本文試圖厘清車聯(lián)網(wǎng)、無人車、網(wǎng)聯(lián)車、車路協(xié)同等概念，同時重點討論了車路協(xié)同的主要應(yīng)用場景。希望有所幫助。

隨著新一代信息技術(shù)與汽車產(chǎn)業(yè)的深度融合，智能網(wǎng)聯(lián)汽車正逐漸成為全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點。我國高度重視智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車成為關(guān)聯(lián)眾多重點領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新、構(gòu)建新型交通運輸體系的重要載體，并在塑造產(chǎn)業(yè)生態(tài)、推動國家創(chuàng)新、提高交通安全、實現(xiàn)節(jié)能減排等方面具有重大戰(zhàn)略意義，已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略高度。

伴隨我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的是一系列全新的概念，車聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、無人駕駛汽車、自動駕駛汽車、車路協(xié)同等等，讓人們目不暇接。本文試圖對這些概念進行一下梳理，同時提出車路協(xié)同應(yīng)用的主要場景。

一、幾個定義

（1）車聯(lián)網(wǎng)（IOV，Internet of Vehicles）

車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標準，在車-車、車輛與互聯(lián)網(wǎng)之間，進行無線通訊和信息交換，以實現(xiàn)智能交通管理控制、車輛智能化控制和智能動態(tài)信息服務(wù)的一體化網(wǎng)絡(luò)，它是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的延伸。

早期的車聯(lián)網(wǎng)叫做Telematics。Telematics是遠距離通信的電信（Telecommunications）與信息科學(xué)（Informatics）的合成詞，按字面可定義為通過內(nèi)置在汽車、航空、船舶、火車等運輸工具上的計算機系統(tǒng)、無線通信技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航裝置、交換文字、語音等信息的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而提供信息的服務(wù)系統(tǒng)。簡單的說就通過無線網(wǎng)絡(luò)將車輛接入互聯(lián)網(wǎng)，為車主提供駕駛、生活所必需的各種信息。

（2）智能汽車（Intelligent Vehicles）

就是在普通車輛的基礎(chǔ)上增加了先進的傳感器（雷達、攝像）、控制器、執(zhí)行器等裝置，通過車載傳感系統(tǒng)和信息終端實現(xiàn)與人、車、路等的智能信息交換，使車輛具備智能的環(huán)境感知能力，能夠自動分析車輛行駛的安全及危險狀態(tài)，并使車輛按照人的意愿到達目的地，最終實現(xiàn)替代人來操作的目的。

美國汽車工程師協(xié)會（SAE）根據(jù)系統(tǒng)對于車輛操控任務(wù)的把控程度，將自動駕駛技術(shù)分為L0-L5，系統(tǒng)在L1~L3級主要起輔助功能；當?shù)竭_L4級，車輛駕駛將全部交給系統(tǒng)，而L4、L5的區(qū)別在于特定場景和全場景應(yīng)用。

圖 1 自動駕駛技術(shù)分級

自動駕駛汽車（Autonomousvehicles；Self-pilotingautomobile）又稱無人駕駛汽車（無人車）、電腦駕駛汽車、或輪式移動機器人，是一種通過電腦系統(tǒng)自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達預(yù)定目標的智能汽車。

（3）智能網(wǎng)聯(lián)車（ICV，Intelligent Connected Vehicle）

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指車聯(lián)網(wǎng)與智能車的有機聯(lián)合，是搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)車與X（人、車、路、云端等）智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。

（4）車路協(xié)同系統(tǒng)（CVIS，Cooperative Vehicle Infrastructure System）

車路協(xié)同系統(tǒng)是基于無線通信、傳感探測等技術(shù)獲取車輛和道路信息，通過車車、車路通訊實現(xiàn)信息交互和共享，從而實現(xiàn)車輛和路側(cè)設(shè)施之間智能協(xié)同與協(xié)調(diào)，實現(xiàn)優(yōu)化使用道路資源、提高交通安全、緩解擁堵的目標。車路協(xié)同是ITS的重要子系統(tǒng)，也是歐美日等交通發(fā)達國家的研究熱點。

（5）車路協(xié)同通信（V2X，Vehicle to Everything）

作為物聯(lián)網(wǎng)面向應(yīng)用的一個概念延伸，V2X車聯(lián)網(wǎng)是對D2D（DevicetoDevice）技術(shù)的深入研究過程。它指的是車輛之間，或者汽車與行人、騎行者以及基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信系統(tǒng)。

