车路云一体化系统C~V2X车车车路协同，典型应用场景及实施参考

由移动通信及车联网国家工程研究中心发布了《车路云一体化系统C~V2X车车车路协同，典型应用场景及实施参考》这篇报告。以下是对该报告的部分摘录，完整内容请获取原文查看。随着汽车保有量的快速增长，交通事故、交通效率、能源消耗等问题 日益突出。C-V2X 作为全球主流车联网通信标准，成为赋能智能网联汽车 和智慧交通的核心纽带，推动了通信、汽车、交通三大产业的融合。

随着汽车数量快速增长，交通事故、交通拥堵、环境污染等问题日益 突出，汽车产业由新能源汽车向智能网联新能源汽车升级。单车智能依靠 视觉、毫米波雷达、激光雷达等，存在感知能力受限、环境适应性差、缺 乏全局信息、无协同能力等局限，面临看不到、看不清、看不全、看不准 等挑战。我国主导的蜂窝车联网（C-V2X），以其技术先进性、可随蜂窝 移动通信技术长期演进等优势，得到全球广泛采用。美国放弃其主导的、 具有先发优势的DSRC（IEEE 802.11p）技术，全面转向C-V2X。C-V2X已 成为全球事实车联网通信标准，依托C-V2X发展智能网联汽车和智慧交通 成为产业共识。 目前，国家层面已批准建设了7个国家级车联网先导区、17个智能网 联汽车测试示范区、16个双智试点城市，广泛开展车路云一体化示范应用， 并涌现了大量的智慧高速、智慧交通、智慧园区等车路云一体化应用场景。

2024年1月，工业和信息化部、公安部、自然资源部、住房和城乡建 设部、交通运输部等五部门组织开展智能网联汽车“车路云一体化”应用 试点[12]。明确部署C-V2X直连通信网络，建设智能化路侧基础设施，提升 C-V2X车载终端装配率。将车路云一体化试点范围扩大到城市全域，功能 场景上覆盖协同预警、协同驾驶辅助、协同自动驾驶等不同等级的网联化 功能应用。此举将极大推动C-V2X车联网迎来产业规模化建设和应用，推 动智能网联汽车加速从示范应用向商业化推广演进。

随着车路云一体化建设的快速发展，C-V2X车车/车路协同的应用场景 将大量涌现，本文旨在选取典型应用场景进行分析并提出实施参考。分别 建立对应场景的功能模块、明确不同设备之间的交互内容、适用范围、功能点说明和性能要求，加快推动智能网联汽车应用的落地，对推进智能网 联汽车“车路云一体化”应用试点工作以及后续产业发展具有重要意义。

车路云一体化系统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，基于系统融合感知、协同决策与控制，实 现智能网联汽车交通系统的安全、节能、舒适[13]。车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、云平台、相关支撑平台、C-V2X 直连通信网和4G/5G通信网等部分组成的一个复杂系统。

近程信息交互满足车与车（V2V）、车与路（V2I）、车与人（V2P， 弱势交通参与者）间的低时延、高可靠通信，实现行驶安全与舒适。 远程信息服务，即V2N，满足车与云之间的大带宽广覆盖的通信。将 交通信息、交通状态、导航信息以及生活服务等信息发送给车辆，实现交 通全局优化、娱乐信息、文件传输、紧急呼叫等服务。 目前C-V2X直连通信网正在助力辅助驾驶（L1/L2）安全水平提升，及 限定场景下自动驾驶（L4）实现，未来将长期助力全场景全天候无人驾驶 （L5）实现。

对于智能驾驶而言，单车智能是基础，C-V2X车联网是增强，二者是 相互补充的赋能关系。C-V2X车联网具有超视距感知、不受天气环境影响、 获取全局信息、以及相互协作的能力，因此可以大为拓展单车智能的感知 能力和感知范围，提升行车安全、效率、舒适性，优化全局交通。同时， 车联网可降低智能驾驶对高性能AI芯片的依赖性，从而更好地应对算力挑 战，降低整体系统成本。 此外，目前智能驾驶向端到端AI大模型技术路线演进，因此对训练数 据有很强的依赖性。当前训练数据主要来自于本品牌车辆数据，在数据的 海量性、完备性和准确性上具有局限性。而车路云一体化可拓展端到端大 模型训练数据集，通过C-V2X车联网不仅可以获取自车数据，还可以获取 海量的其他车辆数据和“上帝视角”的路侧数据，因此极大提升数据类型、 数据规模、数据质量，对端到端AI大模型的构建、训练与迭代均有重要价 值。从而大大提升训练质量及速度，最终快速提升智能驾驶整体水平。

