车路城协同体系发展模式及路径.pdf
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1、课题组课题负责人张永伟 中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长 车百智库课题组成员 张 健、程晓光、施 乾、苏兴宇、张百杰 主编单位中国电动汽车百人会中国汽车工程学会同济大学交通工程学院中国汽车工程研究院股份有限公司中信科智联科技有限公司 北京万集科技股份有限公司无锡市车城智联科技有限公司北京星云互联科技有限公司参编单位中国信息通信研究院 中移(上海)信息通信科技有限公司联通智网科技股份有限公司北京车网科技发展有限公司 上海国际汽车城(集团)有限公司 武汉新兴汽车产业发展有限公司湖南湘江智能科技创新中心有限公司 上海临港同济大学智慧科技研究院兆边科技(上海)有限公司 蘑菇车联信息科技有限公司博世智
2、能驾驶与控制事业部中国区上汽通用五菱汽车股份有限公司上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司淄博市公安局交通警察支队重庆市信息通信咨询设计院有限公司 四川中电昆辰科技有限公司上海机动车检测认证技术研究中心有限公司浙江大华技术股份有限公司参编人员(排名不分先后)苏子诚、郝若辰、龙飘飘、熊明强、杨 超、杨 帆、赵小松、华贤平、郑培余、李晓龙、杜 煜、周 浩、宾 宇、李亚超、郑一辰、王易之、张广岐、吴宇涵、刘 畅、杨 明、孙 拓、杨双健、陈奔玮、海 胜、蔡京晶、刘 杰、张芳纯、胡金玲、孙玉兰、董书霞、于中腾、邓婷婷、时 伟、赵 丽、黄 刚、汪建球、张 磊、应 策、邹惠珍、王 倩、仝 洁、李 聪、赵晓
3、宇、段成民、程军峰、辛 亮、杨海军、孙 宁、周 唯、霍俊江、贾轶春、周东奇、王 赛、姜 川、倪 鹏、董航瑞、潘晓红、吴俊贤、周云冲、王 耀、陈 力、谢国富、姚 广、高培基、谭 敏、毛荣标、杜 磊、刘 凯、周 思、蒋 丽、田汶灵、潘 涛、蔡智珍、成嘉琪、孙敬双、岳 波、张 鲁、王永峰、黄肖肖、李鹏鹏、汪世豪、朱晓章、袁韬韬、黄 伟、马凌 峰、许瑞琛、殷小明、金 府、王 栋、叶蔡龙 鸣 谢感谢清华大学姚丹亚、中国汽车工程学会公维洁、中国城市规划设计研究院赵一新、同济大学马万经、东南大学张健、电子科技大学陈虹、北京航空航天大学田大新、中国信息通信研究院葛雨明、联通智网科技股份有限公司周光涛、北京市城
4、市规划设计研究院张晓东、中信科智联科技有限公司张杰等专家在课题开题、高端研讨会及研究报告编辑中给予的指导和帮助。摘 要近几年,基于“国家车联网先导区”“智能网联示范区”“双智”等试点任务的推动,我国已经形成了较为完善的车路城协同产业体系,且已经从概念和试验阶段逐步迈入应用拓展和商业化落地的新阶段。新阶段如何推进车路城协同基础设施持续性建设与应用商业化运营是亟需解决的两大核心问题。课题组通过多方调研、咨询和讨论,系统梳理车路城协同体系组成,围绕上述两大核心问题,分析车路城协同体系各部分的现状和问题,并针对每部分提出下一步发展的实施路径及发展建议,为城市车路城协同建设、汽车产业及相关行业发展提供指
5、导。第一章对车路城协同发展的背景进行总结。第一,车路城协同关系发生重大变化,随着汽车与其他产业加速融合,车-路-城之间的协同关系由弱转强;车路城协同与单车智能互为补充,可进一步赋能交通管理和城市治理;作为车路协同的延伸和进阶,车路城协同是车路协同发展到特定阶段的必然选择。第二,车路城协同发展迎来新机遇,尤其是随着 L2 级辅助驾驶渗透率的加速提升,欧美日韩等国家加快推动智能网联基础设施部署,我国持续推进车路城协同发展的决心将更加坚定。第三,我国发展车路城协同具有独特优势,包括国家体制优势和巨大的汽车市场优势,在政策制度探索、车路城基础设施建设、车城网平台搭建、应用场景落地、商业模式创新等方面走
