本報告在前期報告的基礎上，結合最新技術與產業進展，更新並分析了全球發展態勢和我國發展現狀，對車聯網技術與產業發展態勢和技術預見進行了預測，探討了車聯網工程建設中的難題，提出了技術和產業政策建議。報告內容涉及面廣，可作為高校、研究機構以及汽車、交通、通訊、網際網路、積體電路等車聯網相關行業的技術產業發展參考，也可作為政府部門制定政策的參考。
一、車聯網研究概述汽車的發明和廣泛應用，極大地提高了人類的生產力和生活質量。汽車在給大家帶來舒適和方便的同時，隨著其數量的快速增長，道路安全、城市擁堵等問題日趨嚴重。政府管理部門、交通行業、汽車行業一直在探索和實踐解決之道。以資訊通訊技術、人工智慧等全新技術為主的第三次、第四次工業革命，為汽車的智慧化發展帶來了強大推力，車聯網技術應運而生。美、歐、亞等國家和地區政府高度重視車聯網產業發展，均將車聯網產業作為戰略制高點，透過制定國家政策或透過立法推動產業發展。車聯網行業進入發展快車道。
車聯網（V2X）是實現車輛與周圍的車、人、交通基礎設施和網路等全方位連線和通訊的新一代資訊通訊技術。車聯網通訊包括車與車之間（V2V）、車與路之間（V2I）、車與人之間（V2P）、車與網路之間（V2N）等，具有低時延、高可靠等特殊嚴苛的通訊要求。透過V2X 將“人、車、路、雲”等交通參與要素有機地聯絡在一起，一方面能夠獲取更為豐富的感知資訊，促進自動駕駛技術發展；另一方面透過構建智慧交通系統，提升交通效率、提高駕駛安全、降低事故發生率、改善交通管理、減少汙染等。
車聯網標準體系可分為無線和應用兩大部分。目前，國際上主流的車聯網無線通訊技術有 IEEE 802.11p 和 C-V2X 兩條技術路線，而應用層標準則由各國家和地區根據區域性的應用定義進行制定。其中IEEE 802.11p 技術基於 WiFi 標準改進，在 IEEE 進行標準化工作。C-V2X 是基於蜂窩通訊和終端直通通訊融合的車聯網技術，其標準工作在 3GPP 開展，包括基於 LTE 技術的版本 LTE-V2X 和麵向新空
口的 NR-V2X。無論是 IEEE 主導的 802.11p 技術還是 3GPP 的 C-V2X技術，目前都已經完成階段性技術研究和標準化工作，車聯網產業化的技術條件已具備，全球車聯網產業化階段已經到來。目前我國已將車聯網產業上升到國家戰略高度，產業政策持續利好。車聯網技術標準體系已經從國家標準層面完成頂層設計。我國車聯網產業化程序逐步加快，圍繞 LTE-V2X 形成包括通訊晶片、通訊模組、終端裝置、整車製造、運營服務、測試認證、高精度定位及地圖服務等較為完整的產業鏈生態。為推動 C-V2X 產業儘快落地，包括工業和資訊化部、交通運輸部、公安部等積極與地方政府合作，在全國各地先後支援建設 16 個智慧網聯汽車測試示範區；工信部積極推動國家級車聯網先導區建設，已經批覆支援無錫、天津、長沙建立國家級先導區，還有多處積極申報中，為後續大規模產業化及商業化奠定了基礎。
C-V2X 應用可以分近期和中遠期兩大階段。近期透過車車協同、車路協同實現輔助駕駛，提高駕駛安全，提升交通效率；以及特定場景的中低速無人駕駛，提高生產效率，降低成本。中長期將結合人工智慧、大資料等新技術，融合雷達、影片感知等技術，透過車聯網實現從單車智慧到網聯智慧，最終實現完全自動駕駛。
本報告分析了全球發展態勢和我國發展現狀，對車聯網技術與產業發展態勢和技術預見進行了預測，探討了車聯網工程建設中的重大難題，提出了技術和產業政策建議。報告內容涉及面廣，可作為高校、研究機構以及汽車、交通、通訊、網際網路、積體電路等行業的技術產業發展參考，也可作為政府部門制定政策的參考。
二、全球發展態勢（一）全球發展態勢綜述
隨著通訊技術、資訊科技和汽車工業的發展，智慧網聯汽車已經成為未來汽車的發展趨勢。汽車網聯化催生的車聯網產業已經成為包括美、歐、亞等汽車發達國家和地區的重要戰略性方向，各國家和地區紛紛加快產業佈局、制定發展規劃，透過政策法規、技術標準、示範建設等全方位措施，推進車聯網的產業化程序。本部分從政策法規、技術標準及示範建設等維度梳理以美、歐、亞為代表的全球車聯網發展態勢。
（二）各國政府積極推動，政策規劃利好
美國政府高度重視智慧交通和智慧網聯汽車產業發展，目前已經明確將汽車智慧化、網聯化作為兩大核心戰略，並出臺一系列政策法規推進相關產業體系的建立。歐盟委員會透過建立合作智慧交通系統平臺（C-ITS platform）推進歐盟國家的車聯網部署，促進整個歐盟範圍內的投資和監管框架的融合，推動從 2019 年開始部署 C-ITS 業務的計劃。為協調部署和測試活動，歐盟國家和道路運營管理機構建立 C-Roads 平臺（C-Road platform），共同制定和分享技術規範，並進行跨站點的互操作測試驗證。
亞洲範圍，日本政府重視自動駕駛汽車和車聯網的發展，於 2016年釋出高速公路自動駕駛的實施路線報告書，明確期望於 2020 年在部分地區實現自動駕駛功能。韓國製定長期車聯網發展規劃(Long-term ICV development plan up to 2040)，其目標是在全國範圍內實現智慧道路交通系統，透過連線車、路和人，實現高度自動化和交通資源利用最大化，其目標是到 2040 年實現零交通事故。新加坡制定 2022“新城”計劃(2022 new city plan)，規劃在 2022 年在全國範圍進行自動駕駛的部署，成為全球第一個實現自動駕駛的國家。
綜上，美、歐、亞主要國家政府高度重視車聯網產業發展，均將車聯網產業作為戰略制高點產業，透過制定國家政策或透過立法推動產業發展。車聯網行業將進入發展快車道。
（三）技術標準逐漸成熟，頻譜規劃明確
車聯網標準體系可分為無線和應用兩大部分。目前，國際上主流的車聯網無線通訊技術有 IEEE 802.11p 和 C-V2X 兩條技術路線，而應用層標準則由各國家和地區根據區域性的應用定義進行制定。
IEEE 802.11p 技術由 IEEE（Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，電氣和電子工程師協會）於 2010 年完成標準化工作，該技術支援車輛在 5.9GHz 專用頻段進行 V2V、V2I 的直通通訊。應用層部分標準由 SAE（Society of Automotive Engineers，汽車工程學會）完成，包括 SAE J2735、J2945 等標準。基於 IEEE 802.11p 技術的車聯網標準體系架構如圖 2.1 所示。
C-V2X（Cellular-V2X）是 3GPP 主導推動的、基於 4G/5G 蜂窩網通訊技術演進形成的 V2X 技術，可實現長距離和更大範圍的通訊，在技術先進性、效能及後續演進等方面，相對 IEEE 802.11p 具有優勢。C-V2X 包含 LTE-V2X 和 NR-V2X，其中 LTE-V2X 最早由大唐在 2013年 5 月提出，確定了 C-V2X 的蜂窩與直通融合的系統架構及直通鏈路的關鍵技術框架。由大唐、華為等中國企業和 LG 等國際公司牽頭推動，3GPP 分別於 2017 年 3 月和 2018 年 6 月正式釋出 R14、R15版本的 LTE-V2X 標準。3GPP 於 2018 年 6 月啟動 NR-V2X 標準化工作，於 2019 年 3 月完成研究專案，於 2020 年 6 月 R16 標準凍結；同期，3GPP 啟動 R17 研究，針對直通鏈路特性進一步增強，預計 2021年底左右完成。3GPP C-V2X 標準演進時間表如圖 2.2 所示。
