20185G车路协同创新应用白皮书.pdf

12前言 Introduction道 路 如 同 城 市 的 血 管 ， 血 管 的 通 畅 程 度 与 城 市 活 力 息 息 相 关 。 但 在 城 市 规 模 越 来 越 大 、人 口 数 量 不 断 增 长 、 交 通 拥 堵 程 度 加 剧 的 当 下 ， 仅 靠 加 快 道 路 建 设 等 方 式 来 构 建 便 捷 高 效 的交 通 体 系 ， 已 经 变 得 越 来 越 困 难 。 5G时 代 ， 作 为 城 市 和 车 辆 的 连 接 点 ， 道 路 也 成 为 通 信 网 络 、云 计 算 、 智 能 传 感 器 融 合 创 新 的 交 汇 点 ， 如 何 利 用 新 的 技 术 来 提 升 城 市 智 能 化 水 平 ， 增 强 城市 路 网 与 车 辆 的 协 同 效 率 和 安 全 性 ， 从 而 降 低 城 市 拥 堵 、 改 善 出 行 体 验 ， 成 为 技 术 改 变 生 活的 新 机 遇 和 挑 战 。车 路 协 同 是 将 道 路 、 车 辆 以 及 技 术 进 行 有 效 融 合 ， 通 过 先 进 的 无 线 通 信 和 互 联 网 技 术 ，实 现 车 与 车 、 车 与 路 、 车 与 人 、 车 与 网 络 的 实 时 数 据 交 互 ， 帮 助 乘 客 和 车 辆 选 择 更 好 的 出 行路 径 ， 改 善 道 路 规 划 、 建 设 和 管 理 ， 提 升 交 通 效 率 。我 们 希 望 连 接 人 与 人 、 人 与 物 以 及 人 和 服 务 ， 让 万 物 互 联 成 为 产 业 互 联 网 的 基 础 。 微 信已 经 成 为 中 国 首 个 拥 有 10亿 级 用 户 的 互 联 网 产 品 ， 如 果 连 接 人 和 物 、 人 与 服 务 ， 那 么 节 点 规模 将 会 增 长 到 几 百 亿 ， 甚 至 几 千 亿 的 量 级 。 而 5G则 顺 应 了 万 物 互 联 这 样 的 一 个 趋 势 ， 它 还 具有 大 带 宽 、 低 时 延 、 高 可 靠 等 特 性 。 我 们 可 以 把 5G网 络 看 作 一 把 钥 匙 ， 它 能 够 帮 我 们 解 锁 原先 难 以 数 字 化 的 现 实 场 景 ， 让 数 字 技 术 以 更 小 的 颗 粒 度 重 塑 现 实 世 界 。目 前 ， 腾 讯 正 在 与 电 信 运 营 商 、 交 通 部 门 合 作 ， 推 出 车 路 协 同 的 整 体 解 决 方 案 。 这 能 够有 效 地 解 决 4G时 代 难 以 实 现 的 “ 毫 秒 级 低 时 延 ” ， 以 及 高 精 定 位 等 问 题 ， 将 大 幅 提 升 车 辆 的运 行 效 率 和 安 全 性 。 我 们 希 望 通 过 5G车 路 协 同 创 新 应 用 白 皮 书 的 发 布 ， 从 行 业 发 展 的 角度 ， 全 面 阐 述 车 路 协 同 发 展 理 念 和 整 体 解 决 方 案 ， 为 我 国 智 慧 交 通 的 建 设 贡 献 一 份 力 量 。 腾讯 希 望 未 来 能 与 更 多 合 作 伙 伴 一 起 ， 共 建 5G时 代 车 路 协 同 创 新 应 用 新 生 态 。 2019年 5月3腾 讯 生 态 安 全 研 究 中 心 依 托 腾 讯 安 全 管 理 团 队 成 立 ，专 注 于 网 络 信 息 内 容 、 产 业 互 联 网 、 5G、 网 络 素 养 、 数 据 、文 化 以 及 国 际 治 理 等 泛 安 全 生 态 研 究 。 研 究 中 心 致 力 于 搭建 政 、 企 、 研 、 媒 、 用 沟 通 交 流 平 台 ， 推 动 多 元 主 体 参 与网 络 生 态 链 接 ， 共 同 打 造 网 络 安 全 新 生 态 。