0 摘要
车路协同是当前智能交通领域的研究热点和发展趋势，是新⼀轮科学技术及产业发展的重要竞争领域，对提升交通安全、缓解交通拥堵、促进节能减排、拉动上下游产业有重要意义[1]。车路协同的构成涵盖“产、学、研、⽤”，涉及“⼈、车、路、中⼼、环境、服务”及新技术，由学术研究、产业研发、标准制定、应⽤主管等机构共同参与并推动发展。
本报告梳理了国内外车路协同领域发展政策，总结了车路协同关键技术、产业链发展及应⽤⽰范成效，进⽽选取学术研究和产业研发视⾓，采⽤⽂献计量法，采集2011-2020年Web of Science核⼼合集下SCI期刊论⽂、中⽂核⼼期刊论⽂[ 本报告中的中⽂核⼼期刊包含北京⼤学中⽂核⼼期刊⽬录、中国科学引⽂数据库和中⽂社会科学引⽂索引。]以及Derwent Innovation专利⽂献，利⽤Cite Space、VOSviewer、Derwent Data Analyzer等软件，通过对⽂献的数值统计和图谱计算，分析车路协同领域研究与研发的产出分布、国家（地区）分布、机构/专利权⼈分布、学者分布、技术热点分布等发展现状，揭⽰车路协同领域的产出规模、顶尖研究团队/学者及合作、重要专利权⼈及布局、技术主题/热点等当前发展态势。
通过对车路协同推进政策、研究特征和热点、专利布局、产业发展等的分析，认为因素推动车路协同技术快速发展，车路协同研究处于发展初期，国际、国内研究主题和热点基本吻合，多车路协同领域技术
研发主要集中于产业链的中上游，技术研发主体主要包括信息与通信企业、汽车及零部件⽣产商和计算机及软件制造商，美国、中国等市场受到普遍关注，车路协同是适合中国国情的⾃动驾驶技术发展路径。
1 国内外车路协同发展政策
智能驾驶、车路协同等技术是当前ITS领域的研究热点和发展趋势，是新⼀轮科学技术及产业发展的重要竞争领域。车路协同系统采⽤先进的车联⽹、物联⽹等技术，实现车车、车路动态实时信息交互，并在全时空交通信息采集与融合的基础上，开展车辆主动安全控制和道路协同管理，从⽽形成的安全、⾼效的智能交通系统[2]。车路协同是智能交通系统的重要构成部分，是世界各国极⼒投注资源推动的重点之⼀，在美国、欧盟、⽇本和韩国等众多先进国家尤其受到重视。
1.1 中国政策
近年来，中国⾼度重视⾃动驾驶、智能⽹联汽车的发展，将其视为汽车产业升级的必备条件。2015年以来，由国务院协调，国家发改委、交通运输部、⼯业和信息化部密集出台了⼀系列推动车路协同和智慧交通发展的政策⽂件，在技术创新、标准规范、⽰范应⽤、产业培育、应⽤推⼴等各个环节，开展有⽬的、有计划的产学研⽤联动，为车路协同技术发展和服务创新提供必要的环境条件。北京、上海、⼴州、重庆等地区也出台了推进车路协同在地⽅落地的⼀系列政策措施。表中所⽰为中国出台的
国家和⾏业层⾯推进车路协同发展的主要政策⽂件。
中国车路协同领域主要政策
1.2 美国政策
美国对⾃动驾驶汽车领域的政策引导和⽀持始终⾛在世界前列。从2010年起，美国将⾃动驾驶汽车产业的发展逐步提升⾄国家战略，在联邦政府层⾯出台了四项⽀持⾃动驾驶技术发展的战略性⽂件，并推动各州和地⽅政府积极开展⾃动驾驶⽴法，以尽快实现⾃动驾驶汽车路测和商业化应⽤。
