基于5G的平行增强交通世界课件.pptx
基于5G的平行增强交通世界项目背景：智能网联新时代通通过连过连接人、接人、车车、路等交通关、路等交通关键键要要素素，构，构建建高效高效、安全安全、绿绿色色的的智能智能网网联联交交通通环环境境，满满足足智智能交能交通通领领域域的的多多样样化化业务业务需需求求业业 务务 需需 求求安全类信息服务类交通效率类碰撞预警（V2V）路况提示（V2I）自动驾驶（V2V、V2I、V2N）远程驾驶（V2N）交通路口红绿灯控制（V2I）自适应巡航（V2V）编队行驶（V2V、V2I、V2N）高精度地图智能导航（V2N）车载AR/VR（V2N）车况远程诊断（V2N）网网 络络 演演 进进自动驾驶网联4GV2V/V2I5G基站RSU4G核心网4G基站5G5G服务器MEC车联网车联业网务业平务台平台项目目标：构建新型智能交通体系框架示范示范应应用共用共 享化智能运享化智能运 载载工具工具打造全局打造全局动态动态的的 交通管控系交通管控系统统建建设设数字化数字化 智能交通基智能交通基 础设础设施施全方位数字化镜像映射动态实时性能监测交通网、信息网、能源网，三网合一交通网、信息网、能源网，三网合一实现实现一体化智能交通服一体化智能交通服务务车联车联网完成智慧道路网完成智慧道路组组网、网、车车路云路云协协同，同，实现实现全局全局动态动态的智能交通管控的智能交通管控物物联联网完成网完成传传感信息采集、回感信息采集、回传传，实现实现海量交通数据的分析与共享海量交通数据的分析与共享新型智能交通体系框架新型智能交通体系框架交通基础设施数字化交通工具智能化交通管控系统一体化自动驾驶系统智能物流系统全局动态的智能管控海量数据汇聚与共享“车车、路、人、云、路、人、云”的一体化的一体化协协同同+智能智能驾驶驾驶交通工交通工具具+云平台云平台镜镜像管像管控控=平行增平行增强强交通世界交通世界（EPM）项目方案：车、路、云三重平行系统智能驾驶汽车5GEPM路侧边缘计算云端平行系统车辆实时运行状态信息驾驶辅助信息基于基于5G的的EPM系系统统由由云云端、端、路路侧侧和和车车端三端三个个层层面面的的平行平行系系统统共共同同组组成成，由由5G通信通信网网络络构构成成3个平个平行行系系统统之之间间的的数数据据连连接接云端平行系云端平行系统统：基于车端和路侧上行的数据，通过融合算法与模型构建，利用 AR技术和模拟驾驶技术，构建一套增强 的云端平行驾驶和交通管理系统驾驶辅助模块车辆实时运行状态虚拟交通环境模型车端视频路端视频远程驾驶信息AR显示模块驾驶模拟器交通管理监控主车视角自由视角交通管控信息环境重构模块 上行接入控制下行数据控制云端逻辑 控制平台用户路路侧边缘计侧边缘计算平行系算平行系统统：基于5G通信基站搭建的 路侧边缘计算节点，依靠5G-V2X信息交互以及雷 达、视觉等多源感知系统，共同构建路端的平行 交通系统虚拟交通环境 重构模块摄像头视频分析单元雷达雷达分析单元5G-V2X交互模块5G云端交互模块V2I算法模块视频流驾驶辅助信息虚拟交通环境虚拟交通环境交通设施交通设施数 据采集单元智智能能驾驾驶驶汽汽车车端端平平行行系系统统：基于自动驾驶的智 能交通运载工具，由感知子系统、交互子系统 以及驾驶子系统构成自动驾驶执行机构5G-V2X交互模块5G云端交互模块车端感知系统协作式驾驶安全辅助系统摄像头视频分析单元视频流远程驾驶 算法模块基本安全信息远程驾驶指令视频流V2X 信息系系统统的的三三个个部部分分之之间间通通过过5G进进行行信信息息交交互互，5G的的短短时时延延和和高高带带宽宽特特性性能能够够完完全全满满足足EPM 系系统统的大量的大量传传感器、感器、视视频频以及以及指指令数令数据据的的传递传递项目创新点：构建真实虚拟交通世界的数字镜像系统ABD智能交通分智能交通分层层架构架构设计设计多层架构设计：业务应用层、平台层、网络层、无线接入层。每一层都发挥 其独特优势为终端用户提供安全可信、多样化、连续性的智能交通服务。多接入多多接入多业务场业务场景的网景的网络络部署方案部署方案多接入网络部署：LTE-V2X、5G、V2V、V2I，为用户提供多种网络接入方式5G助力车联网业务：5G的低时延、大带 宽和高可靠性可以为车联网提供更加丰富 的服务，例如自动驾驶、远程驾驶、编队 行驶等。