IMT-2020 IMT-2020 (5G)推进组 (5G)推进组 CC -- VV 22 XX 业 业务 务演 演进 进白 白皮 皮书 书 目录 1 C-V2X业务演进趋势 P1 2 典型的C-V2X演进业务 P4 3 C-V2X业务演进部署推进建议 P18 4 结束语 P21 5 主要贡献单位 P22 IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立，组织架 构基于原IMT-Advanced推进组，成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。推进组是聚合中国产学研用力 量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。 IMT-2020 (5G)推进组 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，一方面推动智能网联汽车快 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。 图1.1-1 智能化+网联化成为广泛认可的发展趋势 业界热点逐步从“单车智能”到“车-路并举”，“智能化+网联化”已成为信息通信、汽车、交 通、公安等跨行业广泛认可的发展趋势。 随着网络技术的不断发展和智能驾驶、智慧交通等应用需求的升级，C-V2X业务演进在第一阶段 基础安全告警和交通信息通知类业务的基础上，逐步从车-路-云协同感知向车-路-云网联协同控制发 展，推动C-V2X业务在驾驶安全、交通效率、信息服务这三个方面向着更加安全、协同、智能、绿色 演进。 图1.1-2 多种通信技术支持C-V2X业务分阶段发展 1 IMT-2020 (5G)推进组 C-V2X业务演进白皮书 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网联通信以及网联协 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。 表1.2-1 车联网业务参与方能够提供的基础支撑能力 C-V2X业务演进涉及信息通信、汽车、交通、自动驾驶平台与应用软件提供企业等，相关方都有 机会根据实际条件提供并发展相应业务。 · 电信运营商与供应商 电信运营商在C-V2X业务的落地中将扮演越来越重要的角色。基于5G+C-V2X+MEC，能够提 供端到端网络通信以及车联网业务使能平台，从而为C-V2X业务演进提供协同通信和网联协同计算能 力。除此之外，网联相关的数据，MEC业务使能相关的数据也有助于使能更丰富和复杂的C-V2X演进 业务。 2 IMT-2020 (5G)推进组 C-V2X业务演进白皮书 网络性能及计算能力将直接影响业务应用的支持等级，主要考量指标为通信传输时延、通信吞吐 量、连接可用性、通信可靠性、MEC计算能力、MEC支持多应用的能力等。 · 智能交通企业 智能交通企业是车路协同相关应用的重要数据提供方和智慧道路建设和运营方。随着“智慧道 路”逐步落地和MEC的引入，智能路侧设备作为C-V2X业务演进的重要载体，与人、车、路、交通数 据中心协同，可以提供更加丰富和实时的道路静态和动态数据：例如各种感知信息（摄像头信息、路 侧雷达信息、车端信息等）。结合交通管理中心下发的交通管理信息（例如交通管理数据库、交通违 章数据库、高速公路管理数据库等）等还能够支持更丰富的安全、效率类业务。 · 自动驾驶平台与应用软件企业 自动驾驶平台与应用软件企业通过自动驾驶平台、应用软件、应用数据等为C-V2X演进业务提供 业务应用支撑，为车联网用户的信息交互，应用使用提供平台与工具。算法与软件设计的合理、效率 及用户体验将直接决定应用的接受度，自动驾驶平台与应用软件，结合应用层相关数据，与通信网络 平台、智慧道路基础设施等紧密结合，有利于推动和挖掘更丰富的C-V2X演进业务。 · 汽车厂商 汽车作为C-V2X演进业务的载体，汽车用户是驾驶安全、交通效率、信息服务三大类的直接使用 者。业务应用的有效性与友好性将直接决定汽车销售的市场份额。一方面，汽车总线数据是车车、车 路协同应用的基础；另一方面，汽车厂商一般拥有汽车相关数据私有云，可以直接提供C-V2X业务， 也可以向第三方应用提供相关数据支持。 上述涉及多源数据有效融合，一方面需要考虑不同的数据源要提供标准的数据接口，另一方面需 要考虑数据共享的安全和隐私保护。 