党的二十大报告中关于高质量发展、中国式现代化、绿色发展、创新驱动发展等一系列的阐述都与汽车产业息息相关。车联网十年发展，人与车、车与车、车与路实现了互联、融合。在这样的市场环境下，深入车联网产业的各个环节，解读现有的发展模式，探索未来的发展前景，对推动行业前进发展极其重要。
车联网与智慧城市融合体系架构
车联网产业经过多年的发展，目前已经形成了“车辆智能化升级”和“车联网新型基础设施建设”两条发展主线。在车辆智能化升级发展路线中，车辆新能源化、智能网联化促进汽车价值链变革，汽车生态建设朝着平面式汇聚型价值架构转化。在车联网新型基础设施建设发展路线中，我国明确“聪明的车”和“智慧的路”协同发展的技术路线，智能网联汽车产业生态延伸到路侧和云平台新基建产业。各地纷纷建立示范区、先导区，开展车联网新型基础设施建设，进行车路协同应用示范，推动高等级自动驾驶和车载信息娱乐服务等应用成熟，并逐步赋能出行服务和交通管理的智能化升级，进一步扩大车联网产业范围。传统汽车由人工操控的机械产品逐步向电子信息系统控制的智能产品转变是大势所趋。我国已将发展智能网联汽车上升到国家战略高度，全面推进智能网联汽车发展。车联网是实现智能汽车的必经之路，是5G最重要的应用场景，也是当前物联网行业最热门的行业之一。
在此背景下，车联网成为赋能智慧城市新型基础设施建设的重要一环。一方面，依托车联网，以智能网联汽车为下一代移动终端，可助力智慧城市打通数据壁垒。在智慧交通网中，汽车成为连接人与交通以及其他城市设施的新型智能终端。通过智能汽车广泛收集城市道路、交通、建筑的实时动态信息数据，促使智慧城市数据更丰富、更智慧。同时，车联网牵引部署智能基础设施建设，优先建设公交专用、出租专用、环卫、物流专用等使用频次最高、应用需求最迫切的城市交通重点场景，提高智慧城市基础设施利用率。另一方面，智慧城市也为车联网应用提供智能基础设施和应用场景。车联网需要城市道路提供动静态感知信息，形成准确可靠的超视距感知体系，提升智能网联汽车感知精度，从而实现高等级自动驾驶。通过在城市道路路口和两侧布设毫米波雷达、智能摄像头、激光雷达等智能感知设备，对城市交通的静态和动态信息进行精确探测、感知和采集，细化车端和路端感知能力分工，补足单车智能感知盲点，提高智能网联汽车行驶效率和安全性。同时，智慧城市也为车联网提供了可落地、可试验、可展示的平台，通过在条件相对成熟的区域开展封闭测试、示范应用和商业化运营，逐步探索出车联网规模化落地的路径。
在智慧城市视角下，车联网对多个城市业务类型进行增强，打造融合的新兴业务类型，赋能智慧城市系统，如图1所示。例如，在城市交通信号智能控制系统的基础上，增强了数据开放的管理交互平台与车联网（C-V2X）直连通信，在数字化的交通标志标线、车辆超速预警、典型违法预警系统等基础上增强了多维信息融合与信息实时播发等功能。
图1 车联网与智慧城市融合体系架构
车联网与智慧城市的产业融合发展
当前，全球数字经济快速发展，新一代信息通信技术与各行各业融合渗透，车联网、工业互联网、物联网等新型产业生态不断壮大，有力推动了汽车、交通等传统产业的数字化、网络化、智能化发展，也逐步衍生出智慧出行、交通数字化治理等数字经济发展的新产业集聚，越来越受到全球主要国家和地区政府的高度重视。
车联网应用场景和服务能力也将不断演进提升。网联自动驾驶出租车、远程遥控驾驶等应用场景不断涌现。车联网有助于提升自动驾驶的感知能力，解决单车感知能力容易受到遮挡、恶劣天气等环境条件影响，协助解决自动驾驶算力和功耗之间的矛盾，并提升自动驾驶的决策“博弈”效率与执行能力。谷歌 Waymo、百度 Apollo等自动驾驶出租车已逐步实现商业化运营，部分支持通过车联网与红绿灯等路侧基础设施实现信息交互，并支持通过远程遥控驾驶实现“无人化”。
