车路协同自动驾驶交通系统发展白皮书.pdf
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1苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书苏州高铁新城管理委员会清华大学苏州汽车研究院先导(苏州)数字产业投资有限公司2022年11月3苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书近年来,随着新一代互联网+、大数据、云计算、人工智能等先进技术的渗透应用,车路协同系统已逐步上升至国家战略。目前,新基建与“双碳”目标赋予车路协同新动能,新一代车路协同自动驾驶交通系统将推进智慧城市基础设施数字化、智能化、网联化发展,强调“人、车、路、网、云”协同,解决单车智能瓶颈问题,推动协同式自动驾驶、车联网等技术落地应用,支撑智能交通与智慧城市高质量建设与发展,真正满足城市交通出行智能化、交通管控全局化、信息服务泛在化等需求。把握时代脉搏,紧跟社会发展步伐,江苏省以创建全国首个车联网先导区为契机,在部分地区积极推动车联网基础设施全覆盖、自动驾驶应用示范率先落地。苏州高铁新城作为长三角乃至全国自动驾驶应用示范的先行先试区域,在车载计算芯片、自动驾驶软硬件集成、安全测试认证、车路协同设施设备等方面已初步完成产业链布局,集聚智能网联汽车企业超百家,其中独角兽1家,潜在独角兽3家,覆盖30余个细分领域,拥有国内首个自动驾驶生态运营联盟-鳌头联盟(Auto-union),产业集群凸显,基础设施领先,应用场景丰富。2017年8月由清华大学苏州汽车研究院自主研发纯车端感知的自动驾驶中巴车在高铁新城成功完成5公里开放道路测试,时速达50km/h,是苏州首个开放道路自动驾驶中巴测试项目;2019年10月苏州高铁新城启动建设5G网络全覆盖,积极推动C-V2X设施设备和5G的协同部署,建成总长超63公里的智能网联汽车公共测试道路,公开道路无人公交线路总长15.3公里,位居全国第一;2022年8月,首个具有中国特色的纯路端感知“轻车熟路”车路协同自动驾驶系统在高铁新城上线,车路协同自动驾驶第一次从理论走向实践,从试验场走向城市公开道路规模化部署,助力高级别自动驾驶降本增效。4苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书苏州高铁新城先行先试勇于突破,从单车智能到车路协同自动驾驶,从缺乏专用的大型自动驾驶测试场到建设完成几十公里5G全覆盖的城市开放道路测试,从不允许无人车上路行驶测试到苏州市首批测试牌照发放、到开启国内路程最长的无人公交试乘体验、再到省内率先发布无人移动送餐车示范应用场景,逐步完成高铁新城车路协同自动驾驶示范应用的使命,助力提升自动驾驶产业在长三角乃至全国的集聚度和辐射度。目前,高铁新城以“数字之城、网联之城、品质之城”建设为发力点,重在打造新一代车路协同自动驾驶交通系统,助力自动驾驶大规模商业化普及应用,协同推进苏州“双智城市”创建工作,提升人们出行体验感与幸福感。新一代车路协同自动驾驶交通系统推动全方位的产业变革,从“政策监管”转向“市场需求”驱动,可突破单车智能无法解决的长尾问题,有效提升城市交通安全与效率,但目前尚未形成完善的产业生态体系,“项目制”运营模式导致资源浪费,且数据割据难以形成协同效应,制约着车路协同自动驾驶的深入推进。商业模式和应用仍在探索,相关道路交通法规和标准体系仍需完善,为避免产业链体系出现“新泡沫”,充分发挥车路协同“1+12”的综合效益,亟需从城市交通管理的角度去完善顶层设计,实现标准统一,打造城市级开放平台,突破阻碍车路协同自动驾驶产业发展的技术边界、管理边界和商业边界,推动产业形成涵盖测试、应用、运营的互融共生、分工合作、利益共享新生态体系,将自动驾驶更安全稳定地融入城市级智能交通,持续提升城市管控智能化和惠民服务水平。有鉴于此,通过多方调研、咨询、讨论,本白皮书立足苏州高铁新城“枢纽中心”区位优势,从高铁新城车路协同自动驾驶发展的基础与背景出发,结合车路协同系统当前背景厘清了新一代车路云协同体系架构;系统梳理了国内外车路协同发展态势及面临的瓶颈问题;从功能实现、产业生态、数据体系及发展定位等方面对苏州高铁新城车路协同自动驾驶交通系统一期、二期建设示范进行了评估,并明确给出了未来三期、四期建设规划与部署建议;在此基础上,面向“双智城市”创建、盈利模式构建和投资资金解决,提出了苏州高铁新城拟构建的车路协同自动驾驶交通系统产业目录、标准化工作及组织框架建议,相关内容可为“双智城市“创建、城市智慧道路部署、运营商服务管理以及政府决策智库等提供参考和依据。5苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书1.1 新一代车路协同系统基本架构1.2 新一代车路协同产业生态体系2.1 国外车路协同现状及发展态势2.2 国内车路协同现状及发展态势2.3 江苏省车路协同现状及发展态势2.4 车路协同发展态势对比及总结3.1 苏州高铁新城智能网联汽车 道路测试示范区3.2 示范区功能和发展建设3.3 部署与示范特点3.4 苏州高铁新城车路云产业生态3.5 车路云数据体系3.6 苏州高铁新城车路协同产业评估1.3 苏州高铁新城车路协同 发展愿景4.1 发展成效4.3 发展建议4.2 发展问题6苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书车路协同第一章 7苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书随着新一代无线通信、互联网+、大数据、云计算等先进技术的快速发展,车路协同系统建设已经上升至国家战略,也得到各地各级政府的大力支持。目前,“双碳”目标驱动下的新基建也激发了车路协同系统新动能,车路协同已成为智能交通、智慧城市规划的重要组成部分,并在政府的引导与支持下有序、高效推进。根据新能源汽车产业发展规划(20212035年),中国将重点推动智能化道路的升级改造,加快新型基础设施建设,鼓励引导车载无线通信终端的装配,推动数字系统改造和云上平台,打造车路协同核心竞争力与新型产业生态。车路协同新产业链条长、参与者类型多、跨界跨域融合特征突出,将催生车路协同新产业链条长、参与者类型多、跨界跨域融合特征突出,将催生新的协同架构及监管体系新的协同架构及监管体系。传统的车路协同系统建设已成业内共识,涉及车、路、V2X通信三个维度,主要强调车与路侧设备之间的协同,实现了局部感知,但是单车智能化水平较低,V2X通信模式单一,应用场景与服务能力均受限,无法完全支撑未来数字化城市建设与发展,无法真正满足城市交通出行智能化、交通管控全局化、信息服务泛在化等需求。根据中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要、交通强国建设纲要、国家综合立体交通网规划纲要,我国交通运输行业进入完善设施网络、精准补齐短板的关键期,要将满足人民对美好生活的向往、促进共同富裕作为着力点,转变发展路径,促进建管养运并重、设施服务均衡协同、交通运输与经济社会发展深度融合,以全方位转型推动交通运输高质量发展。在国家主导的基于公众移动网络的蜂窝车联网(Cellular Vehicle-to-everything,C-V2X)技术驱动下,新一代车路云系统通过人-车-路-网-云,实现交通参与者(车辆、行人)、道路、C-V2X网络与云平台的全信息融合智能决策与协同控制,从单要素智能化转向多要素协同,重在应用与安全,大大提升城市交通系统全局协同安全与效率、低碳最优化。现阶段,江苏省以创建全国首个车联网先导区为契机,在部分地区积极推进车路协同基础设施全覆盖,带动一批智能网联汽车示范应用场景率先落地。苏州苏州高高8苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书高铁新城作为长三角乃至全国自动驾驶应用示范的先行先试区域,在车载计算高铁新城作为长三角乃至全国自动驾驶应用示范的先行先试区域,在车载计算芯片、自动驾驶软硬件集成、安全测试认证、车联网设施设备等方面已初步完芯片、自动驾驶软硬件集成、安全测试认证、车联网设施设备等方面已初步完成产业链布局成产业链布局。2017年8月由清华大学苏州汽车研究院自主研发的纯车端感知的自动驾驶中巴车在高铁新城成功完成5公里开放道路测试,时速达50km/h,在自动驾驶控制器、自主转向和制动执行机构等方面打破国外技术垄断。2019年10月苏州高铁新城启动建设5G网络全覆盖,积极推动C-V2X设施设备和5G的协同部署,建成总长超63公里的智能网联汽车公共测试道路,公开道路无人公交线路总长15.3公里,位居全国第一。2022年8月,首个具有中国特色的纯路端感知“轻车熟路”车路协同自动驾驶系统在高铁新城上线,车路协同自动驾驶第一次从理论走向实践,从试验场走向城市公开道路规模化部署,助力高级别自动驾驶降本增效。