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跨界协同让C-V2X中国标准领先一步

2022-06-14

跨界协同让C-V2X中国标准领先一步

发布日期:2022-06-14· 中国汽车报网 记者:马鑫 编辑:庞国霞

前不久,一项行业标准——《基于车路协同的高等级自动驾驶数据交互内容》(以下简称《车路协同数据交互内容》)正式实施。由于涉及细分领域的专业性技术,它的落地并未引起业界的太多关注。但一个不容忽视的事实是,无论车路协同,还是自动驾驶的发展方兴未艾,带动着整个产业链“同频共振”。

近日,中国工程院院士、清华大学教授、国家智能网联汽车创新中心首席科学家、汽车安全与节能国家重点实验室主任李克强就撰文指出:“我国确立了依托C-V2X发展车路云一体化融合的智能网联汽车中国方案。C-V2X行业在标准体系建设、技术研发与产业化等方面快速发展。”

事实上,我国在率先提出网联化的理念和分级后,形成了明确的C-V2X技术路径和领先的产业体系。《智能网联汽车技术路线图2.0》明确提出,在市场应用方面,PA(部分自动驾驶)、CA(有条件自动驾驶)级智能网联汽车渗透率将持续增加,2025年达50%,2030年超过70%。C-V2X终端的新车装配率2025年达50%,2030年基本普及,网联协同感知、协同决策与控制功能不断应用,车辆与其他交通参与者互联互通。

网联化与智能化逐渐融合,共同构成了智能网联汽车车路云一体化的系统。与智能化领域的探索以汽车企业为主导类似,在网联化领域,通讯企业的身影更为多见。目前,在我国C-V2X基础标准制定方面,华为、中兴、大唐等企业成为中坚力量。在汽车智能化与网联化交汇的大背景下,如何更好地服务自动驾驶,便成为当下及未来一段时间的行业聚焦。

《车路协同数据交互内容》聚焦高等级自动驾驶,具有较强的技术前瞻性。这项标准的起草单位,不仅包括移动运营商、通讯业巨头、整车头部企业,更有零部件供应商。记者了解到,作为其中为数不多具有传统汽车供应链背景的企业,宁波均联智行科技股份有限公司(以下简称“均联智行”)发挥了独特作用。

指导现有示范运行 规范未来功能预研

“自动驾驶在我国汽车市场的发展速度,比很多人预想的快。据统计,目前L2级自动驾驶功能在我国新车上的装配率已超过20%;截至今年3月,可实现自动驾驶技术公开测试的道路总里程达到5000公里级别。”均联智行中国区产品总监杨鹏告诉《中国汽车报》记者。

这组数据足以让人预见我国智能网联汽车市场的商业化前景。今年3月底,公开亮相一年有余的蔚来ET7开始交付。该款车除了搭载NAD自动驾驶技术,还配装5G版本的C-V2X感知系统。记者经过梳理发现,近期上市的广汽埃安AionV、长城WEY摩卡,以及更早一些推向市场的一汽红旗E-HS9,福特锐界Plus、探险者,高合HiPhi X等车型,均将C-V2X相关产品作为关键配置。

“随着车路协同市场探索的步伐越来越快,相关行业标准的制定可以说是迫在眉睫。我们要争分夺秒,尽可能先于行业探索完成标准制定。”杨鹏介绍道,“细分来看,车辆制造、道路基础设施和通信三个领域占据更为重要的地位,三者共同构成了车路协同系统的底层架构。只有车与车、车与道路之间在统一的数据交换格式和标准下通信,车路协同才可能进一步实现。所以,三者交集领域的标准制定***为迫切,实际来看也是推进***快的。”

然而,《车路协同数据交互内容》涉及高等级自动驾驶,与当下L2自动驾驶功能占据主导的市场现状相比明显有所超前。“虽然目前量产车的自动驾驶功能还是以L2级为主导,但不少企业已开始在一些特殊场景下探索高等级自动驾驶的应用。”杨鹏称,“全国多地有自动驾驶示范区,覆盖无人出租车、无人巴士、无人物流车,以及矿山、市政环卫等应用场景。除了无人出租车略有特殊性(速度方面),其他基本是在低速、封闭、半封闭的条件下进行高等级自动驾驶应用。这样的需求超出了目前量产自动驾驶技术的市场化水平,对车路协同系统提出了新的要求。《车路协同数据交互内容》实施的目的之一,正是用以指导企业对这些领域的探索。此外,标准同样能够规范面向未来高等级自动驾驶车辆的相关功能预研开发。”