智慧交通智慧交通产产品研品研发发智慧交通通信设备及产品研发，包括C5G基站、路侧单元（RSU）、车载终端、边缘计算、高精度定位等设备。一体化云平台一体化云平台云平台将融合服务资源、平台能力和运营 体系为一体，实现多方共享共用，降低全 生命周期成本，分摊风险，共创收益。依托依托5G网网络络将人、将人、车车、路、路、云云实实时时联联网网，将信将信息息数据数据搜搜集整集整合合形成形成一一个虚个虚拟拟交通交通世世界，界，与与现实现实的的交通交通世世界界“平平行存行存在在”创新点A：分层架构设计分分层层架构体系架构体系助力助力实现实现真真实实/虚虚拟拟交通交通世世界数界数字字镜镜像像A虚拟交通世界：依托5G网络构建的三重平行系统，将人、车、路、云实时 联网，将信息数据搜集整合形成一个虚拟交通世界，与现实的交通世界 “平行存在”。镜像管控：基于云平台实现对道路、车辆、信息的全方位镜像管控，真正实现安全、高效、使用的交通运输模式。业务应业务应用用层层：保留已有的Telematics业务，同时5G-V2X可以实现自动驾驶、编队行 驶、高清视频传输等业务云平台云平台层层：打造一体化车联网平台，实现网络管理能力和网络能力开放等网网络层络层：以基于5G的C-V2X为主，引入边缘云，降低网络传输时延；通过网络切片保 证不同的业务流服务能力无无线线接入接入层层：通过对RSU进行快速、灵活部署以及蜂窝网的广覆盖，可提供车联网的 无缝连接，保证业务的多样性基基础设础设施施层层：交通设施信息化，通过物联网完成全方位道路感知，实现动态实时监控路路侧单侧单元元RSU网网络层络层无无线线接入接入层层5G/4G/3G/C-V2X无无缝缝覆盖覆盖边缘边缘云云网网络络切片切片鉴权鉴权与与认证认证云平台云平台连连接管理接管理业务业务管理管理大数据分析大数据分析业务应业务应用用层层事故事故诊诊断断辅辅助助驾驶驾驶自自动驾驶动驾驶网网络络能力开放能力开放高清高清视频视频全方位道路感知全方位道路感知基基础设础设施施层层基基础设础设施信息化施信息化动态实时监测动态实时监测数数 字字 中中 枢枢数数 字基字基础 设础 设 施 体 系施 体 系交通效率管理交通效率管理交通安全管控交通安全管控大数据分析大数据分析信息信息娱乐娱乐服服务务创新点B：智能组网“多接入+边缘云+网络切片”B基于基于5G网网络络的多接入多的多接入多业务场业务场景网景网络络部署方案部署方案多接入的混合多接入的混合组组网方案网方案面向Telematics业务的3G/4G网络面向辅助驾驶车路协同的LTE-V2X网络面向自动驾驶、远程驾驶、高清视频的5G网络5G网网络络助力超高可靠助力超高可靠低低时时延延业业务务MEC为车联网业务提供本地化数据处理能力，降低网络时延网络切片为车联网打造专属网络资源，保证车 联网的业务流能力需求大带宽为车联网大数据量业务提供可行性和流 畅性大连接为车联网提供大连接数的业务保障RSUV2I(5.9GHz)V2P(5.9GHz)V2V(5.9GHz)V2N(1.8GHz)eNBV2X-DirectV2X-Cellular5G+C-V2X高清视频远程监控车载AR/VR网网 络络 切切 片片缘缘 云云核核 心心 云云自动驾驶 MEC边边多网融合提供高多网融合提供高质质量信量信息息服服务务车车路路协协同同实现实现主主动动安安全全5G网网络络提供自提供自动动驾驾 驶驶多多样样 化化业务业务 TDD LTEFDD LTE（Resident）3G F2/F33G F1GSM 900/1800Priority 2Priority 1Priority 4Priority 23G/LT ELTE-V2X4G Cellular NetworkITS platform创新点C：新型智能交通通信设备研发C智慧交通智慧交通产产品研品研发发C-V2X芯片芯片Balong V2X 2018Q1 发发布布单芯片支持 PC5 and UuUu 接口高达 1.2Gbps 速率支持 Mode3 和 