目前,苏州高铁新城以“数字之城、网联之城、品质之城”建设为发力点,重在打重在打造新一代车路云协同系统,助力自动驾驶大规模商业化普及应用造新一代车路云协同系统,助力自动驾驶大规模商业化普及应用,协同推进苏州“双智城市”创建工作,提升人们出行获得感、体验感与幸福感。9苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书端端是指交通实际参与者,包括具有网联通信功能的车端On Board Unit(OBU)、路端Road Side Unit(RSU)、用户移动终端等,具备感知功能的摄像头、雷达等,以及路侧交通设备如信号灯、电子站牌、可变信息标志等。网网是指实现交通实际参与者互联互通的网络,包括5G/6G、C-V2X等,支撑路网交通全信息高速率、低时延的实时交互,并根据不同用户需求灵活地协同配合,确保全网安全可靠地通信。新一代车路协同系统通过“端”、“网”、“云”、“用”多层架构实现车路全信息环境感知、数据实时交互与融合、协同决策与控制,从而提供安全、高效、便捷的智能交通管控与智慧城市信息服务,真正服务于民,如图1-1所示。图1-1 新一代车路协同系统基本架构10苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书云云是指实现海量数据融合、处理分析、决策管理功能的平台,根据不同用户业务需求可部署在边缘侧或中心云,核心功能包括C-V2X信息服务、车路协同决策、海量数据获取推送等,并与外部交通数据平台互联互通,涉及智能交通大数据平台、智慧城市数字监控平台、车企联网联控平台等。面向V2X信息海量连接、超低时延、高可靠计算与传输需求,具体部署采用分级云控技术,提供不同服务能力:1)边缘云:具备车端实时接入、路端传感数据融合处理与分析等功能,支持边缘节点间低延迟、高可靠数据同步、计算协同等能力,可提升车路信息共享与实时响应;支持智能网联汽车远程驾驶、辅助驾驶和安全预警等应用服务。2)区域云:具备区域内各终端数据接入、海量车路数据汇聚、分析等功能,为第三方应用厂商提供应用托管;支持智能网联汽车编队协同运行、路径引导和路端基础设施远程管控、多交叉口协同联动等广域范围智能交通类应用。3)中心云:具备全局管理、超密集数据计算与分析、跨区域业务和数据调度、安全管控等能力,主要面向政府与行业管理部门;支持全域道路交通态势感知、预测与调控、多模式交通信息智能共享服务等全局范围实时与非实时的智慧城市类应用。应用应用是指对车端、路端、用户(客户)端进行全域协同管控,为智能交通系统中的实际参与者提供智能化、网联化、低碳化信息服务,主要包括政府管理类应用、智能交通和智慧城市管理类应用、标准统筹与准入机制类应用、车企智能化应用以及行业服务类应用等。安全安全是指端、网、云一体化、协同化安全,主要包括功能安全、预期功能安全和信息安全,涉及云安全防护、终端身份认证、云运维管理等,实现对车路大数据、交通参与者信息、智能通讯设备等的安全保护,确保新型车路云融合架构下的安全升级以及系统可靠性、稳定性和保密性。11苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书新一代车路云产业生态体系以智能化、网联化、低碳化为典型特征,涵盖了示范应用网联化智能运载工具和数字化智能道路基础设施,以数据流程整合为核心,适应不同应用场景,以移动互联、大数据、云计算、人工智能等技术为支撑,构建实时感知、瞬时响应、智能决策、协同控制的新型体系框架。在保障自动驾驶安全运行和快速规模商业化落地的同时,旨在打造全局动态的交通管控系统和城市泛在化信息服务,为智能交通和智慧城市建设提供高可靠、低延时多维数据,带来更多智能惠民应用。图1-2 新一代车路协同产业生态 如图1-2所示,新一代车路协同系统产业生态丰富且复杂,包括政府机构、行业监管机构、产业上游通信芯片和模组提供商、产业中游终端设备供应商(车端硬件、路端硬件、整车制造)、产业下游运营服务商(云平台运营、边缘计算、安全认证等)等,全面支撑车路协同系统迭代升级、规模化测试认证和商业化应用落地,大大推动跨领域、跨行业、跨部门在技术、业务、模式、标准等方面的创新与融合。新一代车路协同系统面临不同领域、不同行业、不同部门海量数据的接入和服务请求,技术标准和安全体系建设是重中之重。12苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书苏州高铁新城先行先试勇于突破,从单车智能到车路协同自动驾驶,逐步完成高铁新城车路协同自动驾驶示范应用的使命,助力自动驾驶产业集聚,持续提升自动驾驶产业在长三角乃至全国的集聚度和辐射度,助推高铁新城智慧城市助推高铁新城智慧城市繁荣发展繁荣发展。