C-V2X业务演进白皮书

• C-V2X业务演进白皮书
• 1 C-V2X业务演进趋势
• • 1.1 C-V2X业务向更加安全、绿色、智能、协同演进
  • 1.2 C-V2X业务演进需要跨行业广泛协作
• 2 典型的C-V2X演进业务
• • 2.1 C-V2X演进业务架构
  • 2.2 C-V2X演进业务简介
  • • 2.2.1 车辆汇入汇出
    • 2.2.2 车辆路径引导
    • 2.2.3 电动汽车动态路径规划
    • 2.2.4 基于车路协同的交叉口通行
    • 2.2.5 基于实时 联数据的交通信 配时动态优化
    • 2.2.6 交叉口动态车道管理
    • 2.2.7 高速公路专用道柔性管理
    • 2.2.8 编队行驶
    • 2.2.9 协作式车队管理
    • 2.2.10 基于车路协同的远程软件升级
    • 2.2.11 基于车路协同的主被动电子收费
    • 2.2.12 智能停车引导
• 3 C-V2X业务演进部署推进建议

C-V2X业务演进白皮书

1 C-V2X业务演进趋势

1.1 C-V2X业务向更加安全、绿色、智能、协同演进

随着C-V2X及5G技术发展，与之而来的更大数据吞吐量、更低时延、更高安全性和更海量连接等特性，极大地促进了智能驾驶和智慧交通发展。通过“车-路-云”协同，一方面推动智能 联汽车快速发展，提供更安全、更智能的出行方式；另一方面赋能智能路况综合感知、动态协同交通控制等功能，为智能交通发展奠定基础。

1.2 C-V2X业务演进需要跨行业广泛协作

C-V2X业务演进表现出鲜明的跨行业协同特色： 一方面需要通信行业提供 联通信以及 联协同智能的支撑、另一方面需要智能交通企业提供道路交通静态、动态状态感知与交通策略及时控制、第三方面需要通信、交通、汽车、自动驾驶平台与应用软件企业等各种数据提供方支持业务流互联互通以及业务数据共享等。

随着C-V2X业务的发展，这三个方面不断加深协作的深度和广度。表1.2-1简要列举了业务应用参与方和基础支撑能力之间的供应关系。

2.2 C-V2X演进业务简介

驾驶安全、交通效率、信息服务三大类业务结合车路协同的发展，在C-V2X业务演进阶段（1-3年）将集中在如图2.2-1所示新业务。新业务根据C-V2X 联覆盖范围以及 联智能协同程度的不同，还可以继续细分不同的子场景。

车辆汇入汇出特别适用于高速公路、快速路等路段的开放道路入口汇入汇出场景，辅助高速公路及快速路管理，在保证安全的前提下，通过选择合理的汇入时间、汇入位置和汇入速度，减少汇入车辆对主线车流的影响，提高高速公路及快速路的匝道处通行效率。

车辆汇入汇出也包括车辆换道行驶场景。

车辆汇入汇出涉及的关键技术、设备、部署条件如下：

对于全局路径引导，目前地图服务商、出行服务商已经可以根据收集到的交通大数据来提供服务，并获得了广泛的应用。随着C-V2X和5G通信基础设施的部署和应用，地图服务商、出行服务商可以获得更加精准、广泛的细粒度数据，例如复杂立交桥的垂直位置和行驶信息，因而可以提供更加精准的全局路径引导。

对于局部路段引导，目前地图服务商和出行服务商也可以根据收集到的交通大数据来提供初步的云端引导服务，但是不精准、不及时。随着5GMECLTE-V2X设施的部署和应用，路侧RSU/MEC可以获得更细粒度、更实时的交通流数据，基于路侧RSU/MEC的局部路段引导服务可以做的更精准，使得车道级引导、基于红绿灯信息的车速引导等也能获得广泛应用。目前一些智能 联示范区已经开始提供基于V2X的局部路段引导服务。

车辆路径引导涉及的关键技术、设备、部署条件如下：

2.2.4 基于车路协同的交叉口通行

基于车路协同的交叉口通行是指主车（HV）驶向交叉路口：

• HV向V2X服务器（可以位于云端或者位于边缘）发送车辆行驶信息，V2X服务器根据车辆行驶信息、目标交叉路口的交通信息、其他车辆上 的行驶信息，为HV生成通过交叉路口的通行调度信息，并发送给HV；
• HV通过路侧RSU获取相关感知信息、其他车辆信息、V2X服务器的云端信息等，自身生成调度信息。
• HV可按照通行调度信息，结合V2X功能感知的、以及其它车载传感器感知的周边环境信息，控制HV通过交叉路口。

2.2.5 基于实时 联数据的交通信 配时动态优化

基于实时 联数据信 配时动态优化是指车辆通过C-V2X实时上 驾驶相关信息，路口交通信 控制器结合交通、车辆通行等信息进行交叉路口交通信 时长或者信 变化的调整，如果有条件可以结合交通控制中心的背景数据和方案进行优化。