Mode4终终端端设备设备车载显示设备车载设备路侧设备高精度定位高精度定位设备设备定位微基站网络侧定位系统室内定位单元MEC服服务务器器5G基站基站创新点D：一体化云平台设计与研发D一体化云平台一体化云平台人机交互设备蜂窝通 信设备CAN通信设备集成式车载智 能终端面向智能网联驾驶的协同 编排一体化云平台生态服务智能交通自动/辅助驾驶网络管理能力：包括业务管理和连接管理网络能力开放：例如进行大数据分析拓展新的业务渠道；向第三方开展网络接入功能，允许第三方企业进行业务定制任务1：协同创新服务服务场景设计以及业务仿真实现统一认证和 智能连接管 理技术任务2：协同创新服务平台分层架构及关键技术研究基于场景感 知的实时决 策技术多源数据采集以及分析挖掘技术协同服务能 力开放与编 排技术云平台安全可信的服务管控技术任务5：面向智能网联驾驶的协同创新场景实现以及应用示范智能化人机 交互关键技 术研究自动驾驶服务场景设计以 及业务编排算法实现智能交通服务场景设计以 及业务编排算法实现汽车应用服务链编排场景 设计及流程实现任务3：协同创新服务标准体系以及数据接口制定车与车车与云车与路云与网云与应用云与人内场研发孵化环 境外场研发测试环 境智能交通示范基地智能网联示范基地任务4：基于面向智能网联的多网协同以及云网系统控制V2X 测试与典型场景研发云网协同控制接口开放与互联研发边缘计算与雾计算在智能网联驾驶中应用研究车载网关的安全 通信技术研究市场及应用分析EPM系系统统利用利用5G网网络络实实现现汽汽车车、城、城市市交通交通设设施、施、人人、云、云平平台的台的信信息高息高效效合理合理的的采集采集、处处理理和和交互交互，扩扩展展众众多新多新功功能能信息信息资资源在交通系源在交通系统统中合理的分配中合理的分配并并使用使用，提供提供一一个更个更节节能、能、更更安全安全、更舒更舒适适的移的移动动体体验验，具具备备广广阔阔市市场场前景前景远程执法5G网络传输车、路、人等多源感知数 据，行驶全程全息监控云端自由视角还原交通现场，自动分 析交通违法行为，提升交通违法行为 识别率实时下发违法警示，纠正不法行为，提高交通系统安全性与效率。自动驾驶开发测试EPM系统可以实现自动驾驶开发与实车 测试的无缝协同测试中心随机生成仿真感知数据，并构 建虚拟车端驾驶环境；真实车端通过5G 网络获取到模拟感知数据实现测试车辆与目标物在EPM系统中平 行共存，提升测试效率、场景真实性与 可信度潮汐现象导致共享汽车分布失衡，而 人力调度车辆成本巨大运营方可通过EPM车队平行驾驶和远 程驾驶辅助，少量人力即可实现车辆 在不同停放点的调度，显著提升共享 汽车运营效率。共享汽车调度与智能物流高精度3D地图动态更新车端通过感知定位控制技术，通过5G 网络实时上传地图信息云端通过地图认知与重建技术，辅以 加载高精度3D地图进行动态增量数据 更新实现基于现场环境自动驾驶参数重配真实虚拟可行性分析依托国家政策与商依托国家政策与商业业生生态态模式的双模式的双重重动动力力，项项目目将将按任按任务务分分阶阶段段进进行行实实施，施，具具备备高高度度可行性可行性政政策策方方面面：5G技技术术、汽汽车车强强国国已 成为我国战略焦点，已成为重要的 产产业业升升级级需需求求，本项目跨领域地融 合5G技术和智能汽车及智能交通技 术，具有充分的政策保障技技术术方方面面：在自自动动驾驾驶驶感感知知和和决决 策策技技术术尚尚未未完完善善成成熟熟的的阶阶段段内内，充 分利用成熟的线控技术与5G+C-V2X技术，与自动驾驶技术形成融 合。在现阶段技术条件下，相相比比单单 车车版版无无人人驾驾驶驶更更为为安安全全和和可可靠靠，自 动驾驶技术应用与研发相互促进发 展，具有高度的可行性业务场业务场景研究景研究分为智能交通服务、自动驾驶、汽车应 用三类细化明确典型创新业务场景智能网联协同创新服务场景设计以及业 务仿真实现01面向面向车联车联网的网的5G网网络络架架构构制定基于5G-V2X的演进路线，部署方案，完成多 形态设备研发C-V2X技术、云网一体化、网络信息安全、业务层 