性高的優點，但端到端通信時延大。由此看來，單一的直通通信或蜂窩通信制式各具優缺點，但均無法滿足車聯網通信需求。

為了解決這一世界性的共同難題，陳山枝博士帶領大唐研究團隊在2013年最早基于4G LTE提出蜂窩通信與直通通信融合的LTE-V2X概念和關鍵技術，之后聯合我國企業共同牽頭在3GPP主導LTE-V2X國際標準制定，于2017年3月完成標準化，建立了基本（道路）安全服務的基礎。此外，隨著移動通信系統從4G向5G演進，為滿足自動駕駛、車輛編隊等增強應用及更高通信傳輸速率、更低時延、更高可靠性等要求，LTE-V2X目前正在向NR-V2X演進（增強和補充NR-V2X），3GPP正在5G新空口無線傳輸基礎上制定標準，計劃2021年完成，支持自動駕駛及未來車聯網需求。

陳山枝指出，從上述看來，根據3GPP C-V2X車聯網技術標準演進，LTE V2X和NR V2X是互補關系，而不是替代關系（LTE-V2X和NR-V2X的in-device共存）。相比LTE-V2X，NR-V2X面向更高級V2X業務，提供更靈活、更可靠、更快速通信服務。比如車輛編隊、高級駕駛、傳感擴展、遠程駕駛等時延在3ms級，接入可靠性在99.999%，數據傳輸速率要求100Mbps -1000Mbps等應用，NR-V2X相當于要求在直通鏈路（Sidelink）上實現eMBB以及URLLC。

多次實際測試的結果均表明，相對于IEEE802.11p，C-V2X技術在幀結構、網絡覆蓋、通信場景、時延、可靠性、峰值速率、波形、信道編碼、資源復用、同步、重傳、資源分配、多天線等關鍵方面具有絕對優勢，吸引了來自信息技術、汽車工程、運輸工程領域的學術專家與行業專家們的濃厚興趣。由此，C-V2X已發展成為全球主流的車聯網通信標準。繼我國率先于2018年為LTE-V2X直連通信分配了5.9 GHz頻段20 MHz專用帶寬之后，隨著產業路徑逐漸清晰，美國于2019年12月為C-V2X分配5.9 GHz的20MHz頻段，歐洲也由支持IEEE 802.11p轉向“技術中立”。

2、網聯化+智能化：自動駕駛發展的必經路徑

目前，我國在汽車“網聯化”方面領先全球。通過提供信息交換和環境感知能力，C-V2X是從“單車智能”發展到“網聯智能”的重要使能技術。如果車輛依靠單車感應（通常是雷達/激光雷達/單目或雙目攝像頭，即高級駕駛輔助系統ADAS）、單車智能（通常是車載計算平臺）和通信（通常是4G通信模塊），則具有以下缺陷：①感知能力有限。這主要是由于僅能進行視距范圍的感知，在惡劣天氣和光線急劇變化情況下不能進行穩健的感知，且時間和空間同步存在困難；②計算能力有限。所有復雜的計算任務都于車載計算平臺上執行，價格很高，而且處理能力有限，從而阻礙了批量部署；③通信能力有限。使用4G通信模塊無法滿足各種道路安全應用對于低時延和高可靠的要求，并且無法為高清地圖、虛擬現實和增強現實應用提供足夠的數據速率支撐。綜上，“單車智能”無法實現“完全自動駕駛”。

陳山枝介紹，車聯網技術與傳感器技術是“互補”關系，二者促進形成“網聯化+智能化”，實現從“單車智能”發展到“網聯智能”。5G微信公眾平臺（ID：angmobile）了解到，對此，他列舉了一些很生動的實例，比如，單車智能下，汽車的轉彎、變道等處理遲鈍，而C-V2X通過車路、車車協同可快速處理；單車智能對人群等群體性目標識別困難，而C-V2X通過人-車協同可輕松地識別；在復雜路口出，單車智能的處理能力差，而C-V2X通過車路協同可輕松地處理；再一個，單車智能無法適應沒有明顯車道線的路況，但是C-V2X可通過車-路協同很好地適應。此外，單車智能無法在非視距情況下發揮作用，而相關路況下，C-V2X就可以“大顯身手”，比如實際的測試、示范表明，C-V2X很夠很好地輔助彎道行駛、處置前方大車遮擋等。