2003年，美国交通部发布了VII车路协同系统项⽬，2009 年更名为IntelliDrive并纳⼊了原独⽴进⾏的CICAS协同式交叉路⼝碰撞防⽌系统和Safe Trip-21两个项⽬，2011年再次更名为智能互联汽车研究（CVR）。2010年，美国交通部发布了《智能交通战略研究计划2010-2014》，对美国车联⽹技术的发展⽬标、实现途径以及智能交通系统建设等问题进⾏了详细规划部署。2013年，美国⾼速公路交通安全管理局发布的“对⾃动驾驶车辆管制政策的初步意见”中，表明⽀持⾃动驾驶技术发展和推⼴。2015年美国交通运输部与美国智能交通系统（ITS）共同发布了《智能交通系统战略规划 2015-2019》，明确了未来5年在智能交通领域的发展⽅向。2015年，美国交通部部署车联⽹发展试点项⽬（Connected Vehicle Pilot Deployment Program），投⼊4500万美元计划在纽约、怀俄明和坦帕市展开试点⼯作，⽀持车联⽹技术发展。2016年9⽉，美国交通部发布了全球⾸个⾃动驾驶汽车政策⽂件——《联邦⾃动驾驶汽车政策：加快道路交通安全的全新变⾰》，从⾃动驾驶汽车性能指南、州政策模式、现⾏国家公路交通安全管理局监管⼯具和现代监管⼯具四个⽅⾯，建⽴了⾮强制性的⾃动驾驶汽车安全评价体系，明确了联邦政府和各州政府在⾃动驾驶汽车监管上的具体职责，指导各州政府按
照统⼀模式制定政策法律，为⾼度⾃动驾驶的安全设计、开发、测试和应⽤等监管⼯作提供了⼀个具备指导意义的前期规章制度框架。2016 年12⽉，美国交通部正式发布《联邦机动车安全标准——第 150 号》（FMVSS No.150），推动 DSRC 强制安装⽴法，计划将在 2023 年强制所有轻型车辆配备车⽤ DSRC 技术。2017年9⽉，美国交通部发布《⾃动驾驶系统2.0：安全愿景》，取代了之前的指南，主要内容为“⾃愿性⾃动驾驶系统指南”和“对美国各州政府的技术性⽀持（最佳监管实践）”，⾯向SAE 3级到5级⾃动驾驶系统，澄清监管流程，明确企业能够⽴即开始⾃动驾驶系统的测试与部署，剔除了安全⾃我评估中的不必要元素，明确联邦政府和州政府将在未来⾃动驾驶系统发展中各⾃扮演的⾓⾊，⿎励⾃动驾驶汽车技术的安全开发、测试与部署，建设⽰范区、开放道路测试，为⾃动驾驶技术的研发测试进⼀步扫除法律障碍。2018年发布《准备迎接未来交通：⾃动驾驶汽车 3.0》，阐明了联邦政府对⾃动驾驶汽车未来决策、法规和策略进⾏评估的基本原则，⿎励建⽴全国统⼀的监管框架和运营环境。该指南拓展了⾃动驾驶范围，将公路运输和道路等交通系统纳⼊其中。推动⾃动驾驶技术与地⾯交通系统多种运输模式的安全融合。美国加州放开道路测试，允许开展试点项⽬逐步推进⾃动驾驶的商业化进程。2018 年9⽉，美国联邦通信委员会（FCC)发布《促进美国在5G 技术计划中的优势》战略性⽂件，强调促进可⽤于⽀持V2V、V2X数据交换的⾼速通信技术研发是政府当前的⾸要任务。2020年1⽉，美国联邦运输部发布了《确保美国在⾃动驾驶汽车技术⽅⾯的领导地位：⾃动驾驶汽车4.0》，提出优先考虑安全和保障、推动创新和确保⼀致的监管⽅法，以及涵盖⽤户、市场以及政府三个⽅⾯的⼗⼤技术原则。同时，明确了联邦政府在⾃动驾驶汽车领域的主导地位。
1.3 ⽇本政策
