2020车联网行业市场发展趋势分析,车联网在“战疫”中大显身手行业龙头纷纷
1、城市道路场景案例
江苏车联网在“战疫”中大显身手。近期,南京、苏州、无锡等地在新型冠状病毒肺炎疫情防控战中,充分运用车联网先进技术开展疫情控制点的监察、甄别、防护等工作,车联网数据平台、AI识别分析、V2X等技术频频亮相,助力疫情交通管控工作。
扮演交通运输“天眼”。私家车、客车和货车作为全国移动出行的载体,存在传播病毒、交叉感染的隐患,成为交通防控中“漏网之鱼”。江苏省交通运输监控平台积极参与疫情防控,充分利用信息化手段线上集结,配合省市交通运输管理部门加大监控力度,对全省营运车辆特别是客运车辆进行严格的技术筛查,最大限度的让嫌疑车辆进入到省内稽查范围,从道路运输口子切断病毒输入途径,防止病毒从道路运输口子输入至江苏省扩散。运用车联网平台实时定位客运车辆、尤其是来往于湖北和浙江等疫情高发区的车辆,及时发现是否有禁行车辆私自运营,第一时间阻断省际市际客运流动,避免人员交叉感染。
设计打造聪明“道路”。开辟绿色通道:无锡、南京、南通等地充分发挥路侧单元、信号控制机等车联网基础设施的“智能”功能,开辟救助渠道,在重点防控区域发布管控信息,共同打造“绿色通道”,切实保障救护车辆、防疫车辆及医护人员、防疫药品、医疗器械、重点生活生产物资等疫情防控应急运输车辆的优先通行,全力做好疫情防控应急运输车辆通行保障工作。便捷公众出行:
利用车路协同技术,将交通信号灯倒计时、道路渠化、拥堵情况、道路管控情况、高速出入口管控信息等实时交通状态从路口直接“搬进”车内,在车内显示屏或手机屏幕上就能看到实时路况管控等交通信息,方便车主及时了解当前交通管控信息、规划出行路线,为肺炎疫情期大众出行提供有力的信息支持。
远程控制优势“凸显”切断传播途径是降低病毒传播风险的重要举措,车联网在多场景应用实现“无人”操作,V2X技术可以发现对高危人员精准定位,并可远程可视化指挥,在疫情防控中技术优势明显。南京、无锡、苏州、盐城等地通过车联网平台设置电子围栏管控车辆,限制特定车辆在某一区域的活动,一旦车辆超出运行范围,平台将第一时间报警并及时制止,减少交警上岗人数,大大提高交通管控的密度。在疫情防控中,全省各交通部门通过车联网平台实时监控物流线上司机驾驶状态,实时掌控长距离运输司机疲劳驾驶情况,并对严重疲劳状况进行人工干预,为物流线上的司机保驾护航,确保应急物资顺利抵达目的地。
此外,我国已推出首条全程车路协同智慧公交。2019年10月28日,全国首次批量应用车路协同技术来做公交优先的案例已经在深圳落地应用。“国际会展中心快速智慧公交接驳工程·车路协同适时SmartBRT”项目作为国内首条批量应用LTE-V车路协同技术实现智慧公交通行控制的示范道路。项目采用了LTE-V车路协同通讯新技术、新手段、新策略,挖掘道路时空资源,人、车、路和谐共赢,打造全国首创车路协同适时SMARTBRT系统,实现会展高峰路权专用、15分钟可达、无缝衔接的一站式高品质接驳实行点对点服务方式,高效接驳地铁客流,有效疏解会展高峰客流压力。
会展专用公交线路利用V2X车载高精度车路协同OBU,可以与沙福路路测RSU实现实时通讯,路侧车路协同设备可以实时感知专用公交车的车辆速度、位置、驾驶状态等实时数据,并与交通信号控制红绿灯进行实时联动,实现路口的专用公交优先通行。项目全长7公里,设计时速是40km/h,保障15-20分钟到达国际会展中心,途经11个十字交叉红绿灯,充分考虑了周边社区居民的过街需求,避免智慧公交系统对周边居民造成太大的干扰。结合居民的出行环境。设置了4个过街岛,供行人过马路,设计了红外线感性的红绿灯。