業界已經達成共識，基于C-V2X的車路協同，可大大彌補單車智能感知和決策上的不足，推動自動駕駛早日落地，由此，ADAS+C-V2X融合發展成為大勢。陳山枝介紹，毫米波雷達、激光雷達、攝像頭等高級駕駛輔助系統（ADAS）受限于視距、環境等因素，成本高且難以適應復雜道路環境，需要C-V2X技術配合，ADAS+C-V2X通過把“單車智能”發展到“網聯智能”，提升車輛的感知廣度和深度，不僅能夠提高駕駛的智能性和安全性，而且能夠整體地提升道路安全交通效率——可預防多達96%的交通意外，最終實現（高級別的）自動駕駛。

3、“5G+車聯網”發展展望

陳山枝進一步指出，“網聯化+智能化”的技術融合與產業促進，是自動駕駛發展的必經路徑，而這個路徑，首先是LTE-V2X（傳感增強，輔助駕駛）+單車智能（單車感知識別）；發展到一定階段，再是MEC+LTE-V2X（安全可控與車輛數據分析）+協同感知（共享感知信息）；發展到最后就是NR-V2X（網絡支撐業務能力飛躍）+網聯智能（復雜應用場景，協同決策），從而使能自動駕駛與智能交通。

由此，陳山枝指出，“5G+車聯網”是網聯化和智能化發展的關鍵技術。對此，他從四大方面對“5G+車聯網”無可比擬的優勢作了深入剖析。一是增加感知范圍。可提前獲取城市范圍內的關鍵道路、路口、車輛、行人、信號燈狀態等信息，感知更精準，可有效保障行車安全。二是降低感知成本。網絡輔助方式，可有效降低單車高精度傳感器（高精度雷達等）的部署數量和成本，降低非視距、惡劣環境下的感知成本。三是提升交通效率。通過網絡讓車輛與道路實時聯動，可以增強道路通行效率，緩解交通擁堵，提升城市交通管理效率。四是豐富網聯應用。主要包括遠程駕駛，編隊行駛，自動泊車；車速引導、路況精準提醒；高清視頻實時分享。

再進一步地，陳山枝指出，自動駕駛和智能交通的必經路徑是“三網融合5G智能網聯”。大唐很早就提出了“三網融合5G智能網聯解決方案”。其中的“三網”包括車內網、車際網和車云網——車內網通過控制器局域網絡（CAN）技術建立的整車內部通信網絡，實現汽車內部控制系統與各檢測和執行部件間的數據通信；車云網遠程信息服務或車載移動互聯網，指車載終端通過4G/5G等實現與互聯網的無線連接；車際網（V2X）是實現車-車通信、車-路通信的無線通信技術，目前國際上主要是C-V2X，車云網和車際網都可以通過C-V2X實現。“三網融合”是實現自動駕駛和智能交通的關鍵——車際網（V2X）聯合ADAS 實現車-車和車路協同，車云網將各種數據上傳至云平臺，實現宏觀交通調控及開拓“出行即服務（MaaS）”等新市場。

C-V2X與車路協同是未來智能交通和自動駕駛的重要使能。通過車與車、基礎設施、行人、網絡、云的低時延、高可靠V2X通信能力，實現數據、計算任務、決策結果、控制指令在車輛及不同道路元素之間的傳輸，從而實現協同感知、決策和控制。這一過程并非可以一蹴而就，陳山枝預計，C-V2X的應用預期將經歷以下三大發展階段：

