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基于混合云的车路协同开放平台腾讯以技术丰富互联网[1]用户的生活。通过通信及社交软件微信和 QQ 促进用户联系,并助其连接数字内容和生活服务,尽在弹指间。通过高效广告平台,协助品牌和市场营销者触达数以亿计的中国消费者。通过金融科技及企业服务,促进合作伙伴业务发展,助力实现数字化升级。我们大力投资于人才队伍和推动科技创新,积极参与互联网行业协同发展。腾讯于 1998 年11月在中国深圳成立,2004 年6月在香港联合交易所主板上市。
成果概述
5G及未来网络技术与C-V2X的融合,是智能网联和智慧交通领域的关键技术。作为5G最大的垂直领域单体场景,智慧交通是未来网络技术关键的应用领域。为解决现有车路协同面临的渗透率问题以及C端用户触达的问题,腾讯车路协同开放平台利旧已有道路基础设施,提出泛V2X概念,利用4G/5G/C-V2X/ETC-X等多种网络及腾讯C端触达能力,使路侧感知与决策信息触达现有车辆用户,实现端到端信息闭环;借助低成本算力平台,对V2X数据进行低成本深度加工及价值提炼,实现车联网运营探索;基于自研已有10余年商用的微服务技术实现云边协同,对第三方系统进行灵活聚合与支持,通过与中国信科等众多伙伴的合作,实现4G/5G公众电信网和C-V2X专网的充分协同,并利用腾讯广泛的C端触达渠道,构成闭环又开放、灵活可触达的生态系统。
成果突破性
腾讯车路协同网络开放平台集成了V2X数据服务引擎,可提供C-V2X、ETC-X、4G、5G的泛V2X连接能力,并通过数据感知、数据处理和数据分发形成针对交通事件、交通安全、交通效率的伴随式信息服务,核心优势包括:第一,复用已有的技术及硬件设施,并无缝整合第三方开发能力(已同6家设备提供商完成对接),具备充分的开放性;支持低成本算力平台,对V2X数据进行低成本深度加工及价值提炼。第二,具有广泛的C端触达能力,基于腾讯微信小程序、TAI车机、腾讯地图等服务超10亿C端用户连接能力,将路侧信息广泛传达给C端车主,平台的边缘计算部分获得深圳市5G十大行业应用示范项目。通过泛V2X技术来增加OBU的普及率,使用5G蜂窝网络实现整体的逻辑闭环。第三,形成车辆级信息服务。与基于广播的V2X信息服务不同,腾讯开发车辆级风险预警算法,实现精准的车辆级信息服务。第四,通过5G+公有云+私有云方式实现同时支持辅助驾驶及自动驾驶。第五,完成全球首个支持V2X和5G边缘计算的Linux基金会开源项目,支持容器部署和无极扩展和微服务治理能力(该能力经过10年以上的实际验证),支持开发者在平台上二次开发。
案例介绍
作为5G新基建的重要内容,5G网络已经在全国范围内大范围部署,但5G应用仍处于探索状态,工信部启动了“5G应用扬帆计划”,推动5G应用创新。作为智能交通和自动驾驶的重要使能技术,中国的C-V2X车联网[2]技术已经走在世界的前列,中国信科为代表的一批中国企业成为C-V2X技术和标准的引领者。5G与C-V2X网络技术的融合,不仅很好的解决车路协同领域的用户渗透率等关键性问题,也有利于发挥中国5G的制度优势,提升C-V2X技术的产业地位。
腾讯自2017年以来积极参与5G技术、标准和应用落地实践,面向智慧交通、车路协同和自动驾驶,提出了泛V2X概念,结合5G和C-V2X技术各自优势,开发了腾讯车路协同开放平台。通过泛V2X技术来增加OBU的普及率,使用5G蜂窝网络实现整体的业务闭环。腾讯车路协同开放平台在多个方面实现了创新和技术突破。