考虑车路协同当下发展的基础与背景,可以看出车路协同系统的产业生态具有参与者类型众多、体量庞大、产业链较长等诸多特点,围绕苏州高铁新城自动驾驶汽车产业链特点,亟需在总结前期发展建设经验成果上进一步顶尖设计一套车路协同自动驾驶交通系统,统筹车、路、云、网各类资源进行顶尖设计一套车路协同自动驾驶交通系统,统筹车、路、云、网各类资源进行融合实验探索,从而以城市顶层视角处理交通问题,将自动驾驶技术安全稳定融合实验探索,从而以城市顶层视角处理交通问题,将自动驾驶技术安全稳定地融入城市级智慧交通,地融入城市级智慧交通,推进城市推进城市“无人化作业无人化作业”,持续提升城市交通的智能化、持续提升城市交通的智能化、网联化、低碳化,有效提高社会生产力,增强人们出行体验。网联化、低碳化,有效提高社会生产力,增强人们出行体验。顶尖设计发展方案是一个随技术和产业发展不断完善和调整的过程,形成可持续的讨论和更新完善的工作机制,围绕本白皮书的研究内容,苏州高铁新城车路协同自动驾驶交通系统发展有如下愿景:重点服务苏州高铁新城及长三角区域智能网联汽车产业与智慧城市发展升级,重点服务苏州高铁新城及长三角区域智能网联汽车产业与智慧城市发展升级,指导车路协同自动驾驶交通系统发展建设指导车路协同自动驾驶交通系统发展建设从建设运行、示范体验两大维度进行评估,明确车路云产业生态的主要参与者及其作用,通过车路云数据体系及应用场景明确产业各方之间的协作方式,为自动驾驶技术突破以及示范部署提供指导,引导苏州高铁新城区域内整车和零部件企业对产品进行优化升级,打造江苏省智能网联汽车科技创新高地。支撑第三方检测机构开展车路协同自动驾驶交通系统测试评价,丰富苏州高支撑第三方检测机构开展车路协同自动驾驶交通系统测试评价,丰富苏州高铁新城区域内驾驶测评场景库,加速路测进程与市场推广铁新城区域内驾驶测评场景库,加速路测进程与市场推广测评机构可根据其需求,抽取关键场景及元素,构建测评场景用例库。服务出行人用车,服务城市交通,提供可信赖、有参考价值的车路协同系统评价结果,加快车路协同的推广应用。重点指导市场区分不同等级车路协同自动驾驶的综合能力,提升出行人对于自动驾驶汽车与智慧城市的客观认知,加快提升区域内量产自动驾驶汽车的市场体验。13苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书坚持单车智能与车路协同自动驾驶坚持单车智能与车路协同自动驾驶融合发展路径,加大车路协同基础设备投融合发展路径,加大车路协同基础设备投入,聚焦个人出行与智慧物流自动驾驶,实现有效商业运营模式,推进苏州入,聚焦个人出行与智慧物流自动驾驶,实现有效商业运营模式,推进苏州“双双智城市智城市”创建创建以苏州高铁新城区域内示范应用为牵引,加快自动驾驶两大技术路径研发攻关和产业创新要素集聚,加大车路协同基础设备持续投入,有序推进车路协同基础设施测试覆盖,探索有效商业化落地模式,实现全域自动驾驶出租出行、公交出行、智慧公交、自动代客泊车等商业化运营。持续完善车路协同自动驾驶发展业态,在苏州市范围内智能车路协同核心区域开展多点多模式的自动驾驶先导试点应用,构建特色自动驾驶示范区,争创智慧城市基础设施与自动驾驶汽车协同发展试点城市,不断推动“以人为中心”的双智城市创建,助力实现“人享其行、物畅其流”,让人民出行更有幸福感。14苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书车路协同第二章 15苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书国情不同,世界各国对于车路协同发展路径不同,但各国均结合各自国情、核心技术能力、相关产业发展概况,整合各自战略优势,在车路协同、自动驾驶领域蓄势待发,并在政策法规、技术研发、示范应用等方面给予了高度支持。美国:在保持单车自动驾驶领先优势基础上,开始重视车路协同美国:在保持单车自动驾驶领先优势基础上,开始重视车路协同美国车联网(V2X)产业发展和自动驾驶产业发展息息相关,为保持自动驾驶的全球领先地位,美国将网联自动驾驶(CAV)作为自动驾驶领域重点打造的核心之一。