特别感谢：腾 讯 未 来 网 络 实 验 室 于 2017年 底 成 立 ， 是 中 国 互 联网 公 司 第 一 支 专 注 5G技 术 和 应 用 研 究 团 队 ， 目 前 已 经 建立 了 全 球 互 联 网 公 司 首 个 5G商 用 实 验 网 ， 探 索 基 于 5G的 智 能 网 联 汽 车 和 智 慧 交 通 、 云 游 戏 、 高 清 视 频 直 播 、 工业 互 联 网 等 典 型 业 务 场 景 ， 推 动 基 于 边 缘 计 算 的 车 联 网V2X架 构 建 立 。 并 积 极 参 与 5G标 准 化 工 作 ， 以 “ 应 用 驱动 5G网 络 演 进 ” ， 参 与 到 国 际 标 准 制 定 中 。腾 讯 自 动 驾 驶 业 务 中 心 于 2016年 成 立 ， 目 前 打 造 出了 集 自 动 驾 驶 研 发 ， 测 试 以 及 评 测 验 证 于 一 身 的 三 大 平 台 ：高 精 度 地 图 平 台 ， 数 据 云 平 台 ， 模 拟 仿 真 平 台 。 同 时 整 合腾 讯 在 AI、 大 数 据 、 云 计 算 、 5G、 安 全 等 多 方 面 的 技 术优 势 ， 打 造 完 整 的 自 动 驾 驶 技 术 方 案 链 条 及 包 容 、 创 新 和可 持 续 的 智 慧 城 市 解 决 方 案 。4腾 讯 车 联 致 力 于 成 为 “ 智 趣 出 行 生 活 的 创 造 者 ” 。腾 讯 车 联 TAI 汽 车 智 能 系 统 依 托 一 个 超 级 ID 账 号 、云 和 AI 两 大 基 础 技 术 ， 助 力 车 企 融 合 硬 件 、 软 件 和移 动 互 联 网 服 务 ， 共 建 完 善 的 车 载 生 态 系 统 。 在 此 基础 上 ， 提 供 在 腾 讯 汽 车 云 和 腾 讯 AI 开 放 平 台 技 术 加持 下 的 汽 车 云 闭 环 能 力 ， 助 力 车 企 构 建 自 身 的 TSP数字 化 能 力 ， 实 现 研 发 、 生 产 、 营 销 、 出 行 服 务 等 全 价值 链 的 数 字 化 、 智 能 化 。腾 行 智 库 汇 聚 了 智 慧 出 行 领 域 国 内 外 知 名 专 家学 者 ， 以 及 顶 尖 科 技 企 业 、 汽 车 企 业 、 出 行 公 司 掌 舵人 等 行 业 精 英 ， 旨 在 搭 建 智 慧 出 行 领 域 的 互 助 交 流 与价 值 分 享 平 台 ， 通 过 产 业 论 坛 、 企 业 访 问 、 学 术 研 讨 、主 题 沙 龙 等 深 度 交 流 活 动 ， 为 行 业 发 展 与 企 业 决 策 提供 有 益 参 考 和 理 性 咨 询 ， 并 促 进 资 源 对 接 ， 发 挥 腾 讯“ 数 字 化 助 手 ” 的 角 色 作 用 。编委会成员：翟 尤 黄 斐 俞 一 帆 雷 艺 学 邱 鑫 王 晰 王 莹 代 威石 竹 君 武 杨 黄 汉 川 张 文 涛 陈 亮 赵 玉 现 鹿 原 曲 慧 菁5目录 Contents一、车路协同发展现状(一 )全 球 各 国 加 快 制 定 车 路 协 同 政 策 措 施 .8(二 )车 路 协 同 面 临 的 机 遇 和 挑 战 .91.车 路 协 同 产 业 协 调 难 度 大 .92.出 行 服 务 体 验 亟 待 提 升 .93.自 动 驾 驶 商 用 需 要 更 高 效 的 测 试 .10二、做好车路协同生态连接器(一 )车 路 协 同 是 智 慧 交 通 的 核 心 .12(二 )构 建 车 路 协 同 产 业 链 新 格 局 .13(三 )打 造 统 一 信 息 内 容 分 发 平 台 .14三、构建车路协同创新生态(一 )打 造 车 路 协 同 基 础 能 力 .161.人 工 智 能 .162.云 计 算 .173.5G与 边 缘 计 算 .18(二 )提 供 车 路 协 同 平 台 服 务 .191.模 拟 仿 真 服 务 .192.高 精 地 图 服 务 .203.