融商观点

美国交通局USDOT基于2004 - 2008年交通事故分析得出以下结论：使用V2X系统可以降低450万起碰撞事故（占多车碰撞总数的81%）。V2X 在欧洲电信标准化协会（ETSI）中定义了53 个应用场景，在3GPP 中定义了27 个应用场景，主要包括交通安全与交通效率两大类。我国汽车标准委员会规划了V2X 17种应用场景，具体如下:

列队跟驰:头车为有人驾驶车辆或自助式自动驾驶车辆，后车通过V2X通信与头车保持实时信息交互，可实现一定车距的多车稳定跟车。列队跟驰可减少运输企业对于司机的需求，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，还可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。

2019年5月7日，我国首次大规模商用车列队跟驰标准公开验证试验在天津市西青区成功举行。受汽标委智能网联汽车分标委邀请，来自中国重汽、东风商用车、福田戴姆勒三家车企9辆重型商用车分为3组对《智能网联汽车自动驾驶功能测试方法及要求第3部分列队跟驰功能》进行公开验证试验。

道路危险状况提示:主车在前方有施工、桥下有积水、路面坑道湿滑、前方急转弯等情境下路段行驶时 ，道路单元 RSU将广播信息发送，车将广播信息接收后预警驾驶员，提醒减速或绕行。

交叉口通行：主车向 V2X服务器发送车辆行驶信息，服务器根据车辆行驶信息和叉路口的交通信息，为主车生成通过交叉路口的行驶调度信息发送给主车 ，通过路侧RSU获取相关感知信息。

紧急车辆避让：紧急车辆（RV）与主车（HV）通过V2V交互自车位置及运行状态信息，主车V2X车载终端接收紧急车辆靠近信息并向主车发出紧急车辆优先通行预警，离开专用道或实现避让。

突发恶劣天气提醒：采用一体式交通气象监测器，同时对采用一体式交通气象监测器同时对雨、雪雾横风等各种异常天气及结冰雨、 雪雾横风等各种异常天气及结冰积水等异常道路环境进行检测，后发送数据给路测单元RSU，路测单元RSU及时对车辆发送提醒。2019年4月通车的虎门二桥由金溢科技提供顶层设计方案和软硬件产品，实现了恶劣天气提醒的应用场景。

绿波通行：消防车、救护车、公交车等特殊车辆通过交叉路口时，通过V2I与交通信号灯互动，根据交通流状况与车辆通行优先级动态调整交通信号灯配时。

2019年，深圳市交通运输局宝安管理局开辟了从11号线塘尾地铁站到国际会展中心的智慧公交专线，可实现智慧公交到达信号灯路口时红灯信号时间缩短，绿灯时间延长。

盲点提醒：主车试图换道或处于十字路口时，系统若发现相邻行车线有车辆出现在驾驶者的盲点时，会向驾驶者发出盲点来车警告。

前撞预警：当前车发生制动、停车、行驶缓慢等行为，若主车没有采取制动措施，系统会向驾驶者发出提醒。

交叉口辅助驾驶：车辆进入交叉口、处于危险状态（如障碍物挡住驾驶员视线而无法看到对向车流）时，会给予驾驶员提醒。

禁行预警：在可通行区域主车试图换道但对向车道有车辆行驶时给予提醒。

违反信号或停车标志警告：车辆处于即将闯红灯或停车线危险状态时，驾驶员会收到车载设备发来的视觉、触觉或声音警告。

弯道车速预警：当主车行驶速度比弯道预设车速高时，系统会提示驾驶员减速或者采取避险措施，可有效降低由超速引起的弯道交通事故率。

匝道控制：根据主路和匝道的交通状况实时采集、传输数据，实现对入口匝道及上下游的车辆的管控,来优化匝道控制。

以上场景应用目前依旧处于测试验证阶段，2018 年11 月，工信部在无锡组织并完成了世界首例跨通信模组、跨终端提供商、跨整车厂的“三跨”V2X 互联互通测试，共有20 余家企业参与，其中包括3 家通信模组厂以及8 家LTE-V2X 终端厂。

合作式智能交通系统、车用通信系统应用层及应用数据交互标准》定义的17项应用

2019 年10 月，全球首次 “跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”的“四跨”C-V2X 车路协同应用测试在上海完成，共有60 多家企业参加了本次测试。在为期三天的测试中，参加测试的企业分别测试了4 类V2I场景、3 类V2V 场景以及4 个安全机制验证场景。上述测试验证有效展示了我国C-V2X 标准栈协议的成熟度，为此后的规模商用奠定了初步基础。