该项目主要由三大核心技术支撑,包含车路协同中央控制系统、路侧信号控制中枢、智能车载终端。当车辆快要到达红绿灯路口的时候,车路协同系统能够实时感知车辆的通行需求,并计算公交车的运行速度和时间,然后再根据当前公交车的运行位置和速度状态,车路协同路侧信号控制中枢将实时地调整信号控制的信号灯相位及时长。进行红灯缩短或者是绿灯延长,保证公交车在经过每一个路口的时候能够快速通过。实现塘尾地铁站到会展中心接驳运行时间由原有的40分钟缩短至15分钟左右,实现真正的智慧公交接驳。此外,通过智慧公交平台系统,专用公交车辆可以实时获取西部公交的公交调度信息、沙福路道路拥堵信息、道路突发状况报警信息、路侧道路交通采集设备的实时交通信息,利用OBU通过4G专网实时传输给车载智能终端显示屏,给驾驶人员进行实时提醒,有效的提高了车辆的通行效率,实时高效的保障车辆及司乘人员的出行安全。
2、高速公路场景案例
日本“参宫桥转弯”地段应用车路协同系统有效降低了该地交通事故率。在日本,近乎90度直角的参宫桥转弯是大东京Shuto高速公路上一条臭名昭著的路段,多年来发生多起致命交通事故:汽车将以极快的速度驶入弯道,撞向其他汽车,进而造成交通拥堵。2005年3月至2005年5月及2005年9月后,在新宿路线(4号路线)的参宫桥转弯上进行了AHS的现场试验,即将传感器放置在弯道周围。如果发现弯道之后的路段已被占用并因此拥堵,将从安装在距地面300m处的VICS信标传输信息,接收到该信息的汽车导航设备通过蜂鸣并显示简单的图像(“前方交通拥堵,减速”)来警告即将转弯的驾驶员。根据日本国土交通省数据,在安装了车路协同系统后,该路段事故率下降了60%,且90%的驾驶员认为声音警告是有效的。其他高速公路段上部署类似的传感器也可以使交通顺畅并有效地消除收费站的拥堵。
图:日本“参宫桥转弯”地段应用车路协同系统
我国智慧公路建设在沪宁高速公路取得新突破。宁沪公司联合江苏中路工程技术研究院、东南大学等单位,依托省交通运输重点科研项目《沪宁高速公路超大流量路段通行保障关键技术研究与工程示范》,将研发的应急车道主动管控、连续式港湾车道和匝道管控等新技术,在无锡硕放-东桥路段进行了成功的应用。特别是2019年“五一”小长假期间,与2018年相比,交通通行量提升34.5%,拥堵次数降低65%,平均拥堵距离缩短33.3%,交通事故数降低77.3%,取得显著的成效。
应急车道主动管控采用多源数据采集、路况感知、流量预警、后台管控、信息提示等智能化、自动化技术,实现了灵活动态的车道管控。全国首个高速公路匝道智能管控系统,基于现有空间资源,通过对信号灯、毫米波雷达、计算及控制等设备技术系统应用,可实时动态调整匝道通行策略,平衡高速公路入口匝道与主线交通量,有效保障主线畅通。
3、车路协同V2X设备市场面临数千亿级别空间
V2X不同应用场景下设备投入测算据经验,一般智能十字路口需要的设备情况如下:
(1)智能摄像头:如需实现路口所有参与者,全域感知参与者情况,一个路口一般需要安装12路摄像头。摄像头需要具有前端图像识别AI处理能力、事件处理能力,降低系统延时,假设单价约1万元左右。
(2)激光雷达:保证路口参与者的探测不受天气、雨雪影响,一般2个,对角线安装,假设单价在10-20万。
(3)LTE-VRSU:数据采集后,通过RSU发送出去,假设6-10万左右价格。
(4)交通控制器CCU:12路摄像头等的接入和控制,假设单价10万左右。
(5)信号机:智能红绿灯信号设备,实现多点控制,假设单价10万左右。
(6)边缘计算单元:感知所有交通参与者信息,数据量来说一天采集量可达百万GB,带宽不够回传,需要借助边缘计算,计算后通过RSU下发给交通参与者,主要存在于红绿灯旁边的机柜。对GPU的要求也很高,大部分是图像识别功能。算法单独计算成本,双向4车道、8车道,5叉、6叉路口等,会有不同的算法。假设单价在100万元左右。
