趙洋 陳效華 陳新
摘要:V2X技術是指車對外界的信息交換的技術,具體包括V2P(車與行人)、V2V(車與車)、V2I(車與基礎設施)等方式的車聯網通信技術。V2X是未來智能交通運輸系統的關鍵技術,基于V2X技術不僅可以大幅提升交通安全、降低交通事故率,而且可以為自動駕駛、智能交通和車聯網創新提供低成本、易實施的技術路線和基礎平臺。因此,本文主要分析了V2X技術市場走勢,旨在給其發展方面提供一定的參考及幫助。
關鍵詞:V2X技術;市場;走勢
由于經濟發展速度不斷加快,促使道路交通問題成為了人們重點關注的問題。近些年隨著交通事故發生率的持續升高,V2X技術走入人們的視野。這項技術保證即使是在快速運行的車輛之間也可以完成數據的互通,有利于車輛躲避不暢通和危險路段,減少了交通事故發生的機率。根據NHTSA預測,V2X能夠避免80%左右的交通事故。因此,下面將進一步分析V2X技術市場走勢。
1.V2X技術的兩條關鍵技術路徑
V2X最重要的目是提高交通安全,其需求集中體現在:1、低時延,端到端在5ms以內;2、高可靠,誤包率在99,999%以下,而且能在車輛發生擁塞,大量節點共享有限頻譜資源時,仍能夠保證傳輸的可靠性;3、可能需要支持高速移動,考慮到汽車之間的相對移動,最高相對時速可達500km/h;4、傳輸數據包至少能承載1600字節的信息數據。
目前,V2X的技術標準有DSRC和LTE-V兩種。
DSRC(D edicated Short RangeCommunications)即專用短程通信技術是一種成熟且高效的無線通信技術,可以理解為“wifi”的增強版。它可以實現在特定小區域內對高速運動下的移目標識別和雙向通信,是目前廣泛應用于智能交通領域的通信技術,標準由美國、歐洲和日本主導。
LTE-V是移動通信LTE(4G)的第四代演化版本,專用于實現車輛間和車輛與道路通信設施間的通信,能夠處理多應用類型,從智能互聯車輛安全應用到智能互聯車輛智能移動應用均有涉及,用于提升效能,使用戶、系統和車輛能夠適應節省燃料和減少行程延誤等形式策略。
LTE-V針對車輛應用定義了兩種通信方式:集中式(LTE-V-Cell)和分布式(LTE-V-Direct)。集中式也稱為蜂窩式,需要基站作控制中心,集中式定義車輛與路側通信單元以及基站設備的通信方式;分布式也稱為直通式,無需基站作支撐,在一些文獻中也表示為LTE D2D(Device-to-Device),分布式定義車輛之間的通信方式。
相對于同樣提供V2X通信的DSRC,LTE-V有諸多優勢。DSRC基于802.11p,而802.1lp作為一種無線局域網標準,有許多無線局域網標準的共同缺陷。LTE-V作為一種基于LTE的增強技術,則不僅擁有LTE相對于無線局域網的技術優勢,還在時延和可靠性等關鍵指標上進行了改善。
目前中國也已經是全球第一大汽車生產和消費,為了產業發展的安全和消費的便利,我國車聯網V2X已經決定采用LTE-V技術和標準。
2.V2X技術是實現汽車網聯化的橋梁
V2X技術是車聯網的核心,可以獲得實時路況、道路信息、行人信息等一系列交通信息,從而帶來遠距離環境信號。借助V2X車聯網,可以提升車輛的主動安全,對可能發生的危險情景進行預警,緊急情況下可以利用車輛執行端對車輛進行控制從而規避風險。
隨著V2X的普及以及5G通信技術發展,V2X車聯網將帶來智慧交通的升級,同時智慧交通逐漸成型也將帶來事故和擁堵的下降。對人一車.路進行協同式管理,有助于實現智慧城市的高效運行。而智慧出行場景下的交通便捷化和物流交通場景下的運輸集成化也都將依賴于V2X車聯網。
3.V2X技術給自動和無人駕駛提供可能
無人駕駛的實現方式有兩種:(1)車輛本身實現高度智能化,能應變各種的環境條件。(2)車與車、車與交通的聯網,通過智慧交通規劃實現無人駕駛。V2X(廣義車聯網)是第二條路徑的實現基礎。
特斯拉Autopilot事故,帶來對自動駕駛安全性的重大思考。對于自動駕駛汽車而言,當缺乏傳感器探測范圍外的交通數據支持,會極大增加了自動駕駛的風險性。隨著自動駕駛單一功能的逐漸完善,若基于單車智能的自主式控制無法向基于車聯網的協同式控制升級,安全問題依然很難有效保障,這也是目前自動駕駛面臨的最大瓶頸。單車智能汽車結合V2X技術能夠延伸車輛感知能力,減少交通事故,提高行車安全性。因此,為了實現自動駕駛由自主式控制向協同式控制躍遷、提升行駛安全性,發展基于V2X的車聯網已成為當務之急。V2X可以彌補單車智能軟肋,是無人駕駛階段的必要支撐。
4.V2X技術發展前景廣闊
Business Insider給出的車聯網市場預測。到2020年,全球道路上將會有2.2億輛汽車實現車聯網,而車聯網硬件與軟件服市場規模將達到1520億美元。中國的車聯網市場2020年是361.3億歐元,可以占全世界車聯網市場的三分之一多。到2022年25%的車會有車聯網功能,2025年每一輛新車都以多種方式聯網。
以往的車聯網功能主要是集中于安全防盜、信息娛樂等功能,隨著安全問題的重要性日益突顯,V2X技術進入視野并將成為推動車聯網發展的新焦點。
V2X有很多應用場景,有些是現在已經看到的,有些是預測的。毋庸置疑提高交通安全是最主要的應用,其中包括:1、車輛當發現有危險臨近,例如前方障礙物時能夠及時提醒其他車輛;2、車輛能夠告知其他車輛自己所行進的方向,以幫助其他車輛的司機做更準確判斷;3、靠近交叉路口時,向其他車輛提醒;4、駛離高速路時,向其他車輛提示;5、臨時/突然停車的預警;6、車輛變線時的提醒;7、汽車司機對路邊行人/騎自行車人的提醒。在交通管理方面,V2X技術可以幫助疏通車流,實時地對擁塞采取有效措施。管理部門根據一些具體的條件靈活地實施交通規則。
目前,國內V2X技術的發展還處于初級階段,商業模式尚未明確。但是隨著通信標準的確定、無人駕駛技術的發展等因素驅動,V2X技術未來的應用空間十分廣闊。
5.結語
通過本文對V2X技術市場走勢的進一步分析和闡述,使我們了解到V2X技術有著廣闊的發展前景,使用V2X技術能夠加強車輛的安全性,提升舒適度,并且這項技術給實現自動和無人駕駛提供了可能。因此,希望通過本文的闡述,能夠給V2X技術發展方面提供一定的參考和幫助。