V2X車聯(lián)網(wǎng)通信主要分為三大類：V2V、V2I和V2P。運輸實體，如車輛、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施和行人，可以收集處理當?shù)丨h(huán)境的信息（如從其它車輛或傳感器設(shè)備接收到的信息），以提供更多的智能服務(wù)，如碰撞警告或自主駕駛。

車路協(xié)同需要有高速、穩(wěn)定、低時延的通信技術(shù)作為保障，而基于當前成熟的LTE技術(shù)的LTE-V2X能夠讓路側(cè)單元（RSU）與車載單元（OBU）的信息進行有效交互。同時，這項技術(shù)也在演進之中，在5G時代，更是能夠憑借5G技術(shù)的優(yōu)秀通信能力讓自動駕駛成為可能，讓人們獲得更優(yōu)良、安全、高效的出行體驗。

圖 2 車路協(xié)同服務(wù)

路側(cè)單元（RSU，Road Side Unit）

車路協(xié)同路側(cè)單元是車路協(xié)同系統(tǒng)的重要組成部分，也是突破車路協(xié)同技術(shù)的關(guān)鍵所在，其主要功能是采集當前的道路狀況、交通狀況等信息，通過通訊網(wǎng)絡(luò)，將信息傳遞至指揮中心或路側(cè)處理單元進行處理，并裁定相關(guān)信息通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到有相應(yīng)信息請求的車載終端，輔助駕駛員進行駕駛。

車載單元（OBU，On Board Unit）

車載單元是指安裝在車輛終端的起拓寬駕駛員視野、增加駕駛員對行車環(huán)境和車輛運行狀態(tài)的感知、加強行車安全的單元。主要技術(shù)包括信息獲取、信息交互、事故隱患提示等。從各類傳感器和車載網(wǎng)絡(luò)獲取原始信息，并解算出典型車路協(xié)同應(yīng)用需要的底層信息，通過信息交互傳遞至路側(cè)單元。其功能包括車輛運動狀態(tài)獲取、行車環(huán)境信息感知、車輛定位信息獲取、信息交互、信息處理及管理、安全報警與預(yù)警等。

二、幾點理解

（1）車聯(lián)網(wǎng)=車路協(xié)同？

當車聯(lián)網(wǎng)的概念由早期的Telematics概念演進成IOV后，車聯(lián)網(wǎng)就是車路協(xié)同。車聯(lián)網(wǎng)和車路協(xié)同都是強調(diào)汽車通過通信接收道路環(huán)境信息，提高駕駛安全性和效率，所不同的是車聯(lián)網(wǎng)從車的角度、車路協(xié)同是以道路的角度分別闡述車的通信網(wǎng)絡(luò)。實際上在我國，車聯(lián)網(wǎng)是工信部主推的方案，而車路協(xié)同是交通運輸部主推的方案。但殊路同歸，最終都是借助無線V2X通信，實現(xiàn)駕駛的安全和高效。本文的車路協(xié)同涵蓋車聯(lián)網(wǎng)和車路協(xié)同的內(nèi)容。

（2）智能網(wǎng)聯(lián)車的智能程度可以有所不同

目前智能汽車能夠達到的最好水平是L4，即在特定的場景下可以實現(xiàn)完全自動駕駛。雖然這與L5的全天候、全場景自動駕駛水平似乎只有一步之遙，但這一步卻是量變到質(zhì)變的一步，短時間內(nèi)不可能達到。

在很長一段時間，智能汽車的自主自動化駕駛水平都會在L4以下徘徊。發(fā)展車路協(xié)同技術(shù)是另辟蹊徑，智能汽車借助車路協(xié)同網(wǎng)聯(lián)技術(shù)，可以突破環(huán)境感知、邊緣計算等方面的瓶頸，提高車輛的感知范圍和駕駛智能。

在車路協(xié)同的環(huán)境下，智能網(wǎng)聯(lián)車可以在不同的自動化水平上發(fā)展，而且這正是車路協(xié)同和智能汽車發(fā)展最現(xiàn)實的道路。先期建設(shè)車路協(xié)同的框架和服務(wù)系統(tǒng)，為配置車載終端OBU的車輛提供駕駛信息、遠程遙控駕駛等服務(wù)。待到車路協(xié)同技術(shù)發(fā)展到一定階段，智能汽車將本身自主駕駛和車路協(xié)同輔助駕駛統(tǒng)一協(xié)同后，才有望最終達成的L5級全自動化駕駛。

