2023车路云一体化系统白皮书.pdf
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1、顾问指导组顾问指导组 李克强 中国工程院院士、清华大学教授 张进华中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长 国家智能网联汽车创新中心执行主任 郑继虎 国家智能网联汽车创新中心常务副主任 公维洁 中国智能网联汽车产业创新联盟秘书长 陈山枝 中国信息通信科技集团有限公司副总经理、总工程师 移动通信及车联网国家工程研究中心主任 侯德藻 交通运输部公路科学研究院智能交通研究中心主任 辛克铎国家智能网联汽车创新中心副主任 姚丹亚 清华大学自动化系工程研究所教授 孙棣华 重庆大学自动化学院教授 罗禹贡 清华大学车辆与运载学院研究员 参研单位参研单位 国家智能网联汽车创新中心、清华大学、云控智行科技有限公司、阿
2、里云计算有限公司、复睿智行科技(上海)有限公司、中信科智联科技有限公司、中国信息通信研究院、北京车网科技发展有限公司、先导(苏州)数字产业投资有限公司、江苏未来都市出行科技集团有限公司、宇通客车股份有限公司、西部车网(重庆)有限公司、西部科学城智能网联汽车创新中心(重庆)有限公司、清华大学苏州汽车研究院(吴江)、北京万集科技股份有限公司、中汽创智科技有限公司、国家工业信息安全发展研究中心、河北省交通规划设计研究院有限公司、重庆大学、电子科技大学、中汽院智能网联科技有限公司、国汽大有时空科技(安庆)有限公司、北京理工大学、中移(上海)信息通信科技有限公司、东风商用车有限公司、一汽解放汽车有限公司
3、、福特汽车(中国)有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、腾讯云计算(北京)有限责任公司、北京百度智行科技有限公司、北京源堡科技有限公司、北京芯盾时代科技有限公司、中寰卫星导航通信有限公司、国汽智控(北京)科技有限公司、湖南湘江智能科技创新中心有限公司、北京汽车研究总院有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、重庆交通大学、联通智网科技股份有限公司、国汽智图(北京)科技有限公司、高德软件有限公司、蘑菇车联信息科技有限公司、斯润天朗(无锡)科技有限公司、合肥斯欧互联科技股份有限公司、北京四维图新科技股份有限公司、宁波吉利汽车研究开发有限公司、中国软件评测中心(工业和信息化部软件与集成电路促进中心)、斑
4、马网络技术有限公司、北京清研宏达信息科技有限公司、招商局检测车辆技术研究院有限公司、北京赛目科技有限公司、高新兴科技集团股份有限公司、工业和信息化部电子第五研究所、浙江天行健智能科技有限公司、中国工业互联网研究院重庆分院、博泰车联网科技(上海)股份有限公司、中国移动通信集团有限公司、天翼交通科技有限公司、北京航迹科技有限公司、北京理工大学重庆创新中心、长沙行深智能科技有限公司、深圳市金溢科技股份有限公司、广州小鹏汽车科技有限公司、中国工业互联网研究院数据应用管理所、阿里巴巴(中国)有限公司、国汽朴津智能科技(安庆)有限公司、湖北汽车工业学院、华砺智行(武汉)科技有限公司、国科础石(重庆)软件有
5、限公司、福州物联网开放实验室有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、长城汽车股份有限公司、中国电动汽车百人会、招商新智科技有限公司、小米汽车科技有限公司、惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司、OpenAnolis 龙蜥社区、北京智能车联产业创新中心有限公司、中汽智联技术有限公司、北京星云互联科技有限公司、北京车百智能网联科技有限公司、东软睿驰汽车技术(上海)有限公司、北京云驰未来科技有限公司、神州数码信息服务股份有限公司、重庆迪科汽车科技集团有限公司、合肥市智能网联汽车创新中心、重庆中科汽车软件创新中心、海南热带汽车试验有限公司、北京轻舟智航科技有限公司、苏州智加科技有限公司、云车智途(重庆)
