华为:新基建,新动能,5G路车协同白皮书(附下载)

华为:新基建,新动能,5G路车协同白皮书

 

报告目录

1 概述

1.1 背景
1.2 产业发展概况
1.3 产业发展分析

2 智慧交通车路协同架构及要素

2.1 智慧交通车路协同架构
2.2 端侧基础设施能力
2.3 网络通信能力
2.4 云侧平台能力

3 5G 车路协同对运营商能力要求

3.1MEC 与C-V2X 融合发展.
3.1.1MEC 与C-V2X 融合部署架构
3.1.2 C -V2X 场景中MEC 关键技术
3.2 安全通信
3.2.1 通信安全整体防护体系
3.2.2 基于蜂窝通信的安全防护机制
3.2.3 基于直连通信的安全防护机制
3.3 基于SLA 的网络能力解析
3.3.1 确定性SLA 使能C-V2X 业务
3.3.2 SL A 部署和运维
3.4 车路协同云控平台
3.4.1 V2X 基础设施运维管理子平台
3.4.2 SL A 网络质量监控子平台
3.4.3 智能驾驶协同调度子平台
3.4.4 V2X 业务管理子平台
3.5 功能安全保障

4 联通车路协同应用实践

4.1 自主泊车
4.2 城市快速BRT
4.3 景区无人驾驶
4.4 智能网联测试/ 示范园区

5 总结与展望

 

报告要点:

“新基建”是我国经济增长新动能的基础,是带动产业革命的催化剂。

车路协同是实现智慧交通的必然技术途径。车路协同通过“端”、“管”、“云”三层架构实现环境感知、数据融合计算、决策控制,从而提供安全、高效、便捷的交通服务。5G 赋能智慧交通,将车、路、人、云连接起来,形成一张可随时通信、实时监控、及时决策的智能网络。

产业化路上,在国家政策的大力引导下,智慧交通标准体系基本建成,产业链中的芯片、终端、平台、应用等元素构成闭环系统。同时,全国各地均在开展相关业务示范和应用,但由于智慧交通建设前期投资成本高,运营主体不明确,商业模式不明晰,目前相关业务主要在封闭/ 半封闭场景下实现落地。

运营商作为智慧交通车路协同的重要参与者,基于5G 网络能力为各交通元素互联互通提供必不可少的技术保障;同时中国联通将基于网络能力拓展在垂直行业业务范围,聚焦标准技术研究、端到端解决方案制定、关键组件及平台研发,为智慧交通提供更多的技术保障。

本白皮书是中国联通在“5G 新基建”以及“混改”背景下,依托运营商网络能力,针对5G 车路协同的深入研究与探索。白皮书提出了基于5G 的“车、路、云”协同智慧交通网络架构,分析了5G 车路协同对运营商的能力要求,涉及边缘计算、安全通信、SLA 网络解析、平台使能等,最后给出联通近期在车路协同方向的创新实践。

我们期望与产业各界共同探讨智慧交通车路协同的发展路线及合作模式,共同推动智能驾驶、智慧交通的和谐发展。欢迎各界同仁提出修改意见和建议!

 

内容精选:

智慧交通车路协同架构及要素
车路协同通过“端”、“管”、“云”三层架构实现环境感知、数据融合计算、决策控制,从而提供安全、高效、便捷的智慧交通服务,其中:

端:指交通服务中实际参与的实体元素,包括通信功能的OBU(On BoardUnit)、RSU(Road Side Unit)等,感知功能的摄像头、雷达等,以及路侧交通设备包括红绿灯、公告牌、电子站牌等。

管:指实现交通各实体元素互联互通的网络,包括4G/5G、C-V2X,网络支持根据业务需求的灵活配合,同时保障通信的安全可靠。

云:指实现数据汇集、计算、分析、决策以及基本运维管理功能的平台,根据业务需求可部署在边缘侧或中心云。

在“端—管—云”新型交通架构下,车端和路端将实现基础设施的全面信息化,形成底层与顶层的数字化映射;5G 与C-V2X 联合组网构建广覆盖蜂窝通信与直连通信协同的融合网络,保障智慧交通业务连续性;人工智能和大数据实现海量数据分析与实时决策,建立智能交通的一体化管控平台。

图:智慧交通车路协同架构

5G 车路协同对运营商能力要求
车联网作为5G 网络的典型应用场景蕴含着巨大的市场潜力和社会价值,因此成为国内、外学术界和产业界研究的热点。依托5G 蜂窝网、路侧RSU、激光传感器、雷达传感器、摄像头等设备,实现车与人、车、路、网立体的网联系统,能够极大的改善交通的安全性、提高交通效率。每辆联网车通过车载OBU 与周围基础设施每天产生GB 甚至TB 量级的通信数据量,如果通过传统的竖井式通信网络势必给网络带来极大的传输压力;另外,从安全效率角度,V2X 的远程车检与控制对信令的时延要求为20 ms,对自动驾驶时延要求为5 ms,因此传统的网络架构是远远不能满足时延需求的。C-V2X 的核心问题是实现信息超低时延交互、大数据量的短回路传输和处理,而通过用户面的下沉和MEC 平台部署可以有效的解决上述C-V2X 中的问题。

图:MEC 与C-V2X 融合场景架构

联通车路协同应用实践
目前在国内一二线城市中,商圈、医院、体育场馆等人员密集区周围停车难、停车位利用率不高等问题比较突出,并且有的停车场车流量较多、路线规划不善,容易导致在停车场内的严重拥堵,影响市民停车体验。智慧停车类应用,能够实现车位管理、自动寻位、精准导航、盲区预警等功能,将全面改善停车场内交通微循环的情况。其中,自主泊车是智慧停车中自动化级别最高的应用之一,而5G 和边缘计算是实现自主泊车不可或缺的技术手段。

图:智慧停车场系统架构

快速公交系统(Bus Rapid Transit,BRT)因其快速、高容、舒适、节省的特点受到众多城市的青睐,由于BRT 拥有独一无二的高架专用道路和车站,是5G 车路协同技术应用落地的最优示范场景之一;5G 车路协同是实BRT 智能化的必不可少的路径,通过车和路侧交通基础设施、车和车、车与智慧公交大数据平台等实时信息交互,获取更广范围的交通信息,可实现感知信息的共享,从辅助车辆进行决策和控制;智慧公交大数据平台通过乘客OD 分析、职住分析和车站人流监控,实现智能公交运行过程中的海量实时数据的智能、高效、可靠交互,如图4-2。

图:BRT 车路协同场景架构

中国联通以5G+MEC 能力为核心,通过终端层的人车路协同,接入层的专有网络,平台层的人工智能以及应用层的多场景化功能,实现了智慧化的无人车+N 的园区/景区项目。园区/ 景区中的无人车可实现载客、售卖、清扫等功能。通过使用5G 网络,为无人车提供了低延时、大带宽、多接入的能力,从而在车辆运营能力方面大幅度提高。同时,该方案可为N 个5G 场景赋能,可演示、可体验、可管理,有市场化、民生服务的宣传空间,可形成标准化方案、高解耦的定制化方案,并迅速响应客户。方案的系统架构图4-4 所示。

图:景区无人车解决方案

 

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