① 支持輔助駕駛安全、提高交通效率：需要LTE-V2X直通模式（PC5）和4G蜂窩（Uu）支持，提供車-車、車-路協同感知能力，在城市道路和高速公路部署LTE-V2X，實現智能交通，提高交通效率，駕駛輔助安全；

② 封閉園區和封閉道路中商用車的中低速自動駕駛：需要LTE-V2X和5G蜂窩（Uu）支持，與區域部署的MEC相結合，提供封閉區域（如工業園區、港口、礦山等）的協同決策和控制能力。實現在特定區域、特定場景（園區、港口）等部署LTE-V2X，通過區域性中低速行車協同決策與控制，實現商用車（如工程車、貨運車、無人駕駛出租車等）自動駕駛；

③ 乘用車的自動駕駛以及高速公路的車輛編隊行駛：需要NR-V2X和5G蜂窩（Uu）支持，與廣泛部署的MEC融合提供開放道路的協同決策和控制能力。支持高度智能、廣域網聯感知、決策、控制等廣域高速行車協同決策與控制，實現乘用車自動駕駛。

“上述第一階段和第二階段在這幾年都會部署和商用。但第三階段涉及普通消費者的乘用車自動駕駛可能需要很長時間才能實現，因為還涉及到法律等其它因素。”陳山枝說到。

陳山枝進一步闡釋，在上述發展過程中，C-V2X與MEC的融合是C-V2X技術發展趨勢之一。C-V2X與MEC的融合能夠實現車聯網中通信-計算-存儲的融合，實現車-路-云的協同感知、決策和控制，在這些增強應用中，需要支持大數據分析、數據挖掘、深度學習等計算密集、數據密集型任務，C-V2X與MEC的融合能夠避免集中云的高時延，滿足低時延高可靠通信需求。結合MEC更大數據量更大范圍的信息傳播、邊緣部署保障高帶寬、低時延的特點，將能提供更廣泛、更精確的信息感知、更強大的群體智能、更低的建設和投資成本。

4、中國信科（大唐）對車聯網和車路協同的重要貢獻

陳山枝介紹，中國信科集團是由大唐電信集團與烽火通信集團2018年7月重組成立的一家新的中央企業，大唐電信集團是我國移動通信“創新高地”，是3G TD-SCDMA的提出者，4G TD-LTE核心知識擁有者和標準主導者，5G關鍵技術和國際標準的主要貢獻者；烽火通信集團是光通信的發源地，我國光通信系列核心器件的首創者，建立6+1產業基地，從1965年至今承擔國家多條干線網絡工程。

大唐C-V2X車聯網設備已在國內智能網聯示范區大規模部署。這源于大唐從C-V2X技術誕生到快速成長至今的過程中的深耕與引領——2013年大唐首次在國內外提出LTE-V2X車聯網概念，并主導國際標準制定；2014年推動3GPP標準立項，發布全球首臺LTE-V2X樣機；2016年發布業界首款預商用設備，幵廣泛應用于各大示范區；2017年發布業界首款基于自研芯片LTE-V2X預商用產品OBU/RSU；2018年發布全球首款車聯網模組產品升級支持3GPP Rel-14；2019年發布車規級參考設計模組用于前裝車載終端市場，發布具備融合感知及地基增強能力的整體解決方案。目前，大唐已經率先推出車規級通信模組DMD3A。2020年6月，中國信科集團旗下大唐高鴻與阿爾卑斯阿爾派聯合宣布，雙方合作打造的車規級模組DMD3A生產線已順利完工并正式量產。

