5G加持下的V2X技术新突破

5G加持下的V2X技术新突破

随着5G网络的普及，V2X（车联网）技术迎来了新的发展机遇。最新的研究表明，5G的高速率、低时延特性为车辆之间的高效通信提供了坚实基础，从而显著提升了交通安全和交通效率。

5G-V2X使用第五代移动网络以响应可靠的方式与其他汽车、基础设施和行人进行通讯。它利用5G网络的低延迟、高通量和可靠性支持安全关键行应用，包括队列行驶、远程驾驶和实时交通流量管理。这些特性允许快速有效地对动态交通情况作出反应，降低了事故风险并促进了道路安全。5G-V2X 最大限度地优化了路线管理并减少了拥堵，从而调整了交通效率和燃料消耗，以实现环境永续性。

与4G相比，5G网络的延迟可能只有几毫秒，这种突破性的进展使得实时应用能够快速发送和接收关键安全信号。Ericsson和Nokia等公司的专利技术进一步优化了设备间通讯框架，确保了车辆网络安全和效率的高质量连接。这些进展由网络切片技术推动，为特定类型的流量分配网络段，以提高服务质量，同时更好地管理网络流量。

C-V2X（蜂窝车联网）作为V2X技术的重要分支，其优势日益凸显。与传统的基于Wi-Fi的DSRC技术相比，C-V2X利用强大的LTE网络基础设施，改善了车辆通信的范围和可靠性。特别是在非直视路径（NLOS）情况下，C-V2X的穿透力和覆盖范围更优。随着5G的发展，C-V2X将利用毫米波技术将延迟降低到亚毫秒级别，并指数级提高数据传输速度，为未来的自动驾驶提供支持。

在汽车应用中，C-V2X提高了可靠性、可扩展性和性能。它保持稳定的车辆到车辆（V2V）信道，用于车队行驶，同时协调刹车和加速。将C-V2X与现有的蜂窝网络整合使其能够扩展到更多的连接汽车。在城市地区的大量车辆可能会使基于Wi-Fi的系统过载，因此可扩展性至关重要。性能方面，C-V2X通过更低的延迟和更高的通量提升了碰撞避免系统和实时交通重新路径规划的性能。这些应用需要在汽车和基础设施之间快速传输大量的传感器数据，而C-V2X由于其网络能力可以更好地实现这一点。

在上海临港新片区，一辆上汽自动驾驶汽车正在进行车路协同测试，验证“鬼探头”这一场景。“目前，我们在临港已实现六大类V2X应用场景，计划下半年在飞凡品牌车型实现量产上车，突破目前全国示范区普遍无法实现的V2X应用整车量产瓶颈。”上汽相关负责人表示。

临港新片区在去年制订并出台了《智能网联汽车创新引领区发展三年行动方案》，为提供L3级和L4级自动驾驶车辆所需开放测试和运营支持环境，临港新片区聚焦滴水湖核心片区、国际创新协同和前沿科技产业区，将建设200公里以上智慧道路和400多个智慧路口，构建产业应用双支撑的智能网联云控平台，推动智慧道路C-V2X全覆盖。

上汽集团以智能汽车创新发展平台公司牵头，协同集团相关下属企业中海庭、帆一尚行、随申行与零束科技等，承接了临港云控平台项目的软件建设工作，其中包括云控应用、云控中台、平台服务及安全支撑四大板块的工作。在过去大半年里，项目团队一直扎根临港新片区，目前已基本完成了云控应用、云控中台、平台服务及安全支撑等开发工作，平台建设已取得初步成果。

据了解，项目建成后，上汽和临港示范区的合作将成为国内首个整车企业与车联网示范区实现V2X应用规模化量产上车的案例。

作为数字化交通建设的重要载体，云控平台最主要的场景功能之一，就是“车路协同”。车路协同，即车与车、车与路、车与周遭环境进行“对话”，实现信息交互和数据共享。

在车内，屏幕可以显示下一个路口的红绿灯信息，并进行绿波车速引导，让车辆一路畅通。“道路危险状况提示、信号灯实时状态、限速标牌等信息在车内屏幕上也能实时显示。这些信息都是路边的感知与通信设备和车端设备协同产生的。”临港投控集团旗下上海临港新片区数字基建投资发展有限公司相关负责人表示，道路交叉口交通环境复杂，感知与通信设备能够通过云控平台将更大范围内的信息实时传递到车端，让车辆在通过交叉路口或出现异常情况路段时提前感知，顺畅通过。

有别于常规的V2X方案，该项目提供了基于4G/5G Uu蜂窝通信链路与示范区云控平台通信方案，使量产车无需C-V2X硬件能力加持，仅需4G/5G网联通信能力，即可与临港示范区云控平台进行数据交互，实现相应的V2X预警、事件、信息等在车内的展示，以及对司乘人员的提醒。

尽管5G-V2X展现出巨大潜力，但其发展仍面临诸多挑战。其中，路端覆盖率和车端渗透率的规模化提升是关键所在。目前，我国乘用车5G车联网前装数量达173.73万辆，占比为8.23%；C-V2X前装数量为31.13万辆，占比仅为1.48%。要提升智能基础设施的覆盖率，可充分考虑与城市公安交管、住建、交通、城管等部门的信息化基础设施共同建设；也可以考虑与城市全域停车场景共同建设；此外，还可与公路交通基础设施数字化转型升级进行统筹考虑。

在提升网络基础设施的覆盖率时，可以考虑“专公结合”的方式，也就是专网和公网相结合。例如，在重要的交通黑点、堵点区域，提供安全、可靠和稳定的专网覆盖；在其它区域则可以通过运营商公网提供广泛的连接与信息服务。

提升车路云一体化车端的渗透率，行业需重点关注以下三个方面。一是新车前装量产是提升车路云一体化车端渗透率的“终极”解决方案。例如，将C-V2X纳入C-NCAP的主动安全测试，如此一来，车企为获取更高的主动安全评分，将积极加装C-V2X车载终端。此外，还可以考虑将V2V纳入国家强制标准，或者鼓励地方政府出台C-V2X前装上车补贴政策。二是存量车后装改造是提升车路云一体化车端渗透率的重要手段。例如，可对公交车、公务车、出租车等公共领域的存量车，以及物流车、渣土车等车辆进行C-V2X车载终端的搭载改造，以此提升相关车辆的安全性。三是通过多种触达方式，确保车端用户享受车路云一体化服务。例如，可以通过各类信息终端（如智能手机）、专用V2X APP、通用APP（如导航地图APP）、小程序等，满足用户相应的服务需求。

车路云一体化的技术突破点主要集中在信息通信和人工智能两大领域。在信息通信领域，需要进一步优化网络架构，提升数据传输效率和可靠性；在人工智能领域，则需要加强算法研究，提高环境感知和决策能力。同时，还需要解决数据安全和隐私保护等问题，确保系统的安全稳定运行。

总体来看，5G-V2X技术正处在快速发展阶段，其在提升交通安全、优化交通效率、支持自动驾驶等方面展现出巨大潜力。随着技术的不断进步和应用的逐步推广，我们有理由相信，5G-V2X将在未来的智慧交通系统中发挥越来越重要的作用。