随着C-V2X及5G技术发展，与之而来的更大数据吞吐量、更低时延、更高安全性和更海量连接等 特性，极大地促进了智能驾驶和智慧交通发展。通过“车-路-云”协同，一方面推动智能网联汽车快 速发展，提供更安全、更智能的出行方式；另一方面赋能智能路况综合感知、动态协同交通控制等功 能，为智能交通发展奠定基础。
图-1 智能化 网联化成为广泛认可的发展趋势
业界热点逐步从“单车智能”到“车-路并举”，“智能化 网联化”已成为信息通信、汽车、交 通、公安等跨行业广泛认可的发展趋势。
图-2 多种通信技术支持C-V2X业务分阶段发展
随着网络技术的不断发展和智能驾驶、智慧交通等应用需求的升级，C-V2X业务演进在第一阶段 基础安全告警和交通信息通知类业务的基础上，逐步从车-路-云协同感知向车-路-云网联协同控制发 展，推动C-V2X业务在驾驶安全、交通效率、信息服务这三个方面向着更加安全、协同、智能、绿色 演进。
C-V2X业务演进表现出鲜明的跨行业协同特色： 一方面需要通信行业提供网联通信以及网联协 同智能的支撑、另一方面需要智能交通企业提供道路交通静态、动态状态感知与交通策略及时控制、 第三方面需要通信、交通、汽车、自动驾驶平台与应用软件企业等各种数据提供方支持业务流互联互 通以及业务数据共享等。C-V2X业务演进涉及信息通信、汽车、交通、自动驾驶平台与应用软件提供企业等，相关方都有机会根据实际条件提供并发展相应业务。
电信运营商与供应商电信运营商在C-V2X业务的落地中将扮演越来越重要的角色。基于5G C-V2X MEC，能够提 供端到端网络通信以及车联网业务使能平台，从而为C-V2X业务演进提供协同通信和网联协同计算能 力。除此之外，网联相关的数据，MEC业务使能相关的数据也有助于使能更丰富和复杂的C-V2X演进 业务。
智能交通企业
图-3 C-V2X演进业务应用架构
智能交通企业是车路协同相关应用的重要数据提供方和智慧道路建设和运营方。随着“智慧道 路”逐步落地和MEC的引入，智能路侧设备作为C-V2X业务演进的重要载体，与人、车、路、交通数 据中心协同，可以提供更加丰富和实时的道路静态和动态数据：例如各种感知信息（摄像头信息、路 侧雷达信息、车端信息等）。结合交通管理中心下发的交通管理信息（例如交通管理数据库、交通违 章数据库、高速公路管理数据库等）等还能够支持更丰富的安全、效率类业务。
2.智能拐弯避让的驾驶实现模式驾驶安全、交通效率、信息服务三大类业务结合车路协同的发展，在C-V2X业务演进阶段（1-3 年）将集中在如图2.2-1所示新业务。新业务根据C-V2X网联覆盖范围以及网联智能协同程度的不 同，还可以继续细分不同的子场景。
2.1 车辆汇入汇出车辆汇入汇出是指主车（HV）与远车（RV）分别位于匝道入口/出口两侧，HV预备从匝道汇入 主道。有路侧单元（RSU）的情况下：RSU广播汇入指令，引导两侧车流通行，HV与RV接收到汇 入指令后按指令要求通行；或者路侧单元广播路侧的感知信息，HV与RV接收感知信息后，自行决策 进行汇入汇出。
无路侧单元（RSU）的情况下：HV和RV通过车车通信互相传递车辆信息，由车载单元自行 计算汇入策略并广播汇入指令。
图-4 VMC：HV与RV分别位于匝道入口两侧（有RSU）
车辆汇入汇出特别适用于高速公路、快速路等路段的开放道路入口汇入汇出场景，辅助高速公路 及快速路管理，在保证安全的前提下，通过选择合理的汇入时间、汇入位置和汇入速度，减少汇入车 辆对主线车流的影响，提高高速公路及快速路的匝道处通行效率。车辆汇入汇出也包括车辆换道行驶场景。
2.2 车辆路径引导车辆路径引导是指基于云端/服务端、路侧端或MEC平台端，根据出行车辆的需求，基于地图信 息、历史信息、车辆实时状态、驾驶人行为信息以及交通基础设施信息、路网交通状态信息、综合感 知信息等，预测交通状况，计算出行车辆行驶策略，通过C-V2X网络为出行车辆提供准确、实时、高 效的出行路径规划和行驶引导。
车辆路径引导场景可分为全局路径引导和局部路段引导。全局路径引导是指对车辆出行线路的路 径规划；局部路段引导是指在某一路段或某一特定场景为车辆提供精细化的速度和行驶车道引导。