(7)交通流量调查设备等其他设备:调查路口流量,做预警预判。据此推算,单个智能十字路口V2X设备总价约在200万元左右。城市道路V2X设备价格方面,由于城市道路遮挡较多,理论上覆盖半径300-500米的LTE-VRSU设备,通常平均一公里需要两个RSU,假设每公里配备2路智能摄像头和一个边缘计算单元,那么每公里的投资金额约在120万左右。
高速公路V2X设备价格方面,假设每公里配备1个RSU和1路智能摄像头,10公里配备一个边缘计算单元,那么每公里的投资金额约在20万左右。其中单以LTE-VRSU设备计算,智能路口的RSU设备投入约在20万元,城市道路每公里RSU投入约在20万元,高速公路每公里RSU投入约在10万元左右。
以上价格假设为当前出货量较小的情况,长期而言价格有望逐步下降至更合理的水平。
图:车路协同系统实现图示
4、车路协同V2X设备市场至少是数千亿级别
智能网联汽车示范区有望上升为先导区,投入规模快速扩大,为弯道超车奠定基础。路侧角度或迎来规模建设热潮。国家在北京、河北、广东、吉林、江苏、浙江、福建、江西、河南九省加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点。在长三角、京津冀、珠三角等地区开展自动驾驶的试点试验。LTE-V经过了17-18年的试点示范,19年开始试点范围的扩大,2020年预计将有多地申请将示范区上升为先导区。车与车之间的交互短期内渗透率仍较低,先导区建设预期以路侧为主,另外虞姬要求商用车车载标签1万辆以上规模,一个先导区投资规模或达10-20亿元。预计未来在2020-2021年有大规模的示范,而后逐步形成产业化,在重点路段、部分高速公路率先完成建设,最终变为城市道路和高速公路的技术标准。
智能路口V2X设备市场空间测算:全国各大城市交通路口数量预估约25万个,假设中期渗透率达到50%,约对应2500亿元市场规模,其中RSU市场规模约250亿元市场规模。
城市道路V2X设备市场空间测算:根据交通运输部《2018年交通运输行业发展统计公报》显示,全国一级、二级公路里程50.52万公里,假设主要道路中期渗透率20%,约对应1212.48亿元市场规模,其中RSU市场规模约202.08亿元市场规模。
高速公路V2X设备市场空间测算:据国家统计局数据,2018年我国高速等级公路里程达到14.26万公里,假设主要道路中期渗透率20%,约对应57.04亿元市场规模,其中RSU市场规模约28.52亿元市场规模。
国内V2X设备厂商主要包括华为、中兴、千方科技、金溢科技、东软集团、万集科技等。
华为深度布局车路协同及汽车智能软硬件生态,牵头诸多试点项目基础设施方面,华为掌握V2X芯片、V2XOBU、MEC、云计算等核心技术。路侧,华为可以提供智慧高速、智慧交通大脑等解决方案;车侧,华为已发布车控/自动驾驶OS等解决方案;V2X车路协同云控平台方面,华为OceanConnect物联网平台已在多个垂直领域全面展开应用,并已服务了多家客户。目前华为可以提供:基于MDC(移动数据中心)的车载计算平台和智能驾驶子系统解决方案,基于华为云的自动驾驶(训练,仿真,测试)云服务Octopus,4G/5G车载移动通信模块和T-BOX及车载网络,HUAWEIHiCar人-车-家全场景无缝互联解决方案等服务。
图:V2X车路协同架构
华为云自动驾驶云服务Octopus基于华为云,提供自动驾驶数据、训练以及仿真三大子服务,助力车企开发者快速开发自动驾驶产品,共同探索智能网联汽车时代。
华为云T-BOX产品基于华为MEC(云边缘计算能力),实现对T-BOX的远程管控、数据处理、分析决策、智能化的诉求,并且可基于API完成相关边缘计算业务应用的开发,实现完整的边缘和云协同的安全辅助驾驶功能。华为HiCar人-车-家全场景无缝互联解决方案通过手机和智能汽车之间的连接,基于三层标准与能力,构建手机和汽车互助资源池,把手机的服务生态延伸到车内,实现“手机+车机”人机交互体验,“手机+车机+N端”互联互通、无感连接&服务无缝流转,以及硬件资源的最优体验。HiCar是以4S(Safety;SmartConnection;SeamlessExperience;ResourceSharing)为核心的技术架构,通过构建一站式开发的开放生态平台,确保消费者出行体验更加智慧和安全,以及体验的开发与创新更加高效。
