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云路一体化技术路线及发展前景

1、云路一体化技术路线及发展前景

高级自动驾驶有两条技术路线:自行车智能与道路云集成。自行车智能主要是欧美的解决方案,而道路云一体化是中国提出的解决方案。自行车智能无法满足大规模城市化智能网络中的需求,包括感知能力不足、长尾问题无法解决、局部优势无法实现全局。因此,美国、欧洲、日本等国家的最新战略报告明确表示,未来的发展方向是车路云一体化。例如,美国计划在2035年实现全国75%的城市和高速公路具有车路云一体化能力。车路云一体化已成为国家战略,预计到2030年,包括车端、路端、云端在内的行业增加值将达到万亿。从2025年到2030年,全国主要大城市和几纵几横的高速公路将实现车路云一体化能力的全面覆盖。预计全国接入车路云一体化系统的车辆将达到1000万辆。

2、全国试点城市申报和建设规模

今年1月,工业和信息化部牵头五部委发布通知,邀请各城市申请车路云一体化应用试点。截至4月底,共有345个城市提交了申请,经过初步审查,筛选出26-27个城市进入下一轮审查。预计将有15-20个城市成为首批试点城市,名单将于7月公布。北京市高级自动驾驶示范区4.0阶段建设涉及200多平方公里、6000多个智能改造路口,建设规模约99亿元。其它试点城市的建设规模也将是城市级别,不会像以前的示范区那样小。

15-20个试点城市的总投资预计在800-1000亿元左右,具体金额取决于各城市的建设规模和区域。

3、车辆、道路和云设备的成本

交叉口的平均设备成本为45-50万元,包括人工智能摄像头、全景鱼眼摄像头、毫米波雷达、RSU通信单元、边缘计算单元等30-35套设备。交叉口的建设成本约为85-90万元,包括铺设电线、安装灯杆、安装光纤网络等工作。云控制平台的建设成本为1亿元,主要是区域云控制中心。一些城市有基础设施,所以成本很低。

4、资金来源及资金配置

试点申报对应的资金主要来自国家专项债券或超长期国债,地方财政和企业也将投资建设。地方政府将有一定比例的资本配置,但主要依靠国家专项债券。

5、汽车公司和OBU设备

车路云一体化技术路线与自行车智能不冲突,而是互补关系。未来的高级自动驾驶仍然需要自行车具备一定的自动驾驶能力。车辆设备需要增加OBU元件,主要用于车辆和路边的通信,价格约为900-1100元。未来,随着装载量的增加,价格可能会下降到500或600元。各试点城市联合龙头汽车公司承诺,一定数量的车辆将配备OBU,预计到2025年将达到数百万辆,远期将超过1000万辆。

6、路边设备及信号机

传统的交通信号控制器将与路边计算单元集成,未来将不再以单独的设备形式存在。

7、国家政策和长期规划

道路云一体化已成为涉及政府、部委、行业协会、研究机构、大学和汽车公司的国家战略共识。各部委发布的政策文件和行业会议也证实了这一点。在过去的几年里,国家通过建立示范区和双智慧城市进行小规模测试和验证,未来将进入大规模建设阶段。

Q&A

Q:为什么自行车智能不能满足大规模城市化智能网络的需求?

A:自行车智能存在几个关键问题:首先,自行车缺乏感知能力、盲点和特殊情况。其次,高级智能驾驶中遇到的长尾问题非常复杂,数量达到1000万,自行车智能无法完全克服。最后,自行车智能只能实现局部最佳,缺乏车辆之间的协调,大大降低了大规模应用的交通效率和安全性。因此,自行车智能无法实现城市级的大规模自动驾驶。

Q:车路云一体化的全球共识和发展前景如何?

A:车路云一体化已成为全球共识,各国在国家战略中都明确了这一发展方向。例如,到2035年,美国计划实现全国75%的城市和高速公路具有车路云一体化能力。虽然很难实现这些目标,但这条技术路线的长期发展趋势非常明显。中国还将智能网络汽车与车路云一体化提升为国家战略,预计到2030年,全行业增加值将达到万亿。未来几年,全国主要大城市和高速公路将实现车路云一体化能力,接入系统的车辆数量将达到1000万。

Q:现在第一批试点城市的申报情况如何?预计何时才能知道申报结果,并了解其建设规模?