本应用适用于城市及郊区普通道路及公路的信 控制交叉路口、信 控制匝道的入口、干道多交叉路口、区域内多交叉路口等的信 协同控制优化。

相对于目前的静态或半静态的交通信 调整，结合C-V2X提供的交通实时感知数据，在 联车与其他常规车辆混合的交通环境下，或者完全联 汽车环境下的实时 联数据信 配时动态优化,在保证安全性的前提下提升信 控制交叉口及匝道交通控制的效率。

2.2.6 交叉口动态车道管理

交叉口动态车道管理是针对交叉口的拥堵问题，通过动态划分交叉口处的车道功能，实现对交叉口进口道的空间资源进行实时地合理分配。

交叉口动态车道管理应用需要的基本系统由智能车载单元（OBU/T-BOX）和智能路侧设备（RSU）实现。智能路侧设备收集车辆的状态数据包括位置、速度、转向等等，实时确定交叉口的各个流向的交通需求，计算合理的车道功能划分结果，并发送给智能车载单元，进而诱导 联车辆行驶至对应车道，该应用通过动态的车道管理提高交叉口的运行效率。

2.2.7 高速公路专用道柔性管理

高速公路专用道柔性管理是指在高速公路上为远车（RV）设置专用车道，RV在专用道行驶时广播当前状态及出清距离或RSU广播路段占用状态；或RV通过向云平台发送行驶规划路径中专用车道出清请求，云端根据RV行驶规划路径，提前对规划路径中的RSU及其他车辆发送出清请求，主车（HV）收到RV、RSU或云平台消息后，若判断自身位于RV的出清距离内，则离开专用道。

专用道柔性管理适用于高速公路、快速路等路段的道路通行管理，以满足紧急车辆的快速通行需求，通过对 会车辆的避让管理产生动态的专用道，改善紧急车辆的行程时间。

2.2.8 编队行驶

编队行驶是通过C-V2X等无线通信技术将同向行驶的车辆进行连接，尾随的车辆可接收到前面车辆加速、刹车等信息，并在最短的时间内做出反应。

编队的通信主要包括编队内部车辆间通信和编队与外部（智能路侧设备RSU或者其他车辆）的通信。

当RSU广播道路信息时, 可以根据车道方向采用定向或非定向的方式。

通常车队头车是自动驾驶等级为L0-L3级别的车辆，跟随车辆是基于实时信息交互并保持稳定车距的自动驾驶L3-L4级别成员车辆。

在编队行驶中，列队中靠后的车辆能做出和前面车辆对应的行动。

无人驾驶车辆之间的刹车和加速几乎可以同步，远远超过了人类驾驶员的反应时间，从而可以获得更高的安全性和更近的车距。

2.2.9 协作式车队管理

协作式车队管理是指车队的车头从云端及周边车辆获取安全、交通环境、车载传感器等信息，形成车队行驶策略，从而完成整个车队的动态管理，确保车队安全、高效出行。

协作式车队管理适用于在 络覆盖下的城市及郊区道路。该应用能够有效提升车队管理效率，保证车队车头信息获取的全面性，既能够从云端获取基于整体交通状况的行驶建议，又能通过车队内车辆间信息的共享交互实现近距离安全行驶，并且能够实时进行车队内及车队间灵活调控，实现安全与效率的同时提升。

协作式车队管理的主要场景包括车队加入/离开、车队融合/拆分等

协作式车队管理涉及的关键技术、设备、部署条件如下：

出于安全、效率的角度，OTA是未来智能车载设备OBU/T-BOX、智能路侧设备RSU更新的关键手段，正式量产的所有OBU/T-BOX、RSU都应该支持OTA远程升级功能。目前已经可以商用基于V2N的OTA升级，基于车路协同，需要进一步扩展基于V2I以及I2N的OTA升级。这有利于提高OTA应用的及时、安全与可靠。

基于车路协同的远程软件升级涉及的关键技术、设备、部署条件如下：

现有的高速公路收费、停车支付、拥堵收费、充电支付、加油支付、违章罚款等人工支付操作，均可升级通过基于车路协同的主被动电子收费自动完成，有效提高工作效率。在此基础上，面向车路协同、自动驾驶的各种路侧信息服务，还能够进一步结合车路协同的主动电子收费应用，提升用户体验和服务水平，发展新的商业模式。

该应用涉及的关键技术、设备、部署条件如下：

智能停车引导涉及的关键技术、设备、部署条件如下：

说明：

① 该表格中的数字，代表行所对应的应用对每列不同程度C-V2X 联通信与C-V2X 联协同智能的依赖性。数字从5到1递减：其中“5”表示对应的列支持的能力是行所在应用的必要条件，即对通信和计算能力强依赖；“3”表示对应的列支持的能力，通信能力是必须，计算能力可选；“1”表示对应的列可有可无，通信与计算能力都是可选。