城市智慧交通是智慧城市的重要组成部分。传统的城市基建重点在城市快速路、城市立交桥、城市道路拓宽与维护等，而城市越来越拥挤、车辆越来越多，单独依靠钢筋、水泥硬件的增量已不能满足城市交通需要精细化运转的需求，目前所有的车辆基本都是独立的个体，无法协同是智慧交通无法开展的阻因，因此车联网的建设是城市的新基建的重要内容。
网联通信领域进展
车联网将无线通信网络和有线回传网络进行有机结合，完成人、车、路、云之间的多元信息传递，赋能智慧城市中交通系统各要素互联互通。其中，无线通信网络包含了服务于车与车、车与路的车联网直连通信网络（LTE-V2X），以及服务于车与云、人与云，以及部分路与云的5G蜂窝通信网络。车联网无线通信的发展有效助力互联互通，将汽车这一影响城市交通运转效率的要素与智能交通路侧设施互联，提升交通信息发布与协同引导的效率，同时使得将汽车所产生的大量运转数据和传感数据高速传输至城市智慧交通平台成为可能。此外，有线通信网络主要指路侧系统内部以及部分路与云的回传网络，可实现路侧系统与多级平台之间的信息交互，此部分可以有效复用智慧城市中智慧安防等系统部署的回传网络，提升智慧城市基础设施的应用效率。
由于智能化的发展，汽车在城市中的角色也从城市顽疾的制造者转变为城市解决方案的提供者。《智能网联汽车创新发展战略》指出，智能网联汽车有利于减少事故损害、提高交通效率、促进节能减排。有研究指出，到2020年，实施智慧交通可以降低恶性交通事故30%、降低温室气体排放15%，节约平均通勤时间15%-20%。另一方面，智能网联汽车可提升道路设施的使用效率，部分自动驾驶车队可将高速路的通行能力提高10-25%，一支完全自动驾驶的汽车车队可将高速路的通行能力提高至原来的5倍，从而更好地解决城市交通拥堵的问题，有助于缓解大城市病，提升城市管理成效和改善市民生活质量。
车联网服务平台领域进展
车联网多层级平台体系架构基本形成共识，核心业务逐步明晰。车联网多层级平台在部署层级上可分为“边缘”“区域”“中心”三个维度。其中，边缘平台构筑在边缘机房，提供小区级微观交通服务。区域移动边缘计算（MEC）平台部署在边缘MEC平台之上，可与一个或多个边缘MEC平台联动，提供大区级宏观交通服务，实现更上层、更全局的用户管理、数据汇聚和业务调度。中心平台构筑在区域MEC平台之上，作为业务应用顶层，提供广域级宏观交通服务。在服务属性上可按照“业务面”与“管理面”进行分解。其中，在业务面上，各层级平台联合承载车联网综合数据底座、车路协同事件与消息服务等业务类功能，支撑车路协同辅助/自动驾驶应用、公共交通出行、交通管理管制等服务。在管理面上，各层级平台协同负责路侧基础设施运维管理、车联网用户管理、平台安全管理等管理类功能，为产业可持续化运营提供基础支撑。平台的业务面与管理面联动配合，支撑实现车路协同场景。
智能网联汽车发展可有效解决传统汽车给城市带来的交通拥堵、安全事故、环境污染、停车难等问题，让汽车更好地融入城市，更好地服务人们出行与美好生活需要。智能网联汽车发展极大促进了城市数字化转型，促进了城市智能基础设施互联互通，促进了城市数据融合贯通，助力实现城市可持续发展。
基于智慧城市的车联网应用场景与运营模式
应用场景发展现状
基于智慧城市与车联网的融合体系，车联网应用不断创新发展。一是信息服务类应用基本普及，且在网联技术赋能下实现创新发展。定位导航、车载娱乐等应用已较为成熟。同时，随着LTE-V2X技术推广，交通信号灯信息下发等应用逐步验证。此外，基于5G的车载软件OTA升级等应用也不断涌现。二是智能驾驶类应用加速渗透，并与网联系统逐步耦合。我国先进驾驶辅助系统（ADAS）新车前装率日益提升，2021年1—8月国内新车累计渗透率接近10%。同时，我国自动驾驶测试里程数也不断攀升，以北京市为例，自动驾驶车辆道路测试安全行驶总里程突破300万公里（截至2021年5月）。三是智慧交通类应用不断深化，并且逐步衍生出新型场景。面向管理部门的交通治理、面向行业企业的运输效率优化等应用不断深化，并且在网联技术支撑下催生出新型场景。例如，常熟示范区对公交车及其沿途道路基础设施进行智能化和网联化改造，创新设置车载交通诱导屏、车尾灯态情报板，实现弱势交通参与者（主要是行人和非机动车）闯入提示和车尾信息发布等多种功能，提高了公交运营安全和效率。