近年来，⽇本为增强汽车产业竞争⼒、缓解交通拥堵、减少交通事故、应对⽼龄化⼈⼝交通出⾏困难等问题，积极部署⾃动驾驶汽车技术，在国家层⾯出台了⼀系列政策法规⽂件，推动⾃动驾驶汽车产业的发展。近年来，⽇本为增强汽车产业竞争⼒、缓解交通拥堵、减少交通事故、应对⽼龄化⼈⼝交通出⾏困难等问题，积极部署⾃动驾驶汽车技术，在国家层⾯出台了⼀系列政策法规⽂件，推动⾃动驾驶汽车产业的发展。2013年，⽇本内阁发布⽇本复兴计划《世界领先IT国家创造宣⾔》，其中智能⽹联汽车成为核⼼之⼀。据此，内阁指定国家级科技创新项⽬《SIP战略性创新创造项⽬计划》，将⾃动驾驶系统研发上升为国家战略⾼度。指定《ITS2014-2030技术发展路线图》，计划在2020年建成世界最安全道路，在2030年建成世界最安全和最畅通道路。2014年，⽇本内阁指定《SIP（战略性创新创造项⽬）⾃动驾驶系统研究开发计划》，指定四个⽅向共计32个研究课题，推进基础技术以及协同是系统相关领域的开发与实⽤化。2015年，⽇本经济产业省与国⼟交通省建⽴⾃动驾驶研究⼯作组，车辆⼚商、学者、利益相关机构等⾃动驾驶领域各界⼈⼠参加。通过定期开展研讨会，制定⽇本⾃动驾驶技术路线图，讨论⾃动驾驶测试与验证⽅式，并推动相关国际标准的协调⼯作。2016年上半年，⽇本经济贸易产业省成⽴了⼀个研究⼩组，决定联⼿车企在地图、通讯、⼈类⼯程学及其他领域展开合作，以实现到2020年在公共道路上测试⾃动驾驶汽车。2016年5⽉，⽇本警察厅发布《关于⾃动驾驶系统的公共道路测试指南》，旨在通过规定在⽇本国内的公共道路中实施运⽤⾃动驾驶系统来驾驶
汽车的实证测试时，从保证交通安全和顺畅的⾓度来看所需要注意的事项，达到为实施合理和安全的公共道路实证测试做出贡献的⽬的。2017年6⽉，⽇本警察厅发布《远程⾃动驾驶系统道路测试许可处理基准》，将远程监控定位为远程存在、承担道路交通法规规定责任的驾驶⼈，允许⾃动驾驶车辆在驾驶位⽆⼈的状态下进⾏上路测试。2018年，⽇本内阁发布《2017官民ITS构想及路线图》，⾃动驾驶推进时间表时，2020年左右在⾼速公路上实现⾃动驾驶3级，2级以上卡车编队⾛⾏，以及特定区域内⽤于配送服务的⾃动驾驶4级。2018年3⽉，⽇本政府出台《⾃动驾驶相关制度整备⼤纲》明确⾃动驾驶汽车的责任划分，原则上由车辆所有者承担赔偿责任，将⾃动驾驶汽车与普通汽车同样对待；在外部⿊客⼊侵汽车系统导致事故的损害由政府赔偿。2018年9⽉，⽇本国⼟交通省汽车局出台《⾃动驾驶汽车安全技术指南》，明确规定了L3、L4级⾃动驾驶汽车所必须满⾜的10⼤安全条件。2019年3⽉颁布《道路交通法》修正案，2019年5⽉颁布《道路运输车辆法》修正案。2019年9⽉发布《⾃动驾驶的公共道路测试使⽤许可标准》（《关于⾃动驾驶系统的公共道路测试指南》的修订版本），通过五个⽅⾯的修订措施推动⾃动驾驶技术的商业化普及，⽬标是2020年左右实现⾼速公路上的L3级⾃动驾驶，2020年底前实现特定区域的⽆⼈驾驶移动服务，2020年底前使得⾃动刹车在新乘⽤车上的搭载率达到90%以上。2020年，⽇本政府继续在内阁牵头启动的SIP（战略性创新创造⽅案）项⽬⽬标下，有计划地稳步推进⾃动驾驶技术的发展和各项为⾃动驾驶汽车商⽤化和实⽤化所做的实证试验。
1.4 欧盟政策
