「业务」5G车联网业务演进之路的探索与展望( 三 )


效率类的高速公路专用道柔性管理:在高速公路为紧急车辆设置专用车道 , 紧急车辆在专用道行驶时 , 通过RSU广播其状态及出清距离社会车辆收到紧急车辆消息后 , 若判断自身位于紧急车辆的出清距离内 , 则离开专用道 。通过对社会车辆的避让管理产生动态的专用道 , 以改善紧急车辆的行程时间 。在城市交叉路口 , 可以通过控制车辆、控制信号配时、控制车道3种方式实现交通效率的提升 。
效率类的局部路段引导: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 。路侧RSU和MEC可以获得更细粒度、更实时的交通流数据 。基于路侧RSU和MEC的局部路段引导服务可以做到更精准 , 比如车道级引导、基于红绿灯信息的车速引导等 。电动汽车动态路径规划和充电路径规划——在电动汽车(EV)出行时 , 考虑电池电量、出发点和目的地位置、充电站(CS)信息、交通路况信息 , 为电动汽车出行路线、充电行驶路线做出规划以及动态调整 。
目前正在拟制的《合作式智能运输系统 车用通信系统应用层及应用数据交互标准第二阶段》提出面向安全、效率、信息服务、交通管理、高级智能驾驶等领域的13个典型应用作为二期应用(详见表3) 。当然国标第二阶段推出的不再只是基于LTE-V2X的广播模式业务 , 还囊括了基于5G NR-V2X的广播、组播和单播模式业务 。
表3 车用通信系统第二阶段应用场景
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5G NR-V2X自动驾驶类业务
5G NR-V2X将主要实现3GPP TR 22.886定义的自动驾驶功能 , 包含车辆编队、高级驾驶、扩展传感器、远程驾驶四大类功能 , 加上基础功能 , 共25种应用场景(来源《3GPP TR 22.886 V15.1.0 (2017-03)》 , 如表4所示) 。
表4 3GPP TR 22.886的25种应用场景
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整合各种典型用例 , 3GPP对5G NR-V2X提出了有效通信距离、最大时延、传输成功率、传输速率等技术要求(详见表5) 。
表5 5G NR-V2X技术要求
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车辆编队:由人工驾驶或自动驾驶的头车带领 , 其后由若干自动驾驶车辆组成 , 呈一个队列的行驶形态前进 , 车队成员保持几米甚至几十厘米车距以及稳定的车速 , 在有序行驶的状态下巡航 。编队中后车通过车车实时连接 , 根据头车操作而变化驾驶策略 , 头车做出刹车指令后 , 通过V2V实现前后车之间瞬时反应 , 后车甚至可以在前车开始减速前就自动启动制动 , 从而实现后车跟随式自动驾驶 。如图2所示 , 如果按照卡车1米车距的编队要求 , 在时速80千米/小时的情况下 , 车辆处理时间需要10ms , 制动感应需要30ms , 那么网络延时必须小于5ms 。
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图2 车辆编队的时延和可靠性
车辆编队系统需要实现车辆编队的过程管理和数据通信 , 包括创建车队、加入车队、编队巡航、离开车队、解散车队等在内的状态切换 。数据显示 , 编队行驶时 , 车辆的油耗可以降低7.25% , 后车油耗可降低10% 。2019年 , 自动驾驶卡车依次完成了跟车起步、低速ACC、拥堵模式、高速ACC、自主超车、社会车辆cut-in后的AEB、两车编队行驶等功能 。从长远看 , 编队行驶能减少运输企业对司机的需求 , 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 。在编队行驶状态下 , 后车能瞬间跟随头车指令 , 降低车辆安全事故 。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 。


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