与跨层接口设计等推动3GPP、5GAA、CCSA、IMT2020等技术标准02EPM系系统协统协同同编编排排平平台台研研究究面向EPM系统场景的协同编排平台研发实现设备、用户、数据、通信的统一管理自动驾驶、智能交通和信息服务的支撑满足不同业务需求的多级平台架构设计探索接口、协议的标准化云网一体化，能力开放04智能智能驾驶驾驶关关键键技技术术研研究究高精度定位技术及其在智能驾驶中的应用研究从辅助驾驶到自动驾驶系统的软硬件研发、试 验验证及性能评估C-V2X系统与车联自主式感知系统在智能驾驶 中的联合应用算法研究03EPM系系统统大数大数据据共共享享及及应应用用研究研究充分支撑EPM系统应用的大数据能力建设基于大数据的场景发现，用户需求发现与 精准服务大数据智能交通应用算法、协同驾驶算法研究05试验试验基地建基地建设设及及业业务务应应用用示范示范国家智能网联试验基地共建5G-V2X业务应用示范联合车企共同开展5G-V2X合作项目，与自动驾驶、智能交通和信息服务结合，TSP平台和应用的结合，合作推动规模部署06收益分析序号子课题名称项目预算（万元）1面向EPM系统的5G网络架构及关键技术研究2402智能驾驶系统及关键技术研究3853试验基地建设及业务应用示范11504EPM系统协同编排平台研究11005EPM系统大数据共享及应用研究350预预期收益期收益评评估估从市市场场角角度度分析，预计2020年全球智能网联汽车总量将达到2.2亿辆，V2X市场规模将突破突破6500亿亿人民人民币币；中国V2X用户将超过4000万，渗透率超过20%，市 场规模超超过过2000亿亿人人民民币币以项目中高高精度精度定定位位自自主知主知识识产产权权研研发发设设备备为例，目前在3年内累计销售产生的经济经济效益已效益已远远远远超超过项过项目目投入投入自然年新增销售额（万元）新增利润（万元）201392533820144,3571,64720157,0842,026累计12,3664,011面向运面向运营营商商有效提高5G网络容量和 时延，满满足足车车联联网网应应用用 对对未未来来移移动动通通信信技技术术的的 需求需求为更好提供提速降费 服务奠定基础，保保证证运运营营商网商网络络可持可持续续运运营营面向政府机构面向政府机构完成跨地域跨部门搜索、挖掘和整合交通信息，打打 破破“信信息息孤孤岛岛”，实实现现广广 泛深泛深层资层资源共享源共享提供有效信息支撑政府决 策，提提升升城城市市整整体体交交通通管管理理水水平平，达到高效、绿色、便民出行国家国家战战略意略意义义项目产生的自主知识产 权标准提案、专利、设 备，形成新的技术群和 增长点，引引领领全全球球新新一一 代移代移动动通信技通信技术发术发展展在项目执行过程中培养 锻炼出一批优优秀秀的的科科研研 人才人才队队伍伍作作为为前瞻性科技体系，前瞻性科技体系，EPM与与产业优势资产业优势资源源结结合，能合，能够够提高提高科科技成技成果果转转化化率率，加，加强强整个整个科科技技创创新新价价值值链链的形的形成成，同，同时时也促也促进进科技科技产产业业 化和化和规规模化，假以模化，假以时时日将会日将会换换来可来可观观的的经经济济效益效益和和社会社会效效益益经济经济效益效益 社会效益社会效益项项目分目分5个子个子课题课题开展，开展，预预计计一一期期总总投投入入3225万元万元项目成果1标准研究、设备研发及知识产权会议名称3GPP5GAACCSAIMT2020TIAAC-ITS5G FuTURE主要成果1个立项，多篇文稿1个立项担任车联网工 作组副组长，3 个立项担任定位工作 组组长，3个立 项课题担任副理事长，参加工信部车 联网频谱试验担任副理事长，1个立项担任5G SG工 作组副组长，多篇白皮书标准研究：深度参与国内外标准组织工作，并且担任重要角色设备研发：完成创新性设备研发，并且围绕其构建核心知识产权专利群，目前申请专利40余项，其中授权专利20余项创新研发“C-V2X辅助驾驶”原型系统，并获世博会新技术新产品创新奖银奖车载设备路侧设备车载显示设备联合研发高精度室内定位系统，获得通信学会奖定位微基站网络侧定位系统室内定位单元系系统统架构架构硬件硬件实现实现协议协议接口接口核心算法核心算法项目成果2学术影响力标准规范自主成果自主成果获奖获奖情况情况推广国家国家项项目目 