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单车智能技术先行,车路协同有望降低高阶智驾难度。智能汽车包括单车智能和车路协同两大技术路线,单车智能商业化进程较快,L2已成为主要驾驶辅助方案,据盖世汽车研究院相关统计数据显示,24年第一季度,L2级及以上智能驾驶装机量已达194万套,渗透率达到43%;其中新能源乘用车市场L2级别(含L2+、L2++)标配量达92.4万辆,市场渗透率超过53.3%。
但单车智能的自动驾驶技术路线存在较多难以解决的缺陷,包括单车成本过高、感知范围有限、长尾问题无法避免、非全路网交通效率最优解、道路测试里程依赖高精地图和AI学习依赖等,通过发展车路协同技术可以弥补单车智能缺陷。
所谓车路协同自动驾驶,是指在单车智能自动驾驶的基础上,借助4G/5G和C-V2X通信技术,将“人-车-路-云”交通要素有机地联系在一起,实现车与车(V2V)、车与道路(V2I)、车与云(V2N)和车与人(V2P)等的全方位协同配合,从而满足不同等级自动驾驶车辆应用需求,实现自动驾驶安全、便捷、舒适、高效发展目标。
清华大学智能产业研究院(AIR)联合百度Apollo发布的《面向自动驾驶的车路协同关键技术与展望》中指出,道路智能化等级越高,对车辆智能化要求也越低,覆盖的智能汽车等级范围也越广,根据白皮书推算结果,只要在每辆车上节省1.98万元的成本,就可以在每公里的道路上投入100万元的智能化改造。
V2X进入规模化建设与部署阶段,落地节奏逐渐清晰。从技术路径来看,车路协同应用可以划分为三个阶段:第一阶段是以LTE-V2X为核心的直连无线通信可以支持车与车、车与道路之间进行直接通信,实现较为基础的消息提醒和安全预警类应用;
第二阶段则是在C-V2X车路云高效通信的基础上,以人工智能和边缘计算应用为核心的路端感知技术,可以发挥路端视角好、观测时间长、易部署等优势,解决AV遮挡、盲区、不利照明、极端天气相关感知长尾问题,扩展AV的感知范围,提升AV的感知能力,进而保障车辆安全高效行驶;
第三阶段是在车路协同感知的基础上,依托泛在互联的基础设施,还可以进一步发挥路端和云端全局性优势,支持实现协同决策规划和协同控制等应用,全方位保障自动驾驶安全连续运行。
我国车路协同第一发展阶段已经开展了大规模测试验证与示范应用,目前处在第二发展阶段,车路协同感知相关理论研究、技术验证和标准制定已初步完成,正在加速走向规模化建设部署与应用。从产业发展来看,我国车路协同历经课题研究阶段、功能测试阶段、商用探索阶段,目前已发展至创新示范阶段,车路协同系统逐渐落地,具备推广应用条件,近期政策频出及北京车路协同大标落地,标志着车路协同已经开始大范围推广,逐步实现真正的产业化落地。
车路协同初具产业雏形,中国具备发展V2X制度优势。提前布局C-V2X,中国方案后来居上,车路协同技术主要分为DSRC和C-V2X两条技术路线,欧洲及美国前期以DSRC为核心技术,中国则提前布局C-V2X,C-V2X包含LTE-V2X和5G-V2X,其中LTE-V2X中国介入较早且具有自主知识产权,5G-V2X现由各国亮相参与。
近期美国、欧洲、韩国等均开始发力重视C-V2X部署建设,验证C-V2X的领先性,海外在单车智能领域较为领先,后续智驾行业发展车路协同为必然趋势,中国已在C-V2X领域率先布局,有望凭借先发优势在智驾行业弯道超车;车路协同产业化建设初具雏形,有望从小范围建设拓展至大规模推广。
截至2023年底,全国共建设17个国家级测试示范区、7个车联网先导区、16个智慧城市与智能网联汽车协同发展试点城市,开放测试示范道路超2.2万公里,发放测试示范牌照超5200张,累计道路测试总里程8800万公里,自动驾驶出租车、干线物流、无人配送等多场景示范应用有序推进,目前中国车路协同产业化建设已初具雏形,具备大规模推广的能力;政策指引大方向,我国具备建设车路协同制度优势。
近几年我国科技产业重视基础设施建设,从数据要素到算力基础设施建设,无不体现出对基础性产业的重视程度,车路协同为交通、汽车、科技等领域的交叉领域,覆盖面广、应用度深,短期来看,智能交通建设完善产业基础、提供就业机会、促进智能驾驶产业发展,直接拉动经济增长,长期来看可积累数据基础、使用算力资源、催生新兴产业,实现数据-算力-产业应用的良性循环,为科技行业长久发展积蓄力量。
今年的《政府工作报告》提出,“加快推动高水平科技自立自强,充分发挥新型举国体制优势,全面提升自主创新能力”,新型举国体制是面向国家重大需求,通过政府、市场、社会协同发力,推动稀缺性创新人才、资源向重大项目攻关任务精准配置的制度安排与组织方式,社会主义制度能够集中力量办大事,过去我国依靠制度优势实现重大科技突破,未来推进科技创新跨越同样也可以依靠制度优势,智慧交通作为兼具基础设施属性与产业属性的核心领域,由政府牵头实现建设落地具备可行性与经济性。
产业基础深厚,市场空间广阔。按照开放性来划分,车路协同应用场景主要包括封闭区域和开放区域,封闭区域包括港口、矿区、园区、机场、农田等内部道路,开放区域分为跨省市道路(高速公路)和城市道路,不同应用场景商业化落地难度不同,其中封闭及城市低速道路较为简单,跨省市道路、城市快速道路开放场景较为复杂。
目前简单应用场景已经拥有较为成熟落地能力,产业阶段正由简单场景拓展至复杂场景。截止2023年,中国公路总里程达到544.1万公里,其中高速公路里程为18.4万公里;截止2022年8月,高德已覆盖超8万多个红绿灯路口。车路协同建设未来围绕着路端及路口,我国拥有庞大的交通基础设施,产业基础雄厚。上文中提到L2+车端渗透率已经提升,而车路协同路端建设刚刚处于起步阶段,重点关注路端建设落地情况。
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