1)实现了灵活聚合第三方系统的开放低成本平台能力:平台可利旧已有的路侧硬件设施,并无缝整合第三方路路侧能力,具备充分的开放性。腾讯车路协同开放平台综合考虑不同的路侧设备类型,通过边缘云和中心云的协同实现V2X数据分发,目前已与6家路侧设备实现对接。建立低成本算力平台,对V2X数据进行低成本深度加工及价值提炼,成本降低70%,能耗降低50%以上。
平台基于边缘云与中心云边云协同的方式,实现路侧感知道路数据为第三方系统服务。边缘云除了提供路侧感知数据接入和包括C-V2X数据在内的实时数据服务外,还提供服务监控、管理等功能,中心云向第三方提供大数据接口,为第三方应用提供大数据处理和分析能力。
2)创造性无缝对接5G/C-V2X网络并适配车辆终端实现广泛C端触达:平台支持边缘云部署的车联网服务无缝接入5G/C-V2X网络,可同时适配V2X消息在5G基站(Uu接口)及C-V2X RSU(PC5接口)中的传输,并支持面向5G车联网及高速车载场景下的流媒体、云游戏等业务,采用创新的面向应用、位置的5G端到端切片激活技术、AI弱网检测、面向“互联网业务0修改”的MEC资源调度等技术,实现对5G/C-V2X接入的无缝对接。其中MEC验证达到10万用户规模,获得深圳市5G十大行业应用示范项目。
腾讯车路协同平台基于腾讯微信小程序、TAI车机、腾讯地图等服务超10亿C端用户连接能力,将路侧信息以多种通信方式(4G/5G/C-V2X/ETC-X)通过伴随式信息服务广泛传达给C端网联车辆。
此外,依靠平台的云端解算能力,在网联车辆及商用手机终端不使用专用RTK高精度定位芯片时,通过网联车辆上普通的GNSS芯片监测自身GNSS原始观测量,并将观测量信息发送到边缘云高精定位模块进行高精度定位解算,在高速场景下定位精度小于1米。此方式可大大降低使用专用RTK终端的成本,并显著提高车路协同定位精度。
3)形成车辆级信息服务:与基于广播的V2X信息服务不同,腾讯开发了车辆级风险预警算法,实现精准的车辆级信息服务。
4) 通过5G+公有云+私有云方式实现同时支持辅助驾驶及自动驾驶:腾讯车路协同平台的中心云构建可支撑各类车联网应用协同运行的数据服务平台,统一面向第三方应用系统提数据服务。中心云的建设基于自主可控的云平台安全技术架构体系、云平台安全管理体系和数据灾备体系进行,具备完善的公共数据服务支撑能力,强化V2X数据资源的分析处理和应用,推动跨领域信息共享和业务协同。中心云负责从边缘云及网联车辆采集结构化V2X数据并进行大数据分析处理,其主要功能包括数据处理、数据运营、数据模型应用、交通管理运营等。平台的边缘云部分是部署在道路沿线信息机房内的小型计算节点,支持路侧基础设施实现数据接入,可以对无法向外部公网传输的原始道路数据进行预处理,并能够与4G/5G网络对接,实现面向网联车辆的高速数据传输。此外,边缘云还通过外部网络连接线路(例如4G/5G CPE或者运营商专线)与中心云(即传统数据中心)实现互联,借助5G宏基站实现大范围网络覆盖,弥补路侧基础设施在通信覆盖方面的不足,并利用中心云的交通大脑支持复杂的数据处理,从而实现人-车-路-云-网一体化协同。车端可支持多种形式的车端数据处理,同时涵盖L0-L2的有人驾驶车辆及L3-L4的无人驾驶车辆。对于L0-L2级别的车辆,车载网联终端包括集成OBU功能的车机Tbox、手机App、微信小程序、腾讯地图等。对于L3-L4级别的车辆,车载网联终端包括集成OBU功能的车载工控机、ECU以及自动驾驶仿真器等。目前基于车端ADAS的对接也在进行中。基于我们在封闭测试场、半封闭园区、市政交通道路等场景下的测试:
l 道路目标检测准确率:当前视觉感知模块平均漏检率低于7%;
l 场景识别准确率:CSAE规定的异常交通场景、交通事故场景,判断成功率高于90%;
l 系统端到端延迟:对于辅助驾驶车辆,基于已有的低成本路侧传感器,端到端延迟小于250ms;对于自动驾驶,端到端延迟小于100ms。
5)平台开放性、标准化优势显著:腾讯车路协同开放平台采用腾讯微服务框架,对包括第三方业务在内的边缘云和中心云业务实现服务化治理。该框架基于腾讯超10年的相关技术经验迭代开发,已被3GPP SA2 R16 TS23.501、TS23.502采纳为5G核心网服务化架构演进(eSBA)的四个主流方案之一(其余三个均为传统电信设备商方案)。由于平台的开放性,可以充分利用现有基础设施(如老旧摄像头)、灵活聚合第三方系统能力,因此可以为平台用户大大降低接入成本。在Linux基金会,腾讯牵头成立了全球首个基于5G MEC
的车路协同开源项目Connected Vehicle Blueprint,目前该项目在腾讯、Intel、Nokia、ARM等公司的共同协作下,正在传统道路信息化机电提供商进行车路协同产业落地过程中的开源解决方案。
腾讯在IMT-2020(5G)推进组蜂窝车联(C-V2X)工作组牵头提出“面向移动智能终端的车路协同应用研究”,提出的泛V2X概念获得了业界广泛认同,中国信通院、移动、电信、联通、中国信科、华为、中兴等多家公司均联合参与了该课题。
腾讯车路协同网络开放平台的推广应用前景
目前,腾讯车路协同平台目前在部分地方进行了示范应用。天津(西青)车联网先导区是工信部批准的首个以运营为核心的车联网先导区。腾讯为该项目提供车路协同平台解决方案,该平台包含车路协同应用平台、车路协同运营平台、车路协同云控平台、车路协同基础平台、车路协同运维平台五部分内容。平台支撑天津当地万级路网及路侧设备、车载百万级设备的接入量、万级数据并发接入和存储,并实现针对个人、企业、政府服务的应用能力。
此外,作为国家科技部“科技冬奥”课题“大容量、低时延5G冬奥业务示范”的课题承担单位,腾讯车路协同系统在冬奥组委会所在地北京首钢园区建设了车路协同示范系统,在该半封闭示范中,当前平台的目标定位精度小于1米,端到端延迟小于250ms,场景识别准确率超过90%,预警类消息的准确率也超过90%。该示范项目获得了2020年工信部主办的“绽放杯”5G应用大赛联通专题赛交通组第一名和北京市通信行业协会5G应用优秀案例奖。
腾讯车路协同平台在国家汽车质量监督检验中心(襄阳)对接腾讯自动驾驶仿真平台,将真实世界的V2X消息转换处理后输入至自动驾驶/平行世界仿真器,大大提升自动驾驶仿真测试效率。
腾讯车路协同网络开放平台的社会效益和经济效益
在安全与效率收益方面,通过腾讯车路协同技术可以提升车辆和道路基础设施对交通环境的感知协同能力,提升车辆决策控制的容错能力,保障本车和整体交通的安全和效率。预计采用车路协同技术,可以将驾驶安全性提升80%,并进一步提高交通效率30%。
在经济效益方面,基于腾讯车路协同开放平台,充分利用现有的基础设施和采取低成本计算平台,减少道路智慧化建设的投入约60%;此外,腾讯车路协同平台把更多的低成本传感器和低成本计算平台放在路侧和云端,借由路侧提供的超视觉感知信息,大大降低自动驾驶车辆配置需求;对于支持ADAS的有人驾驶车辆,通过腾讯车路协同平台,实现低成本ADAS+功能,降低车辆的升级演进成本。
参考文献
- ↑ 互联网到底是什么?这几点信息要了解清楚 ,搜狐,2021-03-19
- ↑ 关于“车联网”的最强科普!,搜狐,2018-12-12