摘??要:在我國政府的支持下,車路協同網絡不斷發展,我國各城市都積極落地車路協同產業。由于車路協同發展涉及的產業鏈條長、跨界融合特點明顯,已正式形成為推動自主駕駛汽車商業化落地的重要驅動力,產生了千億級別的市場規模,是智能網聯汽車發展應用的重要趨勢。通過對國內企業車路協同項目案例的深入分析與總結,使用扎根理論方法,羅列車路協同技術上下游產業鏈概況并進行分析和歸納,進而探索車路協同盈利模式,最后為車路協同商業模式的發展提出建議。
關鍵詞:車路協同;智能交通;商業模式;產業鏈
中圖分類號:F512.3;F49?????文獻標識碼:A??文章編號:1005-6432(2023)26-0000-04
[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2023.26.000
1??引言
智能車路協同技術是當今智慧交通領域的前沿技術,從根本上將徹底改變人類對傳統道路系統的理解與實踐,但同時也將極大地影響現代交通的發展模式。智能車路協同系統(Intelligent?Vehicle-Infrastructure?Cooperation?Systems,I-VICS),是通過先進的無線通訊和新一代網絡等現代信息技術,實現車-車、車-道路動態的實時信息互動,即在全時空動態道路交通信息收集和融合的基礎上,進行機動車協調安全控制和道路路面協調管控,以充分實現人、車、道路之間的高效合作,維護交通安全,提升道路行車效能,建立安全、快捷和綠色的道路體系。
一直以來,我國就是車路協同技術發展路線的最堅定支持者與大力推動者。從二零一六年開始,我國政府先后發布了多項政策措施以保障車路協同發展,并在2019年出臺了《交通強國建設綱要》,針對與V2X技術相關的智能公路、數字軌道交通規劃項目,在政策措施上提出了更加明晰、具體、有效的目標[1]。在車路協同環境下道路上的車輛與其所在的交通環境中的人、車、路、環相連,在一定程度上改變了傳統交通系統的格局,學者們認為,人、車、路、環相互連接將有助于優化整個城市交通[2]。洪金龍等[3]從經濟駕駛、多車協同節能、道路交叉口車路協同節能和車云協同節能等詳細探討了車路協同技術的商用價值及發展趨勢。車路協同技術的組成架構包括智能交通設施、車聯通信網絡。目前車路協同關鍵技術主要是雷射一體技術及高精度定位等實現主動安全預警的功能,而對于智能網聯汽車間的信息交互還處在仿真模擬階段[4]。
車路協同商業化價值體現在面向消費者個人用戶、面向政府、面向企業用戶商家三大領域[5]。在面向消費者用戶時,車路協同通過技術集成向使用者提供出行服務;在面向政府時,其價值在于智慧交通規劃與治理,在智慧交通與智慧城市建設中是不可缺少的部分;在面向企業用戶商家時,車路協同產業涉及的上下游各個產業跨領域合作,通過技術集成和產業互補最終實現商業共贏。近幾年相關學者都對車路協同生態系統做出大量研究,但關于車路協同商業模式及相關法律法規提及甚少,車路協同商業模式的運轉和法律的規范對車路協同在整個社會中的融入至關重要,車路協同項目能否落地,不僅取決于技術優勢,還取決于其適應商業趨勢的能力。因此本文將通過對國內企業車路協同項目案例的深入分析與總結,使用扎根理論方法,羅列車路協同技術上下游產業鏈概況并進行分析和歸納,進而探索車路協同盈利模式,最后為車路協同商業模式的發展提出建議。
2???車路協同基本框架
智能網聯V2X通信主要分為車—車(V2V)、車—基礎交通設施(V2I)、車—網絡(V2N)以及車—人(V2P)四種類型。V2V是指車輛之間的直接通信,用于交換車輛的位置、速度、方向等信息,避免車輛間發生沖突;V2I是指車輛與交通基礎設施之間的通信如路側單元等;V2N是指車輛與V2X應用服務的供應商之間的通信;V2P是指車輛與行人之間的通信。由此可知,車路協同產業涉及的上下游各個產業跨領域合作,以下將對車路協同產業鏈進行梳理?;谲嚶穮f同的C-V2X的體系架構總體沿用物聯網的“端邊云用”四層架構,依次為:終端層、邊緣層、云平臺和應用層。