在政策推动、标准制定和频谱确定背景下,美国正以高速公路为载体开展新一代车路协同系统建设探索,美国联邦公路管理局(FHWA)启动面向移动应用的协同自动驾驶研究(CARMA)项目,旨在为网联式自动驾驶研究和设计提供通用开放的架构平台,以企业为主体,以支持协同驾驶自动化(CDA)的研究和开发;2018年开启CARMA 3阶段,美国交通部开展多种模式的合作关系,主要与美国联邦高速公路管理局、美国联邦汽车运输安全管理局、智能交通系统联合规划办公室以及Volpe国家运输系统中心合作,完成协作式自动驾驶、交通管理、标准、合作、公共安全、货运以及数据等工作。2019年,美国通信委员会(FCC)为C-V2X分配了5.905-5.925GHz专用频谱,并把5.895-5.905GHz频段的10MHz从DSRC转给C-V2X。同年,由DOT主导的美国国家ITS参考架构(The National ITS Reference Architecture)ARC-IT已经演进到了9.0版本,考虑了车路协同自动驾驶,提供了政府间合作的框架,重点是在安全、出行、网络安全、基础设施和联网方面的投资,在26个州展开试点示范,覆盖超过美国50%的州,总共大约18000套车载终端OBU(包括前装设备和后装设备)。2021年1月11日,美国交通运输部发布了一份美国交通部自动驾驶汽车综合计划Automated Vehicles Comprehensive Plan,制定了美国交通部的多式联运战略,通过提供现实例子来应对现代交通系统的挑战,以及分析业务管理部门是如何通力合作应对新兴技术的应用。但从目前美国车联网(V2X)16苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书产业情况来看仍存在很多不足:缺乏政策持续强力推进、试点示范规模不足、产业链协同欠缺、应用场景和商业模式探索深度不够等。欧洲:采用欧洲:采用“欧盟欧盟-国家层面国家层面”两级管理,重视智能化与网联化协同发展两级管理,重视智能化与网联化协同发展欧洲重视顶层设计与新技术研发,政府及产业界重在加强跨国家和地区的自动驾驶联合示范,探索道路智能化发展,实现汽车与交通系统的齐头并进,高度重视单车智能与车路协同自动驾驶协同发展。欧盟道路运输研究咨询委员会(ERTRAC)在2019年发布了Connected Automated Driving Roadmap,提出的目标是:2020年通过云计算、IoT、大数据和V2X推动网联自动驾驶发展;2022年网联自动驾驶实现与大数据可信平台开放数据交互;2025年下一代V2X提升L4自动驾驶能力。为推进车路协同落地,欧洲ERTRAC已经明确提出基于数字化基础设施支撑的网联协同式自动驾驶ISAD(Infrastructure Support levels for Automated Driving),如表2-1所示;同时欧盟也启动了大量的示范验证项目,包括Horizon 2020计划、eSafety计划等,eSafety计划包括PReVENT、I-way(Intelligent cooperative system in cars for road)、Car2car等若干子项目。欧盟正在奥地利和西班牙组织开展INFRAMIX示范项目,来验证ISAD中数字化基础设施对未来网联式自动驾驶车辆的支撑能力,以支持自动驾驶汽车与传统汽车混流行驶的发展阶段。表2-1 欧洲道路基础设施分级ISAD17苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书日本:政府日本:政府-企业企业-市民共建共治共享,以技术赋能车路协同产业发展市民共建共治共享,以技术赋能车路协同产业发展目前,日本社会高度老龄化、信息化发展趋势日益凸显,人们对交通出行的需求更加多样化和复杂化,因此,日本从顶层机构层面开始统筹布局,构建ITS战略组织机构,在2014-2018年期间,政府就以公私合作的方式推动跨部门创新促进战略计划(SIP)“车路协同系统”;2016年至今,先后发布车路协同汽车道路测试指南、车路协同汽车安全技术指南等政策,开展车路协同道路测试工作,大幅提升道路交通管控和服务能力;2018年,政府开始在新成立的SIP二期“车路协同系统和服务拓展”下进行研发和示范试验等工作;2019年,发布了ITS HANDBOOK 2019,主要体现在三个方面:1)实现政府和官方共同建设日本ITS框架,通过打造政府-企业-市民共建共治共享的合作模式实现制度创新,积极培育开放聚合的智能交通生态圈,共同推进产业发展;2)更加注重推进车路协同、MaaS等新的移动出行信息服务,以提高现有公共交通的便利性、保障公众舒适出行,从整体上提升道路交通安全和效率;3)更加重视以技术赋能产业发展,推动车路协同、自动驾驶、ETC2.0等前沿技术研发和应用示范,促进国际标准制定和车联网等产业发展;2020年,日本政府在SIP-adus的规划中进一步提出将基于车路协同的自动驾驶技术作为新阶段的研究重点,加快探索自动驾驶汽车协同决策技术,力图从多角度全面覆盖基于车路协同的自动驾驶技术内容,主要包括区域实现、服务与商业应用、动态3D地图、网联技术、安全保障与信息安全等。