在一系列政策的支持下，我國建設了10個智能網聯汽車示范區，中國信科旗下大唐高鴻的車聯網產品和解決方案廣泛應用于各大示范區部署。2018年8月，重慶i-VISTA自動駕駛大賽中首次引入LTE-V2X，大唐高鴻獨家為此次挑戰賽提供了LTE-V2X相關設備和技術支持。2018年11月，V2X“三跨”互聯互通應用展示是世界首例跨通信模組、跨終端提供商和跨整車廠的互通測試，體現了中國C-V2X標準及產業的成熟度。2019年10月，中國汽車工程學會，IMT-2020 C-V2X工作組等單位聯合組織了C-V2X“四跨”互聯互通應用展示活動，在2018年“三跨”基礎上增加了安全機制，共70多家廠商參與，體現了中國C-V2X產業的健康有序的發展勢頭。大唐高鴻作為唯一端到端供應商全面參與“三跨”、“四跨”活動，全面提供路側設備（RSU）、車載終端（OBU）、LTE-V2X通信模組、CA和安全模塊等產品和解決方案。

此外，大唐也在全國多地開展5G智能網聯汽車示范應用，典型的包括在廈門建成國內首個BRT快速公交5G智能網聯應用、在重慶建成首個5G自動駕駛應用示范公共服務平臺、在天津建成國內高校首個5G智能網聯試驗區，其他還有鄭州智慧島智能公交、天津東風商用車列隊行駛示范、南京智慧公交和遠程駕駛系統等。比如，作為中國第一個基于C-V2X的面向商用的智能公交項目，大唐與廈門BRT（快速公交系統）公交車制造商“金龍”合作開發了智能公交系統。相關測試沿著商用BRT公交路線開展，其為中國唯一的商用半開放式公交路線。其中，C-V2X設備部署在BRT公交車和路側設備RSUs。5G NR蜂窩網絡覆蓋了整個BRT線路。借助MEC，V2V和V2I通信可以以低時延、高可靠性、高吞吐量性能提供“協作感知”。在智能公交系統的支撐下，一些車路協同類應用得到了驗證，包括：公交車到站安全精準停靠、NLOS（非視距）防碰撞、NLOS通信下的交叉路口的信息交換、交通信號調整、運力調度優化、最佳行駛策略規劃。

5、跨界融合，合作共贏

陳山枝指出，隨著《工業和信息化部關于推動5G加快發展的通知》等文件的發布，5G新基建已經到來，未來需要更加豐富5G應用場景，培育新型應用模式，構建5G應用生態系統。5G+車聯網、5G+工業互聯網、5G+醫療健康等在眾多應用中相比更加成熟，將有利于得到更快的推廣和應用。

從大的層面看，智能交通的發展，需要汽車制造業、交通產業、通信產業、IT產業、運營服務業的跨界融合與合作共贏。而在5G+車聯網方面，基于C-V2X的道路基礎設施將包括應用層的交通監管、事故處理、信息發布、車輛調度、行車輔助、出行輔助、合作駕駛等的應用系統建設，包括LTE-V2X網絡建設，以及智能終端、道路傳感網、車輛傳感網、監控設備等基礎交通設施的投資和建設。在現有的高速公路、城市道路的基礎設施上，增加基于C-V2X技術的道路基礎設施的建設與投資，將是構建智能網聯新架構的重要組成，從而構成車路協同的新的網絡。新的網絡將實現交通和交警的跨界融合，為大眾帶來新的智慧出行服務。

“綜上看來，推進‘5G+車聯網’的新基建，部署LTE-V2X路側基礎設施，將走出有中國特色的、基于C-V2X的車路協同發展模式，支撐我國汽車產業和交通行業的變革，實現智能交通和自動駕駛，并將培育智慧路網運營商、出行服務提供商等新業態、新商業模式。”陳山枝作了總結性的闡釋。

陳山枝最后表示：“未來的汽車將是新型的載人移動智能電子設備，而中國是全球最大的汽車生產國和銷售國，5G+車聯網的發展是我國汽車工業崛起，由汽車大國走向汽車強國的重要戰略機遇期。中國信科希望后續與業界同仁隨5G揚帆起航推進5G商用和車聯網應用、車路協同發展，與產業界共同合作實現夢想，創新合作共贏！中國信科（大唐）擁有完備的智能網聯產業鏈，愿以‘共贏之輪’這一智能網聯跨界合作生態模式，與各方跨界合作，實現共贏發展！”
責任編輯：tzh