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2020年车联网C-V2X产业专题研究报告.pdf
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2020 年车联网 C-V2X 产业专题研究报告
研究背景: C-V2X 作为车路协同的基础支撑技术,将是
高 级 自 动 驾 驶 的 重 要 基 础 设 施 。 随 着 支 持 5G-V2X 的
Release-16 标准于今年 Q2 发布,以及最后阶段的支持增强
5G-V2X 的 Release-17 标准于 2021 年 Q1 发布,产业将具
备大规模建设基础,带来包括终端及管理平台总计近万亿的
新增投资需求。而在今年,叠加新基建的建设驱动,试点示
范项目在 2019 年 57 个的基础上有望持续提升,产业化元
年开启。
投资观点: 按照 C-V2X 标准化工作规划,结合新品研发
周期及上市时间,预计到 2022 年 C-V2X 具备大规模部署的
基础。而在此前,示范区、先导区的试点示范工作将持续展
开。随着 C-V2X 部署工作落地,首先将带来芯片、模组、终
端设备、管理平台、安全认证等的海量需求,同时实施能力
较强的交通信息化厂商也将直接受益。而基础设施工作建设
完成之后,平台运营有望衍生出更大价值,建议关注整条产
业链:(1) 芯片模组: 高鸿股份、高新兴、移远通信; (2) 终
端设备: 万集科技、金溢科技、华铭智能、德赛西威、东软
集团;(3) 管理平台: 东软集团、中科创达、四维图新; (4)
安全认证: 格尔软件、数字认证、卫士通; (5)交通信息化项
目实施商: 千方科技。
一、 C-V2X 的定义及应用场景
(一) C-V2X 的定义
C-V2X( 蜂窝车联网 )是基于 3GPP 的全球统一标准的车
联网无线通信技术,包括 LTE-V2X 和 5G-V2X 及其后续演
进 。 其 中 C 指 的 是 蜂 窝 (Cellular) , V2X(Vehicle to
everything) 指的是车用无线通信技术, 是将车辆与一切事物
相连接的新一代通信技术,其中 V 代表车辆, X 代表一切可
以与车辆进行信息交互的对象,当前 X 主要包括车、人、交
通路侧基础设施和网络。其信息交互模式有四种:车与车之
间 (Vehicle to Vehicle , V2V) 、 车 与 路 之 间 (Vehicle to
Infrastructure ,V2I)、车与人之间 (Vehicle to Pedestrian ,
V2P)、车与网络之间 (Vehicle to Network ,V2N)。
V2V 通信: 通过车载终端进行车辆间信息交互,车辆通
过车载终端向外发送本车的速度、位置、车辆行驶状态等自
身信息,同时接收其他车辆发送的相关信息,结合本车以及
附近车辆的状态信息判断是否存在交通事故危险,进而提示
驾驶员进行主动避险操作。通过 V2V 通信,车辆之间不再是
一个个孤立的个体,而是可以进行实时通信,这将大大减少
交通事故并实现车辆监督管理等。
V2I 通信:通过车载终端与路侧单元 (如红绿灯、交通指
示牌、路侧终端等 )进行信息交互,路侧基础设施可以接收附
近车辆发出的信息,同时也可以向覆盖范围内的车辆发布诸
如路面信息、交通意外信息、拥堵信息等实时信息,使单车
的感知范围扩大到视距范围之外,车主可以提前做好规划以
应对当前路段会出现的各种突发事件。 V2I 通信主要应用于
实时信息服务、车辆监控管理、不停车收费等。
V2P 通信:通过车载终端与弱势交通群体 (行人,骑车者 )
携带移动终端设备 (如手机等 )进行通信, V2P 通信主要用于
避免和减少交通事故,信息服务等。
V2N 通信:车载终端通过接入网 /核心网与云管理平台进
行信息交互, 云平台对获取的车辆数据进行存储和处理,车
载终端与云平台进行数据交互可以为开发车联网所需各种应
用及服务提供数据支撑,同时云平台为车辆提供定位、紧急
救援、信息娱乐服务等。
“人、车、路、云”通过 C-V2X 形成了一个有机体,通
过相互之间的信息交互,单车将获取更加丰富的驾驶信息和
周边道路信息等数据,进行路径规划和行为规划,从而带来
更安全、更高效的驾驶行为,构建整体智慧出行体系。
(二) C-V2X 的应用场景
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。 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、信息服务三个方面向着更加安全、协同、智能、绿色
演进。
1 、C-V2X 基础应用场景
中国汽车工程协会发布的 《合作式智能运输系统 车用通
信系统应用层及应用数据交互标准》 中选择了涵盖驾驶安全、
交通效率、信息服务三大类的 17 个典型应用作为基础应用。
基础应用主要聚焦驾驶安全,这些基础应用场景基本都依赖
于车辆、道路以及其他交通参与要素的实时状态共享,在充
分利用 C-V2X 信息交互实现状态共享的基础上, 辅助驾驶员
进行自主决策,来提高驾驶安全以及道路通行效率 .
2 、C-V2X 高级应用场景
随 着 基 础 应 用 场 景 的 推 广 和 应 用 落 地 , 有 着 更 高 的
C-V2X 网联覆盖范围以及网联智能协同程度的高级应用场景
也在测试中。高级应用场景在保证驾驶安全的基础上,增加
了更多提高出行效率的应用,车联网和智能网联汽车、智慧
道路三者协同为驾驶安全、交通效率以及新型出行服务带来
更大的影响。未来,安全出行和效率出行会向精细化方向发
展,信息服务业务则继续作为其他业务的载体与其他业务互
相融合,协同支持各种增强的车联网业务。下面介绍 3 种比
较典型的 C-V2X 高级应用场景:
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,随着电动车的普及将带来很好的应用
前景。
基于实时网联数据的交通信号配时动态优化: 指车辆通
过车载终端实时广播驾驶相关信息,路口交通信号控制器结
合交通、车辆通行等信息进行交叉路口交通信号时长或者信
号变化的调整。该应用适用于城市及郊区普通道路及公路的
信号控制交叉路口、信号控制匝道的入口、干道多交叉路口、
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