应用专专著著 论论文文无线定位原理与技术，人民邮电出版社运营商级高精度室内定位标准、系统与技术（英文版），电子工 业出版社出版出版专专著著2本本通信学会科技进步三等奖广东省科学技术奖二等奖世界物联网博览会新技术新产品奖发发表表论论文文30余篇余篇 （SCI/EI索引索引15篇）篇）A Comparative Study on Data Segregation for Mesoscopic Energy Modeling，Transportation Research Part D:Transport and Environment（SCI期刊）Application-oriented Performance Comparison of 802.11p and LTE-V in a V2V Communication System.，Tsinghua Science and Technology (SCI 期刊)Safety Analysis of Eco-Approach and Departure Application at a Signalized Corridor，Tsinghua Science and Technology(SCI 期刊)Development and Evaluation of High Speed Differential Warning Application Using Vehicle-to-Vehicle Communication，Transportation Research Record(SCI期刊)Dynamic Lane Assignment Approach for Freeway Weaving Segment Operation，Transportation Research Record(SCI期刊)Safety,Mobility and Environmental Sustainability of Eco-Approach and Departure Application at Signalized Intersections:A Simulation Study，IEEE Intelligent Vehicles Symposium(EI 检索)DSRC and LTE-V communication performance evaluation and improvement based on typical V2X application at intersection，2017 Chinese Automation Congress(CAC)（EI期刊）国家国家项项目目 3项项国家重点研发计划：“室内混合智能定 位与室内GIS技术研究及示范应用”（完成中期汇报）国家重大专项：1-7“5G车联网终端芯 片研究”国家重大专项：1-3“5G与C-V2X试验 验证”省部省部级奖级奖 2项项&垂直行垂直行业奖业奖 2项项上海：基于上海：基于车车路云通信的路云通信的C-V2X辅辅助助驾驶业务驾驶业务示范示范MEC云服务周边车辆C-V2X+传感常州：融合高精定位的常州：融合高精定位的C-V2X自自动驾驶验证动驾驶验证定位设备车载显示屏项目成果3试验验证与业务示范成立车联网开放实验室：聚集50余家合作伙伴，25家车企联合研发试验验证：上海、重庆、常州等8个5G&C-V2X车联网试点，完成50+细化场景验证项目成果4开放实验室及5G试点规划8个重点个重点试试点点验证验证城市城市 多种多种细细化分化分类场类场景景北京百度百度沈阳宝宝马马雄安百度百度天津北京北京邮电邮电大学大学常州交通部公路院交通部公路院上海安亭汽安亭汽车车城城广州广汽研究院、广汽研究院、东风东风日日产产重庆汽汽车车工程研究院、工程研究院、长长安汽安汽 车车展望及后续规划项项目将按任目将按任务务分分阶阶段段实实施，施，计计划划在在2020年年建成建成规规模化模化示示范运范运行行系系统统，形成形成阶阶段性段性商商业业模式模式201820192020远程平行驾驶原型系统车路全息感知信息平行融合规模化示范运行系统