C-V2X“四跨”测试演示场景

2019年12月13日，大陆集团宣布已经与爱立信、日产、日本电信运营商NTT多科莫移动通信网公司、日本冲电气工业株式会社以及高通技术公司在日本完成蜂窝V2X联合实验。上述公司成功使用5.8 GHz作为直接通信的实验无线电射频，进行了日本的首次C-V2X试验。此次试验用例主要是解决V2X通信的各个方面，如车到车（V2V）、车到基础设施（V2I）、车到行人（V2P）直接通信以及车到网络（V2N）运营。

目前V2X应用最为普及的是ETC领域，2019 年，根据交通部的要求，全国将取消高速公路省界收费站，按照计划到2019 年底各省(区、市)汽车ETC 安装率达到80％以上，通行高速公路的车辆ETC 使用率达到90％以上。在该背景下，2019年ETC 应用迅速推广和普及。完整的ETC 系统由OBU、RSU、车道控制器、后台系统等组成，因此，借助2019年ETC 推广普及的契机，传统ETC 厂商如金溢科技、万集科技、聚利科技等已完成了初步的OBU 市场的拓展。但是当前ETC 中的OBU与RSU 通信采用的是DSRC 而非C-V2X；ETC 仅是V2X 应用的初级形态，技术原理相对简单；ETC 当前以后装为主，预计前装C-V2X 的T-Box 将成为主流。

DSRC（Dedicated Short Range Communications）是一种无线技术，由IEEE 基于WIFI率先制定，能够在高速公路上运行的无线终端之间实现可靠、低延迟、1000米范围的通信。DSRC技术的产生基于三套标准：第一个是IEEE 1609，为“车载环境无线接入标准系列（WAVE）”，其定义了网络的架构和流程。第二个是SAE J2735和SAE J2945，它们定义了消息包中携带的信息，包括来自汽车上的传感器的信息，例如位置，行进方向，速度和刹车信息。第三个标准是IEEE 802.11p，它定义了汽车相关的“专用短距离通信”（DSRC）的物理标准。

美国联邦通信委员会（FCC）为智能交通服务分配了75兆赫的频谱，以提高公路安全和效率，决定将5.850-5.925 GHz频段的75兆赫的频谱用于各种专用短程通信（DSRC）用途，例如交通灯控制，交通监控，旅行者警报，自动收费，交通拥堵检测，交通信号灯应急车辆信号抢占，以及通过路边检查设施的数据传输对移动卡车进行电子检查。

C-V2X“四跨”测试演示场景

5.850-5.925 GHz频段的75兆赫的频谱被分成7个10兆赫频道（1个控制频道(CH 178)和6个服务频道）和一个5兆赫频道。控制通道(CH 178，在5.890 GHz)被定义为RSU服务提供商用来传输高优先级安全消息和宣布或“广告”服务。两个通道(CH 180和CH 182)被指定用于低功耗、短程通信。两个通道(CH 174和CH 176)被指定用于中功率、中程通信。CH 184通道是专门为高功率、长射程的安全应用，如交叉碰撞避免。

C-V2X（Cellular V2X）是3GPP（国际电信标准组织）开发，用以取代美国推出的专用短程通信（DSRC）标准和欧洲发起的合作智能交通系统所依赖的ITS-G5标准，并在自动驾驶的背景下延展出更多DSRC没有的功能和服务。C-V2X中的C是指蜂窝（Cellular），它是基于3G/4G/5G等蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术，移动通讯领域的LTE和5G都是基于蜂窝网的技术，因此C-V2X包含LTE-V2X和5G-V2X，从技术演进角度讲，LTE-V2X支持向5G-V2X平滑演进。C-V2X优势在于有未来专门服务于工业应用的5G高速通讯方式，它的大容量、低延时、大连接特性，不仅可以应用于V2X，还能服务于自动驾驶的高级应用。但由于5G技术的发展、验证尚需时日，距离真正的大规模、成熟商业化还有不少时间，3GPP遂基于当下蜂窝网通信技术，首先研究制定LTE-V2X技术和标准，提前布局，为未来平滑升级到5G下的V2X做准备。作为移动通信的一个概念，LTE贯穿了3G、4G、5G的时代，通常意义上LTE相当于3.9G，LTE-Advanced（来自R10）是被3GPP承认的真正4G技术，LTE-Advanced Pro（R13）是3GPP进军5G系统的踏脚石，目前3GPP已经发展到了R16版本。