終端層主要包含了兩大類終端:車端與路端。智能網聯車與智能網聯路,需能按照同一技術標準實現信息交互。汽車還必須搭載收集車輛周圍環境和區域信息的傳感器,如攝像機、激光雷達、超聲波雷達、毫米波雷達、GPS定位控制系統等,為周圍環境感知整體融合與決策控制管理提供了基礎依據。除此以外,車輛還必須采用集成C-V2X模組來實現通信功能。
一是普通車(V),是被感知的對象,可以通過4G/5G移動通信接受普通的交通信息服務;二是網聯車(CV),本身無智能,可授權邊緣服務器通過OBU接受RSU傳來的控制指令遙控車輛。網聯車的智能水平,取決于智能道路的智能水平;三是智能車(AV),也叫做無人駕駛車輛。利用自身搭載的傳感器感知道路環境并通過車載服務器規劃和控制車輛行駛;四是智能網聯車(CAV),具有主動的智能行駛系統,并能使用OBU,既可以接受由RSU傳過來的實時路面狀態數據與控制指令,也可以通過使用車載服務器控制車輛或將控制權交由路側邊緣系統計算。
安全、快捷、節約環保是現代人對公共交通出行的最基本要求,而車路協同的C-V2X系統為適應實時性、可靠性、安全性的特點,在網絡結構上采用了MEC(邊緣計算)技術以減輕終端設備的運算與儲存壓力、降低因大量信息回傳而產生的網絡負荷、降低傳輸延遲。邊緣層包含智能路側系統、邊緣計算臺、差分基準工作站等。通過RSU采集終端層的數據,并完成道路感知數據匯總和融合運算、局部道路交通狀況的情景意識運算,從而實現路側融合感知,對路面、機動車、行人、交通標志、交通信號等做出識別,通過智能分析判斷機動車風險,并提供局部危險信號警示。
云平臺是車聯網服務平臺和應用的交通大腦。車聯網服務平臺主要承擔連接控制、數據處理、信息開放服務等基本業務,完成了車路協同信息采集、路由和分配,路側設備信息控制、交通事件分析和下發、交通數據的實時統計分析和發布。而交通大腦則承擔了全局道路交通信息匯總和數據分析,包括道路交通大數據的智能分類、道路交通方案制定和下發、道路交通狀況及時判斷和交通優化服務,以整體提高道路交通安全的管理水平,夯實了智慧交通的基石。
應用層針對車主、行人、交管部門等的服務,如智慧交通系統中的信息優化、交通誘導、交通安全監督等;自動駕駛領域的智慧道路、全息高速公路等。有關車路協同的數據可由交管部門管控,由數據應用企業對接使用。
3?車路協同商業模式分析
由于車路協同產業主要由軟件供應商、整車車企、通訊運營商、芯片和模具制造商等組成,因此其產業鏈長、領域涵蓋范圍廣泛,如圖1所示。上游企業一般是傳感層,包括雷達、芯片、通訊模組和各種基礎設施智能配套硬件供應商;中游大部分為控制層,重點包括汽車控制、系統集成商、TSP供應商、智能座艙和解決方案供應商;而下游則大部分為應用層,重點包括智能汽車生產廠家、信息產品與技術服務供應商等。
隨著智能網聯汽車的技術發展以及在用戶群體中的普及,車載中控操作系統已成為各品牌車輛的標配,作為智能車技術廠商的核心軟件產品,車載顯示器的功能可以分為兩類:一是車載娛樂信息系統,不直接參與汽車的行駛控制決策,該系統集成了各類娛樂影音、地圖導航,以及基于場景化服務的APP和小程序等。二是車輛電子控制裝置,該系統能夠直接向執行機構發送指令以控制車輛關鍵部件,包括EMS發動機電控系統、ABS制動防抱死控制、新能源汽車整車控制VCU等。同時在車路協同環境中確定信息的安全性和隱私性,進免受到病毒和惡意破環,是車路協同發展過程中需要突破的重大難題。