為了推動美國 C-V2X 相關標準和產業化進展，SAE 於 2017 年成立了 C-V2X 技術委員會，計劃針對 C-V2X 制定類似 J2945.1 的車載V2V 安全通訊技術要求標準（J3161），相關標準工作持續進展中。5GAA 對 IEEE 802.11p 和 C-V2X 進行了技術對比（表 2.2），從物理層設計、MAC 層排程等角度對比分析，表明 C-V2X 在資源利用率、可靠性和穩定性方面具有理論優勢。
2018 年 4 月 5GAA 華盛頓會議，福特釋出與大唐、高通的聯合測試結果，對比 IEEE 802.11p 和 C-V2X（LTE-V2X）實際道路測試效能。測試結果（如圖 2.3 所示）表明，在相同的測試環境下，通訊距離在 400 米到 1200 米之間時，LTE-V2X 系統的誤位元速率明顯低於DSRC（IEEE 802.11p）系統， C-V2X 的通訊效能在可靠性和穩定性方面均明顯優於 IEEE 802.11p。
在技術路徑選擇上，由於 IEEE 802.11p 技術標準成熟較早，產業鏈相對較成熟，因此車聯網起步較早的發達國家如美國、日本等早期均傾向部署 IEEE 802.11p 技術。C-V2X 作為後起之秀，以技術先進、效能優越以及可長期演進等優勢獲得產業界支援：中國企業主推LTE-V2X 技術；美國電信運營商、福特等國際主流車企明確表示傾向於 LTE-V2X 技術；歐洲的奧迪、寶馬、標誌雪鐵龍等國際主流車企也已轉向支援 C-V2X 技術；日本 ITS 行業標準和產業組織ITS-forum 宣佈技術中立，將 LTE-V2X 作為備選技術。然而隨著C-V2X 技術持續發展，產業參與度日益廣泛，形勢逐漸有所改變：美國已將 5.9G 頻段 5.895-5.925GHz 的 30MHz 分配給 C-V2X 車聯網技術；歐洲也修改了 5.9G 頻段使用，擴充套件 ITS 道路安全應用為5875-5925MHz，採用技術中立方式，不限制具體技術。
頻率資源分配方面，各國基於其技術路徑選擇策略進行相應規劃。無論是 IEEE 主推的 802.11p 技術還是 3GPP 的 LTE-V2X技術，目前都已經完成技術研究和標準化制定，車聯網產業化的技術條件已具備。各方都已經將車聯網技術及應用作為未來極其重要的產業方向進行規劃部署，透過分配頻譜資源予以支援，全球車聯網產業化階段已經到來。
（四）驗證示範同步推進，產業化程序加速
隨著車聯網技術標準的成熟，各國紛紛加速產業化程序，透過建設和運營示範區、測試區等方式進行技術驗證和商業模式探索，為後續產業化和商業化奠定基礎。
美國目前有將近 50 個 DSRC 車聯網示範專案，各個示範專案的道路長度從幾英里到幾百英里不等，主要選取典型的 V2V、V2I、V2P用例進行示範應用。美國約有 35 萬個交叉路口，部署約 5315 套 DSRCRSU，分佈在 26 個州，覆蓋超過美國 50%的州。車載終端方面，部署了大約 18000 套車載終端 OBU（包括前裝裝置和後裝裝置）。歐洲車聯網產業推進起步較早，在不同國家和城市開展實際道路的部署和驗證專案。日本工業界積極推進車聯網產業進展，在技術評估、測試等方面已經形成跨行業合作的態勢。韓國自 2014 年起，已開始在全國多個地區部署智慧交通試點。
在 C-V2X 快速發展的形勢下，5GAA 在 2019 年組織了兩次C-V2X 相關的互操作（IOT，Interoperability）測試 ，即多廠商互聯互通測試，分別是 2019 年 4 月在德國舉辦的 1st 5GAA C-V2X IoT 測試及 2019 年 12 月在西班牙與 ETSI 聯合舉辦的 1st ETSI C-V2XPlugtest。
美國、歐洲、日本、韓國等汽車發達國家紛紛透過開展測試示範區建設，模擬多種道路和場景，驗證在實際執行及運營中關鍵系統的技術能力，進一步加速車聯網產業化程序。
（五）各方企業紛紛加入，產業鏈逐漸完善
產業化推進方面，由歐美主流車企、全球主流電信運營商及通訊晶片廠商發起，於 2016 年 9 月成立的 5G 汽車聯盟(5GAA)，致力於推動 C-V2X 技術在全球的產業化落地(現階段是 LTE-V2X)。該聯盟成員覆蓋全球主要車企、電信運營商、晶片供應商、汽車電子企業、電信裝置商及資訊服務企業等，我國主要的通訊裝置製造商及電信運營商也是其成員，目前成員已達 130 餘家（圖 2.4）。
隨著車聯網產業化推進，產業鏈上下游企業紛紛進入該領域，呈現出北美資訊科技引領、初創企業眾多，歐洲技術實力突出、企業加速轉型，中國企業異軍突起，亞洲市場優勢明顯，發展潛力巨大的全球車聯網產業佈局態勢（圖 2.5），全球範圍已經形成較為完整的車聯網產業鏈。
（六）小結
本部分對美國、歐洲、亞洲等國家和地區的車聯網產業，從政策規劃、技術標準、測試驗證及產業鏈構建等維度進行梳理，可以看到，雖然各國家和地區在具體的技術路徑選擇方面有著不同的立場和觀點，各地區的技術標準體系、產業推進方式和示範驗證進展也各不相同，但是各方都就車聯網能夠帶來巨大的社會價值（如提升交通效率、減少交通事故、減少環境汙染）和經濟價值形成共識，並將車聯網作為戰略性產業方向和技術創新突破點。隨著各國利好政策紛紛出臺、標準技術日漸成熟以及示範驗證持續推進，全球車聯網產業將迎來大發展。
三、我國發展現狀（一）我國發展現狀綜述
近年來，我國在汽車製造、通訊與資訊以及道路基礎設施建設等方面取得迅速發展。汽車製造領域，我國汽車產業在整體規模保持世界領先，自主品牌市場份額逐步提高，核心技術也不斷取得突破。資訊通訊領域，經過 3G 突破、4G 並跑的發展階段，我國通訊企業已躋身世界領先地位，在國際 C-V2X、5G 等新一代通訊標準制定中發揮著越來越重要的作用。基礎設施建設方面，我國寬頻網路和高速公路網快速發展、規模位居世界首位，北斗衛星導航系統可面向全國提供高精度時空服務。可見，我國具備推動車聯網產業發展的基礎環境，能夠推動自主智慧財產權的 C-V2X 車聯網通訊技術的產業化發展和應用推廣。
目前，我國在車聯網相關的政策規劃、標準制定、技術研發、產業落地方面均已進行全方位佈局和推進，並取得階段性成果。
（二）政策及發展規劃
中國政府已將車聯網提升到國家戰略高度，國務院及相關部委對車聯網產業升級和業務創新進行了頂層設計、戰略佈局和發展規劃，並形成系統的組織保障和工作體系。我國成立的國家制造強國建設領導小組車聯網產業發展專項委員會，由 20 個部門和單位組成，負責組織制定車聯網發展規劃、政策和措施，協調解決車聯網發展重大問題，督促檢查相關工作落實情況，統籌推進產業發展。國務院和工業和資訊化部、交通運輸部、科學技術部、發展改革委、公安部等部委出臺一系列規劃及政策推動我國車聯網產業發展。
（三）標準與技術進展
1、 標準組織與產業聯盟
C-V2X 應用涉及到汽車、交通等多個行業領域，不同的業務應用提出了不同的業務需求和通訊需求。汽車行業、交通行業、通訊行業、資訊服務以及跨行業產業聯盟紛紛開展業務應用以及需求的研究。國內以中國汽車工程學會、中國通訊標準化協會、車載資訊服務聯盟、未來行動通訊論壇、IMT-2020（5G）推進組 C-V2X 工作組等為主要的研究平臺，各組織之間分工合作，共同推進車聯網技術標準體系及測試驗證體系的制定和完善。