C-V2X技术演进时间路线

C-V2X的工作模式有如下两种：

a.设备到网络，即使用传统蜂窝链路的车辆到网络（V2N（Vehicle-to-Network））通信，以使云服务成为端到端解决方案的一部分。

b.设备到设备，包括车对车（V2V），车对道和基础设施（V2I），还包括与收费系统和直接通信以及车辆到行人的使用（ V2P），也没有使用网络参与进行调度，为了保护最脆弱的道路使用者，行人。

LTE-V2X和5G-V2X作为C-V2X的两个阶段，也有两种通信模式：短程直接通信（V2V，V2I，V2P）和基于蜂窝网络的远程通信（V2N）的传输模式。基于两种通信模式，C-V2X有两种通信接口: 一种是终端和基站之间的通信接口（Uu），可实现长距离和更大范围的可靠通信，另一种是车、人、路之间的短距离直接通信接口（PC5）。Uu接口进行通信时要求处于3G、4G、5G蜂窝网络覆盖内，PC5接口通信无网络覆盖要求。Uu和PC5接口支持的通信距离亦有所差异，Uu接口支持长距离通信传输V2N，如云控、交通、天气、事故等信息；PC5接口支持V2V/V2I/V2P直连通信接口短距离，如位置、速度、轨迹等信息。另外DSRC是直连通信技术，与C-V2X中的PC5接口功用相同，都不依赖蜂窝网络的覆盖，直接服务于V2V、V2I、V2P应用。

C-V2X应用示意图

Uu接口蜂窝网络通信由于使用蜂窝数据通信，延迟较大，主要应用于远程信息处理、娱乐信息节目和安全信息提醒等场景，如停车位寻找、排队提示、云端传感器共享和路况提示。当支持LTE-V2X和5G-V2X的终端设备，如车载终端（V2V）、智能手机（V2P)、路侧单元（V2I）处于蜂窝网络覆盖内时，可在蜂窝网络的控制下使用Uu接口。Uu接口的优点是上下行传输增强，可融合边缘计算。

PC5接口直连通信具备延迟低、稳定性强等特点，非常适合安全方面的应用场景，比如追尾警告、超车碰撞警告、十字路口盲点提醒和路人警示等。在无蜂窝网络覆盖时，可使用PC5接口进行V2X通信。PC5接口的优点是灵活、低时延，支持V2X消息（特别是车辆之间的消息）广播、交换快速变化的动态信息（例如位置、速度、行驶方向等），以及包括车辆编队行驶、传感器共享在内的未来更先进的自动驾驶应用，在多方面进行了增强设计。

C-V2X也存在尚未解决的问题，例如时分多址(TDMA)所需的高定时精度，需要确保在卫星信号覆盖范围之外的区域（例如隧道、山脉阴影区、城市峡谷）正常工作，需要 C-V2X设备额外增加成本。从频谱的角度来看，无论采用何种通信技术，V2X至少需要75 MHz的可用带宽，V2X不同应用对频谱的需求，其中支持自动驾驶的V2X应用类型包括集体感知、协同机动和卡车队列（基于CPM、MCM、仅PCM）就需要50 MHz的频谱带宽，已经占据了现有7个DSRC频道中的5个。对比文首工信部发布的LTE V2X直连通信频谱只有20MHz。

1.路端系统

V2X的路端建设包括：路侧感知系统、边缘决策系统，云控平台系统。其中，路端的建设主要包括以下几个方面：1）通信基础设施：4G/5G 蜂窝基站；2）C-V2X 专用通信基础设施：多形态的RSU；4）高精度定位设施：CorS 站等；5）路侧智能设施：包括交通控制设施（智能信号灯等，以及在路侧部署摄像头、毫米波雷达、激光雷达和各类环境感知设备；6）MEC（多接入边缘计算/移动边缘计算）设备：实现地图更新并提供网络切片服务;7）窄带物联网：在桥梁、隧道等道路关键节点布设;8）施工和配套设施：包括光纤、供电、龙门架等。