A:截至今年4月底,约有34-35个城市提交了申请材料。5月底,工业和信息化部组织行业专家对这些城市进行初步评估,筛选出26-27个城市进入下一轮评估。第二轮评估预计将于本月底或下月初进行,第一批试点城市的最终名单将于7月公布,第一批试点城市的数量预计将在15-20个左右。

Q:第一批试点城市的建设规模和金额如何?

A:参照北京高级自动驾驶示范区4.0阶段建设,占地2000多平方公里,覆盖四环至六环,智能改造交叉口6000多个,总投资约99亿元。其他试点城市的建设规模也将是城市级的,不会特别小。预计15-20个试点城市的总投资约为800-1000亿元,具体金额将根据每个城市的规模和情况而有所不同。

Q:什么时候开始第二阶段和第三阶段的试点?

A:预计国家不会频繁启动新一批试点项目。由于每个试点城市的建设周期约为一年半至两年,下一批试点项目可能在此之后启动。然而,如果各地进展迅速,不排除一年后启动新的试点项目。

Q:第一批试点项目的申报结果何时公布?是一次性还是一个接一个?

A:第二轮评审将在6月底或7月初进行,评审结果预计将在7月份公布,所有入围试点城市名单将一次性公布。

Q:为什么在各省投资备案管理平台上看到很多项目在6月初密集公布?

A:一些城市对入围评估有很大的信心,并提前在该省进行项目记录和审批。例如,福州、鄂尔多斯等城市将独立进行相关建设,即使他们没有入围,因为现有的示范区基础或良好的财务状况。此外,各省市的备案审批流程与国家评审独立,备案项目反映了市政府的审批结果。

Q:为什么像杭州、武汉这样的城市已经备案了多个地区的多个项目?这些项目会申请试点吗?

A:杭州和武汉之所以备案多个项目,是因为这些地区以前是国家智能网络示范区。比如德清本身就是一个独立的示范区,武汉备案的多个项目主要是工业园区建设,与国家申报流程没有冲突。城市可能只申请一个试点项目,但地方政府也会根据自己的财务状况和发展规划进行其他相关建设。

Q:总投资金额预计为800-1000亿元。这笔资金将如何分配到各个建设部分?

A:我们可以参考北京几个阶段示范区的建设数据。一个十字路口的设备平均成本约为45万至50万元。每个十字路口的平均施工成本为85万至90万元,包括铺设路面、安装电线杆、光纤网等。设计和测绘成本相对较低,平均每个十字路口1-2万元。由于许多试点城市都有基础设施,因此云控平台的建设投资较小,规模约为1亿元,只需扩大或改造即可。

Q:云控平台的具体投资包括哪些部分,具体金额是多少?

A:云控制平台分为边缘云、区域云和中心云。区域云的建设成本较低。大多数试点城市都有基础设施,只需要扩建或改造,总成本为1亿元。中央云需求较低,暂时不考虑建设。

Q:一个十字路口需要多少设备?这些设备包括哪些类型?

A:一个十字路口大约需要30到35套设备,包括人工智能摄像头、全景鱼眼摄像头、毫米波雷达、激光雷达(视情况而定)、RSU通信单元、路边MCU边缘计算单元、闪光灯和天线等。

Q:在这些设备中,哪一种成本最高?

A:根据设备单价,MCU的成本最高,因为计算能力强。如果将摄像头打包成一个整体,由于数量最多,摄像头的总成本最高。

Q:由于项目规模的增加,设备单价是否会降低?

A:事实上,过去的建设规模小,设备数量少,单价高。当全国100亿、1000亿项目启动时,由于招标和产量的增加,单价将会下降。以智能网络汽车为例,当L2或L3功能过去不普及时,单个激光雷达的价格高达数万元,现已降至1万元以下。

Q:若项目规模增加,成本降低,是否会影响实际投资规模?

A:实际投资规模的计算是基于以往的经验和十字路口数量。总投资预计不会改变,但单价的下降可能会增加建设数量。虽然总金额保持不变,但在实施过程中可能存在差异。

Q:在800-1000亿的投资规模中,资金的主要来源是什么?是否有国家财政补贴或专项资金支持?