6、在全球前列。第二章阐述车路城协同体系组成和本报告研究范围。第一,车路城协同体系主要由技术体系和生态体系组成。技术体系包括支撑车路城协同发展的基础设施、应用、平台、政策标准四大要素及其关键技术;生态体系由政府、企业、行业机构等产业链多方构成。第二,本报告围绕车路城协同基础设施体系建设与应用体系商业化的问题,梳理二者的现状和问题,并给出发展路径和建议;平台体系、投建运模式以及政策标准体系部分的内容均围绕基础设施体系和应用体系需求和问题提出。第三章分析车路城协同基础设施体系现状并提出发展路径和建议。第一,分析通信、感知、算力、充换电、地理空间等车路城协同基础设施,以及与车路城协同关系紧密的交管设施,
7、共 6 类设施的建设、技术、应用等现状情况和不足之处。第二,针对基础设施覆盖率低、多头管理、缺乏互联互通等问题,提出采用“先广度后深度”的思路打造 1-2 个基础设施全域覆盖的城市标杆,满足智能网联汽车测试验证、商业应用探索等需求;非标杆城市按照应用需求牵引迭代建设,逐步推进基础设施全域覆盖。同时,报告结合国家战略规划以及国家政策、技术路线等,提出基础设施近期、中期及远期的建设规划。第四章分析车路城协同应用体系现状并提出发展路径和建议。第一,我国面向自动驾驶的应用进入商业化探索阶段、面向智能交通的典型应用场景逐步丰富、面向城市治理的应用正在逐步探索,但存在应用场景碎片化、应用成熟度不高、商业模
8、式不清晰、规模化应用开展受限于基础设施的覆盖度等问题。第二,结合行业发展现状,参考行业权威路线图研究成果、征集行业专家意见,绘出车路城协同应用场景发展图谱,提出智能网联应用与智能基础设施滚动式建设及“先成熟先推广”的双线并行路径,并重点分析网联协同辅助驾驶、快速路匝道协同驾驶、自主代客泊车、智慧交管、智慧公交等七类应用的下一步推进方向,为行业建设提出建议参考。第五章分析车路城协同平台体系现状并提出发展路径和建议。第一,我国车路城协同平台体系在城市落地的模式有两种:一是通过建立统一底座平台,支撑上层应用,但因应用模式缺乏,底座平台生态化建设缺失,数据活力不足;二是以项目为切口,建立满足某类或几类
9、纵向应用的平台,因建设初期缺乏统一规划,随着应用的拓展会形成多个纵向平台,造成平台孤岛,平台之间融通困难。第二,提出“底座分离、逻辑统一,小底座建立应用小闭环,大底座构建应用大生态”的可持续、可扩展的循序建设的平台体系架构,城市可根据不同需求选择不同平台规模,并可由项目级小规模平台逐步升级为区域平台甚至城市级平台。第三,提出推动跨区域平台的互通,加快市域级平台共建共用;从业务上联通车路城协同平台和智慧城市平台;厘清平台关系,统筹融通各方数据;建立数据融通机制,合理开放政府数据等平台下一步发展建议。第六章分析车路城协同政策标准体系现状并提出发展路径和建议。第一,车路城协同政策体系方面,国家顶层规
10、划以智能网联汽车为载体,分阶段推进政策法规建设,地方政策法规注重与国家法律、法规、规章相衔接,并实现创新突破,但存在政策法规不完善、行业空白边界逐渐扩大、监管政策机制缺位、有待进一步提升完善等问题,基于此,报告提出建设城市政策先行区和围绕智能网联汽车全链条健全法规体系的路径建议。第二,车路城协同标准体系方面,顶层设计层面的车路城协同标准体系框架已建成;建设层面,各标委推动车路城协同各细分领域的标准建设。报告针对目前顶层标准研究工作离散,不同城市、不同区域现有标准互联互通不充分,车路城协同测试评价标准体系尚不成熟等问题,提出加强行业协同、推进已有标准规范的互联互通、加强车城数据共享及安全技术标准