（3）車路協(xié)同項目應(yīng)該在特定的場景下開展

車路協(xié)同項目需要投入一定費用進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括建設(shè)路側(cè)單元RSU，當然作為5G最主要的應(yīng)用，RSU可以隨著我國城市大規(guī)模進行5G試驗網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一同建設(shè)，但畢竟前期建設(shè)的回報是有限的。因此項目建設(shè)需要找到特定的應(yīng)用場景，如公共交通、貨運車、特種車輛（救護車、消防車、公務(wù)車等）等的車路協(xié)同。待取得安全和效益上的明顯效果后，私家車和汽車廠商就會自動跟進。

三、車路協(xié)同的主要功能

根據(jù)中國汽車工程學(xué)會標準《合作式智能運輸系統(tǒng)車用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標準》（T/CSAE53-2017），車聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)功能涵蓋安全、效率和信息服務(wù)三大類17個應(yīng)用。

表 1 一期應(yīng)用列表

此外，根據(jù)同一份文件所作的應(yīng)用評選，可以看出許多其他應(yīng)用也得到較高的分數(shù)，是今后應(yīng)該重點關(guān)注的應(yīng)用內(nèi)容。

圖 3 一期應(yīng)用征集和投票結(jié)果

圖 4一期應(yīng)用征集和投票結(jié)果（續(xù)）

四、應(yīng)用場景

1、車路協(xié)同測試示范區(qū)

我國積極推進智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范區(qū)建設(shè)工作，初步形成了“5+2”的建設(shè)格局。各地區(qū)結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展狀況，依托地區(qū)優(yōu)勢、特色資源，積極探索和建設(shè)示范區(qū)。北京-河北、上海、重慶、浙江、長春、武漢、無錫等地已建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范區(qū)，積極推動半封閉、開放道路的測試驗證。

表 2 中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)概況

無錫車聯(lián)網(wǎng)（LTE-V2X）城市級應(yīng)用示范項目基于工業(yè)和信息化部、公安部和江蘇省在無錫共同建設(shè)的國家智能交通綜合測試基地開展，由公安部交通管理科學(xué)研究所、無錫市公安局交通警察支隊、中國信息通信研究院、無錫市組織中國移動、華為、江蘇天安智聯(lián)等6家核心單位實施，一汽、奧迪、上汽、福特等車企以及中國交通頻道、高德、江蘇航天大為等23家單位共同參與標準制定、研發(fā)推進、開放道路實測、演示的系列活動。

截止目前，無錫已建設(shè)完成了現(xiàn)階段全球最大規(guī)模的城市級車聯(lián)網(wǎng)LTE-V2X網(wǎng)絡(luò)，覆蓋無錫市主城區(qū)、新城主要道路240個信號燈控路口，共170平方公里的規(guī)模。項目以“人-車-路-云”系統(tǒng)協(xié)同為基礎(chǔ)，開放40余項交通管控信息，實現(xiàn)V2I/V2V/V2P信息服務(wù)，覆蓋車速引導(dǎo)、救護車優(yōu)先通行提醒、道路事件情況提醒、潮汐車道、電單車出沒預(yù)警等27個典型應(yīng)用場景，未來，LTE-V2X技術(shù)將能支持實現(xiàn)高級自動駕駛、人車路協(xié)同感知和控制，讓道路更智慧，讓開車更簡單。

圖 5 無錫車聯(lián)網(wǎng)（LTE-V2X）城市級應(yīng)用示范項目范圍

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范區(qū)建設(shè)路側(cè)單元，形成無線覆蓋的測試示范區(qū)，可推薦測試內(nèi)測試無人駕駛車輛安裝車載單元，形成車聯(lián)網(wǎng)?？扇轿徽莆諟y試車輛位置、速度、駕駛操作信息，可與無人駕駛車輛傳感器信息互相印證，提高無人駕駛汽車的安全性。

2、車路協(xié)同交通走廊

北汽集團2018年發(fā)布智能網(wǎng)聯(lián)汽車五年行動計劃“海豚+”戰(zhàn)略。北汽集團將與博世、松下、百度、科大訊飛、京東方等企業(yè)合作，整合優(yōu)質(zhì)資源。智能交通方面，結(jié)合2022年北京冬奧會、京雄高速、雄安新區(qū)和北京智慧城市需求，開展自動駕駛和車路協(xié)同良好的示范應(yīng)用；面向冬奧會示范運營或量產(chǎn)應(yīng)用商用車隊列自動駕駛技術(shù)，建設(shè)北汽車輛隊列自動駕駛技術(shù)平臺；加快建設(shè)順義智能網(wǎng)聯(lián)汽車試驗場等項目。