A:这批试点申报由五部委牵头,主要资金来自国家专项债券和超长期国债。地方财政或企业投资构成了另一部分。此外,雄安新区等城市也可以申请DFI或国际资金支持,以及国家开发银行和亚洲投资银行的专项贷款。

Q:国家对地方政府的补贴规模和比例如何?

A:国家将拨出部分资金,地方政府需要按一定比例分配资金。虽然具体比例尚不清楚,但鉴于地方财政紧张,预计地方资本配置比例较小,大部分资金依赖于国家专项债券。

Q:专项债务的申请流程是什么?财政如何分配资金?

A:专项债券由财政拨款,入围城市申请资金。大城市获得更多资金,但需要由工业和信息化部审查,以评估金额的合理性。

Q:如何确保政府专项债券或超长期国债用于道路云建设,而不是分配到其他领域?

A:这个问题不能完全保证。从试点应用的过程来看,整个过程是开放和透明的,包括城市试点应用、新闻发布、规模宣布和投标发布。因此,专项资金应是专项资金的性质。然而,我们不确定国家财政是否严格同意该资金仅用于道路云建设。

Q:如何实现闭环和实现国家对车路云一体化的投资?

A:目前,道路云集成更类似于基础设施建设和高速铁路建设。国家通过特殊债券或超长期国债进行投资,不追求短期商业回报,而是作为长期投资。道路云集成不仅是一个数字基础设施,也是一个民生项目,更多的是投资性质,而不是短期实现。

Q:高级智能驾驶技术路线与自行车智能有冲突吗?

大约45万到50万元。每个十字路口的平均施工成本为85万至90万元,包括铺设路面、安装电线杆、光纤网络等。设计和测绘成本相对较低,平均每个十字路口1万至2万元。云控制平台的建设投资较小,规模约1亿元,因为许多试点城市都有基础设施,只需要扩建或改造。

Q:云控平台的投资具体包括哪些部分,具体金额大概是多少?

A:云控制平台分为边缘云、区域云和中心云。区域云的建设成本较低。大多数试点城市都有基础设施,只需要扩建或改造,总成本为1亿元。中央云需求较低,暂时不考虑建设。

Q:一个十字路口需要多少设备?这些设备包括哪些类型?

A:一个十字路口大约需要30到35套设备,包括正反AI摄像头、全景鱼眼摄像头、毫米波雷达和激光雷达(视情况而定)、路边的RSU通信单元、MCU边缘计算单元、闪光灯、天线等。

Q:在这些设备中,哪一种成本最高?

A:根据设备单价,MCU的成本最高,因为计算能力强。如果将摄像头打包成一个整体,由于数量最多,摄像头的总成本最高。

Q:由于项目规模的增加,设备单价是否会降低?

A:事实上,过去的建设规模小,设备数量少,单价高。当全国100亿、1000亿项目启动时,由于招标和产量的增加,单价将会下降。以智能网络汽车为例,当L2或L3功能过去不普及时,单个激光雷达的价格高达数万元,现已降至1万元以下。

Q:若项目规模增加,成本降低,是否会影响实际投资规模?

A:计算实际投资规模基于以往的经验和十字路口数量,总投资预计不会改变,但单价下降可能会增加建设数量。虽然总金额保持不变,但在执行过程中可能存在差异。

Q:在800-1000亿的投资规模中,资金的主要来源是什么?是否有国家财政补贴或专项资金支持?

A:这批试点申报由五部委牵头,主要资金来自国家专项债券和超长期国债。地方财政或企业投资构成了另一部分。此外,雄安新区等城市也可以申请DFI或国际资金支持,以及国家开发银行和亚洲投资银行的专项贷款。

Q:国家对地方政府的补贴规模和比例如何?

A:国家将分配部分资金,地方政府需要按一定比例分配资金。虽然具体比例不明确,但鉴于地方财政紧张,预计地方资本配置比例较小,大部分资金依赖国家专项债券。

Q:专项债务的申请流程是什么?财政如何分配资金?

A:专项债券由财政拨款,入围城市申请资金。大城市获得更多资金,但需要由工业和信息化部审查,以评估金额的合理性。

Q:如何确保政府专项债券或超长期国债用于道路云建设,而不是分配到其他领域?