2018 年 11 月，全國汽車標準化技術委員會、全國智慧運輸系統標準化技術委員會、全國通訊標準化技術委員會以及全國道路交通管理標準化技術委員會共同簽署了加強汽車、智慧交通、通訊及交通管理 C-V2X 標準合作的框架協議，推進 C-V2X 標準制定和產業落地。以下對各標準化組織和產業聯盟概況進行介紹。
中國通訊標準化協會（CCSA）
中國通訊標準化協會於 2002 年 12 月 18 日在北京正式成立。該協會是國內企、事業單位自願聯合組織起來，經業務主管部門批准，國家社團登記管理機關登記，開展通訊技術領域標準化活動的非營利性法人社會團體。協會的主要任務是為了更好地開展通訊標準研究工作，把通訊運營企業、製造企業、研究單位、大學等關注標準的企事業單位組織起來，進行通訊標準制定、協調、把關，並將高技術、高水平、高質量的標準推薦給政府，把具有我國自主智慧財產權的標準推向世界，支撐我國的通訊產業，為世界通訊作出貢獻。在車聯網標準體系中，CCSA 負責與行動通訊接入技術相關的車聯網標準制定。
全國智慧運輸系統標準化技術委員會（TC/ITS）
由國家標準化管理委員會直接管理，具體從事全國性智慧運輸系統標準化工作的技術組織工作，負責智慧運輸系統領域的標準化技術歸口工作。其主要工作範圍包括：地面交通和運輸領域的先進交通管理系統、先進交通訊息服務系統、先進公共運輸系統、電子收費與支付系統、貨運車輛和車隊管理系統、智慧公路及先進的車輛控制系統、交通專用短程通訊和資訊交換，以及交通基礎設施管理資訊系統中的技術和裝置標準化。
全國道路交通管理標準化技術委員會
全國道路交通管理標準化技術委員會於 2018 年成立，主要負責道路交通管理領域國家標準制修訂工作，由公安部負責日常管理和業務指導。
中國智慧交通產業聯盟（C-ITS）
由國內智慧交通相關的知名企業、科研院所、高等院校等 45 家單位自願發起成立，以標準制定為抓手，測試檢測為基礎，開展智慧交通相關標準制定、技術測試檢測、專案申報、科技成果轉化、智慧財產權交易與保護、國際交流與合作等相關工作。負責制定車聯網網路層及應用側技術標準。
車載資訊服務產業應用聯盟（TIAA）
TIAA 現有來自汽車、電子、軟體、通訊、網際網路、資訊服務六個領域的 600 多家成員。設立了市場、技術、標準、智慧財產權（法務）等 10 個委員會，承擔國際電聯智慧交通全球頻率統一等 40 多項中國政府部門委託任務，釋出、立項、在研 54 項標準。負責組織推進車聯網頻譜測試。
中國智慧網聯汽車產業創新聯盟(CAICV)
為貫徹落實《中國製造 2025》戰略部署，跨行業整合資源，促進兩化深度融合，推動產業協同創新，加強國際交流合作，中國汽車工程學會、中國汽車工業協會聯合汽車、通訊、交通、網際網路等領域的企業、高校、研究機構，發起成立“中國智慧網聯汽車產業創新聯盟”。工業和資訊化部為該聯盟的指導單位。
目前，聯盟已經成為國內推動智慧網聯汽車發展的重要平臺。受工信部委託，聯盟組織於 2016 年 9 月編制完成併發布“智慧網聯汽車技術路線圖”，為我國智慧網聯汽車技術和產業的發展發揮重要引導作用。根據產業進展，聯盟組織對技術路線圖進行更新，並在 2020年 11 月 11 日 2020 世界智慧網聯汽車大會上釋出了 2.0 版本。
IMT-2020 推進組 C-V2X 工作組
IMT-2020(5G)推進組於 2013 年 2 月由我國工業和資訊化部、國家發展和改革委員會、科學技術部聯合推動成立，組織架構基於原IMT-Advanced 推進組，是聚合行動通訊領域產學研用力量、推動第五代移動通訊技術研究、開展國際交流與合作的基礎工作平臺。
C-V2X 工作組成立於 2017 年 5 月，專注於研究 V2X 關鍵技術，開展試驗驗證，進行中國自主智慧財產權的 C-V2X 技術產業與應用推廣。C-V2X 工作組目前承擔組織 LTE-V2X 技術測試驗證工作，已釋出一系列測試規範及測試結果。該平臺已經匯聚了國內外整車廠商、資訊通訊服務企業、交通企業共 260 家，積極部署推進 C-V2X 技術研究、測試驗證和應用推廣等工作。
2、標準化進展
2018 年 6 月，工業和資訊化部聯合國家標準化管理委員會組織完成制定並印發《國家車聯網產業標準體系建設指南》系列檔案，明確了國家構建車聯網生態環境的頂層設計思路，表明了積極引導和直接推動跨領域、跨行業、跨部門合作的戰略意圖。該系列檔案包括總體要求、智慧網聯汽車、資訊通訊和電子產品與服務分冊，其中資訊通訊和智慧網聯汽車分冊分別從通訊技術演進和智慧網聯汽車應用角度明確了 LTE-V2X 和 NR-V2X 的技術標準選擇。繼 2018 年工信部、國標委聯合釋出系列檔案後，2020 年 4 月，工信部聯合公安部、國標委釋出了《國家車聯網產業標準體系建設指南（車輛智慧管理）》分冊。2020 年 7 月，交通運輸部就《國家車聯網產業標準體系建設指南(智慧交通相關)》分冊公開向社會徵求意見。圖 3.1為車聯網產業標準體系建設結構圖。
目前，在資訊通訊標準體系方面，我國 LTE-V2X 接入層、網路層、訊息層和安全等核心技術標準已制定完成，同時，LTE-V2X 裝置規範、測試方法等標準已制定完成，技術標準體系基本形成，如圖3.2。
3、頻率資源分配
頻率資源分配方面，為促進 LTE-V2X 技術的成熟和產業化加速，2016 年 12 月，中國將 5905－5925MHz 作為 LTE-V2X 的研究試驗工作頻段，產業界基於該頻段進行了充分的頻譜相關驗證。2018 年6 月，工信部公開徵求對《車聯網（智慧網聯汽車）直連通訊使用5905-5925MHz 頻段的管理規定（徵求意見稿）》的意見。2018年11月，工信部無線電管理局正式釋出《車聯網（智慧網聯汽車）直連通訊使用 5905-5925MHz 頻段的管理規定（暫行）》，規劃 5905-5925MHz 頻段作為基於 LTE-V2X 技術的車聯網（智慧網聯汽車）直連通訊的工作頻段，標誌著我國 LTE-V2X 正式進入產業化階段。
（四）產業發展現狀
1、產業鏈概述C-V2X 產業鏈從狹義上來說主要包括通訊晶片、通訊模組、終端與裝置、整車製造、測試認證以及運營服務等環節，這其中包括了晶片廠商、裝置廠商、主機廠、方案商、電信運營商等眾多參與方。此外，若考慮到完整的 C-V2X 應用實現，還需要若干產業支撐環節，主要包括科研院所、標準組織、投資機構以及關聯的技術與產業。整個產業鏈組成如圖 3.3。
2、 產業化進展
目前，我國車聯網產業化程序逐步加快，產業鏈上下游企業已經圍繞 LTE-V2X 形成包括通訊晶片、通訊模組、終端裝置、整車製造、運營服務、測試認證、高精度定位及地圖服務等為主導的完整產業鏈生態，目前的產業鏈地圖如圖 3.4。
