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车联网行业白皮书

交运设备2021-12-28中国信通院小饭团
车联网行业白皮书

车联网白皮书 中国信息通信研究院 2021年12月 No.202128 版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的,应 注明“来源:中国信息通信研究院”。违反上述声明者,本院将追究其相关法律责任。 oPtMmMtRoQzRrMsRrRzRnO7NaO6MtRrRtRoPkPoPpNkPnPzR6MrQtPuOmRtMNZoPtO 前 言 我国车联网产业在政策规划、标准体系建设、关键技术研发、应用示范和基础设施建设等多个方面取得了积极进展,在促进汽车、交通等传统产业转型升级,以及促进形成数字经济发展的新产业集聚方面也 起到积极作用。车联网的内涵与外延也在不断发展演进,依托快速落地的新型基础设施建设,不仅广泛服务于智能网联汽车辅助驾驶、自动驾驶等不同等级应用,还拓展服务于智慧矿山、智慧港口等企业生产环节以及智慧交通、智慧城市等社会治理领域。 迈入“十四五”,车联网将进入大规模部署应用的新时期。本白皮书从技术、产业、应用和模式四个方面,总结当前发展现状,分析提炼发展趋势,并对下一阶段重点工作予以展望。在技术与产业方面,对 “车-路-云-网-图”产业链的各个环节进行关键技术剖析和产业发展趋势研判。在应用与模式方面,从服务于城市道路、高速公路、特定区域三类环境,服务于个人、企业和政府三类用户,凝练典型应用场景,分析功能实现视图和商业价值链条。在此基础上,从技术创新、基础设施建设、应用推广、安全体系构建多个方面进行展望,提出跨行业在顶层规划、标准体系、应用实践和部署建设等方面的协同合作,坚持智能与网联协同发展战略,推动车联网产业高质量发展。 目 录 一、 车联网发展总体态势 .......................................................................................... 1 (一) 全球车联网产业生态不断丰富完善 ........................................................ 1 (二) 车联网成为全球新型基础设施建设焦点 ................................................ 2 (三) 车联网安全工作力度显著加大 ................................................................ 4 二、 车联网技术与产业发展趋势 .............................................................................. 6 (一) 汽车网联化与智能化协同发展 ................................................................ 7 (二) 路侧感知与计算融合推进 ........................................................................ 9 (三) 边缘-区域-中心多级平台协同部署 ........................................................ 12 (四) 无线与有线组网技术融合共存 .............................................................. 15 (五) 高精度地图与定位基础作用凸显 .......................................................... 18 (六) 网络安全与数据安全关注度提升 .......................................................... 20 三、 车联网应用场景与模式 .................................................................................... 23 (一) 跨行业融合带动应用部署模式向纵深发展 .......................................... 23 (二) 城市道路环境下车联网应用创新活跃 .................................................. 24 (三) 高速公路环境下车联网应用推广路径逐步清晰 .................................. 29 (四) 特定区域工况环境下规模商用加快 ...................................................... 32 四、 车联网发展展望 ................................................................................................ 35 (一) 持续推进核心技术攻关,加强标准和实施路径协同 .......................... 35 (二) 加快标准化基础设施建设,加强跨行业跨区域协同 .......................... 36 (三) 加快典型应用规模化推广,注重价值空间挖掘 .................................. 37 (四) 完善网络与数据安全发展体系构建,注重功能安全 .......................... 38 图 目 录 图 1 车联网应用服务体系 ........................................................................................ 