国外车路协同发展现状总结国外车路协同发展现状总结美国在人工智能、集成电路、高端芯片等方面处于全球领先的优势,但在通信行业尤其5G领域落后于中国发展,且道路基础设施的投资一般由市场主导而非政府主导,所以导致美国的车路协同系统发展缓慢。欧洲采用“欧盟-国家层面”两级管理车路协同式自动驾驶汽车产业发展,既关注顶层设计,致力于构建欧盟自动驾驶法律和政策框架;又聚焦落地法案,积极推动自动驾驶汽车上路测试,从道路安全、车辆安全、网络安全等角度出发完善测试要求,保障测试安全。日本整体上采取自下而上、单点功能突破、系统整合的模式,从各个系统之间的整合到车联网和车路协同技术的应用,向实现舒适移动的社会发展。18苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书综上,虽然国外一些发达国家在政策法规、技术标准、测试方法和落地应用商综上,虽然国外一些发达国家在政策法规、技术标准、测试方法和落地应用商业模式等方面各有千秋,但发展车路协同的基本目标保持一致,均希望通过自业模式等方面各有千秋,但发展车路协同的基本目标保持一致,均希望通过自动驾驶车辆与道路基础设施的协同开发来改善城市交通状况,推动车路协同自动驾驶车辆与道路基础设施的协同开发来改善城市交通状况,推动车路协同自动驾驶交通系统产业发展。动驾驶交通系统产业发展。在交通强国发展战略、新基建等政策支持下,我国已构建具有中国特色的车路云一体化协同控制系统,如图2-1所示,它是以云控基础平台为核心,利用新一代信息与通信技术,将人、车、路、云的物理层、信息层、应用层连为一体,进行融合感知、决策与控制,可实现车辆行驶和城市交通运行安全、效率等性能综合提升的一种信息物理系统,简称为“云控系统”。图2-1 车路云一体化协同控制系统19苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书2022年3月1日,推荐性国家标准汽车驾驶自动化分级(GB/T 40429-2021)开始实施。根据报批稿编制说明,为保证国际协调性,该标准参考SAE J3016的L0-L5级的分级框架,并结合中国当前实际情况进行调整,提出了适合中国自动驾驶发展的分级标准,明确了系统和人在驾驶中的角色分配,统一相关行业认识,减少沟通分歧,为后续自动驾驶功能相关标准制定奠定基础,为相关行业政策和管理提供基础支撑。在此标准制定过程中,中国公路学会、中国智能交通产业联盟先后对智能网联道路系统、车路协同自动驾驶交通系统、智慧高速公路开展了定义及分级工作,进而提出了面向车路协同自动驾驶的道路智能化技术分级,如表2-2所示。表2-2 使能自动驾驶的道路智能化技术分级道路智能等级道路智能等级等级等级名称名称道路道路+云的能力云的能力与车路协同自动驾驶与车路协同自动驾驶发展阶段对应情况发展阶段对应情况可配套实现可配套实现L4L4闭环的车辆要闭环的车辆要求求道路附属设施地图协同感知定位能力网络通信能力协同决策控制能力功能安全与SOTIF体系C0C0无无无无无无无无无C1C1较低智能化基础交通安全设施基础交通管理设施导航 SD 地图无3G、4G 蜂窝通信DSRC 直连通信无无L5限定环境下的L4C2C2初级智能化C1 所有设施直连通信设施导航 SD 地图(车道级)无4G蜂窝通信DSRC、LTE PC5 直连通信无阶段1:信息交互协同C3C3部分智能化C2 所有设施感知设施(单一传感器)辅助定位设施、计算设施等机非人环境感知识别米级定位4G、5G 蜂窝通信DSRC、LTE PC5 直连通信全链路 500ms 端到端较低延迟无可选阶段2.1:初级协同感知C4C4高度智能化C3 所有设施高精度融合感知定位设施高精度辅助定位设施MEC、区域级云控平台HD 地图(静态+动态)全量交通要素实时感知多特征精准识别分米级定位5G Uu 蜂窝通信LTE-V2X、NR-V2X 直连通信全链路200ms较低延迟有(限定场景)必须满足阶段2.2:高级协同感知阶段3.1:有条件协同决策控制L2L3L4L5C5C5完全智能化C4 所有设施连续部署跨域协同 