除以上產業鏈環節，在車路協同平臺方面，百度 2018 年 9 月推出 Apollo 車路協同開源方案，向業界開放百度 Apollo 在車路協同領域的技術和服務，讓自動駕駛進入“聰明的車”與“智慧的路”相互協同的新階段，構築“人-車-路”全域資料感知的智慧路網，邁出智慧交通建設的關鍵一步。Apollo 在路側感知感測器方案、路側感知演算法、車端感知融合演算法、資料壓縮與通訊最佳化、V2X 終端硬體及軟體、V2X 安全方面佈局車路協同全棧技術，為推動車聯網產業進展提供良好技術平臺。百度宣佈與大唐全面建立戰略合作伙伴關係，雙方已在 C-V2X 領域展開了深入溝通與合作，二者將共同推動協同式自動駕駛技術的發展。阿里、騰訊、滴滴等網際網路企業也加入車聯網產業鏈，加速 C-V2X 應用落地。阿里巴巴 AliOS 宣佈與英特爾、大唐展開智慧交通-車路協同領域的戰略合作，未來將全面佈局智慧交通網路建設，致力打造數字化和智慧化的交通體系。騰訊也釋出了“生態車聯網”解決方案、自動駕駛戰略及 5G 車路協同開源平臺，在智慧出行領域積極佈局。
在產業方面，中國 LTE-V2X 產業走在了世界前列，2018 年、2019年、2020 年舉辦的“三跨”、“四跨”和“新四跨”三次大型車聯網互聯互通測試活動，表明我國具備了實現 LTE-V2X 相關技術商業化的基礎。
（1）V2X“三跨”互聯互通應用
2018 年 11 月，由中國智慧網聯汽車創新聯盟、IMT-2020（5G）推進組 C-V2X 工作組、上海國際汽車城（集團）有限公司舉辦 V2X“三跨”互聯互通應用展示活動，實現了世界首例跨通訊模組、跨終端、跨整車的互聯互通。
參與此次活動的單位包括大唐、華為、高通共 3 家通訊模組廠家，大唐、華為、星雲互聯、東軟睿馳、金溢、SAVARI、華礪智行、千方科技共 8 家 LTE-V2X 終端提供商，北汽、長安、上汽、通用、福特、寶馬、吉利、奧迪、長城、東風、北汽新能源共 11 家中外整車企業，中國資訊通訊研究院提供了實驗室的端到端互操作和協議一致性測試驗證。
V2X“三跨”展示底層採用 3GPP R14 LTE-V2X PC5 直通通訊技術，選取了 7 個典型的車與車、車與路應用場景：包括車速引導、車輛變道/盲區提醒、緊急制動預警、前向碰撞預警、緊急特殊車輛預警、交叉路口碰撞預警和道路溼滑提醒。
“三跨”作為驗證技術和應用成熟度、促進跨行業合作的重要實踐，進一步推動我國 LTE-V2X 大規模應用部署和產業生態體系構建，對產業進展具有重大意義。
（2）C-V2X“四跨”互聯互通應用
2019 年 10 月 22-24 日，C-V2X“四跨”互聯互通應用示範活動在上海舉辦，首次實現國內“跨晶片模組、跨終端、跨整車、跨安全平臺”C-V2X 應用展示。
該活動在 2018 年“三跨”互聯互通應用演示的基礎上，重點增加了通訊安全演示場景。資訊保安是車聯網通訊中至關重要的環節，基於國內已經完成的 LTE-V2X 安全標準，四跨活動驗證了多家安全晶片企業、安全解決方案提供商、CA 證書管理服務提供商之間的互操作。
該活動共包含 4 類 V2I 場景、3 類 V2V 場景和 4 個安全機制驗證場景；聚集了 26 家整車廠商、28 家終端裝置和協議棧廠商、10 個晶片模組廠商、6 個安全解決方案廠商、2 個 CA 平臺廠商。可以看到“四跨”的規模和參與度相對“三跨”都有了進一步的擴大，這也體現了 C-V2X 產業生態的蓬勃發展。“四跨”活動有效展示我國C-V2X 標準協議棧的成熟度，為 C-V2X 大規模商業化應用奠定基礎。
（3）C-V2X 新“四跨”互聯互通應用
2020 年 10 月 27-29 日，在工業和資訊化部指導下，IMT-2020(5G)推進組 C-V2X 工作組、中國智慧網聯汽車產業創新聯盟等在上海成功舉辦了 2020 智慧網聯汽車 C-V2X “新四跨”暨大規模先導應用示範活動。
本次活動在前兩年“三跨”、“四跨”連續開展跨整車、跨通訊終端、跨晶片模組、跨安全平臺互聯互通應用示範的基礎上，部署了更貼近實際、更面向商業化應用的連續場景，採用全新數字證書格式，並增加高精度地圖和高精度定位。本次活動重點驗證了車聯網 C-V2X規模化執行能力，充分驗證了 C-V2X 技術在真實環境下的通訊效能；同時，針對車聯網應用中安全機制、地理座標使用等進行了探索，並進行了多廠家的綜合測試，為後續規模商用提供了重要的技術依據。特別值得一提的是此次“新四跨”LTE-V2X 人機介面友好。實車行駛體驗 LTE-V2X 人機介面的道路安全提示，駕駛員使用方便、提示有效，參展車企對前裝 LTE-V2X 意向很高。
本次活動參加單位超過 100 家，涵蓋整車、模組、終端、安全、地圖、定位等，產業參與度進一步擴充套件，透過跨行業的協同融合，促進了產業生態體系的構建，進一步促進了 C-V2X 技術的落地應用。
3、示範區及先導區建設
為推動 C-V2X 產業儘快產業落地，工業和資訊化部、交通運輸部、公安部等部門積極與地方政府合作，推進國內示範區建設。目前，各地區結合智慧網聯汽車發展狀況，依託地區優勢、特色資源，積極探索和建設示範區，我國車聯網測試示範區建設工作蓬勃發展，截止2019 年底，由工信部支援推動的國家級智慧網聯（車聯網）測試示範區已達到 10 個，見表 3.4。交通運輸部直屬並授牌的自動駕駛測試場有三個，分別是北京、重慶、西安自動駕駛封閉場地測試基地。工信部與交通運輸部聯合授牌的三個智慧網聯汽車自動駕駛封閉場地測試基地分別是泰興、襄陽、上海臨港。另外還有多個城市級及企業級測試示範點，車聯網示範區經過四年發展已經覆蓋了全部一線和中東部二線城市，輻射效應已經形成。
為了進一步推動車聯網應用探索，2019 年 5 月，工信部覆函江蘇省工業和資訊化廳，支援建立江蘇（無錫）車聯網先導區。無錫成為工信部批准的首個先導區，進一步實現規模部署 C-V2X 網路及裝置。2020 年 6 月，在天津舉辦的第四屆世界智慧大會上，天津（西青）國家級車聯網先導區揭牌。2020 年 10 月，工信部覆函湖南省人民政府，支援湖南（長沙）建立國家級車聯網先導區。目前已有多個示範區在積極申請升級為先導區，這也將進一步帶動 C-V2X 產業發展。
（五）商業落地應用案例
中國正在走出一條與發達國家不一樣的發展智慧交通和自動駕駛的發展模式，即基於 C-V2X 的“聰明的車+智慧的路”的車路協同發展模式，支撐我國汽車產業和交通行業的變革，並將培育智慧路網運營商、出行服務提供商等新業態、新商業模式。
不同於行動通訊手機、平板電腦等消費類產品追求極致的先進技術，相關需求隨著科技進步快速迭代產品，產品生命週期短；而汽車工業對技術和產品的可靠性、產業鏈供貨的穩定性有著極高的要求，因此有著自身獨有的產品更新速度和更長生命週期。對於車聯網產業也是如此，因為其服務於汽車工業和交通行業，不能拿 IT、CT 技術的迭代速度來進行比較，車路協同的車聯網技術，涉及到人命關天的汽車和交通，產業界需要經過長期有規模的測試和驗證，才能確定規模商用的可行性。
中國 C-V2X 車聯網產業將經歷三大發展階段：
第一階段是在城市道路和高速公路，針對乘用車和營運車輛，實現輔助駕駛安全、提高交通效率，由 LTE-V2X 和 4G 蜂窩支援。第二階段是在封閉/半封閉的特定區域、特定場景，針對商用車的中低速自動駕駛，例如用於機場、工廠、碼頭、停車場的無人物流車、無人清掃車、無人擺渡車以及用於城市特定道路的 Robot Taxi，由 LTE-V2X 和 5G eMBB 支援。第三階段是全天候、全場景的無人駕駛及高速公路車輛編隊行駛，需要 NR-V2X 和 5G eMBB 的支援才能實現。這一階段面臨著需要與有人駕駛車輛、行人等並存以及應對中國的特殊交通環境等挑戰。因此，更高階的自動駕駛還將需要我國的政策法規、交通管理和產業監管等方面的變革才能實現，需要長時間的跨界磨合、聯合測試、實踐去解決問題，達成共識。