6、创新科技有限公司、广东为辰信息科技有限公司、慧之安信息技术股份有限公司、清研车联信息科技(苏州)有限公司、鄂尔多斯智能网联创新中心、沈阳华途智能网联产业技术研究院有限公司、北京擎天智卡科技有限公司、中铁建网络信息科技有限公司、武汉中海庭数据技术有限公司、合图驭星(重庆)科技有限公司、巨视慧行(武汉)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、厦门雅迅网络股份有限公司、上海帆一尚行科技有限公司、武汉安天信息技术有限责任公司 编写组成员编写组成员 杜孝平 高博麟 宣智渊 曾震宇 薛春宇 胡金玲 葛雨明 孙 宁 宋 娟 王佳利 宋 军 林 明 游绍文 褚文博 李家文 周 浩
7、杨志伟 赵 敏 罗 蕾 陈 涛 韩建新 李 颖 汪建球 申培锋 范 衡 胡坚耀 刘思杨 王 鲲 韩 冰 季文东 蒋 晟 尚 进 丛 炜 李增文 谢国富 朱 磊 于万钦 徐 强 祖 晖 钟 薇 乌尼日其其格 李晓龙 吕东昕 陈 磊 曹东璞 许 庆 崔 艳 王 宙 李海峰 秦勇波 杨 轩 郭朝斌 张磊(阿里)刘彦斌 崔岸雍 黄小光 刘 杰 房家奕 张 杰 张学艳 隋昕航 杨雅茹 余冰雁 林 琳 雷凯茹 鲍叙言 霍俊江 茅志强 张令裹 马鹏飞 李建军 张春敏 常雪阳 侯昌洪 曹晓航 方达龙 周明珂 徐海洋 钱佳楠 刘志罡 马春香 孟令钊 龚宝泉 闫 鹏 付海龙 林景栋 程森林 韩庆文 陈 虹 陈丽蓉
8、 张 强 胡孟夏 李庆建 曾 佳 张磊(中移)刘 林 李翊飞 薛云志 张云飞 彭 伟 王鹏霖 陈幼雷 胡 维 杜 旭 徐晋晖 高 欣 黄小云 姚 广 杜 磊 高培基 黄殿辉 卢忆都 王海川 王 颖 刘 玲 蔡晓禹 彭 博 赵晓宇 周光涛 高 鹏 冯 昶 范晓宇 熊丽音 苏岳龙 郭杏荣 谢 豪 谢家阳 舒光辉 王 涵 程晓茜 杨贵永 王 伟 邹博松 袁 博 黄建业 朱 疆 赵 伟 向枭笛 薛晓卿 白智敏 吴冬升 刘晓青 曾少旭 胡坚耀 李祥明 郭 刚 郑洪江 唐 焱 严茂胜 曾 锋 王文强 田希雅 赵兴华 李 青 王艳华 刘维维 崔佳玮 刘桂武 赵江涛 高立志 华 伟 张风波 王 潼 张 义 陈
9、杰浩 李昊巍 王 琳 方靖涛 霍盈盈 曾 优 陈宇峰 向郑涛 邱志军 任学锋 殷 凡 薛云志 王歆朔 夏 芹 江 萌 易 茂 段洪琳 王振华 张小斌 滕志伟 祝耀准 黄守义 覃韶辉 马 涛 王劲男 党利冈 崔 杨 孙又晗 王 旭 田力威 张永强 刘 义 史睿萌 岳 阳 张百杰 林 强 前言 本白皮书基于对近年来我国智能网联汽车产业发展进程中关键技术突破、政策及标准推进的梳理、应用示范与实践的分析与总结,以 智能汽车创新发展战略 构建跨界融合的智能汽车产业生态体系,建设国家智能汽车大数据云控基础平台,实现安全、高效、绿色、文明的智能汽车强国愿景为指引,站在人-车-路-网-云系统协同顶层设计的视角
10、,阐述了体现我国智能网联汽车产业发展中国方案思想体系的车路云一体化系统。对组成车路云一体化系统各组成部分的对象、作用及其相互关系进行了说明,重点阐述了作为车路云一体化系统各组成之间纽带与桥梁的云控基础平台的功能组成、特征、层级结构、能力体系、服务对象与内容。在对全国各地车联网先导区、测试示范区及高速公路试点等云控平台建设情况分析总结的基础上,指出了车路云一体化系统推进中面临的主要挑战,给出了我国走车路云一体化融合发展之路,加快推进智能网联汽车产业发展的建议。本白皮书将有助于统一相关认识与理念,加强车路云一体化中国方案产业生态建设,促进产业未来的规模化应用与商业化落地。目 录 目 录 1 车路云