11、规范研究、持续深化基于示范应用的标准技术验证等发展建议。第七章分析车路城协同投建运模式现状并提出发展路径和建议。第一,车路城协同项目呈现参与主体多元化、运营内容多样化的特点,目前分为政府主导投建运全流程、政府投资企业负责建设与运营、政府投资建设后交由企业整体运营、特许经营模式、地方国有平台公司负责投建运五种模式,但存在基础设施收益回报模式缺乏、多头管理、设施多定位为公益性资产,且未能充分挖掘潜在商业价值等问题。第二,报告提出打造 1 个专业支撑机构+N 个主力企业的建设运营模式、推动基础设施从“公益性”资产逐渐向“经营性”资产转变、探索可持续的投建运模式和数据运营模式等具体路径和相关建议。一、
12、车路城协同发展迈入新阶段 1(一)车路城协同关系发生重大变化 3(二)车路城协同发展迎来新机遇 6(三)我国发展车路城协同具有独特优势 7二、车路城协同体系 11(一)车路城协同体系组成 13(二)本报告研究范围 16三、车路城协同基础设施体系 19(一)车路城协同基础设施现状分析 21(二)车路城协同基础设施实施路径 38(三)车路城协同基础设施发展建议 42四、车路城协同应用体系 45(一)车路城协同应用体系现状分析 47(二)车路城协同应用实施路径 50(三)车路城协同应用发展建议 60五、车路城协同平台体系 63(一)车路城协同平台体系现状分析 65(二)车路城协同发展平台体系实施路径
13、 69(三)车路城协同平台体系发展建议 74目 录六、车路城协同政策标准体系 75(一)车路城协同发展政策体系分析 77(二)车路城协同发展标准体系分析 80(三)车路城协同政策标准发展建议 91七、车路城协同投建运模式 93(一)车路城协同投建运模式现状分析 95(二)车路城协同长效模式发展路径 100(三)车路城协同投建运长效发展模式建议 104userid:532115,docid:156906,date:2024-03-22,图表 1 我国车辆的发展历程 3图表 2 我国道路的发展历程 4图表 3 我国城市的发展历程 5图表 4 车路城协同技术体系 13图表 5 车路城协同生态体系 1
14、5图表 6 车路城协同涉及的其他部门及其职责 15图表 7 不同通信方式对比汇总表 22图表 8 基于无线网络来定义时延要求 22图表 9 3GPP SA1(TS22.186)定义的自动驾驶通信要求 23图表 10“双智”试点城市通信网络覆盖范围统计 23图表 11 主要路侧感知设备汇总表 24图表 12 路侧感知设备组合基本方案 26图表 13 面向智能驾驶、城市交通精细化管理的设施性能需求 26图表 14 面向交通事件信息的设施性能需求 27图表 15 面向交通流信息的设施性能需求 27图表 16 面向特殊天气条件的设施性能需求 28图表 17 算力设施的功能及要求 30图表 18 主流图
15、商道路类型及覆盖率 32图表 19 交管设施设施类别及内容 33图表 20 交管设施布局 34图表 21 各等级交管设施汇总表 35图表 22 车路城协同应用发展图谱 51图表 23 智能网联应用与智能基础设施建设滚动式路径图 53图表 24 云控平台架构图 66图表 25 武汉城市操作系统架构图 67图表 26 广州琶洲区车城网平台架构图 67图表目录图表 27 车路城协同发展平台体系实施路径 69图表 28 车路城协同基础平台与其他平台的关系 72图表 29 智能网联汽车标准体系技术逻辑框架 80图表 30 国家智慧城市标准体系总体框架 82图表 31 智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发
16、展标准体系架构图 82图表 32 车路城协同各细分领域标准 83图表 33 我国车路城协同投建运模式 95图表 34 模式一:政府主导投建运全流程 96图表 35 模式一项目类型分析 97图表 36 模式二:政府投资,企业负责建设与运营 97图表 37 模式三:政府投资建设后交由企业整体运营 98图表 38 模式四:特许经营模式 98图表 39 各城市车路城协同投建运的平台公司 99图表 40 模式五:地方国有平台公司运营模式 99图表 41 统一的城市级车路城基础设施运营体系 102图表 42 可持续的投建运商业模式 103车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 1 1 硼娐娐娐 愾