② 上述通信能力是指业务数据的转发能力，包括车-路，车-路-云之间。

③ 上述计算能力包含对业务数据的处理能力，例如感知数据的识别、融合；控制策略的生成等。

④ 业务类别A：该类业务数据需要在车端与路端之间交互，业务数据的处理在车端。

⑤ 业务类别B：该类业务数据需要在车端与路端之间交互，同时业务数据处理在智能路侧设备及边缘计算平台。

⑥ 业务类别C：该类业务数据需要在车-路-云之间交互，同时业务数据处理主要集中在云端平台。

C-V2X演进业务的推进，建议针对上述不同业务类别特征，结合C-V2X 联通信、C-V2X 联协同智能发展的不同阶段，逐步推进。

（1）业务类别A

从技术层面来看，C-V2X 联通信的有效性、可靠性将直接影响这类业务落地部署的质量。但通信体系的完善需要一定的时间周期，目前可在假设通信质量满足有效性和可靠性条件下推演该类业务推进过程。C-V2X 联通信覆盖率体现在智能路侧设备RSU的覆盖率和智能车载终端（OBU/T-BOX）渗透率两方面。

随着C-V2X 联通信覆盖率逐步提升，A类业务推进分为初期，中期和成熟期：

• 初期：稀疏或无RSU条件，智能车载终端渗透率10%～30%，在支持第一阶段基本辅助驾驶功能和道路安全预警功能基础上，逐步支持例如车辆汇入汇出等C-V2X新业务，可望小幅度提升目前已有辅助驾驶服务和安全预警服务的安全性与用户体验。

• 中期：中等覆盖度RSU条件，智能车载终端渗透率40%～60%，持续支持A类业务，特别是车路协同的交叉口通行、高速公路专用道、编队行驶、车路协同OTA，车路协同电子收费、智能停车引导等相关演进业务，提升交通效率、扩展商业用户体验、发展新业务与商业模式。

• 成熟期：全覆盖RSU条件，智能车载终端渗透率80%～100%，全面支持A类业务部署，提升驾驶安全和交通效率，实现绿色安全出行。

在上述不同阶段，C-V2X 联通信发展与单车智能发展是互相独立的。

如果单车智能无法支持相关业务应用算法和应用数据处理，则需要结合MEC边缘计算平台或者云平台即C-V2X 联协同智能来推进相关业务（即业务类型B）。

（2）业务类别B

B类业务对于C-V2X 联通信仍然是强依赖，一些情况下还需要5G系统大吞吐量的支持。与A类业务最大的不同在于业务数据处理由多接入边缘计算平台（MEC）来实施，即C-V2X 联协同智能技术。这类业务，一方面受MEC多接入边缘计算平台部署覆盖率影响较大，另一方面需要该平台作为计算主体具备实时局部信息处理、分享、支持多业务的能力。

MEC的引入初始阶段主要目标在于提升本地/局部业务应用所需信息的有效性和实时性、支持融合感知数据识别与处理、实时本地控制策略制定与分发，促进基于车路协同的C-V2X业务的演进。特别是对于当车端自身计算能力有限的情况下，结合C-V2X 联通信和MEC计算能力的协助，除了支持B类业务，还可能有助于A类业务的快速发展。

进一步的，随着多种感知信息的深度融合，对C-V2X业务的支持将进一步向精细化、全面支持用户的个性需求方向演进；在充分结合本地AI优化、计算优化等技术的支持下，还将进一步影响C-V2X新业务推出方式和发展方向。

MEC作为业务使能平台一方面需要整合通用的使能技术，另一方面需要提供标准接口支持多业务提供方，特别需要注意的是，MEC业务接口标准化是实现规模部署的必要条件。

（3）业务类别C

该类业务演进不仅需要5G 络的通信支持，还与业务数据云平台之间互联互通的进程密切相关。一方面是业务跨平台的互联互通，另一方面是多数据源的数据共享。

• 初期：无跨平台互通，以5G 络与C-V2X 联通信获取的相关数据辅助单一云平台，引入提升交通效率为主的业务，例如电动汽车路径动态规划，基于实时 联数据的交通信 动态调整，基于车路协同的远程软件升级等应用。

• 中期：局部跨平台融合条件，5G、C-V2X等通信 络数据与其他运营数据平台内嵌融合，可提升导航服务和智慧出行服务的用户体验，提升交通效率，进一步引入和深化相关应用，例如车辆路径引导，电动汽车路径动态规划，基于实时 联数据的交通信 动态调整，基于车路协同的远程软件升级，基于车路协同的主被动电子收费等应用。

• 成熟期：全面跨平台融合条件，5G、C-V2X等通信 络数据平台与官方数据平台和企业数据平台深度融合，可实现道路行驶状态和用户选择倾向的精密评价与预测，全面支持各自交通服务类软件的用户体验升级，节能减排类业务由个体优化逐步发展为全局优化。

综上所述，为了顺利推进C-V2X演进业务，提出如下建议：

• 一是结合C-V2X和5G 络规模试验与商用，加快车载C-V2X以及智能路侧设备的建设，推进5G和C-V2X 络覆盖，提高C-V2X 联通信覆盖率；

• 二是推动MEC融合C-V2X的标准化与建设部署，推动C-V2X 联协同智能，使能更加丰富的C-V2X演进业务；

• 三是加强多部门协同管理，支持跨业务平台在业务、数据的互联互通。