统一格式成为必然 承上启下做好枢纽

“车辆在高等级自动驾驶场景下,需与路侧设备、其他车辆,甚至网络进行相应的数据交换时应采用怎样的模式及格式交互,是《车路协同数据交互内容》进行规范的主要内容。”杨鹏进一步解释,“如果我们把车路协同下的自动驾驶汽车看作智能体,那么其智能化水平越高,它所需交互的内容就会越丰富。在高等级自动驾驶(接近L4甚至L5级)阶段,车路协同系统不同部分的交互内容,格式要统一,或者说使用统一的通信方式。”他举例说,该项标准就要求车辆发出的交互信息中,必须附加一条表明自身的智能化程度,以达到更好的车路协同效果。

行业标准的制定是一个相关企业、机构相互探讨、磨合,不断协调的过程。在没有先例可循的情况下,参与标准制定的企业会先拿出自己的标准作为参考,在充分研讨后选择兼容性更强的内容为行业发展提供助益。杨鹏告诉记者:“我们的探索算比较早的,2017年行业才刚形成V2X交互标准规范,当时关注这一领域的企业并不多。2018年,均联智行就与大唐通信合作推出了原型机产品。一路走来,公司的相关技术不断迭代进化。”据了解,作为一家零部件供应商,均联智行在C-V2X领域已实现一定的积累。2019年,该公司拿到了车企的定点项目,也就是此前上市的华人运通高合HiPhi X产品。在进行原型机产品的概念验证后,均联智行又在2019年开发出第二代产品——基于高通的4GV2X系统;2020年,基于5G(3GPP R15标准)的第三代产品面世,并在2021年年初量产;目前,其V2X系统已更新迭代至第四代。

不断加大研发投入、持续进行技术迭代,使均联智行对V2X系统的理解更为深入,不断进化的企业标准也派上了更大的用场。

“我认为,就车路协同领域的标准而言,一级零部件供应商的角色非常独特,属于承上启下的枢纽。”杨鹏认为,“车路协同涉及很多偏底层的标准(比如链路层、物理层),在其起草制定过程中,通讯或芯片企业有相当的话语权,但偏重应用领域的标准制定,比如有关网络层、应用层的数据交换,汽车行业相关企业的话语权则更大一点。”

但事实上,对于这类标准的制定,车企往往只关注需要解决的问题;二级零部件供应商则一般聚焦技术性能本身,并不十分清楚其承载的内容和实现的具体功能。均联智行作为一级零部件供应商,在其中起到了中转的作用。“举例来说,我们主要的贡献就是提供了整个场景,以及每一个场景中消息所需包含的内容定义。因为通过长期的产业实践,我们透彻地了解到车企对于功能的需求以及如何对其拆分。基于此,均联智行能够将这些需求清晰地传递给产业链更上游的企业,比如芯片开发商。”

坚定践行“中国方案” 技术与市场正反馈

“从全球范围看,《车路协同数据交互内容》在这一领域是首付,意味着我国智能网联汽车的发展走在了国际同行的前列。”杨鹏说道。

2016年4月,均联智行母公司均胜电子以1.8亿欧元收购德国TechniSat汽车业务(TS)。1997年,TS正式进入早期车联网领域,随后的10余年里,在车载信息娱乐、导航系统以及信息处理等领域处于领先地位。被收购后,这些业务整合成为均联智行的一部分。杨鹏告诉记者:“德国同事很早就开始探索通信相关业务。2015年,公司的欧洲团队基于DSRC(专用短程通信)的解决方案开展预研,这对我们也有启发。然而受限于各种条件,欧洲市场对这项技术的推进速度并不快。当V2X的机遇期来临时,我们反而比德国同事发展得更快。公司对于V2X,对于车路协同的中国方案抱有坚定的信心,它将成就自动驾驶的未来。”

从自动驾驶的角度审视,车路协同技术路线的重点、难点都在于“协同”,而要想实现协同,就需要规范通信。美国、欧洲和我国对车路协同的探索都比较早,欧洲电信标准协会(ETSI)2017年率先发布C-ITS(协同智能交通系统)相关标准,美国汽车工程师学会(SAE)也前瞻性地制定发布了相关标准。