主要的应用案例
无锡LTE-V2X智能网联功能示范基地项目成功交付2018年,无锡LTE-V2X车联网项目组由公安部交通管理科学研究所、华为、
无锡市公安局交通警察支队、中国信息通信研究院、中国移动、天安智联六家牵头单位发起和23家参与单位构成,奥迪、福特、沃尔沃以及一汽、长安、众泰等国内外知名汽车厂一起参与了该项目的测试研究,是全球首个城市级的车路协同平台,共同参与标准制定、研发推进、开放道路实测、演示的系列活动。与其他示范区不同的是,本项目在开放道路进行测试研究,通过复杂的测试场景获取更丰富的数据积累。到目前为止,本项目建设完成了现阶段全球最大规模的城市级车联网LTE-V2X网络,覆盖无锡市主城区、新城主要道路240个信号灯控路口,共170平方公里的规模。升级了车路协同路侧管控基础设施及智慧交通信息服务平台,开创了基于车联网LTE-V2X技术产品规模化落地应用典范。项目以“人-车-路-云”系统协同为基础,开放40余项交通管控信息,实现V2I/V2V/V2P信息服务,提供20多个应用场景,为无锡市民提供安全便捷的智能网联车生活,也系统性地验证了相关交通场景在道路上实现的可行性。根据与公安部交科所等单位共同进行的测试数据统计,无锡LTE-V2X车联网应用部署完成后,城市拥堵率有望下降10%。
携上汽通用五菱研发“人车路云”,发布全球首款HUAWEIHiCar量产汽车上汽通用五菱与华为于2018年签署了战略合作框架协议,上汽通用五菱将采用华为的MDC智能驾驶计算平台及车路协同、华为云等技术,与华为共同探索数字化重构和汽车行业智能化转型,研发“人车路云”实时精准协同交互的技术。通过“聪明的路”和“智能的车”实现高级辅助驾驶,为最终实现自动驾驶打下坚实基础。
2020年1月13日宝骏全新新能源E300正式发布,搭载HUAWEIHiCar系统。宝骏E300是以HUAWEIHiCar系统为核心打造的智能驾驶舱,承载连接移动设备,可穿戴设备以及5G网络的功能。这也是华为HiCar平台首次落地,加速布局智能汽车。E300作为新宝骏跨界融合的首款纯电动车型,应用华为这一系统,支持手机与车机无感连接、车内一键远程控制家居、车内摄像头疲劳检测、视频通话、手势交互、手机应用生态共享、日程卡片七大“黑科技”,产品竞争力得以提升。
北京延崇高速——全国首例实际高速公路场景车路协同智能驾驶演示华为携手首发集团及其下属速通公司、奥迪中国于2018年12月完成了全国首例实际高速公路场景的车路协同测试,包括时速达到80km/h的L4级自动驾驶和提升高速公路行车安全的智能辅助驾驶,整个测试基于C-V2X。华为通过提供摄像头、雷达等路侧感知终端和包含路侧单元RSU、路侧计算设备RSS、V2XServer的C-V2X解决方案,把延崇高速打造为智慧高速公路。同时华为提供车载单元OBU和移动数据中心MDC,并利用自身在自动驾驶系统上的深厚积累,帮助奥迪打造智能网联汽车,完成基于车路协同的高速公路场景L4级自动驾驶演示。
当车辆行驶在延崇高速上,车路可通过C-V2X实时交互路面交通信息,实现安全驾驶。例如,车辆以延崇高速最高设计时速80km/h行驶时,前方百米以外某条车道突发事故或者紧急刹车,后车驾驶员通过C-V2X可以在100毫秒内收到危险预警,给其预留足够采取措施的时间,有效预防高速公路二次事故发生。华为公司ICT解决方案总裁蒋旺成,该高速公路将于2022北京冬奥会前完成开通。