2022-10-9 11:42

大唐高鸿智联张杰:C-V2X车路协同思考与实践

伴随C-V2X从2020年开始前装上车,技术标准和产业化日趋成熟,车联网技术也已从早期的技术验证,逐渐走向商业的规模化部署。

2022年9月21日,“GTM2022-车路协同产业线上论坛”正式举办。

本场论坛是由亿欧汽车主办的GTM2022年度主题论坛之一,主要将目光聚焦在中国车路协同产业,与产业链上下游的企业代表、专家学者、投资机构等共探智慧交通领域的发展机遇。

本场车路协同产业线上论坛,亿欧汽车邀请到大唐高鸿智联副总经理张杰作为演讲嘉宾。在演讲中,张杰就大唐高鸿智联在车路协同C-V2X技术,以及车端、路端发展的思考与实践发表了自己的观点。

一、C-V2X技术发展

在双智城市建设的火热态势下,国家和各地政府对C-V2X技术落地表现出更加深厚的兴趣。伴随C-V2X从2020年开始前装上车,C-V2X技术的标准和产业化已经日趋成熟,车联网技术已经从早期的技术验证,逐渐走向商业的规模化部署。

张杰表示,C-V2X技术规模的部署将新增通信模式,同时带来更多信息安全挑战,而挑战与机遇并存。

以下是演讲实录:

首先,我来概要地介绍一下C-V2X领域的进展。2012年大唐率先开始研究C-V2X,2013年首次正式提出LTE-V的概念和关键技术,2016年完成国际标准,2017年完成国内标准,后续也深度地配合C-V2X工作组开展互联互通、产业拉通的推进工作。

在这个过程中,有非常有标志性的两个事件。一个是从从早期的测试示范区到现在的先导区,加上近年以来很火热的双智城市建设,我们能看出国家和各地政府,都对C-V2X技术落地表现出很深度的兴趣。另一个就是从车端C-V2X技术发展来看,2020年引起行业关注的重要事件,就是C-V2X前装上车。截止目前,已经有20多款量产车型搭载了C-V2X技术。

今年4月份,刚刚发布的C-NCAP线路图明确把需要支持C-V2X技术才能够实现的场景,作为主动安全的要求。综上,可以看出C-V2X技术标准和产业化已经日趋成熟,车联网技术已经从早期的技术验证,逐渐走向商业的规模化部署。

从道路上看,目前国内建设的智能网联测试区、示范区、先导区已经超过50个,累计有3500多公里的智能化道路实现升级,部署了4000多台的路侧通信单元,发放了800余张自动驾驶测试牌照,测试总里程达到以万为单位的量级。

从这几个数字就能看出,全国C-V2X的试点示范正在如火如荼开展,C-V2X量产装车也不断扩展。从2020年有企业宣布C-V2X量产装车到现在,国内已经有20多款量产车搭载了C-V2X技术,它已经成为非常重要的卖点。

从业内研究机构的统计数字来看,今年1-6月份,搭载C-V2X技术的量产乘用车已经达到4.6万辆。预计到2026年,整个前装量产车型C-V2X装配率可以达到10%,年装配量可以达到200万,这是非常可观的数字。

随着C-V2X技术规模的部署,大家都很关心一个问题,那就是增加了新的通信模式,会不会带来信息安全问题?C-V2X一定会遇到新的信息安全挑战,主要有四种:

首先,存在假冒终端的可能性。一些非法用户假冒终端,会发送一些伪造信息企图影响车辆行为;

其次,即使是合法用户发出的正确信息,也有可能被非法人员做信息劫持、篡改。

再次,用户的隐私泄露的问题,尤其基于C-V2X的工作机理——每辆车都会告知周围车辆自身的位置、速度、状态等信息,如果有人想要收集这些信息还原车主或特定车辆的行驶路径,就会存在隐私泄露的问题;

最后,C-V2X技术车和车、车和路之间在非常高速地进行信息交换,每秒钟至少交换几千条信息,这需要有低时延以及高效的信息安全处理机制。

对于假冒终端问题, C-V2X主要是使用注册证书机制,通过建立CA平台发放合法的注册证书,管理终端身份。

对于信息篡改问题,可以更多使用签名验签。PKI就是不对称加密的方式实现信息完整性的检查,使得一旦信息被篡改,就能及时发现并丢弃。

针对隐私泄露的问题更多是通过CA平台,给每个车辆发放假名证书。也就是说,每隔一段时间就会进行信息更新,使得非法用户不会通过跟踪BSM消息获取完整的轨迹信息。

最后,我们要对传统的PKI,特别是证书使用技术进行改造。比如,要使用更短的证书和签名,使得签名验签的效率更高;其次,我们也要使用更高性能的硬件安全处理芯片来得到密码算法的高速实现。