11、一体化系统概述车路云一体化系统概述.1 1.1 概念与优势.1 1.2 智能网联汽车产业政策及发展现状.3 1.2.1 国外产业政策发展现状.3 1.2.2 国内产业政策发展现状.4 1.3 车路云一体化系统系列标准建设.8 2 车路云一体化系统组成车路云一体化系统组成.9 2.1 车辆及其他交通参与者.9 2.2 路侧基础设施.9 2.3 云控平台.9 2.3.1 云控基础平台.9 2.3.2 云控应用.15 2.4 相关支撑平台.17 2.5 通信网.18 3 云控平台建设现状与问题云控平台建设现状与问题.18 3.1 车联网先导区.19 3.2 测试示范区.20 3.3 高速公路试点.2
12、1 3.4 现状分析与问题.22 3.4.1 分层解耦不充分,阻碍系统实现跨域共用.22 3.4.2 关键技术难度大,产业化应用需大力攻关.22 3.4.3 法规配套不完善,制约技术创新规模应用.23 3.4.4 行业标准不统一,测试评价体系亟待建立.23 3.4.5 产业效益不明显,影响政府企业投资热情.23 4 车路云一体化系统发展建议车路云一体化系统发展建议.23 4.1 深化系统架构认识,推进标准规范制定.23 4.2 强化政策支持力度,聚焦关键技术突破.24 4.3 引导技术产品转化,鼓励开放示范应用.24 4.4 探索应用商业落地,加强国际交流协作.25 参考文献参考文献.26 1
13、 车路云一体化车路云一体化系统概述系统概述1.1 概念与概念与优势优势 车路云一体化系统车路云一体化系统(Vehicle-Road-Cloud Integrated System,VRCIS)是通过新一代信息与通信技术将人、车、路、云的物理空间、信息空间融合为一体,基于系统协同感知、决策与控制,实现智能网联汽车交通系统安全、节能、舒适及高效运行的信息物理系统(Cyber-Physical Systems,CPS)。车路云一体化系统也可称之为车路云一体化融合控车路云一体化融合控制系统制系统/智能网联汽车云控系统智能网联汽车云控系统,它是对已形成行业共识的智能网联汽车产业发展中国方案的简洁描述。车
14、路云一体化系统是由车辆及其他交通参与者、路侧基础设施、云控平台、相关支撑平台、通信网等部分组成的一个复杂大系统,如图 1 所示。图1 车路云一体化系统架构 车辆及其他交通参与者车辆及其他交通参与者是动态交通环境的重要组成部分,通过无线通信网络或/和利用路侧基础设施向云控基础平台提供其运行动态信息,同时网联汽车及其驾驶人可接受来自云控应用的服务。路侧基路侧基础设施础设施为云控基础平台采集来自车辆、道路以及其他交通相关系统的动态交通数据,并向车辆及交通参与者提供来自系统的交通相关信息。云控平台云控平台是产业车路云一体化发展理念在各地实践过程中进行信息化建设的系列平台的总称,包括云控基础平台和云控应
15、用。云控应用分为网联汽车赋能类、交通管理与控制类及交通数据赋能类等三大类,涵盖产业链全域应用需求,由云控基础平台基于交通相关数据的采集、存储与处理,通过数据赋能提供满足各种应用需求的分级共享基础服务。相关支撑平台相关支撑平台为云控基础平台提供其服务赋能所需的平台既有交通相关信息,保障信息共享,避免重复建设。通信网通信网为系统各组成部分之间的数据传输与信息交互提供安全、可靠与时延要求保障。车路云一体化系统将人、车、路、云等要素的交通相关信息通过云控基础平台进行融合,全方位支撑智能网联汽车产业应用需求,体现出分层解耦、跨域共用的智能网联汽车中国方案技术特征,并具有如下优势:标准化接入能力:标准化接