V2X产业链组成示意图

RSU 是部署在路侧的通信网关，其硬件由通信、存储与核心单元组成，支持 WIFI、定位、外部支持状态指示、硬件重启、数据与调试接口、SIM 卡和硬加密功能。RSU 的作用是汇集路侧交通设施和道路交通参与者的信息上传至 V2X 平台，并将V2X 消息广播给道路交通参与者。目前，华为、大唐、中国移动、东软、万集、星云互联等厂商均已发布基于 LTE-V2X 技术的 RSU 通信产品。

云控平台是车联网的数据交流中心、智能交通管控核心，是车联网通信交互的重要基础设施。借助云控平台链接、应用、管理车辆，C-V2X 提供辅助手段降低车辆设备、存储、算力等方面需求，弥补单车智能的不足。车联网平台的发展经历三个主要阶段：早期TSP 平台阶段，提供连接服务；目前已发展至智能网联平台阶段，实现整车智能；未来将望作为自动驾驶云控平台，达到车路协同。伴随2020 年车联网示范区建提速，自动驾驶商用小范围落地。2021 年起，自动驾驶商业化渗透率有望加速，云控平台有望进入高增长通道，预计到2025 年云控平台投资规模将达到875 亿元，建设期每年投资规模大约在100-300 亿之间。

车联网云控平台投资额测算

2.车载端系统

V2X的车载端从软硬件角度分为通信芯片和通信模组、安全芯片、车载单元OBU 以及V2X应用软件。通信芯片外围集成存储器等辅助电路模块后就是通信模组，可对外提供标准接口。OBU 则实现V2X 功能，目前国内外产商在该领域持续发力，竞争也比较激烈，国内有大唐、华为、东软、千方、德赛西威等企业，国外有博世、LG 等传统的Tier1 产商。车载端的芯片和模组必须满足车规级的要求。汽车不同于一般消费电子终端，使用寿命较长，与人身安全息息相关。汽车电子对环境、震动、可靠性、一致性有着很高的要求。

新一代带V2X功能的车载T-BOX主要由移动通信单元(4G/5G)、C-V2X通信单元、GNSS高精度定位模块、微处理器等部分组成。通过与车上的CAN总线连接，深度获取车辆的状态信息，包括车辆的运行状态、行驶里程、SOC、电机转速转矩、定位信息、报警信息等数据，并能够实现车－云?车-车?车-道路设施等各方的实时通信。此外，T-BOX还具有远程救援功能、休眠唤醒策略，FOTA（移动终端的空中下载软件升级）以及OBD诊断（车载诊断系统）等功能。

3.边缘计算

边缘计算主要包括：1）硬件设备厂商，如服务器厂商、通信设备厂商、工业设备厂商等，致力于推出边缘计算基础硬件和设备；2）ICT 基础设施厂商,如数据中心运营商、铁塔公司等，重点布局方向是数据中心以及铁塔与边缘计算的融合；3）电信运营商，为边缘计算市场最积极的玩家者之一，以网络优化以及5G 商用为主要目的，当前均在积极探索将靠近用户的边缘机房进行数据中心化改造以承载边缘计算服务；4）芯片厂商，致力于核心组件边缘计算芯片的研发和大规模商用；5）云计算公司，也是整个市场上最积极的玩家之一，尤其是巨头公司近几年布局相当频繁。如亚马逊推出了可以让AWS 无缝扩展到设备上的Greengrass，微软推出了混合云解决方案AzureStack 以及可视化开发工具包Azure IoT Edge，Google 推出了将机器学习带到边缘设备上的GoogleEdge TPU芯片以及Cloud IoT Edge 平台，阿里云推出了Link Edge 云端边缘计算平台等；6）专业产品/服务提供商，如各行业的应用服务商，致力于结合边缘计算对其产品或服务进行升级。

4.V2X芯片和模组

在V2X芯片方面，主流的车联网通信芯片来自高通和华为，其它企业包括大唐、哈曼、Autotalks等。高通在2017年推出了首款C-V2X商用解决方案，即Qualcomm 9150 C-V2X芯片组。随后，各大方案商顺势推出了基于上述芯片组的车规级C-V2X通信模组。在2018MWC上，华为也发布了符合3GPP标准的8天线4.5G LTE调制解调芯片——巴龙765，这是全球首个支持LTE Cat.19 和8×8 MIMO（8天线多入多出）技术的调制解调芯片，峰值下载速率在FDD网络环境下达到1.6Gbps，在TD-LTE网络下达到1.16Gbps，具备以下特点：充分考虑C-V2X独特场景和性能要求，LTE uu和PC5并发、应用处理器高度集成，支持二次开发，按照汽车行业前装质量要求进行管控。根据ABI Research 的预测，到2023 年全球车联网蜂窝通信模组出货量将达到1.5 亿片，2020-2023 年复合增速达14.7%。