車路協同技術的硬件需求量日益增加,盈利點主要集中在核心元器件以及通信模組產業中。新基建將進一步拖動中國車路協同硬件需求增長。車路協同硬件產業鏈主要包括通信芯片、通信模組、終端設備、整車、智慧公路、測試驗證以及運營與服務環節,其中的參與方包括芯片廠商、設備廠商、主機廠、方案商、電信運營商、交通運營部門和交通管理部門等。
3.4.1??無人環衛
公共服務領域用車全面電動化,高度自動行駛車輛實現了大規模使用,有效推動節能減排管理水平和社會企業運營效益的提高。環衛產業是公共領域的重要組成部分,實現環衛車的電動化、智能化轉型成為環衛產業轉型升級、自動駕駛應用場景落地的關鍵。
3.4.2??無人售賣移動餐車
通過運用無人移動餐車,餐飲門店可以實現“一拖N”模式網點布局。以一家門店為原點,可以通過無人駕駛移動餐車,實現多個網點布局。通過無人餐車,餐飲品牌可以在顧客每天經過的“動線”上,進行網點布局,比如地鐵口、公交站、各大人流密集園區、校園、CBD等商圈廣場附近。
3.4.3??無人駕駛礦車
調查資料表明,在合理考慮各要素的理論情況下,7輛無人駕駛守礦車可以取代9輛同型號車輛的任務,燃料成本減少百分之六,車輪損耗降低7.5%以上,包括降低人工成本在內的收益增加49%。在大規模露天礦山開發中,由于采礦深度下探,邊坡大、彎道多的情況日漸加劇,采礦的困難日益增多,勘探的無人化運營是達到穩定產量、減少人力和整車運用投入、提高運營質量的有效途徑。
3.4.4?無人駕駛園區物流車
據預測,自動駕駛干線物流場景的潛在替代市場規模大約為7000億元,但隨著國家關于自主駕車的有關規定的逐步完善以及國家交通現代化管理水平的提高,無人駕駛園區物流車市場或將加速進入中國干線物流場景。
4?車路協同盈利模式
車路協同的網絡是由通信運營商提供,也可以是政府部門在智慧城市交通的平臺上自主建網,而高速公路服務則由高速公路經營企業承擔。從經濟效益、覆蓋度和網絡發展的角度考量,業內學者們普遍認為由通信運營商承擔的C-V2X網絡服務將更為合理。為此,本節將就商業模式與運營商進行車路協同的方式來展開探討與研究。運營商在車路協同業務中應該從全新的價值鏈、獨特的細分領域以及靈活高效的模式三個方面入手,去探討怎樣利用具有互聯網功能的業務來發掘商業價值。
第一,業務基于流量。由于車聯網在不同場合和不同駕駛級別下對互聯網能力的需求具有較大差異,因此運營商可進行細分實現流量運營。對增值服務流量進行QoS保障:車聯網業務對互聯網的要求更高,服務層次也更高,在互聯網上實現了優先傳輸、調配權。就這樣,可以實現更高的網絡要求,從而進行更有價值的流量運營管理。對增值服務流量實現后向流量收取:面向第三方用戶(車企、車聯網信息系統服務商、沿途服務商等),面向車路協同平臺進行批量流量業務,發布應用中潛在需要的服務信息,以促進企業利用網絡將空閑資源變現。
第二,基于多接入邊緣計算邊緣云資源。車路協同網絡直連路側邊緣計算設施,比其他云服務商擁有明顯的連接資源優勢,所以經營者可以選擇通過自營或是聯合經營的形式對多接入邊緣計算的云資源開展經營,進行類似LaaS和PaaS的模式。
第三,基于網絡信息。大數據能力和價值已日益凸顯,而隨著海量物聯時代的來臨,發展的意義將越來越大,所以互聯網數據的能力也會得到很大的提高,大量的互聯網數據將經過聚合和分類,而對數據行為的研究以及對數據的刻畫也將會越來越精確。運營商的大數據基礎搭建和大數據挖掘也將形成新的一小部分的增長點,而大數據挖掘報告化、大數據挖掘平臺調用等將是非常有效的業務方式,而未來也會涌現出越來越大的市場,進而產生更加多樣的商業模式。
第四,基于網絡能力開放。由于開放接口,?使得第三方服務平臺能夠更加靈活性的調度服務所需要的網絡能力,按照調度頻次,調取時間長度,調取數據量等元素,完成對業務模型的刻畫,即按次、按量結算,又或者根據簽約服務能力打包核算。