车端C-V2X协同应用系统是运行在车端的系统软件（可根据不同电子 电气架构运行于不同的硬件上），根据接收到的C-V2X数据以及单车智能 感知数据进行融合决策，实现车车/车路协同应用。 该系统从C-V2X RSU接收RSI/RSM/SPAT/MAP/RSC等消息、从远端车 辆接收BSM等消息、从云平台接收交通规划数据/天气播报等信息。如果存 在单车智能模块，则融合本车的摄像头/雷达感知数据，并基于本车的位置 信息和车身/底盘等信息，输出预警消息或车辆控制信号；否则就直接输出 预警消息提醒人类驾驶员。

根据智能化、网联化融合等级不同，车端C-V2X协同应用系统有两类： C-V2X协同预警应用系统和C-V2X网联智能驾驶系统。 其中，C-V2X协同预警应用系统实现预警应用，如闯红灯预警、前方 有遮挡的静止（或异常）车辆提醒（CCRH）等。基于输入消息完成相关 协同应用处理，直接在HMI输出预警消息，提醒人类驾驶员。 C-V2X网联智能驾驶系统实现网联式智能驾驶应用，如C-AEB、CACC等。将C-V2X有效信息与雷达、摄像头等单车智能感知技术深度融合， 输出内容从预警消息演进到车辆控制信号。可充分发挥车车/车路协同在超 视距感知、全域视角、不易受天气环境影响、相互协作等方面的优势，显 著扩展智能驾驶系统的ODD（运行设计域），提升智能网联汽车的行驶安 全和舒适及通行效率。

根据智能网联汽车“车路云一体化”应用试点的规划，第一项试点内 容是打造全域智能化基础设施环境。总体思路是分阶段、分场景进行建设 。在国家智能网联汽车创新中心等单位编写的《“车路云一体化”系统应 用与建设指南》[16]（《指南2.0》）框架下，先期是低成本、高频次、高可 靠的场景。首先实现所有红绿灯路口、遮挡严重或事故高发的无信控路口 、快速路匝道出入口、隧道、停车场和其他交通隐患高发区域的C-V2X直 连通信网络覆盖。因此交通信号灯上车、闯红灯预警是首先需要实现的功 能，也是最为迫切的应用之一。同时红绿灯信息给到ADAS系统，可提升 AEB和ACC功能在红绿灯路口的可靠性，从而提升车辆智能驾驶水平。 目前国内的城市道路交通情况，其中公交专用道使用率低，早高峰仅 为20%左右。经常出现多条行车道拥堵，公交专用道空空荡荡，两三分钟 才有一辆公交车的情况，如果能合理利用公交专用道，可以极大缓解城市 交通的拥堵情况。装有C-V2X OBU的营运或社会车辆通过与公交车V2V通 信实现调度，在不影响公交车正常运行的情况下可有效借用公交专用道。 因此C-V2X是提升公交专用道利用率有效手段，具有很好的社会效益。可 先做专项试点验证，打造样板，然后全国推广。

2024年1月，中汽中心发布2024版中国新车评价规程（C-NCAP），这 是自2006年首版C-NCAP起的第七次更新，新版评价规程于2024年7月1日 正式实施。在该版主动安全测试项中，引入了三个基于C-V2X技术的测评 场景：前方有遮挡静止（或异常）车辆（CCRH）提醒、有遮挡的十字路 口交叉碰撞（C2C SCPO）预警、闯红灯预警（TSR），推动国内汽车制造 商在车辆设计和生产阶段必须考虑搭载C-V2X通信技术以提升车型安全性 能评级，从而激发了C-V2X产业在车路协同领域的技术创新和发展。这三 个场景分别从C-V2X技术对智能驾驶的舒适性、安全性、效率性三个方面 的加持表现，进行了用例设计。因此，这三个场景也需要在试点中优选推 动落地。

大雾或雨雪天气时高速公路上的连环撞车，以及2024年5月2日梅大高 速路塌陷导致23辆车陷落事件使我们意识到：发生紧急状况的车辆如果能 通过C-V2X直连通信技术及时对外播发“突发紧急状况”信息，相当于立 即在方圆数百米以内放置了虚拟的数字三角牌。凡是在这范围内的C-V2X 车辆，都可以“看”到数字三角牌，从而及早刹车，避免事故、拯救生命。 此外，超视距的弱势交通参与者（行人/非机动车）、圆锥筒信息推送、 紧急车辆优先通行、车辆智能编队行驶、智慧港口V2V防碰撞以及矿区车 挖协同装载作业也是迫切需要解决的交通问题。 综上所述，本文中重点推动的车车/车路协同典型应用场景如表3-1所 示。这些场景大多也是城市NOA难点，通过这些场景的应用，可以极大加 速城市NOA的落地。