可見，車聯網是一個跨界工程應用，即跨汽車、交通、公安、通訊等行業，在推進過程中存在一定困難，需先基於成熟的 LTE-V2X進行一定時期的第一階段和第二階段車路協同測試和試驗，在形成產業界共識後，再推進更高階的自動駕駛應用，即第三階段。目前來看，我國車聯網的發展已經進入第二階段，LTE-V2X 已經能夠很好地滿足第一階段和第二階段的需求。
按照 3GPP 的 C-V2X 標準演進路徑看，在未來很長的一段時間內，LTE-V2X 與 NR-V2X 長期共存，兩者之間是互補關係，不是替代關係。R16 標準也特別制定了 LTE-V2X 與 NR-V2X 在裝置內共存的規範。對於車聯網產業而言，在演進過程中需要根據汽車和交通行業的需要及產業發展規律，穩步推進、平滑升級。除此之外，在國家政策層面，需要開展 NR-V2X 頻譜需求研究，併為 NR-V2X 進行頻率規劃和分配，以滿足後續的測試驗證及未來商用的需求。
1、廈門 BRT 應用案例
（1）應用需求
廈門快速公交系統（簡稱 BRT）是目前國內快速公交系統建設中級別最高的公共交通專案，已經成為全國典範，被譽為“全球最優秀的高架快速公交系統”。廈門 BRT 系統使用近 300 輛高配置公交車，最高單日服務超 30 萬人次的乘客，每日發車車次可達到 4000 餘次，超過 8 萬公里運營，運力和效率遠超國內其他快速公交系統，是廈門最具特色的交通運輸系統，是全國獨一無二的全程封閉專有路權的快速公交系統。
廈門 BRT 系統的“全程封閉專有路權”非常適合車路協同駕駛，具有全國規模商用示範效應。同時，隨著廈門市經濟的高速發展和城市化程序的加快，BRT 實載率及道路交通量急劇增加。透過基於C-V2X 的 BRT 車路協同，可有效緩解廈門城市道路交通壓力，提高客運輸送能力和服務水平，有利於構建多層次、快速、效率出行的公共交通系統。
（2）系統部署
採用 C-V2X 與 5G 等先進通訊技術，搭建了車內網、車際網、車雲網“三網融合”的車聯網系統架構。車內網透過智慧車載終端，與車內感測裝置相結合，提供融合感知演算法，解決時延要求極高的車輛行駛安全類問題。車際網透過 V2V、V2I 通訊，實現車輛與車輛、車輛與路側基礎設施（包括訊號機等）的互動。車雲網搭建車輛與5G 公網的互動通道，將 MEC 平臺部署在靠近使用者的網路邊緣，提供路徑行駛規劃、節能減排策略等應用。車內、車際、車雲三網融合，解決車輛智慧網聯中不同層面不同類別業務的實際應用。
（3）應用效益
建成運營後，廈門 BRT 智慧公交車路協同系統實現對車輛和道路執行狀況的實時監控，結合智慧防碰撞策略可有效減少交通事故50%-80%以上；同時依靠綠波通行以及人流、車流的智慧統計及分析等手段大幅提高通行效率，有效緩解城市交通擁堵現象，提升交通資源調配效率，估計可提升城市整體出行效率 10%以上；每車耗能可降低 12%，省電超萬元/車/年；另外車路協同系統可以為公共交通車輛提供更多的車路協同資訊服務，使得車輛更高效、更經濟、更平滑的執行動態駕駛任務，為普通市民乘客帶來更舒適的搭乘體驗。不僅如此，廈門 BRT 車路協同專案為城市培養更綠色的出行習慣、提供更高效安全的出行體驗，必然進一步提升廈門的城市發展水平和整體形象，成為“鷺島花園”一張極富現代感的新名片。
2、高速公路場景——以重慶石渝高速為例
（1）應用需求
重慶石渝（滬渝南線）高速是重慶的重要幹線公路之一，是促進三峽庫區發展的重要建設路段，是全球地質、氣象條件最複雜的道路之一。示範路段西起龍橋樞紐，東至豐都東收費站，總長 64.5 公里，其中交通互通 8 處，隧道 12 處（總長 15.5 公里），服務區 1 處。示範路段是各種複雜工況最為集中的一段，包含隧道群、急彎、急下坡、多霧、積水等多種影響交通安全的不利因素，是事故高風險區域。
（2）部署方案
重慶石渝（滬渝南線）車路協同智慧高速部署 700 餘臺車路協同裝置，是目前全球 C-V2X 車路協同智慧高速中規模最大、場景最複雜、可用性最高的常態執行的高速公路。
專案覆蓋雙向近 130 公里，共計在道路側部署 350 餘臺 RSU，400 餘套路側感知、計算、顯示裝置；覆蓋 12 處隧道、8 處交通互通、5 處事故多發區域；另新建 108 處立杆支架，加高/改造現有立柱 74處，高速主幹光纜 64.5 公里，隧道光纜 36 公里，用於外場裝置的架設及組網互通。建成後的車路協同系統可以實現道路動態風險提示、車路協同主動安全預警、異常駕駛行為糾正、重點車輛全程監控（隧道定位不丟失）等車路協同端側應用。為了降低系統的部署難度，提升系統可用性，專案組採用了高性價比地圖引擎，開發了車用路網地圖的自動轉換、分片、分發工具，提供一站式裝置運維管控，提供裝置的遠端升級、配置及告警。
（3）應用效果
專案實施位於目前車路協同智慧高速場景最複雜、挑戰最大的路段。橋隧比高達 42%，其中長隧道 7 條，里程超過 14 公里，給通訊、定位帶來巨大挑戰。受限於山區地質條件，大量出入口緊鄰橋樑、隧道，樹木遮擋、山體遮擋、高邊坡，這些都給專案實施帶來實際的困難。專案組成功解決了上述難題，為車路協同智慧高速的推廣積累了經驗。
系統建成後，將能為道路管理提供豐富的視覺化資訊和遠端管控手段，透過路側融合感知裝置、AI 系統、北斗高精度定位系統的部署，提升高速通行安全、通行效率和應急處置能力。基於車路協同的智慧高速，可以實現下述目標：
1）發揮智慧高速公路的智慧安全、輔助駕駛的特點，提高道路的通行安全，提高對高速公路執行狀態的實時監測和管理的能力，減少交通事故的發生，保障社會和人民生命財產安全。
2）提高高速公路應急保障能力，提高路網交通事件監測與快速響應協同救助的能力，減少交通事故人員傷亡。
3）提高高速公路綜合運輸效能，減少交通擁堵，降低公眾出行時間成本和社會物流成本。
4）向出行者提供更加及時、有效、豐富的出行資訊，提高出行時間的可預見性。
5）降低基礎設施平均維護時間和成本，降低公路阻斷時間和阻斷次數。
3、中低速自動駕駛應用案例
（1）應用需求
一方面，機場、工廠、碼頭等場景的貨運工作強度大、危險性高，安全事故時有發生；隨著人口老齡化以及物流業快速發展，司機缺口制約了運力提升；不規範駕駛造成了更多油耗進而排放更多汙染物。另一方面，車輛依靠單車感應（通常是雷達/鐳射雷達/單目或雙目攝像頭，即 ADAS）、單車智慧（通常是車載計算平臺）和通訊（通常是 4G 通訊模組），則具有以下缺陷：
1）感知能力有限。這主要是由於僅能進行視距範圍的感知，在惡劣天氣和光線急劇變化情況下不能進行穩健的感知，且時間和空間同步存在困難。
2）計算能力有限。所有複雜的計算任務都於車載計算平臺上執行，價格很高，而且處理能力有限，從而阻礙了批次部署。
3）通訊能力有限。使用 4G 通訊模組無法滿足各種道路安全應用對於低時延和高可靠的要求，並且無法為高畫質地圖、虛擬現實和增強現實應用提供足夠的資料速率支撐。
可見，“單車智慧”無法實現“完全自動駕駛”。基於 C-V2X 與感測器技術的車路協同自動駕駛，從“單車智慧”發展到“網聯智慧”，概括起來說就是，讓“智慧”的道路支撐部分自動駕駛汽車的功能，讓“智慧的路”配合“聰明的車”來實現自動駕駛。