16、入能力:通过标准化数据接口和模型,实现网联汽车、路侧设施等终端设备以及相关支撑系统数据的顺利接入,能够充分利用既有、新建基础设施与其它相关数据,提高基础设施与数据利用率,避免公共资源浪费。共性化基础能力:共性化基础能力:车路云一体化系统以云控基础平台为纽带与桥梁,通过领域特定标准件为云控应用提供共性基础能力。由边缘云、区域云和中心云三级云平台组成的云控基础平台支撑具有不同时延、算力、区域覆盖范围等要求的云控应用。开放化共享能力:开放化共享能力:通过标准开放共享能力,开发人员可在云控基础平台基础上,面向各类不同服务对象开发云控应用,由点及面展开生态建设。集约化增效能力集约化增效能力:复用与共享现
17、有基础设施,实现不同设备之间的互联互通,打破信息孤岛所带来的壁垒,增大社会效益。模式可复制能力:模式可复制能力:根据不同区域或城市的实际情况,以需求为牵引,通过分层解耦和灵活设计,基于统一的基础能力体系部署与应用平台快速构建,产生产业应用价值。车路云一体化系统的应用实施,将消除交通管理与车辆管理之间的信息孤岛效应,提高道路基础设施利用率,增强交通管理和优化水平,提升道路通行效率,减少交通安全事故,降低能耗与污染物排放,推进我国智能汽车智能交通智慧城市融合发展新模式的应用实践。同时,车路云一体化系统的建设过程将通过促进汽车、交通、通信、云计算等多行业的跨域融合和协同发展,形成综合性高新技术产业集
18、群效应,为我国经济发展提供新的增长点,实现产业数字化转型模式的快速创新和迭代升级。1.2 智能网联汽车智能网联汽车产业政策及发展产业政策及发展现状现状 新一轮技术革命驱动汽车产业加速发展,汽车产业迎来百年巨变的时代,智能化与网联化融合的新一代汽车产业发展模式正逐步形成。为此,全球汽车产业大国争相出台相关政策,鼓励本国企业抢占智能网联汽车产业发展高地。我国在先期跟跑基础上,提出车路云一体化融合的智能网联汽车产业发展之路,已在全球形成并跑并态势在某些方向上成为了领跑者。1.2.1 国外产业政策发展现状国外产业政策发展现状 日本、美国和欧盟等国家和组织相继推出智能网联汽车相关政策,以指导网联自动驾驶
19、和智能交通产业发展。2018 年至 2022 年,日本相继发布了自动驾驶汽车安全技术指南道路交通法(修正案),持续更新发布官民 ITS 构想路线图实现自动驾驶行动方针等政策法规,列举了一系列自动驾驶汽车所应满足的安全条件,制定了 L3 级别自动驾驶的相关章程,研讨并制定了自动驾驶路线图以推动相关国际标准协调工作,探讨了L4 级自动驾驶的基础设施协同机制与商业模式等,并计划于 2025 年实现高速公路 L4 级自动驾驶等。美国相继发布了自动驾驶汽车系列政策、智能交通系统战略规划 20202025自动驾驶汽车综合计划自动驾驶乘员保护安全最终规则等政策法规,对自动驾驶范围进行了延伸,确定了自动驾驶汽
20、车研发和整合的联邦原则,描述了美国未来五年智能交通发展的重点任务和保障措施,提出了建设三类自动驾驶应用公共平台的任务,明确了实现自动驾驶系统(ADS)愿景的三个目标,完善了自动驾驶汽车制造商对全自动汽车碰撞测试的标准等。欧盟也相继发布了通往自动化出行之路:欧盟未来出行战略网联式自动驾驶技术路线图 自动驾驶汽车的豁免程序指南 关于在网联车辆和出行相关应用程序中处理个人数据的指南 可持续与智能交通战略等政策法规,提出了协调国家对自动驾驶车辆的临时安全评估,并聚焦于网联车辆和出行相关应用场景下的个人数据处理,为保护用户隐私和数据安全风险提供了参考建议,开展了自动驾驶路线图的顶层规划,提出了网联式自动