据了解,早期在中国汽车工程学会的组织下,我国企业完成了C-V2X信息交互内容规范(******版);2020年年底,推出了第二阶段场景的交互内容。“******版C-V2X信息交互内容规范适用于一些普通的场景,随后我们发现在高等级自动驾驶的场景中,需要补充规范。而且,仅仅补充规范仍然不够,虽然目前高等级自动驾驶汽车绝大部分是在示范运行或试验运行状态,但仍需规定它们的交互内容。”杨鹏表示,“2020年以来,C-V2X相关标准制定实施方面的情况有了比较明显的变化,我国已逐渐与欧美处于同一水平,而且逐渐走在了前沿。”

均联智行对V2X中国解决方案的持续投入也不断迎来回报。据披露,近日欧洲一家头部车企就V2X产品与均联智行签订供货合同,订单涵盖该公司旗下数个品牌的多款车型;此外,国内一家商用车企业去年与均联智行开展合作,从而使其V2X产品不仅前装在乘用车上,更延伸至新的领域,将覆盖轻卡、轻客、中卡,以及冷链物流、救护车等特种车上。

“对于车端V2X技术落地欧洲和北美市场存在巨大难度的现实,我们十分理解。毕竟路侧基础设施的高度渗透,云端技术的不断发展等多重要素缺一不可,需要跨产业甚至一国政府聚力才能使‘万事俱备’。但均联智行愿意先迈出******步,尤其是近年来众多造车新势力涌现,它们具有国内汽车行业宽容创新、勇于尝试、敢于试错的特质。在这一点上,我们是高度一致的。”均联智行公共传播与市场负责人胡梦聿称,“随着我国智能网联汽车产业的高速发展,我们首先选择在国内市场与车企携手,快速校验产品、实现更新迭代,直至达成首批量产,而后再将这些成熟的技术推广至海外市场,进而争取国外车企的平台化订单。”

均联智行的发展从一个侧面反映出,我国汽车零部件企业在前瞻技术研发与市场推广应用方面有了越来越多的成功经验和正向反馈。而当这样的案例越来越多,中国汽车“新四化”的征程也将越走越顺。应该说,对于V2X中国解决方案信心坚定的均联智行,是众多零部件企业不断在这一领域辛勤耕耘的缩影。它们不断加大研发投入,在验证原型产品后,获得了整车企业的配套项目定点,走通了技术验证路径;并且在此基础上继续助力智能网联汽车车路协同方案的不断迭代和持续进化,通过签下更多量产订单,进而走通商业模式,形成一套“汲取-创新-迭代-输出”的良性循环。

产品将有新的特性 标准支撑精细分工

“随着《车路协同数据交互内容》的实施,行业内的所有市场参与主体将在同一项标准下,梳理研发路径,遵守共同规范,开发量产产品,从而使高等级自动驾驶汽车在车路协同的环境中更好的通信。”在杨鹏看来,未来一段时间,通信领域的发展还将进一步推动V2X产品形态不断进化,“2020年,我们基于5G 3GPP Release 15标准推出了C-V2X产品,接下来公司将根据Release 16/17,以及未来的Release 18标准开展研发。新的通信技术会带来新的V2X产品特性,尤其是在Release 16/17标准实施后,通信的可靠度会大幅提升,再伴随新频谱的引入,C-V2X所能承载的业务难度和重要性将越来越高,从传统的信息交互向协同感知、决策与控制方向演进。”

“众所周知,汽车行业开发周期较长。根据我们掌握的信息,整车企业规划2024年、2025年上市的量产车,将有一定的比例搭载高等级自动驾驶功能,而这些产品的开发都是从现在就开始了。”杨鹏分析道,“这一趋势不仅仅发生在自主品牌车企身上,应当注意到,虽然外资或合资车在C-V2X技术导入期抱持一定的观望态度,但一旦确定市场走向后,它们的决心及所投入的资源也不容小觑。”

对企业而言,汽车“新四化”导致研发难度的提升,这其中既包括新材料、新技术的推广,也涉及新软件和新规范的应用,将直接推高企业的经营成本。而在研发难度和成本增加的情况下,行业自然会形成更为精细化的分工。越是精细化的分工,越需要以标准作为共同的接口,规范开发,形成技术和产品的快速迭代。杨鹏表示:“除《车路协同数据交互内容》外,我们还参与了《基于LTE的车联网无线通信技术无GNSS信号条件下的直连通信定位同步技术要求和测试方法》等相关标准的起草工作。未来,均联智行会一如既往地坚定支持、参与C-V2X领域行业、团体及国家标准的制定,持续为行业贡献自己的力量。”

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