主流的车联网模组来自移远通信、高通和华为，其它企业包括大唐、高新兴、哈曼和MTK等。移远发布LTE-V2X通信模组AG15，5G通信模组RG500Q、RM500Q和AG550Q，华为推出基于Balong765芯片的LTE-V2X商用车规级通信模组ME959，大唐提供基于自研芯片的PC5Mode4LTE-V2X车规级通信模组DMD31，高新兴推出支持LTE-V2X的车规级通信模组GM556A。

华为推出的新一代C-V2X车载T-Box产品集成了MH5000 和LTE-V 车载模组。根据其在2019 WNEVC上的展示，MH5000 模组单片价格为999 元。我们假设：1）由于基础设施建设、成本等因素限制，5G C-V2X 和LTE-V2X 将长期并存；3）目前C-V2X 模组价格较高（LTE-V模组单片价格为300-500 元），但是预计随着商用规模的增加将快速下降，假设至2025 年，5G C-V2X 模组单片价格降低至600 元，LTE-V2X模组单片价格降低至300 元，其它辅助模组价格100 元。根据上述假设，测算至2025 年新一代C-V2X 车载T-Box 单价约为1000 元。根据中国汽车工程学会预测，2025 年我国联网汽车销售规模将达到 2800 万辆，由此我们预计2025 年C-V2X T-Box 市场最大规模有望达到280亿元。

根据交通部和国家统计局，截至 2018 年末全国公路总里程 484.65 万公里，高速公路里程 14.26 万公里，城市实有道路长度 43.22 万公里。预计 2020-2030 年“智慧的路”建设主要以投放智能灯杆以及车路协同V2X相关终端/设备为主。在不考虑建设成本以及车路协同落地成本（下文单独测算）的情况下，预计单公里高速公路及城市道路改造成本 50 万元，保守假设 2030 年全国高速公路总里程为15 万公里、城市实有道路历程为 44 万公里，则 2020-2030 年“智慧的路”合计落地成本约为 2950 亿元。

2014-2018年全国公路历程(万公里)

2014-2018年全国高速公路及城市实有道路里程（万公里）

根据产业链推测，预计C-V2X 建设中单公里高速公路需要投放6 个RSU（每个RSU 覆盖200-300 米范围，道路两侧各一个），单个城市交叉路口平均需要投放2 个RSU。当前RSU价格从数千元至数十万元不等，我们假设C-V2X 均价均价8.5 万元，按照2020 年末全国高速公路里程15万公里、城市交叉路口14 万个保守测算仅高速公路及城市交叉口侧RSU 投放就将达590 亿元。

5G 蜂窝网络建设方面，预计车联网建设前期主要投放高速公路和城市路口，基站类型推测以5G 小基站为主，部分车流、人流密度较高的路段也会投放宏基站。5G 小基站有效信号范围为300 米左右，预计五年内单站平均价格为5000 元。据此推测，车联网建设前期5G小基站投放规模达58 亿元。

边缘计算服务器是车路协同价值量最大的设备，类似RSU，预计车联网建设前期边缘计算服务器的投放主要以高速公路和城市交叉路口为主。根据中国移动采购与招标网公开的信息，当前一台边缘计算服务器的采购单价为15-20 万元，中值17.5 万元，假设2025 年均价降低至12.5 万元/台，预计单公里高速道路需要4 台以及单城市交叉路口均需要2 台边缘计算服务器，据此推测仅高速公路及城市路口侧边缘计算服务器投放就将达1100 亿元。

根据百度自动驾驶总监陶吉，百度的车路协同的落地成本预计只占到高速公路建设成本的1%。当前高速公路单公里建设成本约为 1-4 亿元（如杭州“二绕”智慧公路杭绍段 98 公里主线单公里建设成本约 2.63 亿元），保守假设全国平均 1.5 亿元，则单公里高速公路车路协同落地成本为 150 万元。此外，单公里城市道路以及单路口车路协同落地成本分别为 100 和 70 万元（包含RSU、边缘计算服务器、基站等），据此测算 2020-2030 年车路协同落地总量约为 7630 亿元。

未完待续

撰写者：徐怪