17、撦娅爫硼娐愾愾 车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 3?殙牒娴揚烾 殙 商朝(前1600-前1046)动力:人力/畜力演变:单辕-双辕,单马-多马功能:代步、载货、礼制、战争分类:马车、牛车、驴/骡车、轿子等马车时代动力:燃油燃烧、机械驱动为主演变:机械化-电气化-机电一体化功能:载人/载货分类:燃油车、新能源车汽车时代动力:电力、软件驱动为主演变:信息化-智能化功能:智能移动终端分类:智能网联汽车、多形态无人车智能汽车时代殷墟车马坑秦朝(前221-前207)秦铜车马魏晋牛车魏晋南北朝(220-581)近现代(1840-)1956第一批解放牌货车宋朝(960-1279)人力车轿子2
18、009汽车大国启动新能源汽车推广工程智能汽车创新发展战略20202015全球最大新能源汽车市场80-90年代自行车、电车2023我国汽车出口跃居全球第一20122003私家车保有量破千万私家车兴起车路城协同体系发展模式及路径4 EV100PLUS 去去 去 去 去?演变:路-路网,更长、更细、更广功能:军事、运输、通信材质:砂石、泥土路古代道路演变:铺设路面-公路网-高速公路网功能:运输、通信、军事近现代公路演变:“聪明的路”功能:车路城协同智慧公路唐朝(618-907)汉朝(前202-220)驰道、驿道、栈道、直道径畛涂道路秦朝(前221-前207)秦直道驿站、馆舍丝绸之路驿站长安城宋朝(9
19、601279)街、市城市道路元明清(1271-1911)大路、小路、巷、坊、弄、胡同1949砂石路面197820世纪90年代国道网规划农村高速公路建设2010农村公路带动农村经济发展和消费全国村村通公路高速公路建设西周(前1046-前771)2020智能汽车创新发展战略郊、井、舍车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 5?演变:营国制-里坊制-坊巷制特点:城市规模小、功能单一、封闭性强古代城市演变:单中心-多中心-都市圈-城市群特点:城市规模大、多元、开放近现代城市演变:数字化-智慧化特点:协同、智能、数据、集约智慧城市唐朝(618-907)秦汉(前221-220)符合地形地貌促进商业
20、发展战国(前475-前221)宋朝(960-1279)坊巷制统治阶级与居民分开轴对称元明清(1271-1911)胡同、水巷、骑楼194920世纪70年代20世纪90年代周王城复原图九经九纬营国制度宗法分封燕下都城遗址市的规模和面积不断增大街道与店铺;居住与商业分离城廓相分;宫城与外城相别长安城街坊内部功能增多,街巷空间丰富单中心城市多中心城市都市圈城市群街坊式邻里单位都市圈城市群逐渐出现2011全国铁路互联网售票2015ETC全国联网智慧城市探索试点2016智慧城市概念提出智慧城市物流2008智慧城市初步探索智慧城市规范发展西周(前1046-前771)车路城协同体系发展模式及路径6 EV100
21、PLUS 封?潿 L2 L3 封2023 潿 繞 Crise Crise 繞封Crise 封?201 潿 2023 潿 封封2023 潿 10 繞封滎Saving Lives with Connectivity:A Plan to Accelerate V2X eloyent A V2X V2X 2023 潿 繞 L 2023 潿 2 繞封滎 V2X 12 繞滎 CV2X LV2X irect LV2X?201 潿车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 7?吋娴吋娴 封埐封吋娴 1 16 11 车路城协同体系发展模式及路径8 EV100PLUS?憄愾橸筛 筛奓 溤呮纸奓 筛溤呮 纸 筛