（2）系統部署
單車智慧下，車輛的轉彎、變道等處理遲鈍，而 C-V2X 透過車路、車車協同可快速處理。單車智慧對人群等群體性目標識別困難，而 C-V2X 透過人車協同可輕鬆地識別。在複雜路口處，單車智慧的處理能力差，而 C-V2X 透過車路協同可輕鬆地處理。單車智慧無法適應沒有明顯車道線的路況，但是 C-V2X 可透過車路協同很好地適應。此外，單車智慧無法在非視距情況下發揮作用，而相同路況下，C-V2X 就可以“大顯身手”，比如實際的測試、示範應用表明，C-V2X能夠很好地輔助彎道行駛、處置前方大車遮擋等。
（3）應用效果
在封閉/半封閉的特定區域、特定場景，針對商用車的中低速自動駕駛能夠解放人力和規範駕駛，提升道路安全，減少交通事故，緩解人力短缺，促進節能環保，釋放顯著的社會效益和經濟效益。中低速自動駕駛已經賦能了多種商業場景，例如香港國際機場無人物流、北京/長沙 Robot Taxi 試運營。
（六）小結
結合對我國車聯網產業政策及規劃、標準技術進展、產業發展現狀的掃描分析，可以看到：目前我國已將車聯網產業上升到國家戰略高度，產業政策持續利好；車聯網技術標準體系已經從國標層面完成頂層設計，LTE-V2X 技術標準已經完成並可指導產業開發；我國已經形成較為完整的車聯網產業鏈，在測試驗證、應用示範方面形成一定規模，為後續大規模產業化及商業化提供參考並奠定基礎。我國將迎來車聯網產業的快速發展階段。
四、技術與產業發展態勢及技術預見（一）技術發展態勢
結合對車聯網技術發展的分析和判斷，車聯網技術將呈現以下發展態勢。
態勢一：C-V2X 具有清晰的演進路線，NR-V2X 標準已經完成階段工作
由於應用場景的多樣性，帶來車聯網應用的豐富多元化。而且，隨著車聯網業務不斷演進，逐漸向高載頻、高速率、低時延、高可靠方向發展，對通訊技術也提出更高要求。C-V2X 作為基於蜂窩移動通訊系統，雖然最初由 LTE 系統發展而來的技術，但從技術根源上仍具有清晰的平滑演進路線。C-V2X的第一階段 LTE-V2X 支援基本道路安全業務及更高階的 V2X 業務（如半自動駕駛），而基於新空口的 NR-V2X 則透過更先進的技術支援自動駕駛及未來車聯網需求。如圖 4.1，C-V2X 兩個階段的技術互為補充，長期並存，共同支援豐富的車聯網業務應用。
目前，針對高載頻、高速率、低時延、高可靠的應用承載需求的NR-V2X 已經於 2018 年 6 月在 3GPP 啟動研究，2019 年 3 月完成研究專案， R16 標準於 2020 年 6 月凍結，從功能上主要支援了 V2V和 V2I 的直通通訊，支援直通鏈路上的單播、組播和廣播的通訊模式。3GPP 已啟動 R17 研究，針對直通鏈路特性進一步增強，例如需要設計節省功耗的機制，用於支援 V2P 的應用場景；R17 進一步增強提高可靠性和降低時延的資源分配機制，用以滿足未來車聯網業務嚴苛的通訊需求。
態勢二：移動邊緣計算（MEC，Mobile Edge Computing）等新的技術將與車聯網應用緊密結合，更好支援未來出行體驗
車聯網業務中有關駕駛安全類業務的主要特徵是低時延、高可靠。在時延需求上，輔助駕駛要求 20-100ms，而自動駕駛要求時延低至 3ms。MEC 是在現有行動網路中實現低時延業務的使能技術之一，可以提供對 C-V2X 基礎通訊能力的支援，同時邊緣計算平臺可以承載部分車聯網業務功能，實現車聯網應用的業務邏輯，實現資料融合和業務協同，降低時延，減少網路擁塞。
MEC 還可以對 C-V2X 的其它前瞻性應用場景提供支援。例如交叉路口訊號燈控制引數最佳化、車輛擁堵場景的分析與識別、區域內高精度地圖的實時載入、區域內自動駕駛車輛的排程、交通流合流場景、突發惡劣條件預警、優先車輛通行、大範圍協調排程、車輛違章預警、危險駕駛提醒、高速服務區、大車“See Through”等場景，由於場景比較複雜，要麼需要大量的計算/儲存/傳輸資源、要麼需要對交通要素進行組織協調，則透過終端與邊緣服務的協同會是更為典型的實現方式。
態勢三：5G 網路新技術，如 SDN（Software Defined Network）、NFV（Network Function Virtualization）、網路切片等將在車聯網應用中發揮重要作用
未來車輛在進行自動駕駛與車聯網通訊的過程中，需要進行海量、實時的資料互動。自動駕駛汽車和車聯網通訊的實現還需要網路實時傳輸汽車導航資訊、位置資訊以及汽車各個感測器的資料到雲端或其他車輛終端，需要更高的網路頻寬和更低的網路延時。相對於 4G 網路，5G 網路系統的關鍵能力指標都有極大提升，5G 的網路切片和邊緣計算可以為車聯網業務按需提供計算資源、儲存資源和網路資源。
態勢四：智慧網聯汽車整體技術不斷髮展，網聯既服務智慧化，也獨立自身發展
網聯技術，一方面發揮在 V2N 車雲通訊，透過雲端能力，為車輛提供高畫質地圖、實時路況、OTA 升級、共享車輛管理等各種網聯服務，包括在自動駕駛測試階段，都是必不可少的網聯應用場景；另一方面，在車輛駕駛控制領域，D2D/URLLC 等網聯技術將不斷髮揮感知、意圖協調的作用，以 V2V/V2I/V2P/V2N 的形式補充並增強車輛的感知能力，為各等級自動駕駛提供支援。
態勢五：車聯網通訊發揮的作用，從提升交通效率和輔助駕駛安全，最終發展到自動駕駛
自動駕駛是未來汽車的終極發展目標。但由於技術的發展規律，會經歷不同的發展階段。車聯網通訊在這一發展過程中將發揮重要作用，當前單車自動駕駛主要基於現有感測器技術，如雷達、攝像頭等。現有感測器仍然存在距離、成本、LOS 限制、惡劣天氣等重要缺陷，且成本奇高，而網聯恰好可以在這些方面很好地發揮互補作用，提升駕駛安全。V2X 通訊技術的發展及其在智慧交通、自動駕駛中的應用，將經歷三個發展階段：基於 LTE-V2X 和 4G 蜂窩支援，透過車-車、車-路協同感知，以提高交通效率、提升駕駛輔助安全；基於LTE-V2X 和 5G eMBB 支援，結合區域部署的邊緣雲，實現指定道路或限定區域中，商用車的中低速自動駕駛/無人駕駛；基於 NR-V2X和 5G eMBB 支援，與廣泛部署的雲平臺結合，實現開放道路的乘用車自動駕駛及高速公路的車輛編隊行駛。為自動駕駛提供更加穩定、高速、低時延高可靠的通訊服務，使得網聯式自動駕駛成為未來重要發展方向。
（二）產業發展態勢
態勢一：LTE-V2X 將於 2020 年開始規模商業部署
根據前期預測，LTE-V2X 於 2020 年左右開始商業部署，隨著我國 LTE-V2X 產業化程序，無錫、天津、長沙等先導區已經開始商業應用探索。結合目前 LTE-V2X 產業發展，可看到車聯網產業鏈的各環節都在為 C-V2X 商用部署做積極準備並取得了長足的進展，包括晶片廠商、模組廠商、車廠等。5GAA 透過對多家成員調研，更新形成新的 C-V2X 規模部署的時間表，如圖 4.2 所示。可以看到繼 2020年 C-V2X 第一階段 LTE-V2X 部署應用，未來 3-4 年是一個發展階段。同時，針對增強安全應用和自動駕駛，業界預計將於 2024-2027 年開始商用部署。
態勢二：基於蜂窩網路覆蓋基礎和通訊產業的發展基礎，車聯網應用可快速普及