21、驾驶与 ISAD 分级,计划到2030 年大规模部署自动驾驶出行服务并普及完全自动驾驶等。在产业应用方面,国外也在推进智能网联汽车、V2X 和智能交通等领域示范应用相关的项目。美国的CARMA(Cooperative Automation Research Mobility Applications)项目、德国的 Ko-HAF(Kooperatives hochautomatisiertes Fahren)项目、欧盟的 C-ITS(Cooperative Intelligent Transport Systems)项目、大陆集团的电子地平线(e-Horizon)项目都聚焦在智能驾驶和 V2X
22、领域。英国的 i-Motors 项目不仅聚焦于以上两个应用领域,还在智能交通领域展开了积极探索。日本 DMP(Dynamic Map Platform)公司通过 SIP(战略性创新创造方案)项目聚焦于通过基础平台面向智能网联汽车提供高精度地图动态更新。从上述政策发展和产业应用现状可以看出,国外各主要经济体基于“云”的智能网联项目也在不断推进和探索,以解决多个应用领域的共性需求。1.2.2 国内产业政策发展现状国内产业政策发展现状 我国从国家战略层面到地方政策方面,全面探索智能网联汽车产业发展,鼓励和推进示范建设。智能网联汽车中国方案的核心是车路云一体化,全国各地逐步开展以云控平台为主要形式的车
23、路云一体化实践。通过实施中国方案凝聚行业共识,为指导、推动以车路云一体化为核心的智能网联汽车产业发展,国家各部委及相关行业组织先后发布了一系列政策与指南等相关文件。表 1 汇总了我国近三年发布的部分推进智能网联汽车产业发展车路云一体化相关的文件。表1 部分国内车路云一体化相关文件 日期日期政策政策主要内容主要内容2020.2 国家发展和改革委员会等 11 部委 智能汽车创新发展战略明确提出建设智能网联汽车大数据云控基础平台的建设任务。2020.5 工业和信息化部等部委国家车联网产业标准体系建设指南系列文件系列标准分为总体要求、信息通信、电子产品与服务、智能网联汽车、车辆智能管理、智能交通相关等
24、 6 个部分,明确了车路协同管控与服务等领域标准化工作。2020.8 交通运输部关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见明确提出推进车路协同等设施建设,丰富车路协同应用场景,建设智慧路网云控平台。2020.10 国务院办公厅新能源汽车产业发展规划(20212035 年)部署了提高技术创新能力、构建新型产业生态、推动产业融合发展、完善基础设施体系和深化开放合作 5 项战略任务。2020.12 交通运输部交通运输部关于促进道路交通自动驾驶技术发展和应用的指导意见是交通运输部首个关于促进自动驾驶发展的指导意见,按照“鼓励创新、多元发展、试点先行、确保安全”的原则,坚持问题导向,提出了四个方面、
25、十二项具体任务。2021.4 住房和城乡建设部和工业和信息化部关于组织开展智慧城市基础设施与智能 网联汽车协同发展试点工作的通知推动云控基础平台、基础地图等技术的研究,加快规模化商用进程。发布关于确定智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展第一批试点城市的通知,公布首批 6 个试点城市;同年 12 月,发布关于确定智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展第二批试点城市的通知,新增 10 个试点城市。2021.5 国家发展和改革委员会等 4 部委全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案鼓励城区内数据中心作为算力“边缘”端,优先满足如车联网、联网无人机、智慧交通等实时性要求高的业务需求。202
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