22、筛 奓 憄 溤呮 愾纸愾 筛 愾憄憄奓 奓愾奓憄愾车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 9?嫇绱叙?车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 11 2 车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 13?车路城协同技术体系基础设施体系平台体系政策标准体系应用体系车路城协同体系发展模式及路径14 EV100PLUS 筛?翶墢?筛翶墢筛翶墢翶墢劈翶墢愕呠翶墢?筛濊筛劈劈劈劈劈呠车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 15?投资建设运营感知设施通信设施算力设施充换电设施空天设施路侧设备集成公共平台建设商整车厂自动驾驶解决方案商物流应用公交应用智慧出行智慧环卫智慧交管其他应用
23、政府投资企业投资商基础设施厂商方案厂商应用商基础设施运营商平台运营商应用运营商车路城协同体系发展模式及路径16 EV100PLUS?昸峔吐娂堓橑 愾橸箤研歳 箤研箤研箤研 愾昸吐昸 愾橸歳?堓堓 歳堓 堓堓?歳车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 17?车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 19 3 告 车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 21?车路城协同体系发展模式及路径22 EV100PLUS RJ45LC-吗吗努皏欪 I2N 馯箤研愌吗憚絚 4G Uu 硵尞 箤研 V2N2VV2N2IV2N 馯 5G Uu 硵尞 箤研 吗憚絚 V2X PC5 硵尞 硵尞
24、5905-5925Mhz V2VV2IV2P 憚絚 霳 Uu 硵尞 硵尞 箤研 吗馯澺霳憚絚?澺霳馯V2X GPP 22馯 9 V2VV2P 00 2 憚絚 20 V2I 00 4 V2N 000?车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 23 10-5 99.99%5 的殙繦娆怸 3-100 99.999%53 3-100 99.999%1000 5 99.999%U5 1?95.0%5G-Uu 00 0.0%0.0%堉嬐 嬐抒 堉嬐嬐抒 G5G-0 5.9%G5G 30.1.%-G5G 300 0.%00 1.%G5G 5.1.0%-?怸车路城协同体系发展模式及路径24 EV100P
25、LUS 尉匱欃馯姿筁馯馯箤拃匱濚馯赠埒箤馯痩馯?赠埒 驘翶馯濚濚牒煊錆審箤啈狾 脧濚脧濚尉埒煣嶄脧壽驘翶馯剮 痩纡尉擌煣嶄?2000?筁睫拃匱 馯濚?20000h?筁睫 翶馯濚濚審箤 啈狾 拃纡尉埒煣嶄欃濚姿 烾 驘翶姿烯尉緌煣嶄擌?驘翶箤?20濚0?濚0h?筁睫拃匱 馯濚?0000h?筁睫 禍囵擞 驘翶馯濚啈狾 囵奃痩纡呗 驘翶剮啈狾濚呗尉埒邇钖掫煣嶄擌?呗匱 00 匱?筁睫拃匱 馯濚?濚?0000h?筁睫?匱痩纡 欃 车路城协同体系发展模式及路径EV100PLUS 25?车路城协同体系发展模式及路径26 EV100PLUS?撰謺 禍囵擞 撰 撰謺 琩鯲 禍囵擞 撰 輷 撰謺 琩鯲 禍囵擞
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