3 IMT-2020 (5G)推进组 C-V2X业务演进白皮书 2 典型的C-V2X演进业务 2.1 C-V2X演进业务架构 总体业务架构如图2.1-1所示，C-V2X演进业务涉及云端、路侧端和车载端三个领域。其中云端 与第三方业务应用的信息中心，为路侧端和车载端发送全局的业务控制、业务共享信息，并存储全局 设施、环境、用户、业务信息；路侧端与路侧信号控制器或者边缘服务器相连，收集驾驶、交通环境 状态信息，进行路侧决策并发送路侧业务控制到车载端；车载端收集路侧控制信息、全局信息、周边 环境信息进行动态感知及实时决策。 图2.1-1 C-V2X演进业务应用架构 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网联覆盖范围以及网联智能协同程度的不 同，还可以继续细分不同的子场景。 图2.2-1 4 C-V2X业务演进阶段的新业务 IMT-2020 (5G)推进组 C-V2X业务演进白皮书 2.2.1 车辆汇入汇出 车辆汇入汇出是指主车（HV）与远车（RV）分别位于匝道入口/出口两侧，HV预备从匝道汇入 主道。 · 有路侧单元（RSU）的情况下：RSU广播汇入指令，引导两侧车流通行，HV与RV接收到汇 入指令后按指令要求通行；或者路侧单元广播路侧的感知信息，HV与RV接收感知信息后，自行决策 进行汇入汇出。 · 无路侧单元（RSU）的情况下：HV和RV通过车车通信互相传递车辆信息，由车载单元自行 计算汇入策略并广播汇入指令。 图2.2.1-1 VMC：HV与RV分别位于匝道入口两侧（有RSU） 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： 5 IMT-2020 (5G)推进组 C-V2X业务演进白皮书 2.2.2 车辆路径引导 车辆路径引导是指基于云端/服务端、路侧端或MEC平台端，根据出行车辆的需求，基于地图信 息、历史信息、车辆实时状态、驾驶人行为信息以及交通基础设施信息、路网交通状态信息、综合感 知信息等，预测交通状况，计算出行车辆行驶策略，通过C-V2X网络为出行车辆提供准确、实时、高 效的出行路径规划和行驶引导。 车辆路径引导场景可分为全局路径引导和局部路段引导。全局路径引导是指对车辆出行线路的路 径规划；局部路段引导是指在某一路段或某一特定场景为车辆提供精细化的速度和行驶车道引导。 图2.2.2-1 全局路径引导 图2.2.2-1 局部路段引导 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5G\MEC\LTE-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。目前一些智能网联示范区已 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： 6 IMT-2020 (5G)推进组 C-V2X业务演进白皮书 2.2.3 电动汽车动态路径规划 电动汽车路径规划是指电动汽车（EV）出行时，考虑到电池电量、出发点和目的地位置、充电站 （CS）信息、交通路况信息，为电动汽车出行路线、充电行驶路线做出规划以及动态调整。 · 在有智能路侧单元（RSU）的情况下：RSU广播充电站信息，交通路况感知信息，电动汽车 通过接收此类信息，更新本地动态地图，由车载单元计算行驶路线；或者电动汽车将本地信息(电池电 量、出发点和目的地位置)上传RSU，由RSU为电动汽车计算行驶路线。 · 在没有RSU的情况下：电动汽车通过车车通信互相传递充电站信息和交通路况感知信息，由车 载单元计算行驶路线。 · 在有蜂窝网覆盖的情况下：电动汽车也可以通过蜂窝网络向远程服务器获取充电站信息和交通 路况感知信息来进行行车路线规划。 电动汽车动态路径规划综合考虑充电站信息和交通路况感知信息进行路径规划，能够减少电动汽 车行程时间、充电等待时间，提高道路通行效率、充电站服务能力，缓解电动汽车用户的里程焦虑问 题，进一步促进电动汽车在我国的普及。随着城市充电桩、充电站、路侧单元的部署，未来电动汽车 动态路径规划具有十分重要的作用。 电动汽车动态路径规划涉及的关键技术、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、其他车辆上报的行驶信息，为HV生成通过交叉路口的通行调度信 7 IMT-2020 (5G)推进组 (5G)推进组 IMT-2020 C基于AI的智能切片管理和协同白皮书 -V2X业务演进白皮书 息，并发送给HV； · HV通过路侧RSU获