对大家来说,最需要关注的就是CA系统该如何建设,也就是主机厂比较熟悉的CSMS系统。实际上,由于标准仅统一了证书发放的内容和流程,对于注册证书的获取过程给出了多个可选项,因此,在建设CA系统时,主机厂需要考虑自己具体要采用的技术。

不同主机厂有各自的注册证书管理系统,那么不同主机厂之间的证书如何互认?这需要通过工信部提供的车联网安全信任管理平台,以及多个部委之间的跨行业平台实现证书的互信和相互校验机制。

对于道路方来说,主要有两点要注意:第一,要看单位业主要不要发放自己管理的车载终端,如果不需要,它的CA平台建设会比主机厂的略微简单;第二,要充分考虑这套平台如何和主机厂的平台做跨行业的互认互信。

我们初始化时,如何选择认证授权方式?很多主机厂很困惑,到底该怎么选,技术间的优劣势如何比较,这不是三言两语能够说清楚的。一个最基本的原则是,可以尽量考虑与已有的统一平台保持一致。比如原来一些主机厂自己的SMS系统用的是OAuth方式,在选择新的CA系统时。也可以尽可能兼容这种方式,这样改造成本比较低。

二、C-V2X与单车智能结合

车路协同技术从诞生起,一直承载许多单车智能无法完成的任务与“使命”。2022年4月,中国C-NCAP线路图发布的最新版本,在现有的2022年版本上,增加了很多新的安全应用,一些场景甚至被认为只有依靠C-V2X技术才能实现。

张杰表示,车路协同在当前智慧交通建设中正在承载愈发重要的功能,未来更加可期。

以下是演讲实录:

接下来,讲一下车联网的具体应用,特别是与单车智能的结合应用。

为什么会使用车路协同技术,第一,主要是因为单车智能会有很多感知难题无法解决。比如使用了C-V2X之后,感知范围可以从单车的200-300米扩展到数百米,在高速公路场景下,这对自动驾驶车辆非常有必要。因为行驶速度比较高,必须要知道500、800米甚至1千米外道路上的异常情况,以便于提前采取措施。

第二,在城市场景,非常典型的就是感知盲区的消除,特别是在路侧,由于建筑物、车辆遮挡导致的鬼探头情况,单车智能难以应对。这时候就特别希望通过车路协同、路侧感知提供上帝视角的信息。

第三,单车智能很难解决感知长尾的问题,比如信号灯状态的获取。如果完全依赖纯视觉的方式,还要解决眩光、雨雾天气等问题,在同一个视野范围内存在多组信号灯,怎么判断自己需要关注哪一组,这些问题对单车智能来说都很难。但C-V2X可以非常精准地结合地图,把信息给到车辆,直接跳过感知过程,告诉它认知结果。

最后,也是单车智能完全无法做到的,就是车辆间协作意图的交互。在早期自动驾驶车辆渗透率不高的时候,这个问题不是很明显。现在一些场景中已经遇到了这样的问题,比如在繁忙的物流园区,自动驾驶车辆数量非常多,园区的交叉点会出现不同车流间的路权冲突。如果没有协作意图的交互,自动驾驶车辆还是采用相对保守的路径规划和决策策略,就会使得两个方向的车辆效率都降低。而使用了C-V2X技术后,通过驾驶意图的协作,就可以实现路口通行不减速,提升整个园区的运行效率。

除了自动驾驶,对于目前渗透率已经非常高的ADAS技术,C-V2X也有非常重要的作用。比如非常流行的FCW和AEB,如果只使用单车智能,在一些特殊的道路、路口或者一些大曲率的弯道场景中,AEB和FCW都不太适用。这时候如果使用了CAEB,就可以让这些工况下的ADAS功能依然发挥效用。

除了能够进一步放宽道路约束,在很多特殊场景下,使用C-V2X技术也可以很好地应对。比如在左转过程中出现了行驶路径的冲突,如果没有C-V2X技术的交互,完全靠单车智能是几乎不可实现的任务。有了C-V2X技术,就可以使得整个ADAS使用范畴大大扩展。

像在隧道内,我们曾经做过调研,对于高速公路场景,智能网联车辆最关心、最希望解决的就是黑白洞和超视距的问题。隧道的黑白洞效应对于单车智能是几乎无法应对的挑战,虽然现在很多高速公路在使用过渡带减弱相关影响,但仍不能完全解决这一问题。对C-V2X来说,在隧道的出入口位置重点做路侧感知设备的架设,能在过渡区域对智能网联车辆的行驶提供很好的路侧感知补充。