自 动 驾 驶 服 务 .21四、车路协同创新应用新场景(一 )“ 应 用 驱 动 网 络 ” 标 准 先 行 .24(二 )构 建 MEC开 源 平 台 合 作 共 赢 .251.实 时 路 况 更 新 .262.导 航 准 确 度 提 升 .263.辅 助 安 全 驾 驶 .27711162764.规 范 驾 驶 .27(三 )快 速 落 地 车 路 协 同 新 应 用 .271.云 端 多 源 V2X感 知 部 署 ， 打 造 安 全 出 行 解 决 方 案 . 272.5G网 络 系 统 ， 基 于 应 用 场 景 定 制 化 网 络 服 务 . 28五、打造车路协同安全保障体系(一 )全 面 扎 实 的 安 全 技 术 能 力 .30(二 )软 硬 件 一 体 化 安 全 体 系 .301.确 保 车 路 协 同 网 络 及 设 备 安 全 稳 定 .312.有 效 加 强 个 人 及 驾 乘 人 员 信 息 保 护 .313.打 造 全 球 领 先 车 辆 信 息 安 全 服 务 .32(三 )制 定 智 慧 出 行 安 全 标 准 .33六、结语354378近 年 来 ， 车 路 协 同 已 经 成 为 全 球 关 注 的 焦 点 。 各 个 国 家 通 过 战 略 、 规 划 、 标 准 等 多 个 层面 进 行 布 局 ， 积 极 抢 占 本 轮 产 业 发 展 的 制 高 点 。 美 国 、 欧 盟 、 日 本 等 国 都 制 定 了 相 应 的 规 划 ，并 提 出 了 有 针 对 性 的 发 展 路 径 。 我 国 在 “ 十 二 五 ” 期 间 启 动 了 “ 智 能 车 路 协 同 关 键 技 术 研 究 ” ，有 效 地 推 动 了 我 国 智 能 车 路 协 同 技 术 的 迅 速 发 展 ， 标 志 着 我 国 车 路 协 同 技 术 取 得 新 的 突 破 。时 至 今 日 ， 车 路 协 同 技 术 已 经 有 了 长 足 进 步 ， 随 着 5G的 到 来 ， 5G+人 工 智 能 、 5G+移 动 边缘 计 算 等 技 术 融 合 方 案 ， 将 能 够 更 好 的 感 知 环 境 的 变 化 ， 充 分 实 现 人 、 车 、 路 的 有 效 协 同 ，实 现 整 个 道 路 和 城 市 的 数 字 化 、 智 能 化 水 平 。(一) 全球各国加快制定车路协同政策措施美 国 以 企 业 为 主 体 、 政 府 搭 平 台 ， 通 过 市 场 力 量 发 展 车 路 协 同 相 关 技 术 发 展 。 2010年 提出 的 “ 智 能 交 通 战 略 研 究 计 划 ” ， 2018年 发 布 准 备 迎 接 未 来 交 通 ： 自 动 驾 驶 汽 车 3.0 ，推 动 自 动 驾 驶 技 术 与 地 面 交 通 系 统 多 种 运 输 模 式 的 安 全 融 合 。 美 国 加 州 放 开 道 路 测 试 ， 允 许开 展 试 点 项 目 逐 步 推 进 自 动 驾 驶 的 商 业 化 进 程 。欧 盟 重 视 顶 层 设 计 和 新 技 术 研 发 ， 在 关 键 领 域 通 过 大 量 资 金 引 导 产 业 发 展 。 2006年 提 出的 CVIS（ Cooperation Vehicle Infrastructure Systems） 车 路 协 同 技 术 1， 2018 年 公 布 自动 驾 驶 推 进 时 间 表 ， 各 国 大 力 推 动 道 路 测 试 ； 欧 盟 运 输 总 司 出 台 Delegated Act法 案 征 求 意见 稿 ， 意 图 在 欧 洲 推 进 合 作 式 智 能 交 通 运 输 系 统 的 部 署 。日 本 政 府 关 注 主 要 产 业 发 展 ， 大 力 推 动 新 技 术 应 用 ， 重 点 聚 焦 在 智 能 交 通 与 自 动 驾 驶 领域 。 