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自駕車 V2X 通訊——車輛如何與基礎設施、彼此及行人溝通

V2X 讓自駕車能與號誌、其他車輛及行人共享資料，透過預測性無線通訊將感知範圍延伸至感測器視野之外。

實體 AI 基準系列第 58 篇——無線感知層

自駕車上的每一顆攝影機、LIDAR 與雷達，都共享同一個根本限制：物理定律。感測器只能感知在範圍內且視線可及的事物。一輛以時速 70 公里行駛的自駕車，無法看見一個路口外剛闖紅燈的貨車——直到為時已晚。V2X（Vehicle-to-Everything，車聯萬物）是專為解決這個問題而設計的無線通訊層。V2X 配備的車輛不必等待感測器偵測危險，而是直接從危險來源本身——或已知道危險存在的基礎設施——接收廣播。

本文梳理 V2X 所能實現的功能、兩大競爭無線標準的差異，以及 Tesla 與 Waymo 在基礎設施連網上截然不同的路線。

第一節——V2X 能做到感測器無法做到的事

車載感測器（攝影機、LIDAR、雷達）只能感測視線範圍內的事物。V2X 讓環境本身成為資料來源，將感知範圍延伸至感測器視野之外。

V2X 應用場景	所能實現的功能	感測器替代方案
V2I：車輛對基礎設施	號誌廣播下一個相位時序——自駕車可優化速度以趕上綠燈，無需猜測號誌狀態	攝影機讀取號誌顏色（被動反應，非預測）
V2V：車輛對車輛	前方車輛廣播緊急煞車事件——後方車輛在看到煞車燈前即預先減速	攝影機/雷達偵測煞車燈（被動反應）
V2P：車輛對行人	行人的智慧型手機廣播其位置——自駕車在視線接觸前即獲知轉角處有行人	LIDAR/攝影機（僅限視線範圍）
V2N：車輛對網路	即時危險警報（前方事故、路面碎片、黑冰）從雲端推送至區域內所有車輛	無感測器等效方案；仰賴定期地圖更新
緊急車輛 V2X	救護車廣播接近路線——自駕車在聽到警報聲前即預先清出路徑	聲音偵測（被動反應）

關鍵優勢在於時間性：V2X 是預測性的（預先知道將要發生什麼），而感測器是被動反應性的（對看到的事物做出反應）。在高速公路速度下，200 毫秒的提前預警約等於額外 4 公尺的制動距離——舒適減速與緊急煞車之間的差距。

V2X 通訊模式進一步分為兩類：

PC5 側鏈（直接模式）： 車輛間及車輛與基礎設施間直接通訊，無需網路基礎設施，在 5.9 GHz 頻段以低延遲運作，適用於隧道、鄉村道路及無行動網路覆蓋的地點。
Uu 模式（網路輔助）： 通訊透過基地台路由，可延伸距離並連接雲端服務（V2N），需要網路覆蓋。

兩種模式互補：PC5 處理安全關鍵的低延遲場景；Uu 處理地圖更新、交通管理與車隊協調。

第二節——兩大標準：C-V2X 對決 DSRC

V2X 產業在兩大競爭無線標準之間僵持了十年。此競爭的結果，對哪些城市和車輛能夠實現 V2X 相容性具有重大影響。

	DSRC（專用短程通訊）	C-V2X（蜂巢式 V2X，又稱 5G-NR V2X）
標準制定機構	IEEE 802.11p（基於 WiFi），又稱 WAVE	3GPP LTE/5G 標準；由 Qualcomm 主推
頻率	5.9 GHz 頻段	5.9 GHz 頻段（相同頻譜，不同實體層）
通訊距離	直接通訊約 300–1,000 公尺，無需行動網路	直接通訊約 300–1,000 公尺（PC5 側鏈）；透過網路可延伸（Uu 模式）
延遲	極低（約 2 毫秒）——直接無線電	低（直接約 5–10 毫秒）；透過網路則較高
所需基礎設施	路口的路側單元（RSU）	RSU 或基地台；直接模式不需網路
美國採用趨勢	既有部署；FCC 頻譜重新分配（2020 年）基本上終止了美國新的 DSRC 投資	逐漸獲得主導地位；USDOT 傾向 C-V2X；Ford、VW、BMW、Qualcomm 支持
歐盟現況	ITS-G5（DSRC 相容）廣泛部署；正轉向混合方案	C-V2X PC5 在歐盟新法規下與 ITS-G5 並行出現
中國現況	極少	政府強制在主要高速公路部署 C-V2X RSU；BYD、蔚來、上汽等國內品牌出貨含 C-V2X 硬體的車輛
DSRC 主要論點	十年安全測試；已驗證的互操作性	—
C-V2X 主要論點	蜂巢演進路徑（4G 至 5G）；可透過軟體升級；部分測試中距離更遠	—

美國的決定性事件是 FCC 於 2020 年 11 月發布的命令，將 5.9 GHz 頻段上方 30 MHz——DSRC 最依賴的部分——重新分配給非授權 WiFi 使用，下方 30 MHz 保留給 C-V2X。這實際上終止了美國 DSRC 的投資前景，並為 C-V2X 成為北美主流標準清除了監管障礙。

第三節——Tesla 的連網策略

截至 2026 年中，Tesla 尚未公開承諾部署 V2X 硬體（估計）。Tesla 目前的連網模式反映了其核心哲學：自動駕駛應該僅憑車載感測器和神經網路即可實現，而不依賴路側基礎設施。

