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中美科技競爭再升級,車路雲將成下一個新籌碼

2024-11-08汽車

文 | 極智GeeTech

在車路雲一體化這條賽道上,中美再次交匯了。

這一次,雙方科技較量的焦點從芯片、半導體、人工智慧、自動駕駛、航空航天擴充套件到了以車路雲一體化為代表的交通領域。

今年8月,美國交通部(U.S. Department of Transportation,USDOT)正式釋出V2X技術國家部署計劃【Saving Lives with Connectivity:A Plan to Accelerate V2X Deployment】,並稱這一計劃將「指導全國範圍內車聯網技術的實施,支持美國交通部兌現采取全面措施將道路死亡人數降至零的承諾」。這一計劃從某種程度上也表明了美國對待V2X技術的態度。

在大洋彼岸,中國已於今年7月在北京、上海、廣州、深圳、成都、武漢、濟南、長春等20個試點城市全面推進車路雲一體化建設。如果不出意外,中美兩國將在車路雲領域展開正面競爭,但兩邊想要加速,都有待解的難題,在比拼政策延續性和技術先發優勢的時候,暫停就意味著落後。

「美國版」車路雲一體化

去年10月,【美國國家V2X技術部署計劃】以草案形式釋出。美國交通部長彼得·布蒂吉格(Pete Buttigieg)表示:「交通部已認識到V2X的潛在安全效益,將在全國範圍內加速采用該項技術。」

V2X作為橫跨汽車、交通、通訊領域的重要技術,透過車車、車路、車雲間通訊及協同感知、協同決策、協同控制,能夠有效突破單車智慧面臨的感知局限、車端算力受限、長尾場景挑戰和全域交通最佳化等挑戰。

該技術在車輛、基礎設施和脆弱的道路使用者之間無線傳輸關鍵的安全資訊,警告危險或道路狀況的變化。交通運輸部估計,全面實施V2X技術,每年可減少13%至18%的事故報告,挽救多達1366人的生命。

【美國國家V2X技術部署計劃】將2024年至2036年總共12年時間,分為短期、中期、長期三個階段,可以看作「美版」車路雲一體化藍圖。至2036年,V2X將在高速公路實作100%覆蓋,75個大型主要城市十字路口實作85%覆蓋,其中大多數地區能夠提供弱勢交通參與者安全服務。V2X技術上車層面,將實作6家車企支持行駛安全套用的車輛量產,至少20個車型實作V2X功能。

自21世紀初以來,擴大V2X技術部署一直是美國一個雄心勃勃的目標,但事實證明這說起來容易做起來難。

盡管當前美國佛羅裏達州坦帕市、維吉尼亞州北部和俄亥俄州35英裏長的美國33號公路上已有試點計畫,但因技術競爭和政府沖突,V2X技術實作更大規模套用的計劃受到了阻礙。

此前,國際上有兩套主流的V2X通訊技術規範,一套由美國和歐洲主導的DSRC(Dedicated Short Range Communication,專用短距離通訊技術),另一套是由中國主導的C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything,基於蜂巢式網路的車用無線通訊技術)。

作為美國的主導標準,DSRC起源於20世紀90年代,得到大型企業和汽車制造商的支持,一度在國際舞台上獨樹一幟。然而,隨著中國對DSRC技術的深入研究,發現其存在一些缺陷,比如難以支持高速移動場景和時延抖動等問題。同時,由於DSRC訊號覆蓋範圍較小,通常只有幾十米範圍,因此在組網時需要在道路兩側新建大量的路側裝置RSU,部署成本很高。

為了彌補這些缺點,中國主導推出了C-V2X標準,這一標準給全球智慧網聯汽車的發展帶來了新的發展機遇。與DSRC相比,C-V2X采用了基於蜂窩技術,比如4G和5G,使通訊技術能夠不斷升級以適應未來的需求。其具有較高的可靠性、低時延和廣闊的覆蓋範圍,能夠支持多種場景,包括高速移動、交通管理和緊急救援等。這些突出的優勢使得C-V2X標準在全球範圍內受到廣泛認可,並得到華為、易利信、諾基亞、英特爾、奧迪等企業的支持,成為了主流的行業標準。

【美國國家V2X技術部署計劃】的釋出,標誌著美國放棄DSRC技術,轉向了中國主導的C-V2X技術進行全國部署。C-V2X得到中國、美國兩個交通大國的認可,成為全球車聯網的唯一標準,不僅占據全球車聯網國際標準與智慧財產權話語權,更掌握了全球智慧網聯汽車產業發展路徑主導權。