日 本 在 2005 年 提 出 SmartWay， 2017年 6月 发 布 远 程 自 动 驾 驶 系 统 道 路 测 试 许 可 处 理基 准 ， 将 远 程 监 控 定 位 为 远 程 存 在 、 承 担 道 路 交 通 法 规 规 定 责 任 的 驾 驶 人 ， 允 许 自 动 驾 驶车 辆 在 驾 驶 位 无 人 的 状 态 下 进 行 上 路 测 试 。近 年 来 ， 我 国 在 汽 车 制 造 、 通 信 与 信 息 以 及 道 路 基 础 设 施 建 设 等 方 面 均 取 得 了 长 足 的 进步 。 2017年 国 务 院 发 布 “ 十 三 五 ” 现 代 综 合 交 通 运 输 体 系 发 展 规 划 ， 2018年 发 布 关 于加 快 推 进 新 一 代 国 家 交 通 控 制 网 和 智 慧 公 路 试 点 的 通 知 、 车 联 网 （ 智 能 网 联 汽 车 ） 直 连通 信 使 用 5905-5925MHz频 段 管 理 规 定 （ 暂 行 ） ， 规 划 20MHz带 宽 的 专 用 频 率 资 源 用 于 LTE-V2X直 连 通 信 技 术 。 根 据 国 家 发 改 委 发 布 智 能 汽 车 创 新 发 展 战 略 征 求 意 见 ， 到 2020年 智 能 汽车 新 车 占 比 达 到 50%， 大 城 市 、 高 速 公 路 的 车 用 无 线 通 信 网 络 (LTE-V2X)覆 盖 率 达 到 90%， 到2025年 ， 新 一 代 车 用 无 线 通 信 网 络 (5G-V2X)基 本 满 足 智 能 汽 车 发 展 需 要 等 相 关 要 求2。1 blog.sina/s/blog_b0e031cb0101lhwc.html2 中 国 信 息 通 信 研 究 院 车 联 网 白 皮 书 （ 2018） 9(二) 车路协同面临的机遇和挑战车 路 协 同 为 智 慧 交 通 注 入 了 新 的 活 力 ， 想 象 一 下 诸 多 科 幻 电 影 里 的 场 景 ： 人 们 随 手 召 唤一 辆 无 人 驾 驶 交 通 工 具 ， 就 可 以 在 没 有 任 何 拥 堵 的 情 况 下 抵 达 目 的 地 3。 因 此 ， 车 路 协 同 作 为一 种 新 的 智 能 技 术 解 决 方 案 ， 将 有 效 解 决 城 市 的 运 行 效 率 和 拥 堵 问 题 ， 并 为 人 车 建 立 高 效 的安 全 保 障 。一 方 面 车 路 协 同 成 为 智 慧 城 市 建 设 新 的 切 入 点 。 当 前 我 国 智 慧 城 市 建 设 步 伐 加 快 ， 随 着高 清 智 能 摄 像 头 和 城 市 物 联 网 智 能 传 感 器 的 快 速 普 及 ， 城 市 道 路 的 信 息 化 、 数 字 化 加 速 到 来 ，随 着 车 路 协 同 体 系 的 逐 步 完 善 ， 道 路 交 通 数 据 收 集 与 分 析 、 实 时 交 通 路 况 监 测 与 预 警 、 交 通信 号 配 时 调 整 与 优 化 等 方 面 的 能 力 大 幅 提 高 。 另 一 方 面 车 路 协 同 推 动 自 动 驾 驶 快 速 落 地 。 自动 驾 驶 技 术 主 要 集 中 于 计 算 机 视 觉 领 域 ， 涉 及 到 多 方 面 识 别 技 术 。 就 技 术 解 决 能 力 来 看 ， 车路 协 同 可 以 有 效 处 理 道 路 、 物 体 、 行 人 等 标 识 信 息 ， 是 无 人 驾 驶 车 辆 上 路 的 最 重 要 安 全 保 障和 不 可 或 缺 的 条 件 4。车 路 协 同 的 大 规 模 应 用 和 推 广 已 经 成 为 现 代 道 路 交 通 发 展 的 必 然 选 择 ， 虽 然 这 样 的 场 景很 美 好 ， 但 从 行 业 发 展 的 角 度 来 看 ， 目 前 车 路 协 同 还 处 于 初 级 阶 段 ， 仍 面 临 一 系 列 基 础 研 究的 问 题 需 要 解 决 。