A:这个问题不能完全保证。从试点应用的过程来看,整个过程是开放和透明的,包括城市试点应用、新闻发布、规模宣布和投标发布。因此,专项资金应是专项资金的性质。然而,我们不确定国家财政是否严格同意该资金仅用于道路云建设。

Q:如何实现闭环和实现国家对车路云一体化的投资?

A:目前,道路云集成更类似于基础设施建设和高速铁路建设。国家通过特殊债券或超长期国债进行投资,不追求短期商业回报,而是作为长期投资。道路云集成不仅是一个数字基础设施,也是一个民生项目,更多的是投资性质,而不是短期实现。

Q:高级智能驾驶技术路线与自行车智能有冲突吗?

A:道路云集成是自行车智能的下一个阶段,它们是覆盖关系而不是冲突。即使是高级自动驾驶,自行车也需要有一定的自动驾驶能力。目前,汽车公司的自动驾驶水平主要为L2或L2.9,不能达到L3级以上的高级自动驾驶水平。自行车智能的感知能力有限,不能超过人类驾驶水平,而道路云集成提供了更高的感知能力和安全性。

Q:实现未来更先进的道路云集成,需要做哪些改造或增加哪些设备?

A:从长远来看,高级道路云实现后,自行车设备的装载将减少,不需要装载大量的传感器和高计算能力芯片。车辆将在共同环境中使用计算能力和感知设备。在短期内,道路云集成车辆与传统自行车智能车辆的主要区别在于增加了OBU(车载单元)元件,用于汽车和路边的通信。即使是传统的汽车,在安装了OBU设备后也可以享受到道路云的一些功能。

Q:OBU装载的态度和行动是什么?前装OBU的车辆什么时候能看到?

A:在申报过程中,各试点城市已与长春联合一汽、武汉、十堰联合东风等该地区龙头汽车企业合作。在申报过程中,这些汽车公司承诺在2025年至2030年装载OBU数量,从5万台到20万台以上。预计到2025年或2027年,装载OBU的车辆规模将达到数百万辆,从长远来看将超过数千万辆。此外,各城市还计划对现有出租车、公务车、公交车和市政车辆进行OBU改造。

Q:汽车OBU的价格大概是多少?

A:车载OBU的技术含量不高,主要用于通信功能。其通信模式包括5G网络通信和PC5接口的广播通信。具体价格未提及,但由于技术含量低,成本应相对较低。

Q:OBU和5GT-box在车路一体化中的关系是什么?

A:OBU比5GT-box更强大。5GT-box只有5G通信接口,OBU在此基础上增加了PC5接口。可以理解,OBU是5GT-box的扩展或升级版,带宽更高,通信接口形式更多。

Q:OBU支持前装和后装吗?

A:是的,OBU支持前后安装。虽然前后安装的研发过程不同,但OBU可以安装,甚至普通汽油车也可以安装。

Q:V2X方案中交通信号控制器的作用是什么?

A:交通信号控制器(信号控制器)主要控制红绿灯。传统信号机独立存在,技术含量低,无网络,不能动态调整信号灯的长度。随着道路云一体化的发展,现代信号机和路边计算单元(MCU)集成,形成一体机,实现动态信号灯控制和绿波通行。

Q:V2X信号机市场未来格局如何变化?

A:传统信号机技术含量低,无网络,无法动态调整。未来,信号机将与MCU集成,提高技术含量,实现动态信号灯调整和绿波通行。预计未来市场将由计算能力高的MCU制造商主导,信号机将成为更集成的集成设备。

Q:车路一体化技术路线是否已形成国家共识?

A:经过十多年的发展,包括理论研究和小规模测试,最早提出了道路一体化技术路线。2020年左右,国家发布了道路一体化战略框架,得到了政府、部委、行业协会、研究机构、大学和汽车企业的共识。目前,道路云一体化是一个明确的行业共识和技术发展方向,不再是一个研究阶段的项目。

Q:过去几年车路一体化的实际进展如何?

A:由于道路一体化是一个复杂的信息物理系统,涉及高科技通信延迟和即时信息处理,过去几年主要集中在小规模的测试和验证上。自2020年以来,国家建立了十几个示范区和双智城市试点,进行小规模试验验证,为大规模建设奠定了基础。这一过程类似于新能源汽车的发展,通过补贴和地方政策的推动,逐渐爆发。全产业链研究

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