图-5 全局路径引导
对于全局路径引导，目前地图服务商、出行服务商已经可以根据收集到的交通大数据来提供服 务，并获得了广泛的应用。随着C-V2X和5G通信基础设施的部署和应用，地图服务商、出行服务商可 以获得更加精准、广泛的细粒度数据，例如复杂立交桥的垂直位置和行驶信息，因而可以提供更加精 准的全局路径引导。
图-6 局部路径引导
对于局部路段引导，目前地图服务商和出行服务商也可以根据收集到的交通大数据来提供初步的 云端引导服务，但是不精准、不及时。随着5G\MEC\LTE-V2X设施的部署和应用，路侧RSU/MEC 可以获得更细粒度、更实时的交通流数据，基于路侧RSU/MEC的局部路段引导服务可以做的更精 准，使得车道级引导、基于红绿灯信息的车速引导等也能获得广泛应用。目前一些智能网联示范区已 经开始提供基于V2X的局部路段引导服务。
2.3 基于实时网联数据的交通信号配时动态优化
图-7 信号控制交叉口
基于实时网联数据信号配时动态优化是指车辆通过C-V2X实时上报驾驶相关信息，路口交通信号 控制器结合交通、车辆通行等信息进行交叉路口交通信号时长或者信号变化的调整，如果有条件可以 结合交通控制中心的背景数据和方案进行优化。
图-8 区域信号灯配时动态优化
本应用适用于城市及郊区普通道路及公路的信号控制交叉路口、信号控制匝道的入口、干道多交 叉路口、区域内多交叉路口等的信号协同控制优化。相对于目前的静态或半静态的交通信号调整，结 合C-V2X提供的交通实时感知数据，在网联车与其他常规车辆混合的交通环境下，或者完全联网汽车 环境下的实时网联数据信号配时动态优化,在保证安全性的前提下提升信号控制交叉口及匝道交通控制 的效率。
2.4 交叉口动态车道管理交叉口动态车道管理是针对交叉口的拥堵问题，通过动态划分交叉口处的车道功能，实现对交叉口进口道的空间资源进行实时地合理分配。
图-9 场景示意图
交叉口动态车道管理应用需要的基本系统由智能车载单元（OBU/T-BOX）和智能路侧设备（RSU）实现。智能路侧设备收集车辆的状态数据包括位置、速度、转向等等，实时确定交叉口的各 个流向的交通需求，计算合理的车道功能划分结果，并发送给智能车载单元，进而诱导网联车辆行驶 至对应车道，该应用通过动态的车道管理提高交叉口的运行效率。
2.5 高速公路专用道柔性管理高速公路专用道柔性管理是指在高速公路上为远车（RV）设置专用车道，RV在专用道行驶时 广播当前状态及出清距离或RSU广播路段占用状态；或RV通过向云平台发送行驶规划路径中专用车 道出清请求，云端根据RV行驶规划路径，提前对规划路径中的RSU及其他车辆发送出清请求，主车（HV）收到RV、RSU或云平台消息后，若判断自身位于RV的出清距离内，则离开专用道。
专用道柔性管理适用于高速公路、快速路等路段的道路通行管理，以满足紧急车辆的快速通行需 求，通过对社会车辆的避让管理产生动态的专用道，改善紧急车辆的行程时间。
图-10 HV位于RV出清范围外
图-11 HV位于RV出清范围内
图-12 RV超越HV
2.6 编队行驶编队行驶是通过C-V2X等无线通信技术将同向行驶的车辆进行连接，尾随的车辆可接收到前面车 辆加速、刹车等信息，并在最短的时间内做出反应。编队的通信主要包括编队内部车辆间通信和编队与外部（智能路侧设备RSU或者其他车辆）的通信。当RSU广播道路信息时, 可以根据车道方向采用定向或非定向的方式。通常车队头车是自动驾驶等级为L0-L3级别的车辆，跟随车辆是基于实时信息 交互并保持稳定车距的自动驾驶L3-L4级别成员车辆。在编队行驶中，列队中靠后的车辆能做出和前 面车辆对应的行动。无人驾驶车辆之间的刹车和加速几乎可以同步，远远超过了人类驾驶员的反应时 间，从而可以获得更高的安全性和更近的车距。
图-13 编队行驶
编队行驶能减少运输企业对于司机的需求，降低驾驶员的劳动强度，减小车队行驶中的风阻，并 且降低车辆油耗。此外，编队行驶可以释放更多车道给其他车辆通行，显著改善交通拥堵并提升运输 效率，进一步缓解交通压力。