該計劃的釋出不僅從技術層面掃除了美國發展車路雲一體化的阻礙,也對歐洲、韓日等產生極大的推動影響。去年12月,南韓政府宣布放棄DSRC技術,采用C-V2X部署新一代智慧交通系統。歐洲則計劃未來由DSRC逐漸演進至C-V2X。

今年6月,美國交通部聯邦公路總署宣布向3個實體提供近6000萬美元資金,以推動C-V2X技術部署。其中,亞利桑那州馬利科帕縣(Maricopa)的交通部門將獲得1960萬美元,用於推動大規模部署C-V2X技術,主要依靠5.9GHz通訊,將750個物理路邊單元和虛擬路邊單元連線到針對公交、應急和貨運車隊的約400個車載單元上。德克薩斯州A&M大學交通研究所將獲1920萬美元,用於在大休斯頓地區、大學城及連線兩地的走廊部署C-V2X技術。猶他州交通部將獲得2000萬美元用於在猶他州、科羅拉多州和懷俄明州部署C-V2X站點。

中國厚積薄發已形成「先發優勢」

相比美國的車路雲尚處於起步階段,中國從課題研究、技術論證、小範圍測試到最終的規模化套用,已經有了十多年的實踐經驗積累。在此基礎上,全面推出車路雲一體化,是將多年積蓄的勢能轉化為強勁動能,並在這一領域形成了產業先發優勢。

2011年,「車路協同」概念在國家層面首次亮相。當年,科技部在國家高技術研究發展計劃(863 計劃)設立主題計畫「智慧車路協同關鍵技術研究」。

這份計畫報告向人們丟擲了一幅充滿智慧的未來道路的盛大圖景:道路可以透過安裝先進的電子元件,敏銳地感知到駛來的每一輛汽車;極快的網路速度可以和雲端迅速完成資訊交換,讓每一場交通事故的發生,每一次道路可能造成擁堵的隱患,都可以被相關部門和每一輛行駛的汽車及時察覺。這讓人們第一次意識到,原來路是可以有智慧的,早晚高峰也是可以不堵車的。

但當時的中國汽車市場,仍處於傳統燃油車的左右互搏當中,甚至自主品牌第一次向上沖擊高端化也仍在醞釀。傳統燃油車市場相對固定的大環境難以形成有效的催化劑,所以「車路協同」這一概念,在概念先行這條路上,一路狂飆了整整十年。

隨後的近10年時間,車路協同在政策層面經歷過示範區、先導區、雙智城市三次大規模叠代。

2020年,住房和城鄉建設部與工業和資訊化部共同印發檔,組織開展智慧城市基礎設施與智慧網聯汽車協同發展試點工作,把車路協同提升到了「城市管理」的能階。在2021年公布了16座城市為「雙智」試點城市,推動車路協同的延伸與叠代。

2022年,隨著技術升級與商業模式打磨,車路協同系統逐漸落地,進入創新示範階段。特別是在高速公路領域取得了明顯效果,全國已在二十多個省市開展了智慧公路的建設。

隨著新能源汽車產業的快速崛起,帶動中國汽車產業向電動化、智慧化、網聯化快速轉型。彼時,主打科技領先的新能源汽車廠商,以及同樣蟄伏多年的自動駕駛供應商們,在單車智慧化水平上一卷再卷,但對於長尾安全問題,依舊未能如人們期望那般給出滿意的答案。

隨著人工智慧技術的發展,車路協同也終於等來了一個難得的契機,開始從單一的交通數位化向通感算一體化的車路雲一體化升級。

早期的車路協同以車端資訊互聯互通為目標,為駕駛員提供盲區預警、前向碰撞預警、前方擁堵提醒、動態紅綠燈調節等提醒預警類資訊及相關服務。

車路雲網路將通訊、感知與計算深度融合,透過整合通訊基站、衛星通訊和定位、各類傳感器、雲控平台等關鍵基礎設施,形成一個資訊共享、高效協同的網路,為普通汽車、智慧汽車、機器人、無人機等所有智慧體提供系統級的即時數位孿生服務,同時能夠將即時數據資訊在雲平台進行海量互動與智慧分析,在系統層面解決群體安全、群體效率與群體賽局問題,同時也可以支持低空經濟領域的各種套用。

2024年,是車路雲一體化全面落地的裏程碑年份。面對越來越激烈的全球競爭,中國率先提出車路雲一體化智慧網聯汽車創新發展路徑,並行揮中國在統籌規劃、基礎設施建設、資訊通訊技術等方面的優勢,積極開展試點。

2024年1月,工業和資訊化部、公安部、交通運輸部等五部門聯合印發【關於開展智慧網聯汽車「車路雲一體化」套用試點的通知】,這是「車路雲一體化」首次被寫入國家政策檔。同年7月,五部門正式對外公布【關於智慧網聯汽車「車路雲一體化」套用試點城市名單的通知】,共計20個城市進入試點,從南到北、由西至東覆蓋全國。