1. 车路协同产业协调难度大当 前 ， 车 辆 及 道 路 信 息 化 、 智 能 化 水 平 较 低 ， 给 车 路 协 同 带 来 较 大 挑 战 。 一 是 车 载 V2X终 端 渗 透 率 不 足 ， 当 前 车 载 V2X 终 端 处 于 发 展 初 期 ， 整 体 渗 透 率 较 低 ， 制 约 了 相 关 业 务 快 速普 及 。 路 侧 基 站 覆 盖 范 围 不 足 200米 ， 为 后 期 大 规 模 铺 设 造 成 过 高 成 本 。 二 是 当 前 我 国 道 路发 展 较 快 ， 但 属 地 化 管 理 对 信 息 整 合 提 出 较 高 要 求 ， 由 于 设 备 厂 家 不 同 ， 运 营 方 不 同 ， 导 致道 路 信 息 “ 碎 片 化 ” 严 重 ， 缺 少 统 一 的 标 准 。 三 是 道 路 信 息 分 发 缺 少 统 一 C 端 入 口 ， 路 侧 感知 能 力 难 向 C端 广 域 推 送 ， 用 户 获 得 一 致 性 的 体 验 难 度 较 大 。2.出行服务体验亟待提升随 着 信 息 技 术 的 普 及 ， 车 辆 出 行 服 务 不 断 改 善 ， 路 况 导 航 、 车 载 娱 乐 内 容 更 加 丰 富 普 及 ，但 在 车 辆 驾 驶 和 乘 客 出 行 场 景 中 ， 仍 有 需 要 提 高 的 领 域 。 一 是 当 前 车 载 导 航 路 况 信 息 主 要 依3 baijiahao.baidu/s?id=1611597163214273572&wfr=spider&for=pc4 huxiu/article/264118.html10赖 后 台 数 据 ， 只 能 支 持 分 钟 级 更 新 ， 难 以 对 路 况 做 到 实 时 导 航 ， 行 车 效 率 较 低 。 二 是 缺 少 精细 化 出 行 服 务 ， 车 辆 驾 乘 应 用 场 景 丰 富 ， 包 括 泊 车 导 航 ， 交 通 灯 提 示 ， 车 道 级 路 况 提 示 等 已经 成 为 用 户 新 的 需 求 点 。 三 是 乘 客 在 出 行 场 景 下 期 待 优 质 内 容 体 验 ， 尤 其 是 自 动 驾 驶 等 技 术的 应 用 ， 让 乘 客 逐 步 释 放 双 手 ， 对 视 频 、 游 戏 及 音 乐 等 高 质 量 内 容 体 验 需 求 不 断 攀 升 。3. 自动驾驶商用需要更高效的测试按 照 产 业 普 遍 观 点 ， 自 动 驾 驶 企 业 需 要 100亿 英 里 的 试 驾 数 据 来 优 化 其 自 动 驾 驶 系 统 ， 若要 达 到 该 测 试 里 程 数 ， 单 靠 测 试 场 所 很 难 实 现 。 Waymo作 为 全 球 领 先 的 自 动 驾 驶 公 司 ， 已 经 耗时 10年 进 行 测 试 ， 但 行 程 也 仅 为 900万 英 里 。 同 时 ， 现 有 测 试 场 容 量 有 限 ， 测 试 设 备 昂 贵 、 测试 效 率 不 高 、 技 术 迭 代 速 度 提 升 难 。 如 何 找 到 更 有 效 的 测 试 方 法 和 手 段 ， 加 速 自 动 驾 驶 测 试速 度 和 步 伐 ， 成 为 车 路 协 同 真 正 有 效 落 地 的 关 键 因 素 。面 对 车 路 协 同 遇 到 的 困 难 和 问 题 ， 腾 讯 将 基 于 长 久 的 技 术 积 累 和 研 发 ， 以 智 慧 高 速 公 路作 为 切 入 点 ， 结 合 腾 讯 高 精 地 图 导 航 、 自 动 驾 驶 服 务 以 及 云 计 算 提 供 的 应 用 场 景 和 能 力 ， 联合 产 业 链 相 关 企 业 ， 在 相 关 部 门 的 指 导 和 支 持 下 ， 共 同 推 动 我 国 车 路 协 同 标 准 建 立 和 应 用 落地 建 设 。