北京智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)白皮書（2018年）提出業(yè)提出了加快建設(shè)智能路網(wǎng)設(shè)施的行動計劃。加快開展智能路網(wǎng)改造。提出“部署智能路網(wǎng)試點改造工程，規(guī)劃建設(shè)衛(wèi)星地面增強站、LTE-V、5G-V2X路側(cè)單元，實現(xiàn)交通道路通信設(shè)施、視頻監(jiān)控設(shè)施、交通信號、交通標識標線智能互聯(lián)，具備路網(wǎng)全域感知能力，滿足復(fù)雜的車路協(xié)同需要?！?/p>

在特定的高速公路或高等級公路路側(cè)設(shè)置路側(cè)單元，與使用道路的網(wǎng)聯(lián)汽車一起形成車聯(lián)網(wǎng)。為網(wǎng)聯(lián)汽車提供駕駛輔助和實時交通信息。國內(nèi)目前有多家業(yè)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)發(fā)布了車路協(xié)同高速公路應(yīng)用。

圖 6 萬集山東高速公路測試基地項目

3、車路協(xié)同交叉口應(yīng)用

交叉口控制的本質(zhì)是依據(jù)實時交通狀況對交叉口中沖突點的通行時空資源進行合理分配，最終實現(xiàn)減少車輛在交叉口的等待時間，提高交叉口的通行效率的目的。

在路口布設(shè)路側(cè)單元，路側(cè)單元接收附近智能聯(lián)網(wǎng)汽車的信息和從云端收數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)，并不斷向附近的所有聯(lián)網(wǎng)車輛廣播有關(guān)其間發(fā)生的事情的信息，從而提前警告他們潛在的安全問題并同時在駕駛員本身對道路觀察的基礎(chǔ)上提供進一步的信息。

智能聯(lián)網(wǎng)汽車接收到路側(cè)單元發(fā)出的信息后對駕駛進行調(diào)整，同時將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送給路側(cè)單元。

圖 7 車輛通過交叉口車路協(xié)同示意圖

路側(cè)單元與車載單元建立連接后，車載單元向路側(cè)單元發(fā)送包括車輛速度、車輛位置的車輛狀態(tài)消息。路側(cè)單元收到車輛狀態(tài)消息后進行解析處理，實現(xiàn)對車輛運行參數(shù)的實時監(jiān)測，然后根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判定交叉口當前安全等級，并將判定結(jié)果與當前交叉口動態(tài)信息（當前信號燈狀態(tài)、信號保持時間等）打包為交叉口狀態(tài)消息或預(yù)警消息后實時向處于其通信隊列的車載單元發(fā)送，其中預(yù)警消息定向發(fā)布至潛在事故車輛，提醒其調(diào)整駕駛行為，避免事故發(fā)生；狀態(tài)消息以廣播方式發(fā)布，接收到消息的非事故車輛根據(jù)狀態(tài)消息調(diào)整駕駛行為。

4、智慧公交應(yīng)用

利用車路協(xié)同技術(shù)提升智能公交管理水平，沿公交專用道部署路側(cè)單元RSU，可以實現(xiàn)公交專用道沿線的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，形成智能公交車聯(lián)網(wǎng)。公交車輛安裝車載單元OBU，交通信號控制系統(tǒng)可監(jiān)測到公交車輛到達，為公交車輛提供信號優(yōu)先服務(wù)。

圖 8 公交優(yōu)先通過路口場景示意圖

在都市區(qū)的公交專用車道上，公交車輛較多，公交車輛行駛安全性和效率問題都十分突出，車路協(xié)同系統(tǒng)可為公交車輛提供車隊行駛服務(wù)，減小車輛間隔，提高公交車輛的通行能力，并為公交車輛提供主動安全服務(wù)。