⾃ 2014年以来，欧盟通过制定相关战略和技术路线图等⽅式，引领、 ⽀持⾃动驾驶发展。2006-2010年欧盟资助欧洲道路交通通信信息技术实施协调组织（European Road Transport Telematics Implementation Coordination Organization）牵头开展协同式智能交通系统（Cooperative Intelligent Transport Systems, C-ITS）项⽬，预算为4100万欧元，在6个国家的试验场落地实施，开发、⽰范和评估CVIS系统在城市和城市间环境的货运和车队和公共运输管理⽅⾯的应⽤，其主要成果是开发和检验了能够实现车和路侧单元⼀体化的硬件和软件原型。2011年欧盟委员会在《欧盟⼀体化交通⽩⽪书》中提出重点发展车辆智能安全、信息化及交通安全管理。2013年欧盟推出的“地平线2020计划”中，提出推动合作式智能交通、汽车⾃动化、⽹联化及产业应⽤。2014年11⽉，欧盟委员会创建了C-ITS平台，依托该平台，国家机构、C-ITS利益攸关⽅和欧盟委员会可以共同部署规划C-ITS在欧盟的发展，为制定C-ITS路线图和战略提供政策建议，并为⼀些关键的交叉领域问题提供可能的解决⽅案。研究协作式⽹联和⾃动化出⾏相关问题，接受资助开展试点项⽬。2016年4⽉，欧盟28个成员国共同签署了《阿姆斯特丹宣⾔》，这份宣⾔声明了欧盟将如何部署、发展⾃动驾驶技术并制定相应的实施措施，成为推动汽车制造商、国家政府和欧盟机构之间合作的重要基础。2016年12⽉，欧盟发布了《欧洲C-ITS战略》，其⽬标是促进整个欧洲范围内投资和监管框架的融合，到2019年，利⽤多项通信技术，实现车辆之间和车辆与道路基础设施之间的“对话”，进⽽开展C-ITS的⼤规模商业化部署，以提升道路安全、交通效率和驾驶舒适度，帮助驾驶员做出正确的决策。2018年欧盟公布⾃动驾驶推进时间表，各国⼤⼒推动道路测试；欧盟运输总司出台 Delegated Act 法案征求意见稿，意图在欧洲
推进合作式智能交通运输系统的部署。2019年3⽉，欧盟更新发布了《智能⽹联汽车路线图》（Connected Automated Driving Roadmap），增加了⽹联式⾃动驾驶的内容，强调基于数字化基础设施⽀撑的⽹联式协同⾃动驾驶（Infrastructure Support levels for Automated Driving，ISAD）。2019年，欧盟委员会发布了《协同、⽹联和⾃动化交通STRIA路线图》（STRIA Roadmap on Connected and Automated Transport-Road, Rail and Waterborne），按照欧盟⾃动驾驶的愿景和⽬标，对照欧盟发展⾃动驾驶技术⾯临的挑战，制定公路、铁路、⽔路三种运输⽅式的⾃动驾驶研发路线图。
2 车路协同关键技术及产业链
浙江汽车网2.1 车路协同关键技术
中国公路学会⾃动驾驶⼯作委员在《车路协同⾃动驾驶发展报告（1.0版）》中指出车路协同⾃动驾驶关键技术包括：环境感知技术、融合与预测技术、智能决策技术、控制执⾏技术、I2X和V2X通讯技术、⽹络安全技术、协同优化技术、交通系统集成优化技术。
东南⼤学-威斯康星⼤学智能⽹联交通联合研究院院长、中国公路学会⾃动驾驶⼯作委员会主任委员冉斌认为，未来车路协同⾃动驾驶的关键技术或将朝着融合北⽃卫星和路侧设施的⾼精度⾼可靠定位、以视觉识别和激光雷达为核⼼的感知技术、基于云技术的智能⽹联交通分布式云平台、融合⽹联化智
