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LTE-V:主动安全利器,助力自动驾驶启航

来源:中为咨询www.zwzyzx.com 【日期:2016-09-22 16:21:14】【打印】【关闭】
1、LTE-V应用场景:传统车联网服务基础,车辆主动安全为核心
除可供导航、娱乐等传统车联网服务外,基于LTE-V2X可实现车车、车路、车人之间实时、高效、可靠的双向信息交互和共享,达到智能协同配合,实现车辆主动安全,并提高行车效率。车辆主动安全为LTE-V的核心应用,3GPP发布的需求规范中给出来了27个典型应用,主要是基于V2V、V2I的主动安全类业务。

2、传感+V2X,从单车智能到智能网联
单车智能模式:可靠性不足,传感器成本高。V2X是智能交通发展的重中之重,自动驾驶是大势所趋,目前已处于辅助驾驶向半自动驾驶推进的阶段。主要实现路径是单车智能模式,通过在车辆上安装传感器,采集行车环境信息,经人工智能算法形成驾驶决策,从而达到自动驾驶的目的。单车智能模式主要问题是:1)可靠性不足,雷达探测范围短,精度和感应距离远达不到自动驾驶的要求,且易受到障碍物遮挡影响,存在盲区,即使是高性能的激光雷达在雾、雪、雨等天气下也存在“失明”、“失聪”等致命缺陷;2)传感器成本高,需多需多传感融合的冗余机制保证更高的可靠性,而高性能的激光雷达价格动辄数万美金,根据高盛,要达到L2阶段的自动驾驶,硬件成本为1160美金,而要达到L3阶段则需2764美金。
 
V2X是实现主动安全利器。美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)估计,若实现V2V通信,仅左转弯预警和闯红灯预警两个小功能就可以每年最多避免59.2万起交通事故的发生,挽救1083条生命。若实现V2V和V2I通信,可以减少83%的交通事故伤亡,若仅实现V2V通信也可避免76%的事故。
传感+V2X,或为自动驾驶标配模式。要实现自动驾驶,多传感器融合之外,V2X通信技术亦不可或缺。V2X通信技术通过实现车车、车路等的交互,可将自动驾驶从“单车智能”提升到“智能网联”阶段,补足传感技术的不足。传感器+V2X的模式具有以下优势:1)视野范围更广,相比雷达十几米的探测范围,借助V2X可实现千米通讯范围内的完全“可视化”,有效避免盲区;2)可靠性更高,并降低对传感器数量和精度的要求,性价比高,进一步演进的5GV2X将达到99.999%的可靠性。

3、相比DSRC优势显著,LTE-V为V2X首选技术
DSRC(DedicatedShortRangeCommunications)即专用短程通信技术,国际上主导DSRC标准制定的主要有美国、欧洲和日本,目前已形成以美国的ASTM/IEEE,欧洲的CEN/TC278和日本的ISO/TC204为主的标准化体系。虽然美、日、欧DSRC标准不同,但主要是基于IEEE802.11p协议,是类似于WIFi的一种adhoc技术。DSRC在美国经过16年的研发和测试,成熟度高。NHTSA计划于2016年发布轻型车辆安装V2X终端的立法提案,美国或于2019年强制所有轻型车辆前装DSRC终端。
 
相比DSRC,LTE-V优势显著,综合考虑通信可靠性、部署成本、持续演进性等因素,我们认为LTE-V是V2X首先通信技术。(1)对于主动安全业务,LTE-V覆盖范围更广、预警时间更长,可靠性更高。相比DSRC,LTE-V最大覆盖范围至少扩大1倍,在高速公路上预警时间至少比DSRC延长1倍,至少能收到2辆车之前的信息。LTE-V由于有基站参与调度,保证数据资源被高效调度,而DSRC是类似于Wifi的一种adhoc的技术,采用CSMA/CA机制,QoS、性能得不到保障,在密度稍高的场景下,其节点隐藏、数据碰撞严重;(2)LTE-V更适用于车联网影音娱乐应用,传统车联网业务很多是大数据流量,LTE-V-CellGbps级别的传输速率,非DSRC3~27Mbps的传输速率可比;同时,DSRC要支持车载娱乐等传统车联网业务需求,需以布设路侧RSU为前提,难实现广覆盖。(3)LTE-V成本更低,可复用现有基站,借助全球通用标准,规模化降低终端成本。DSRC分为美国、欧洲、日本三个阵营,体系相对分散。此外,LTE-V可平滑演进至5G,达到毫秒级的时延、近100%的可靠性、Gbps级的传输速率、支持海量连接,更好满足未来自动驾驶的需求。
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