场景功能视角
在城市复杂的路网、多元的交通对象、庞大的出行需求背景下，交通效率提升、交通安全保障、新型交通服务是车联网在城市场景应用中的主要价值目标。而针对交通运行数据的挖掘运用亦成为当下热门方向之一。面向政府部门，车联网应用目标主要包括优化城市交通效率、改善交通安全和提升交通管理精度等方面。面向城市交通服务企业，车联网主要服务于公交系统运行效率提升、运行安全性保障和交通运输资源灵活配置。面向个人用户，车联网聚焦于司机、乘客的出行体验和驾驶安全提升需求。智慧城市场景下的车联网应用功能视图如图2所示。
图2 智慧城市场景下的车联网应用功能视图
在智慧城市场景下，车联网可以为各方使用主体提供多种形态的服务模式，满足多种需求。对于交通主管部门，车联网系统通过信号灯配时优化、绿波通行等场景应用，有效提高城市交通效率；通过超速预警、闯红灯预警、盲区预警等场景应用，提升交通安全；通过事故识别、异常行为上报、特殊车辆优先通行等场景应用，提升交通管理精度。对于交通规划部门，车联网系统汇聚的道路运行数据、车辆轨迹数据等数据资源，能为城市交通规划决策提供大数据支撑，进而科学地开展道路改扩建、车道管理、新建道路规划。对于城市公交企业，车联网系统通过信号灯配时策略建议，实现公交优先，提升公交车的运行效率；通过共享感知、盲区预警等场景应用提升公交车运行安全性；通过平台优化，精准调度公交车辆，动态优化调整发车频率甚至运行路线，实现交通运输资源的灵活配置，打造精准公交、定制公交。对于个人用户，车联网系统通过信号灯信息下发、路径建议等场景应用，支撑绿波通行、自适应巡航控制等功能；通过感知信息共享、盲区预警等场景应用，支撑碰撞警告、自动紧急制动等功能；通过高精度定位、高精地图下发等场景应用，支撑自动驾驶等功能；通过近场支付等场景应用，支撑停车无感支付等功能。
场景运营价值链条
在商业模式方面，城市场景下的车联网生态包括供应端、运营端和用户端，价值链条顺次展开。其中，供应端方面，企业围绕城市车联网系统建设，提供路侧设施、云控平台、高精定位、高清地图、车载终端等设备和服务，获取商业回报。运营端方面，城市车联网基础设施运营主体为各类用户提供多形态服务，获取服务回报；停车场等关联主体通过平台引流获取停车收益。用户端方面，主机厂通过车联网功能获取车辆溢价；公交企业通过提升公交运行效率提升服务水平。智慧城市场景下的车联网价值链条如图3所示。
图3 智慧城市场景下的车联网价值链条
车联网与智慧城市融合发展展望
当前，国家政策积极鼓励车联网与智慧城市协同创新、融合发展，住房和城乡建设部、工业和信息化部联合确定北京、上海、广州、武汉等16个城市为智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点城市，促进智能网联汽车产业发展与智慧城市建设高度协同，探索汽车产业转型和城市建设转型的新路径。在相关政策加持下，车联网与智慧城市的协同正处于基础设施建设与应用推广齐头并进的重要窗口期，应用体系逐渐成为带动产业技术体系、产品功能、服务模式发展的重要牵引。各方从商业视角出发，逐步探寻其中的规模化商用路径，尤其是在平台、数据、公共服务等维度重点挖掘，努力推动车联网逐步走向商业闭环，更好地赋能智慧城市发展，服务市民智慧出行。
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