MEC全时空全量感知厘米级定位支持 5G、NR-V2X、6G等全链路 100ms 端到端所有环境阶段3.2:完全协同决策控制20苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书目前,全国27个省(市)出台智能网联汽车道路测试管理细则,近20家智能网联汽车测试示范区和16个“双智”试点城市,发放800余张测试牌照,道路测试总里程超过1000万公里,3500多公里的道路实现智能化改造升级,组装了4000多台路侧联网设备,搭载联网终端车辆超过500万辆;并已批复建设江苏无锡、天津西青、湖南长沙和重庆两江四个国家级车联网先导区,基本覆盖全部的一线和中东部二线城市,国内智能网联汽车测试示范区分布图,如图2-2所示。图2-2 国内智能网联汽车测试示范区分布图北京车路协同自动驾驶示范区北京车路协同自动驾驶示范区北京经济开发区自2020年9月启动北京市高级别自动驾驶示范区以来,深度践行车路云一体化技术路线,引领自动驾驶道路测试与模式创新,着力打造全球智能网联汽车科技创新高地。示范区采用“底层打通、全网融合、多方投入、共同使用”的原则,通过不断修正完善建设方式和内容,逐步识别出车路云之间的最佳配置关系,按照1.0阶段(试验环境搭建)、2.0阶段(小规模部署)、3.0阶段(规模部署和场景拓展)、4.0阶段(推广和场景优化)的步骤层层推进,形成成熟模式后将逐步向北京市其他区域复制推广。目前,示范区3.0阶段建设即将开启,将结合双智城市建设构建规范的道路交通环境,助力自动驾驶安全高效运营,推动智慧城市基础设施与自动驾驶汽车行业的高度协同发展。21苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书示范特点:通过“车、路、云、网、图”五位一体的建设,深度实践车路云一体化的建设路线,创新国内首个“多杆合一、多感合一、多箱合一”的智能网联标准化路口建设方案,持续推进车路协同的落地应用,加快实现L4及以上高级别自动驾驶的规模化运行,实现一系列商业化落地和一批中间产品推广应用。如图2-3所示为北京市高级别示范区车-路-云-网-图-安全标准体系架构图。图2-3 北京市高级别示范区车-路-云-网-图-安全标准体系架构图 长沙城市级智能网联示范区长沙城市级智能网联示范区湖南湘江新区作为长沙智能网联试点的核心区域,打造了“封闭+城市+高速”的测试场景体系,并同步启动云控基础平台的建设。同时,湘江新区拥有国内最早开放量产L4级别的Robotaxi(自动驾驶出租车)约车试乘地区,并率先开通智能网联公交运行路线。同时以重点营运车辆的车载数字化终端系统改造为核心,快速构建起一条从人工智能计算到整车及汽车零部件、无人驾驶车辆等的完整产业链,已在智慧公交示范运营、Robotaxi共享出行等众多应用场景中惠及于民。目前长沙示范区累计服务51家企业,开展4500余场次测试,测试里程累计达二十余万公里,测试对象覆盖多种类型的车辆,包括乘用车、商用车、物流车、环卫工程车等。先后吸引了百度、华为、腾讯、京东、博世、大陆、舍弗勒等70多家国内外行业优势企业,中车时代、地平线等12家科研院所,拥有国家级试22苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书实验室2家、省级重点实验室11家、省级技术研究中心11家。快速构建起一条从人工智能计算到整车及汽车零部件、无人驾驶车辆等的完整产业链。示范特点:聚焦长沙市的重点车辆通行,以重点营运车辆的车载数字化终端系统改造为核心,构建“车-路-云-网-图”系统协同的城市级智能网联汽车示范应用体系,已在智慧公交示范运营、Robotaxi共享出行等众多应用场景中惠及于民。智能网联公交可根据路口交通情况切换红绿灯,车辆行程时间平均缩短约13.3%,行程速度平均提升约15.4%。基于测试区和开放道路实际大数据打造的智能网联云平台,将助力长沙市2000多辆公交车实现智能化,并实现政府监管。在疫情期间,湘江新区应用“V2X抗疫消息”场景,通过智能网联云平台,将区域管控信息实时传播给车主。汽车在驶近疫情封控区、管控区和防范区域时,会收到“前方为疫情封控区(管控区、防范区),请注意及时绕行”的提醒信息,助力疫情防控。C-V2X“C-V2X“四跨四跨”互联互通测试及应用示范互联互通测试及应用示范近几年,IMT-2020(5G)推进组、C-V2X工作组等行业组织持续组织C-V2X“四跨”互联互通应用实践活动,加快验证中国C-V2X全协议栈标准的有效性,促进C-V2X产业各环节协同研发和测试,为推动国内C-V2X大规模应用部署和产业生态体系构建奠定基础。