24 图 2城市道路环境下的车联网应用功能视图 ......................................................... 27 图 3 城市道路环境下的车联网应用价值链条 ........................................................ 28 图 4高速公路环境下的车联网应用功能视图 ......................................................... 30 图 5 高速公路环境下的车联网应用价值链条 ........................................................ 31 图 6 特定区域工况环境下的车联网应用价值链条 ................................................ 34 车联网白皮书 1 一、车联网发展总体态势 (一)全球车联网产业生态不断丰富完善 当前,全球数字经济快速发展,新一代信息通信技术与各行各业融合渗透,车联网、工业互联网、物联网等新型产业生态不断壮大,有力推动了汽车、交通等传统产业的数字化、网络化、智能化发展,也逐步衍生出智慧出行、交通数字化治理等数字经济发展的新产业集聚,越来越受到全球主要国家 和地区 政府的高度重视。 先进驾驶辅助系统(ADAS)成为大量新车标配,汽车智能化水平逐步提高。ADAS在过去的十多年发展中取得了巨大突破,以自动紧急制动(AEB)、车道偏离警告(LDW)、车道保持辅助(LKA)等为代表的辅助驾驶功能已非常成熟,大众、丰田、福特、吉利、广汽等诸多车企实现了全系标配;随着智能化能力的不断提升,自主泊车(AVP)等更高级自动驾驶功能正逐步商用,特斯拉、蔚来、威马、奔驰等车企纷纷发布量产车型。同时,ADAS与网联化融合成为发展趋势,LTE-V2X功能正受到汽车厂商的高度关注。广汽、上汽、一汽红旗、蔚来等国内汽车厂商陆续发布搭载LTE-V2X的量产车型,并基于车联网实现前方碰撞预警、盲区/变道预警、逆向超车预警、左转辅助等功能。奥迪在2021年世界物联网博览会期间展示了融合LTE-V2X的13个高等级自动驾驶应用,实现了盲区行人及非机动车感知及自动减速、紧急车辆自动变道让行等功能。全球研究咨询机构埃信华迈(HIS Markit)发布《中国智能网联市场 车联网白皮书 2 发展趋势报告》,2020年全球市场搭载智能网联功能的新车渗透率约为45%,预计至2025年可达到接近60%的市场规模。 车联网应用场景和服务能力不断演进提升。网联自动驾驶出租车、远程遥控驾驶等应用场景不断涌现。车联网有助于提升自动驾驶的感知能力,解决单车感知能力容易受到遮挡、恶劣天气等环境条件影响,协助解决自动驾驶算力和功耗之间的矛盾,并提升自动驾驶的决策“博弈”效率与执行能力。谷歌Waymo、百度Apollo等自动驾驶出租车已逐步实现商业化运营,部分支持通过车联网与红绿灯等路侧基础设施实现信息交互,并支持通过远程遥控驾驶实现“无人化”。与此同时,车联网赋能智能网联汽车与智慧城市协同发展,促进新模式变革。车联网通过向车辆实时推送道路状态信息,助力车辆选择更安全高效的出行路径;车联网通过对实时交通流量的监测来进行智能规划,增强道路交通管控能力;车联网通过增强路侧基础设施的感知计算能力,并与车辆感知信息进行融合,提升交通治理的数字化水平。车联网将进一步促进汽车、道路建设、交通管理、物流等多行业领域的融合应用,推动共享、合作等新模式不断演进。 (二)车联网成为全球新型基础设施建设焦点 我国车联网新型基础设施快速落地并初见成效。中共中央、国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》,明确加强交通基础设施与信息基础设施统筹布局、协同建设,推动车联网部署和应用。国 车联网白皮书 3 务院印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》,要求促进新能源汽车与能源、交通、信息通信深度融合,协调推动智能路网设施建设,推进交通标志标识等道路基础设施数字化改造和互联。工信部印发《关于推动5G加快发展的通知》,提出促进“5G+车联网”协同发展,推动将车联网纳入国家新型信息基础设施建设工程,促进LTE-V2X规模部署,建设国家级车联网先导区。交通运输部出台《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》提出协同建设车联网等要求。2019年至今,工信部先后批复江苏(无锡)、天津(西青)、湖南(长沙)、重庆(两江新区)四个国家级车联网先导区, 积极推进车联网基础设施建设、互联互通验证、规模化应用推广等,形成了广泛布局、重点突破、具有地方特色的发展格局。同时,推动京沪“1号”高速公路车联网升级,打造车联网先导性应用示范高速公路,赋能干线物流。2021年,住建部和工信部确定北京、上海、广州、武汉、长沙、无锡、重庆、深圳、厦门、南京、济南、成都、合肥、沧州、芜湖、淄博16个城市为智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点城市,不断提升智慧城市基础设施智能化水平、实现不同等级智能网联汽车在特定场景下的示范应用。车联网基础设施部署有序推进,已有3500多公里的道路实现智能化升级,20余个城市和多条高速公路完成了4000余台路侧通信单元的部署。 欧美各有侧重,均布局推进车联网新型基础设施建设。美国以 车联网白皮书 4 引领自动驾驶发展为驱动力。2020年4月,美国发布《智能交通系统(ITS) 战略规划2020-2025》,提出关注5G等创新技术的快速发展和应用。2021年3月,美国联邦公路局发布了《自动驾驶对公路基础设施的影响》报告,详细分析了自动驾驶对公路物理基础设施、交通控制设备、运输管理和运营系统、多式联运基础设施的影响。美国已经在加利福尼亚州圣迭戈和密西根州底特律进行C-V2X试验,并且也在积极推动C-V2X基础设施建设。密歇根州成

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