目前全球蜂窩網路人口覆蓋率已達 90%以上，廣泛的行動網路覆蓋意味著良好的基礎設施建設條件，包括光纖、供電、站址選擇等，在車聯網部署過程中可以最大程度複用基礎設施，可有效減少投資。同時，行動通訊產業的發展基礎提供了良好的通訊產業環境，能夠加速車聯網產業的發展。因此，隨著車聯網的部署展開，車聯網應用具備快速普及的產業和工程條件。
態勢三：車和路協同發展，車聯網在實現“聰明的車、智慧的路、智慧的雲”美好願景中將起到關鍵使能的作用
車聯網技術與車、路、雲的深入結合，將走出“聰明的車、智慧的路、智慧的雲”融合的發展道路，支撐智慧交通和自動駕駛應用的演進。車聯網技術使得車、路、雲之間的資訊互動更加便捷、高效，從而實現車路協同感知、決策和控制，彌補單車資訊感知、分析決策上的不足，提供超視距範圍、面向多種出行場景、全域性視角的資訊感知、決策配置。車路協同發展，從而實現安全、快捷、高效、節能的出行服務。
從車車協同、車路協同實現路徑角度，基於通訊發展規律，通訊技術的應用和部署都需要額外重視使用者滲透率的問題。提升 RSU 覆蓋和 OBU 滲透率是保證車聯網使用者體驗的重要方面。產業將從車、路兩個角度協同發力，促進 V2V/V2I/V2P 的發展，迅速提升車聯網滲透率，儘早發揮車聯網在駕駛目標感知方面的作用，實現安全和效率的提升。
態勢四：共享出行成為智慧駕駛技術落地的重要驅動力
共享出行將全面推動智慧汽車產業和交通出行行業變革，改變消費者的汽車擁有模式，重構汽車產業鏈和價值鏈，讓出行向服務演變。共享出行將為新能源車和智慧汽車快速普及提供強大動力，同時，憑藉成本上的巨大優勢，共享出行也在推動智慧汽車真正走進現實，為自動駕駛找到了最佳商業模式。
谷歌已於美國鳳凰城區域向公眾開放拿掉安全員的無人駕駛出租車，Uber 也已開始讓匹茲堡和舊金山的客戶乘坐自動駕駛沃爾沃專車。美國通用汽車向共享出行公司 Lyft 投入巨資，聯合研發自動駕駛技術，以及基於該技術的汽車共享服務。Robotaxi 成為自動駕駛應用的重要方向，國內百度、滴滴、文遠知行等公司也已開始在多處展開試點運營。
共享可提升智慧駕駛技術的網路效率。以網際網路為基礎，車的流動性被視為一種服務。隨著長途貨車智慧技術的推進，車輛執行時間更長、覆蓋距離更遠、人力成本更低、送貨速度更快。同時，智慧駕駛技術需要持續對軟體模型進行訓練和升級，共享出行提供了這樣的場景。像滴滴出行這樣每天擁有 2 億公里行駛里程資料的共享出行平臺，將為開發和迭代自動駕駛演算法提供最佳場景。
根據普華永道預測，2030 年數字出行服務的市場估值將達 2.2 萬億美元，全球 4-5 級自動駕駛汽車將達到 8000 萬輛左右，中國為 3300萬輛左右，遠超今天的智慧手機市場。
（三）技術預見
技術預見一：車聯網無線傳播環境通道建模
完備、深入的無線通道知識和精確且實用的通道模型是成功設計任何無線通訊系統的基石和根本。車聯網也不例外，通道建模是車聯網終端覆蓋預測、天線部署與效能最佳化、網路連通性分析、傳輸誤位元速率與服務質量預測、車聯網輔助通訊節點部署等技術研究的重要基礎。車聯網通訊獨特的傳播環境、車輛高速移動、移動區域受限等特點，尤其是車-車通訊雙方高速相對移動、周邊存在大量高速移動散射體，使得其通道與傳統蜂窩通訊通道具有顯著差別，具有多普勒頻移大且時變性強、深衰落特性、空-時-頻三重聯合非平穩特性等特點。未來 NR-V2X 的大頻寬要求、更高通訊頻段，上述問題會更嚴重。針對這些特點並結合超大規模 MIMO、毫米波通訊等車聯網新技術，未來車聯網的通道建模面臨混合統計幾何建模方法及標準化、毫米波頻段快時變通道測量與建模、空間-時間-頻率域的三域非平穩通道建模、高速移動環境下多徑跟蹤與動態成簇規律分析、基於機器學習和場景識別的通道預測方法、感知與通訊融合系統下的車聯網通道建模等挑戰。
技術預見二：雷達與通訊融合在車聯網中的應用
車聯網具有資料傳輸和目標探測的雙重需求。由於車載雷達和未來 C-V2X 通訊均使用毫米波頻段，雷達與通訊的融合與聯合設計將成為未來車聯網實現精準全面感知、快速高效通訊組網能力的重要關鍵技術。透過通訊與探測功能共享硬體裝置和頻譜資源，能夠降低成本、節省空間，並提高頻率利用率。使用通訊手段將不同車輛雷達探測結果進行共享和聯合處理，能夠提高探測的準確度，實現更全面的感知效果。
雷達與通訊的融合與聯合設計仍然面臨諸多挑戰，具體包括：理論層面缺乏資訊容量等基礎理論的指導；物理層面需考慮低成本強動態自適應的電路設計和器件數目與位置的最佳化設計；感知層面面臨高取樣、強衰減、高移動挑戰下的時間精準同步、微小訊號快速提取的技術難題；通訊層面面臨多車雷達探測結果的共享與聯合處理面臨大頻寬低時延通訊傳輸、收發雙方座標系轉換、通訊波束與波束對準方向選擇等技術挑戰。
因此，雷達與通訊融合技術應用於車聯網，需研究通訊輔助多車輛雷達探測資訊實時共享與融合、雷達輔助通訊網路快速構建、多種資源聯合分配、快速通道估計和波束對齊、聯合跨層最佳化設計、模型輔助感知學習等。
技術預見三：基於 5G 和 B5G 的高精度定位
亞米級甚至釐米級的高精度定位是車聯網開展車輛自動行駛和道路安全業務決策的重要保障。而現有高精度定位技術分別存在響應速度慢、定位精度低、應用場景受限（易受環境變化影響穩定性和適應性）、覆蓋範圍有限（單一的定位技術無法滿足室內外無縫切換的要求）等缺陷，以及各種定位技術和模組資訊反饋獨立、定位資訊時間不同步、空間座標系不一致等問題。
未來車聯網的高精度定位，需研發基於 B5G（Beyond 5G）網路的高精度定位及高精度衛星定位為基礎、並將慣性感測器和鐳射雷達等多層次定位技術實現可信融合，保障不同應用場景、不同業務的定位需求的一體化定位方法，包括：基於 B5G 訊號的增強定位方法、高精度測量演算法和多層次融合的位置解算演算法、多制式協同的室內外無縫定位方法、基於 5G 訊號的載波相位定位技術等。
技術預見四：基於區塊鏈的車聯網安全技術
區塊鏈技術所倡導的問題場景和優勢與車聯網特徵不謀而合。因此，借鑑區塊鏈技術的優勢，並將其應用於車聯網的訪問控制、通訊安全、資料安全等方面，對於提升車聯網的安全性具有重要意義。基於區塊鏈的車聯網安全技術在展現生命力的同時，仍然面臨諸多低效的區塊生成機制導致交易資料處理時延過高、海量車聯網資料給區塊鏈節點儲存空間帶來壓力、區塊鏈自身的安全隱患、不同區塊鏈底層技術限制多鏈之間的互聯互通、區塊鏈的使用者身份隱匿性阻礙了網路安全事件的追蹤溯源、區塊鏈的防篡改特性增加了內容管理的難度等挑戰。
因此，未來基於區塊鏈的車聯網安全技術的研究包括：面向客戶端的細粒度動態接入控制機制、基於密碼學的通訊協議輔助區塊鏈的安全資料傳輸、面向通訊協議的分散式金鑰分配、輕量級共識機制設計、基於區塊鏈的車聯網安全體系架構設計等。
技術預見五：“5G+C-V2X”賦能無人駕駛
為了實現全天候、全場景無人駕駛，傳統基於單車智慧的車載感知/決策/控制將向網聯智慧的協同感知/決策/控制演進。未來車聯網通訊技術將融合雷達、影片感知等技術，與人工智慧、大資料等新技術結合進一步賦能自動駕駛的實現。
自動駕駛對V2X效能提出了更高的要求。5G具有更高傳輸速率、超大容量的特性，5G+C-V2X 技術發展將進一步提升車聯網的體驗。