圖 9 公交車路協(xié)同車隊行駛應(yīng)用示意圖

國內(nèi)長沙、成都、武漢都分別實施了公交車路協(xié)同項目。取得了很好的效果。

圖 10CID長沙智慧公交示范線投入試運營

5、貨運車隊應(yīng)用

自動駕駛技術(shù)在固定線路上可以實現(xiàn)以車隊運行的最有效率的駕駛方式，可以極大減少對貨車司機的需求，并極大地降低交通事故的發(fā)生概率，從而可以進一步降低運輸成本。當前自動駕駛技術(shù)比較適用于干線運輸這一細分場景，主要原因在于干線運輸行駛場景主要為高速公路，高速公路相比起城市主干道來說，行人、騎車人數(shù)量較少，復(fù)雜的道路路口、交通指示燈等設(shè)施相對較少，系統(tǒng)對道路上車輛行駛軌跡更好進行預(yù)測。

對于高速公路或國道交通流量較少的情況，可采用車隊行駛的方式，7-10貨運卡車組成車隊，頭車和尾車采用人員駕駛，中間車輛采用跟車無人駕駛的方式進行長途運輸。

6、園區(qū)、機場、港口應(yīng)用

由于場景相對封閉、運行區(qū)域規(guī)范整潔的機場、碼頭、貨運場站等封閉區(qū)域汽車無人駕駛項目已成為無人駕駛應(yīng)用的主要領(lǐng)域。

應(yīng)用車路協(xié)同服務(wù)系統(tǒng)，對區(qū)域進行信息化改造，通過裝載路側(cè)單元及車載單元，實現(xiàn)車輛與車輛、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施、車輛與云端的互聯(lián)互通，并進一步實現(xiàn)對單個車輛的運行控制及區(qū)域車輛的協(xié)調(diào)控制和管理，優(yōu)化運行路線，能夠有效避免車輛碰撞、降低物流成本、提高貨物運輸?shù)男始柏涍\服務(wù)質(zhì)量。

7、共享汽車應(yīng)用

共享汽車是車路協(xié)同項目落地的最重要場景之一，自動駕駛也能夠為共享汽車降低成本。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國已經(jīng)有超過300個租賃汽車平臺，租賃汽車總量達約20萬輛，但目前為止，尚未有一家能實現(xiàn)盈利。這主要是因為租賃汽車是一個重運營產(chǎn)業(yè)，運營成本居高不下。若能夠通過自動駕駛實現(xiàn)自動調(diào)度、自動泊車，將大幅降低租賃汽車運營成本。

租賃汽車由于車輛移動具有方向性，每日需要較大的人員成本移動車輛。可以使用車隊跟車自動駕駛的方式組成車隊，7-10輛車組成車隊，頭車和尾車采用人員駕駛，中間車輛采用車隊無人駕駛模式?？衫昧璩?-3點道路車輛少的時間移動車輛，可大幅度減少移車成本。

8、試駕應(yīng)用

試乘試駕車管理平臺對試駕車進行有效管理。首先通過車載OBD設(shè)備，采集4S店試乘試駕車輛的行駛數(shù)據(jù)，包括里程、路徑、時間、油耗等。同時在管理后臺實時監(jiān)控試駕車輛違規(guī)操作和異常駕駛內(nèi)容。如通過電子圍欄查看試駕車是否超出使用范圍，通過行駛數(shù)據(jù)查看實踐路線是否合理，是否按主機廠要求完成試駕數(shù)量等，最終實現(xiàn)車輛監(jiān)控管理、試乘試駕統(tǒng)計、車輛配備管理及系統(tǒng)管理4部分功能在手機終端，銷售顧問可以通過APP端管理平臺，實現(xiàn)位置、導(dǎo)航、講解、評價、分享、積分等功能，確保試乘試駕全流程的用戶體驗。

圖 11 試乘試駕車管理平臺組成

9、其他應(yīng)用場景

（1）智能停車

在車路協(xié)同環(huán)境下，配置車載終端的車輛可以實時與路側(cè)設(shè)備通信，智能停車系統(tǒng)可實時掌握車輛位置，因此停車誘導(dǎo)、停車收費等都可以很方便地實現(xiàn)。

（2）事故鑒定

車路協(xié)同車輛可以得到全程的數(shù)據(jù)記錄，發(fā)生事故后，可以調(diào)取汽車軌跡數(shù)據(jù)，協(xié)助事故責任鑒定。

（3）汽車保險評估

將來車路協(xié)同系統(tǒng)的盈利可能來自保險公司，保險公司可以根據(jù)網(wǎng)聯(lián)車的數(shù)據(jù)對車輛保險費用進行精算，取得合理的保險費率。

（4）車路協(xié)同大數(shù)據(jù)交易

車路協(xié)同大數(shù)據(jù)比以往的交通數(shù)據(jù)更精確和高質(zhì)量。