元件	詳情
車載行動網路	每輛車配備 LTE/5G 數據機，用於 OTA 軟體更新、遙測上傳、導航資料與遠端監控
無 V2V/V2I 直連	FSD 不使用車對車或車對基礎設施的直接無線通訊來做即時駕駛決策（估計）
雲端交通資料	路線級交通資料透過雲端整合（導航資料供應商）傳遞；非即時 V2V 廣播
核心哲學	Tesla 視覺優先理念：若人類可以只憑眼睛和耳朵——不靠 V2X 無線電——駕駛，那麼足夠強大的神經網路也應能做到
未來 V2X 潛力	Tesla 車輛內建的行動網路硬體理論上可透過韌體更新支援 C-V2X（估計）；截至 2026 年中尚未為 V2X 啟用
Cybercab	Cybercab 的 V2X 能力尚未公開揭露；對於車隊協調和充電基礎設施通訊而言具有相關性（估計）

Tesla 哲學有其內在邏輯：V2X 需要 Tesla 無法控制的基礎設施投資，而建立依賴這些基礎設施的系統將產生部署限制。一輛在任何地方都能工作、不需路側設備的自駕車，在商業上比只在 V2X 配備路段才能發揮最佳性能的車輛更具彈性。

反方論點在於：V2X 能處理即使完美的感測器組合也無法應對的場景——一輛車從盲彎廣播緊急停車，是後方車輛的任何攝影機或 LIDAR 都無法獨立產生的資訊。

第四節——Waymo 的基礎設施連網

Waymo 的做法反映了不同的哲學：一家與城市合作的無人計程車營運商，既有動機也有機制來整合城市控制的基礎設施資料。

元件	詳情
車隊管理連網	持續行動網路連接，用於叫車派遣、遠端協助、地圖更新和遙測——連網是商業運營的關鍵
V2I 號誌時序（SPaT）	Waymo 已在鳳凰城和舊金山試行來自智慧號誌的訊號相位與時序（SPaT）資料——允許自駕車準確得知號誌時序，而非依賴攝影機估算（估計）
V2V	非主要訊號來源；Waymo 的感測器套件（LIDAR + 攝影機 + 雷達）提供直接偵測；V2V 可作為補充（估計）
遠端操作員連網	低延遲行動網路連接對遠端操作員至關重要；Waymo 使用專用行動網路連結進行遠端協助（估計）
基礎設施合作夥伴關係	Waymo 與城市交通機構合作取得號誌資料；整合深度因城市和號誌系統廠商而異
第 6 代連網	目的性建造的第 6 代車輛預計將有更緊密整合的連網架構（估計）

SPaT 整合值得特別關注。SPaT（訊號相位與時序）是 SAE J2735 標準化 BSM/MAP/SPaT 訊息集的一部分，同時適用於 DSRC 和 C-V2X 系統。接收城市交通管理系統 SPaT 資料的 Waymo 車輛，不只知道號誌是綠燈，還確切知道距離變黃燈還有幾秒鐘。這能實現更平滑的速度曲線、更舒適的乘客體驗，以及降低能耗——這些優勢在密集城市車隊中會持續累積。

第五節——基礎設施投資缺口

V2X 的完整安全潛能需要路側基礎設施：在路口的路側單元（RSU）廣播號誌時序、危險資料並接收車輛廣播。基礎設施缺口是 V2X 部署的主要制約因素。

地區	V2X 基礎設施現況
美國（聯邦）	USDOT 的 FHWA 推動 V2X 部署；2021 年兩黨基礎設施法包含 ITS 計畫（含 V2X 部署）的資金，整體 ITS 資金估計約 50 億美元，跨越 5 年
美國城市	坦帕（SunTrax）、底特律、哥倫布（智慧城市挑戰）有 RSU 部署；僅限特定走廊和測試區域
中國	全球最積極的 V2X 基礎設施部署；政府強制在主要國道部署 C-V2X RSU；BYD、蔚來、上汽等國內車廠出貨搭載 C-V2X 硬體的車輛
歐盟	ITS-G5（DSRC 相容）走廊部署；在新監管框架下轉向混合 C-V2X/ITS-G5
基礎設施缺口	即使在有 RSU 部署的城市，雞與蛋的問題仍然存在：車輛需要相容硬體後製造商才會大規模安裝；RSU 需要覆蓋足夠多的道路，每輛車的效益才能證明硬體成本合理

V2X 基礎設施部署的投資信號值得追蹤。在路口部署 C-V2X RSU 的城市，正在建立降低自駕車運營成本的資料層——減少號誌路口的邊緣案例失敗、更佳速度優化降低能耗，以及更早的危險偵測減少安全關鍵事件。如果 C-V2X 成為城市自駕車部署的基線預期，Waymo 的城市合作夥伴模式可能比純感測器方案更持久。反之，若 V2X 仍然碎片化且稀疏，Tesla 的基礎設施獨立架構則完全避免了部署依賴的問題。

資料來源：FCC 5.9 GHz 頻譜重新分配命令——fcc.gov（2020 年 11 月）；USDOT V2X 部署計畫——transportation.gov/av/v2x；Qualcomm C-V2X 技術概覽——qualcomm.com；Waymo 部落格及技術概覽——waymo.com/blog/。所有標記（估計）的數字均為依據公司公開資料、產業報導及分析師研究所得之估算，未經獨立核實，應視為方向性參考。本文不構成投資建議。