為了支援自動駕駛，需要現有 LTE-V2X 技術進一步演進。當前NR-V2X 已經開始標準研究工作，在新的工作頻段、多頻段技術、直通鏈路增強等方面展開討論。在 5G 新空口的框架下，C-V2X 有非常清晰的演進路線，未來的 NR-V2X 與現有的 LTE-V2X 將很好地互補，共同支援未來高效安全舒適的出行，支撐自動駕駛技術的早日實現。同時 V2X 技術還將面臨多模式協同通訊與智慧組網、基於資料特性的智慧資料傳輸、通訊與定位一體化等挑戰。
自動駕駛需要通訊、感知和計算融合的車聯網技術，實現多維資源/多域智慧的學習、決策、協同、自組織最佳化和控制。此時，多級資源的能力分割與部署、群體智慧協同、高速移動環境計算遷移成為新的技術挑戰。
另外，在自動駕駛時代，零缺陷高可靠車聯網晶片設計與製造面臨工作溫度、冷熱衝擊、電磁相容、抗震、抗干擾等挑戰。
五、工程難題從技術到工程落地，車聯網工程實踐按照“車、路、雲”三類區分，透過三者結合，對“聰明的車、智慧的路、智慧的雲”提供基礎互聯支撐。在這個過程中，工程實施問題是當前具體落地實施交付過程中較為突出的問題。車輛對車載終端的空間位置、成本、功耗、可靠性等有嚴格要求；路側裝置需要考慮建設、管理、運營、服務等全生命週期，還需要與路側感測器相互配合；5G+C-V2X 車聯網還可以滿足多生態參與，尤其是 AI 大資料在智慧交通方面的重要作用，利用邊緣計算節點，還可以實現雲下沉本地化，對自動駕駛車輛決策提供服務，面對這樣異構、負載的跨界工程，必定會遇到很多實際問題。解決這些問題，不但是車聯網產業發展的挑戰，也是推動產業成熟的機遇。車聯網存在的工程難題主要有：車聯網路側網路建設執行維護工程難題，車聯網車內網路工程難題，車聯網安全工程難題等。
（一）車聯網路側網路建設執行維護工程難題
在產業落地方面，車聯網路側網路建設有別於傳統的交通路側標識建設，也與傳統的通訊裝置建設不同，呈現出明顯的跨界特點。在具體實踐過程中，會面臨諸多問題：在產業建設方面，面臨跨部門跨行業協調問題；在網路工程建設、基礎設施改造方面，存在施工以及安裝規範性問題；在異構網路融合方面，存在協調與最佳化難題等。
1、C-V2X 車聯網產業鏈環節多，各環節牽頭主體不明確，跨行業建設難度大
我國車聯網產業牽頭政府部門主體尚未明確，各相關政府部門均已在自身職責下開展車聯網政策、行業標準制定以及示範專案落地推進工作，後期車聯網產業專案融合、跨部門協調工作難度大，需要在建設規模擴大的同時，不斷探索新的合作建設模式。
2、C-V2X 路側裝置需要考慮與路口交通設施之間的工程安裝、運維難題
當前在以輔助駕駛為主的商用化特色應用實踐中，路側裝置主要部署在路口。由於不同路口交通裝置配置不同，路口施工條件不同，樹木、燈杆等環境因素也不同，會導致路側裝置在工程安裝時，需要考慮多種工程建設方案，要因地制宜。路側裝置的 V2X 通訊、供電、傳輸等相關裝置要一體化考慮工程安裝與運維要求。同時，也需要考慮和 4G、5G 基站之間的一定協同。後續在自動駕駛具備商用化條件後，路側裝置所需場景會擴大，同樣也涉及到與道路各類裝置的工程建設與運維要求。這也會一定程度上促進新的國家或地方標準出臺，指導協同要求。
3、多源資料融合在工程實踐中的設計、實施與最佳化難題
車聯網路側網路屬於一種多源資料網路，具備通訊、感知、定位、傳輸等多種資料融合需求，不同的感知資料型別對傳送價效比、實時性、度量基準等的要求也不相同。未來車聯網將是多源資料融合的體系，泛在、動態、多源的資料流如何形成低時延、高可信、高可靠路側資訊融合，將是一個較為複雜的應用要求。進一步融合後的方案實施與最佳化則更為複雜，多源資料融合的問題成為一項極具挑戰性且亟需開展的研究工作。此問題已經成為車路協同一個重點研究方向，受到業內高度關注。
（二）車聯網車內網路工程難題
1、車內硬體工程難題
車載級天線形態多，不同車輛的安裝要求難以標準化。車聯網硬體配置未形成標準，與車輛原有控制結合的安全性保障難度大。
（1）車載級天線形態多，不同車輛的安裝要求難以標準化
車輛行駛環境複雜，車型眾多，且天線形狀各異，安裝時需要考慮車載天線部署位置，以保障有效可靠的通訊。如由於車型差異，造成天線高度不同，會造成通訊效能差異；城市道路行駛中遇到樹木遮擋、車輛擁擠等環境，天線通訊距離也會大幅縮減。不同的車型對安裝位置的要求也不一樣，高度偏低的乘用車，可在車頂安裝鯊魚鰭天線，或車窗內側安裝；對於自身車高體長的商用車，天線尺寸可適度做大，在車頭車尾側安裝較為合適，而在車頂就會受到車高尺寸限制。所以天線選型和適配就存在差異化的工程需求。
（2）車聯網硬體配置未形成標準，存在與車輛原有控制結合的安全性保障難題
車輛在做智慧化改裝時，需要考慮新增智慧閘道器與原有車輛控制閘道器的對接安全性。在介面上，要符合車輛原有車規要求和匯流排標準，同時在車載智慧閘道器設計中，還需考慮對錯誤控制的糾錯機制，防止誤操作和錯誤指令下發，影響車輛安全。
目前產業界尚未出現標準的車聯網感測器與車輛控制一體化解決方案。行業規範化的車聯網解決方案還有待時日。
2、C-V2X 車載模組滲透率低，前期 V2X 設施建設及改造難題
C-V2X 應用帶來的安全及交通效率提升收益需要具備一定規模才能夠凸顯，“首批 C-V2X 使用者來源”成為一個需要解決的問題。無論是透過推行針對營運車輛的強制安裝或針對乘用車輛的商業補貼等方式，都需要解決 C-V2X 商用初期所面臨的終端滲透率低的問題。只有政府“有形的手”的前期推動和市場“無形的手”的後期發力，才能實現車聯網的商業成功。我國透過示範道路、先導區、規模商用試點等形式，不斷推動“5G+C-V2X 車聯網”的規模商用進展。
（三）C-V2X 車聯網安全工程難題
在 C-V2X 直通鏈路上，存在多種可能的安全威脅，包括拒絕服務、假冒攻擊、重放攻擊、使用者跟蹤等。針對上述安全威脅，國內已經形成共識，使用 PKI（Public Key Infrastructure）公鑰體系建立車聯網直通通訊鏈路的通訊安全體系架構。CCSA 行業標準《基於 LTE的車聯網無線通訊技術安全證書管理系統技術要求》規定了國內車聯網安全證書體系架構、證書格式和證書申請過程等。在實際車聯網網路部署中，如何落實上述行標的總體技術要求，還存在若干難題需要克服：
1、路側裝置、車載終端、手持裝置，這三大類裝置對應的管理機制和部門需要進一步明確。特別是車載終端方面，如何與現有車輛的生產、銷售、上牌、年檢、保養等全生命週期階段的政府監管結合起來，如何與現有各個行政區劃層級下的管理實體結合起來，如何與相關主管部門現存或者規劃中的電子密碼管理體系結合起來。
2、在車聯網運營過程中，車載終端與 CA 系統的互動需要建立安全通道保證相關證書管理過程和協議的安全傳輸，同時車載終端存在多種安裝方式，目前標準中定義了多種車載終端安全管理方式，例如可以透過裝置配置管理方式、運營商提供的 GBA 方式及車廠自定義的方式來保證車載終端通訊安全。如何將不同運營模式下的車載終端進行統一管理是急需解決的問題。
3、在車聯網運營過程中，車載終端會有大量的證書存在，當車輛由於某種原因需要撤銷證書時，如何快速地識別出車輛出現了異常情況，如何將異常行為檢測與證書撤銷進行關聯，如何根據異常行為做出證書撤銷的決策，需要進一步研究。
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