試點預期建成低時延、高可靠的車路雲基礎設施,促進多場景自動駕駛規模化套用,探索形成「車路雲一體化」投建運新型商業模式,形成統一的標準與測試評價體系。

之後,多地車路雲一體化示範計畫緊隨啟動。在未來1-2年內,各地產業總投資額或將達到1000億元,國家將以超長期國債方式支持地方投入車路雲一體化計畫。

短短半年間,中國車路雲一體化發展邁出關鍵一步。在國家頂層規劃支持下,中國智慧網聯汽車產業加速發展,車路雲一體化正全面進入規模化套用階段。

政策東風下,一個萬億級產業空間已經開啟。從各地方政府招標計畫顯示的成本來看,智慧化路側基礎設施建設約為每公裏100萬至200萬元,要想鋪滿全國545萬公裏公路(截至2023年末),投資高達萬億。即使隨著以後規模化到來,成本大幅下降,也仍然是堪比高鐵計畫的投資。

中國汽車工程學會等機構最新釋出的【車路雲一體化智慧網聯汽車產業產值增量預測】報告顯示,預計2025年、2030年車路雲一體化智慧網聯汽車產業產值增量預計分別為7295億元、25825億元,年均復合增長率為28.8%。

伴隨車路雲一體化基礎設施的全面建設,中國智慧網聯汽車及自動駕駛汽車也有望在全球率先實作規模化落地。

工業和資訊化部數據顯示,截至2024年7月,全國共建設17個國家級智慧網聯汽車測試區、7個車聯網先導區、16個智慧城市與智慧網聯汽車協同發展試點城市。另據公安部釋出的數據顯示,截至今年8月底,公安機關已累計發放自動駕駛汽車測試號牌1.6萬張,開放公共測試道路3.2萬公裏,有力支撐車路雲一體化和智慧網聯技術驗證和叠代更新。

把握未來智慧世界的關鍵入口

當中美這兩個超級大國集體轉向車路雲一體化,這預示著其勢必將在未來大國科技競爭中扮演舉足輕重的角色。

為何車路雲一體化會成為大國競爭的新焦點?這背後有什麽深層原因?

蘑菇車聯創始人兼CEO朱磊認為,車路雲網路是下一代「通感算」網路的雛形,透過實作實體世界的即時數位化,進而為所有智慧裝置提供即時數據服務,讓智慧裝置與實體世界即時互動。

這表明,車路雲網路將成為未來智慧世界的關鍵入口,透過這個入口,無論是機動車、飛行器還是機器人、機器狗,甚至AI手機、AIPC等智慧終端都可以接入車路雲網路,這些智慧裝置將基於全域數據資訊進行即時決策和精準規劃,實作更高效的協作。可以說,誰優先把握住了這個入口,誰就可能掌握住了未來智慧世界的主動權。

現階段,這套網路主要覆蓋交通環境,為車輛服務,所以叫做「車路雲」網路。當車路雲網路建成後,將對解決交通的安全問題、效率問題、賽局決策問題帶來較大幫助。比如安全方面,接入車路雲網路基本可以做到「零事故」;效率上,當獲得全域資訊後,交通的通行效率將得到大幅提升;賽局決策方面,單點從系統級角度更容易做出全域最優的決策。

當這個網路覆蓋整個城市,就變成了一個即時的、城市級的數位孿生系統,如果城市與城市連線,最終就變成數位孿生的社會和國家。車路雲網路作為龐大的即時數據網路,可以大規模獲取實體世界的全域數位化資訊,這些數據可以反哺真實世界模型、自動駕駛模型、機器人模型的訓練。比如可以根據不同城市特點,訓練最適合當地駕駛行為的自動駕駛模型;根據不同工作和工種特點,訓練最適合不同工作場景的機器人。

隨著技術的成熟,車路雲網路還將助力數位智慧社會進入到一個整合系統,也就是從單體智慧裝置變成群體智慧系統,其將整合地面網路、低空網路、衛星網路,形成空天地一體化的通感算網路。最終,車路雲網路將發展成為智慧交通、低空經濟、具身智慧、AI智慧終端的底層即時數據網路,為智慧體的大規模執行與自主互動協作提供重要支撐,整個智慧社會將由此變得更加有序和高效。

車路雲產業競爭的大幕已經開啟,中國想要保持這一領域的領先優勢,美國想要實作更大突破,都不是一件簡單的事情,需要持續的投入、細致的規劃、各方的共同參與,也考驗著各自的耐力和韌性。科技競爭是一場長期賽局,一切才剛剛開始。