2.7 协作式车队管理
图-14 车辆加入或离开车队
协作式车队管理是指车队的车头从云端及周边车辆获取安全、交通环境、车载传感器等信 息，形成车队行驶策略，从而完成整个车队的动态管理，确保车队安全、高效出行。
图-15 车队融合
协作式车队管理适用于在网络覆盖下的城市及郊区道路。该应用能够有效提升车队管理效率，保 证车队车头信息获取的全面性，既能够从云端获取基于整*通状况的行驶建议，又能通过车队内车 辆间信息的共享交互实现近距离安全行驶，并且能够实时进行车队内及车队间灵活调控，实现安全与 效率的同时提升。
图-16 车队拆分
协作式车队管理的主要场景包括车队加入/离开、车队融合/拆分等
2.8 基于车路协同的远程软件升级
图-17 OTA平台业务处理示意图
基于车路协同的远程软件（OTA）升级是基于V2X OTA平台，在无线网络信号良好时，智能车 载设备通过无线网络获取升级包；无线网络信号不良时，智能车载设备通过智能路侧设备（RSU）获 取升级包。其中V2X OTA平台，既可以在已有的V2X公有平台基础上扩展，也可以独立部署。智能路 侧设备本身可以利用V2N升级，但只能从单一的数据来源获取升级包。
图-18 通过RSU获取升级包框图
出于安全、效率的角度，OTA是未来智能车载设备OBU/T-BOX、智能路侧设备RSU更新的关键手段，正式量产的所有OBU/T-BOX、RSU都应该支持OTA远程升级功能。目前已经可以商用基于 V2N的OTA升级，基于车路协同，需要进一步扩展基于V2I以及I2N的OTA升级。这有利于提高OTA应 用的及时、安全与可靠。
图-19 对RSU的远程软件升级
2.9 基于车路协同的主被动电子收费基于车路协同的电子收费是指以车载单元（OBU）作为支付终端，对车辆在道路行驶所产生的 费用，以及车主所消费的商品或者服务进行账务支付的一种服务方式。主要包括：
图-19 车辆主动付款业务
- 主动式：HV通过V2I 的方式将支付请求发送给接收路侧单元（RSU），随后与路侧单元（RSU）建立专用通信链路的P2P 单播会话，完成相应电子支付流程。
图-21 车辆被动收款业务
被动式：路侧单元（RSU）通过I2V 的方式将支付场景（如ETC、交通罚款）的支付服务和活 动状态进行广播，随后接入服务的HV 与路侧单元（RSU）建立专用通信链路的P2P 单播会话，完成 相应电子支付流程。
基于车路协同，汽车通过车载终端与路侧单元的数据交互，使其成为金融支付终端，具备移动 支付和主动支付的能力，在保证支付安全的条件下减少付费时间，有效地提高了付费和车辆通行效率。现有的高速公路收费、停车支付、拥堵收费、充电支付、加油支付、违章罚款等人工支付操作，均可升级通过基于车路协同的主被动电子收费自动完成，有效提高工作效率。在此基础上，面向车路 协同、自动驾驶的各种路侧信息服务，还能够进一步结合车路协同的主动电子收费应用，提升用户体 验和服务水平，发展新的商业模式。
2.10 智能停车引导
图-22 智能停车引导系统原理图
智能停车引导是指针对停车场的停车管理系统中存在的车位查找困难、车位状态管理不方便和 成本高、停车定位导航不方便、车辆自主代客泊车难度大等问题，结合V2X智能路侧设备、V2X云平 台、V2X智能车载终端，实现室外停车库车位状态管理、车位申请与授权、停车导航入库、车位查 找、动静态障碍物躲避、泊车路径规划、自主泊车入位等功能。
3.总结&归纳C-V2X业务随着车路协同以及5G的逐步成熟向着更加安全、协同、智能、绿色演进，是汽车、交通、通信、IT与互联网产业跨行业协同的重要发展方向。后续C-V2X业务演进一方面将结合5G C- V2X网联通信不断增强的广度和深度覆盖，引入更广泛的交通参与者，和更复杂的驾驶工况，例如 “弱势交通参与者”的深入研究；另一方面结合人工智能和机器学习、高精度定位等技术，配合高级 自动驾驶和道路智能化的发展，加强远程遥控驾驶、特殊工况无人驾驶等新业务的研究；可以预见， 随着C-V2X网联通信以及C-V2X网联协同智能在C-V2X业务中发挥越来越重要的作用，其功能安全 将面临巨大的挑战。