C-V2X“四跨”互联互通测试及应用示范,即“跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”,是国内规模最大的车路协同规模化应用实践活动,通过真实场景测试验证各类车路协同应用。C-V2X“四跨”打通了整车、芯片和模组、车载OBU终端、CA平台和安全企业、高精度地图、高精度定位以及加密企业,C-V2X产业链不断扩大,在产业链方面形成闭环,使得车路协同系统规模化部署更进一步。23苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书2018年起连续举办的“三跨”、“四跨”等C-V2X互联互通应用实践活动见表2-3,目前该项活动已连续举办5年。从2018年的“三跨”、2019年的“四跨”、2020年的“新四跨”到2021年的沪苏锡跨区域“四跨”再到2022年将在苏州、柳州(已举办)、无锡、德清等地的“四跨”,C-V2X每一年都在稳步推进。表2-3 C-V2X“四跨”互联互通测试及应用示范 江苏是我国汽车工业强省,2020年全省汽车产业规上企业2397家,实现营业收入7672.7亿元,全国占比9.4%,位居全国前列,具备良好的创新发展基础。习近平总书记多次到江苏考察工作,对江苏提出“由高速增长转向高质量发展”等一系列新要求,为全国发展探路、做高新产业的全国表率是中央对江苏的一贯期望。为贯彻国家产业发展总体布局,江苏省已集聚智能车辆、信息交互、基础设施等智能网联汽车企业400家,获批国家首个车联网先导区(无锡),2个省级车联网先导区(苏州、南京),从基础建设、道路测试和市场规范等角度制定全省发展计划,指导产业具体工作推进,探索产业发展的“江苏路径”。苏州市形成了以相城区、工业园区、常熟市为核心区,吴江区、昆山市、张家港市、太仓市、吴中区等为联动区的“三区核心+多区联动”空间分布格局,全力打造面向全球展示的城市级5G车联网示范典型。苏州市相城区位于市域中心位置,东邻阳澄湖、西濒太湖、南接古城、北望长江,交通便利、地灵水秀。苏州高铁北站设在相城,京沪高铁和即将建设的通苏嘉甬高铁、苏锡常城铁和如通苏湖城铁在此交汇,形成“双十字”枢纽,区位优势十分突出。智能网联汽车产24苏 州 高 铁 新 城 车 路 协 同 自 动 驾 驶 交 通 系 统 发 展 白 皮 书业作为相城区重点发展的未来产业创新高地,是技术、人才、资金密集型产业,相城区大数据、科技金融产业的不断壮大,为智能网联汽车产业快速发展奠定了雄厚基础。目前相城区集聚了大数据企业495家,产值规模超300亿元;集聚各类科技金融企业173家,基金企业137家,基金企业总规模1225.28亿元。同时依托长三角G60科创走廊智能驾驶产业联盟在相城设立的资源优势,联合上海、嘉兴、杭州、金华、湖州、宣城、芜湖、合肥等8个城市,打造优质交流合作平台。以2023年智能交通世界大会、全球智能驾驶峰会等为载体,精心组织具有相城品牌影响力的智能驾驶产业活动。支持企业积极参与产业课题项目和行业标准制定,打造产业标杆。相城区打出组织协调、机制创新、资金扶持政策组合拳,全方位助推产业发展。此外,上海、江苏、浙江、安徽一市三省共同签署国家级长三角区域车联网先导区建设合作协议,合力打造国家级长三角区域车联网先导区。同时探索私人、公交、共享、租赁、物流、环卫等领域的智能网联汽车发展模式,引领全国智能网联汽车商业化发展。尽管现阶段江苏省智能网联汽车产业蓬勃发展,产业影响力和竞争力不断增强,尽管现阶段江苏省智能网联汽车产业蓬勃发展,产业影响力和竞争力不断增强,但仍需要通过车路协同自动驾驶交通系统的实践与评估,为技术的发展和政策但仍需要通过车路协同自动驾驶交通系统的实践与评估,为技术的发展和政策的完善总结经验、查找短板、形成模式、谋划战略,的完善总结经验、查找短板、形成模式、谋划战略,为引导产业链向价值链高端迈进和推动示范应用走在全国前列提供支撑。相比于国外,我国对于车路协同系统建设在国家战略及地方政府政策层面大力支持,先行建立了车路协同测试示范区和先导区,国家统筹规划,工信部、交通部、住建部等多部门跨部门联合制定产业政策,在新基建、双碳目标的推动下,车路协同进入发展快车道,成为中国特色的产业发展道路,甚至超越美国率先实现L4-L5级高等级自动驾驶技术的大规展开阅读全文
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