2022年4月份,中国的C-NCAP线路图发布过最新版本,在现有的2022年版本上,增加了很多新的安全应用。其中有4个场景,可以认为基本要依靠C-V2X技术才能实现。除了2025年版本的预警类应用外,2028年还会有一些新应用出现,届时还会引入C-V2X控制类的场景。

三、车路协同路侧建设内容

车路协同功能的实现离不开相关基础设施建设跟进,尤其在路测方面,需要一整套智慧交通数字底座,帮助进行路测数据收集分析,并给出优化建议和相应指令。

张杰表示,大唐高鸿智联目前已经构建全栈的C-V2X服务能力,从车到路,再到路侧云端和车载应用软件,依托软硬件构建面向不同应用场景的解决方案。大唐高鸿智联期待与产业链上下游协同合作,推动C-V2X在中国乃至全世界范围内的产业化落地

以下是演讲实录:

除了车上已经有相关的规划,路侧的建设也必不可少。简单来说,就是要建设一整套的智慧交通数字底座。在此之上,我们希望对路侧的信息进行集中收集和汇总分析,进而及时发现全路网的隐患,基于数据的研判给出交通管理上的优化建议。

有了这样的决策,我们还希望把决策落实下去,这时候需要有一些能够跟智慧交通数字底座联动的基础设施,包括路侧的情报板、智慧照明等等,还有必不可少的车路协同相关设施,以实现综合施策效果。

特别要提到的是,建设完备通感算融合的路侧智能系统,要面对车路协同的海量实时数据,做到毫秒级低延时的信息采集、处理和交互要求,因此要做到数据的本地产生、使用和消化,所有与局部的微观交通流有关的信息,都依托本地的传感设备、计算设备生成并使用。

基于通感算一体的智能路侧设备,我们更多提供的是两大类的车路协同服务,一个是协同感知,另一个是协同决策控制。实现微观场景下多个车辆之间的驾驶行为的协作,进而达到局部场景通行效率最优。

在车路协同应用上,我们把它分成三类:

第一大类就是先知先觉,更多从感知信息的推送角度,提前把这样的信息通知到车内;

第二大类是上帝视角,要更多解决超视距、盲区,还有大型车辆的内轮差安全预警等应用;

第三大类,是从动态交通组织和管控方面来看,当我们有足够多的智能网联车辆按照云端、路端的控制要求行驶时,就可以实现微观交通流里的冲突点分离,以及动态的交通复合分配,来实现最终的交通运输效率提升。

大唐高鸿智联是中国信科集团旗下专注于C-V2X车联网标准研究、技术创新、产品研发、生产服务于一体的高新技术企业,是集团车联网产业的骨干载体,注册资本10亿元,并于2021年完成A轮融资。

从2012年开始,大唐率先开始研究C-V2X,随后推出了全球首台LTE-V2X样机、商用设备、通信模组等,是国内C-V2X车联网产业发展的引领者和中坚力量。

作为国内领先的车路协同解决方案提供商,大唐高鸿智联目前已经构建了全栈的C-V2X服务能力,从最底层的车规级的模组,到基于模组的智能路侧设备和车载终端,以及路侧云端和车载上的应用软件,再到依托软硬件构建面向不同应用场景的解决方案,我们现在都有相应的服务能力。

大唐高鸿智联积极地参与整个中国先导区和双智城市建设,目前已在上海、北京、江苏、重庆、浙江、湖南、湖北等全国20余个省份主导参与50+车联网项目,包括发改委、工信部、科技部等多项政府重点建设项目。

大唐高鸿智联是四大国家级车联网的先导区的骨干支撑单位,C-V2X设备占有率遥遥领先。作为百度战略合作伙伴,在其智慧交通项目中,RSU占据70%以上。在智慧高速领域,我们也与山东高速、中国交建、蜀道集团等合作伙伴,共同打造了多条国内经典车路协同智慧高速样板工程,积累了丰富宝贵的经验。

在车端,大唐高鸿智联已与多家知名车企合作启动基于车规级通信模组的前装项目,车载前装市场屡获突破。就在前不久,我们刚与江汽集团完成C-V2X应用场景项目验收并正式发布C-V2X车载前装新品——5G+C-V2X信息域控制器,未来也希望能够赋能车企和Tier1快速、低成本地实现C-V2X前装上车,主推“汽车强国”和“交通强国”目标早日实现。

我们也期待与产业链上下游协同合作,共同推动C-V2X在中国乃至全世界范围内的产业化落地,让出行更安全、更高效、更绿色。

作者:刘慧莹   来源:亿欧网

相关

C-V2X车联网大唐高鸿大唐LTE
本评论 更新于:2023-1-27 20:56:28
在C114 APP中与业内人士畅聊通信行业热点话题!