基于C-V2X 的车路协同自动驾驶关键技术与应用.docx

0引言

车联网（V2X）无线通信技术是实现车辆与周围的车、人、交通基础设施和云（平台）等全方位连接和信息通信的新一代信息通信技术，而蜂窝车联网（cellularvehicle-to-everything，C-V2X）则是由我国在国际上首先提出的一种车联网无线通信技术，它融合了蜂窝移动通信和直连通信两种模式，包括基于4GLTE的LTE-V2X和基于5G新空口（newradio，NR）的NR-V2X两个发展阶段。

C-V2X是实现自动驾驶的关键支撑，在自动驾驶领域，已经将基于C-V2X的自动驾驶方案上升为自动驾驶的另一条技术路线，即车路协同自动驾驶（vehicleinfrastructurecooperativeautonomousdriving，VICAD）。基于C-V2X的车路协同自动驾驶如图1所示，VICAD的核心是通过C-V2X，将“人-车-路-云”交通要素有机地联系在一起，实现车与车（V2V）、车与道路（V2I，主要指道路各类系统和设备设施，如感知设施、气象检测器、状态监测设备、交通诱导与控制设施等）、车与云（V2N，包括地图平台、交管平台、出行服务平台等）和车与人（V2P）等的全方位协同配合（如协同感知、协同决策规划、协同控制等），从而满足不同等级自动驾驶车辆应用需求（如驾驶辅助、辅助驾驶或高等级自动驾驶），实现自动驾驶单车最优化和交通全局最优化发展目标。

世界各国都高度重视与VICAD相关技术的研究和产业应用。美国2004年就启动了车路集成（vehicle-infrastructureintegration，VII）系统研究计划，并连续发布了《自动驾驶车辆综合计划》（AutomatedVehiclesComprehensivePlan）、《智能交通系统战略计划》（ITSStrategicPlan）等一系列纲领性文件，并主导了智能驾驶（IntelliDrive）项目、网联自动驾驶（ConnectedVehiclePilot）项目、协同式驾驶出行应用（CooperativeAutomationResearchMobilityApplications，CARMA）研究项目等一系列研究和验证示范项目；欧洲也在ITS-G5、4G/5G通信技术的基础上，发布了《网联自动驾驶路线图》（ConnectedAutomatedDrivingRoadmap）、《合作智能交通系统和服务》（CooperativeIntelligentTransportSystemsandServices）、《互联、合作和自动移动》（Cooperative,ConnectedandAutomatedMobility，CCAM）等顶层设计规划，并在欧洲地平线计划（HorizonEurope）总体框架下，主导开展了大量的研究测试和建设部署项目，如eSafety、CVIS、DriveC2X、CAR2CAR和C-ROADS等；日本早在2006年就启动了下一代“Smartway计划”，通过整合ITS的各种功能，建立全国性的车载集成平台，为车辆提供ETC、DSSS、ASV等服务，2017年9月，日本东京发布最新一版城市总体规划《都市营造的宏伟设计—东京2040》，推进“新东京”实现3个愿景：“安全城市”“多彩城市”和“智慧城市”。

中国积极推动VICAD技术和产业发展，从顶层设计、战略布局、行业应用等层面进行系统性推进，目前总体处于全球领先水平。在技术路线与政策体系方面，“单车智能+网联赋能”自动驾驶技术路线已成为广泛共识，政府主管部门积极加强顶层规范设计，营造产业发展的良好环境，出台了一系列政策文件，包括《扩大内需战略规划纲要（2022—2035年）》《智能汽车创新发展战略》《新能源汽车产业发展规划（2021—2035）》《交通强国建设纲要》《交通领域科技创新中长期发展规划纲要（2021—2035年）》等，为车路协同自动驾驶发展指明了方向；各地政府部门结合自身发展需求和优势，发布了积极推进产业发展的一系列指导意见和发展计划，大力发展车路协同技术，推动产业应用。在技术验证和应用示范方面，工业和信息化部牵头先后批准建设了江苏（无锡）、天津（西青）、湖南（长沙）、重庆（两江新区）等国家级车联网先导区，北京、上海、广州、深圳等地也大力支持开展车联网示范区建设和“双智”试点（智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点），加快车路协同基础设施规模建设部署，IMT-2020（5G）推进组、中国智能网联汽车产业创新联盟（CAICV）等组织也先后开展了C-V2X“三跨”“四跨”“新四跨”系列大规模先导应用示范活动，逐步推动VICAD从封闭开发走向互联互通和大规模应用。

然而，VIC