能技术的⾃动驾驶技术，以及车路⼀体化⾃动驾驶的交通系统优化技术等⽅向融合发展[3]。
国家863计划现代交通技术领域专家组副组长、北京航空航天⼤学教授王云鹏曾提出，车路协同关键技术分4⼤类，即智能车载系统关键技术、智能路侧系统关键技术、车车/车路通信技术、车车/车路控制技术。智能车载系统关键技术包括车辆精准定位和⾼可靠通信技术、车辆⾏驶状态及环境感知技术、车载⼀体化系统集成技术；智能路侧系统关键技术包括多通道交通状态信息辨识与采集（多通道交通流量检测、道路异物侵⼊信息采集、路⾯湿滑状态信息采集、密集⼈信息采集、交叉⼝⾏⼈信息采集、突发事件快速识别与定位）；车车/车路通信技术包括⾼速移动状态下的多信道、⾼可信、⾼可靠的车路/车车信息交互与融合（车辆动态分簇融合技术、路侧通信设备的位置优化技术、兼容何种⽆线⽹络协议的多模式连接技术、⾼速车辆环境下稳定⾼效的切换及路由技术、密集车辆场景下公平⾼效的多信道接⼊控制技术、稀疏车辆场景下可信可靠的信息融合技术）和通信模式（⽆线⼴域⽹、⽆线局域⽹、专⽤短程通信、⾃组织⽹路、传感器⽹络、蜂窝-3G）；车车/车路控制技术包括基于车路协同信息的交叉⼝智能控制技术、基于车路协同的集诱导技术、交通控制与交通诱导协调优化技术、动态协同专⽤车道技术、精准停车控制技术、智能车速预警与控制、弯道侧滑/侧翻事故预警、⽆分隔带弯道安全会车、车间距离预警与控制、临时性障碍预警等。
在华为《车路⼀体化智能⽹联体系》报告中，车路协同关键技术包括：车⽤⽆线通信技术、⾼精度定位技术、⾼精度地图⽣成与更新技术、车路协同的⾃动驾驶技术、安全隐私技术、⼈车交互技术、交
通状况全⾯感知技术、交通信号优化技术[4]。
《中国车路协同⾏业现状深度调研与发展趋势报告（2020-2026年）》提出，车路协同关键技术包括⽆线收发设备（路侧设备、车载设备）、⽹络及定位技术⽀持。路侧设备中的监控摄像头、交通信号机、GPS、RSU处理，车载设备中的车辆定位装置、车辆状态装置、 移动终端设备，⽹络及定位技术⽀持中的互联⽹、⾼精度定位[5]。
《2020年中国车路协同⾏业分析报告-市场运营态势与发展前景研究》提出，车路协同的关键技术包括：数据交互、⾼精度定位、多功能车载集成终端、⾼集成度智能路侧系统、多传感器（异构多元信息）融合技术[6]。
《2020-2025年中国车路协同⾏业发展现状与趋势预测研究报告》中将车路协同的关键技术分为智能车载系统关键技术和智能路侧系统关键技术。车载系统关键技术包括车辆精准定位与⾼可靠通信技术、车辆⾏驶安全状态及环境感知技术、车载⼀体化系统集成技术；路侧系统关键技术包括多通道交通状态信息辨识与采集、车车/车路通信技术、车车/车路控制技术[7]。
《车路云⼀体化融合控制系统⽩⽪书》[8]提出，云控系统作为⼀类新型信息物理系统，融合了多种学科、不同领域的前沿技术，其建设和发展需要攻克架构、感知、控制和通信等⽅⾯的众多关键技术，包括边缘云架构技术、动态资源调度技术、感知与时空定位技术、车辆与交通控制技术以及云⽹⼀体
化技术等。
2.2 车路协同产业链
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