ICT指信息與通信技術(information?and?communications?technology)。在聯合國于2008年8月11日公布的第四版國際標準產業規定中,總結了OECD于2007年的ICT定義,即“旨在利用計算機工具實現數據機械加工和通訊的服務,?或使具有信息加工和通信功能”。此界定基本上涵蓋了ICT設備制造商、ICT貿易業務以及ICT其他服務業。而依托于自身的ICT技術,許多企業將早年間的重點發展主要是放在了車路協同的基礎設施建設方面,以及在人工智能硬件領域。企業期待將這些多年累積的ICT核心技術,引入智慧網聯汽車行業中,以智慧座艙、智慧行車、智慧網聯、智慧電動及其相應的云技術,實實在在的協助企業更高效的制造出智慧網聯車,并作為真正面向智慧網聯車企業的增量配件供應商。
第一,積極建設MDC智慧駕駛平臺,開放合作,共同推動智慧駕駛發展。建立一個MDC的智慧駕駛系統,利用這種模式,形成廣泛生態,最后實現開放合作,推動整個汽車行業邁向智能化。企業之間最大的競爭力在于AI技術和云端的服務,并推出以華為鯤鵬芯片為基礎的、結合了人工智能駕駛操作系統和自主駕駛云端平臺的MDC人工智能行車系統
第二,打造CDC智能艙座平臺,全場景協同管理,創造體驗新標桿。核心目標是將智能座艙生態與整個智能終端生態融合一起。智慧駕駛艙應用在企業上,未來需要將智慧終端的生態、軟件生態、服務生態,融入到一種智慧駕駛艙。如華為公司將通過手機麒麟芯片和鴻蒙技術,來建立一種智慧駕駛艙的生態。通過這樣的生態,來建立起智慧駕駛艙的態,未來的智慧駕駛艙硬件不斷更新,軟件能夠不斷提升。
第三,搭建VDC智慧電動汽車平臺,推動智能車企電動汽車差異化服務發展。如華為公司開發的MCU,通過MCU建立一個整車的控制系統,基于這種控制系統提供給全球的整車研發公司,進一步增強客戶差異化服務。所有的車企采用VDC系統,能夠更有效地進行差異化的整車管理。另外華為公司在汽車電源領域擁有五十億美金以上的業務,能夠利用在電源領域的規?;?、設備一致性,將汽車電動化生產成本降下來,從而避免了充電、電驅、電池管理等系統的低效率和可靠性問題。
5?結論與建議
5.1???行業標準尚未統一
目前車路協同行業沒有統一的商業模式及法律規范。車路協同廠商之間各自為營,各個生產制造商采用的智能芯片、車輛智能協同控制硬件、傳感器、雷達、算法平臺等不統一,導致不同品牌車輛無法統一管理及交互。車路協同是車輛和信息跨界結合產生的嶄新領域,是車輛、智能電子產品、信息通訊、智能道路設施等領域深度融合的新型產業。車路協同產業鏈復雜且冗長,需要各個產業跨領域合作,因此政府和社會應共同推進車路協同產業發展,加快統一、規范產業協作制度的步伐。
5.2???信息安全存在漏洞
存在信息安全隱患。由于車路協同的協同操作模式使車輛、道路、行人互聯互通,導致人、車、路環境信息暴露在云端。若整個車路協同環境數據信息沒有安全保障,那么車路協同技術的優勢也將成為其致命缺陷。為維護汽車使用者的通信安全和隱私權保障,車路協同技術相關廠商必須加強防范網聯環境信息被竊取的風險,保障駕駛人、行人的隱私信息,以最大限度上利用車路協同技術優勢。
5.3???基礎設施建設滯后
車路協同的基礎設施滯后。目前我國車路協同技術還處于實踐階段,落地項目僅在發達城市的個別區域實施,由于大部分城市的智能交通設施滯后、覆蓋率小,導致車路協同項目難以落地,從而局限了車輛之間互聯互通的發展。推進智能交通設施的網聯化、動態化、信息化和規范化、統一化建設已迫在眉睫,推動全國車用無線通信聯網工程,以及建立覆蓋全國路網的道路交通地理信息系統都必須加快建設步伐。
參考文獻:
[作者簡介]?蘇晏俊潔(1997-),女,云南昆明人,碩士研究生,研究方向:交通運輸經濟、駕駛行為。