高級別智能駕駛業(yè)務(wù)系列：V2X車路協(xié)同系統(tǒng)

近年來，伴隨著智慧化港口的大潮流，經(jīng)緯恒潤L4高級別智能駕駛業(yè)務(wù)產(chǎn)品也陸續(xù)扎根港口自動駕駛多個項目中，幫助港口實(shí)現(xiàn)無人水平運(yùn)輸自動化，達(dá)到降本增效的效果，助力客戶實(shí)現(xiàn)智慧化綠色港口。在整個港口水平運(yùn)輸場景中，經(jīng)緯恒潤提供了端到端的車、路、網(wǎng)、云、圖全棧式自研解決方案，包含了車端自動駕駛、路側(cè)V2X車路協(xié)同、基于5G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程遙控駕駛、后臺云端調(diào)度、數(shù)字孿生、仿真系統(tǒng)、高精地圖等專業(yè)模塊，組成了一套完整的智慧港口解決方案。

V2X車路協(xié)同系統(tǒng)作為L4高級別智能駕駛業(yè)務(wù)自動駕駛系統(tǒng)的有力支撐，實(shí)現(xiàn)了對無人駕駛車輛運(yùn)行區(qū)域內(nèi)交通情況的實(shí)時感知以及V2X通信。一方面將感知對象的狀態(tài)參數(shù)（包括絕對位置、速度、航向角、尺寸、類型等）實(shí)時上報到后臺調(diào)度系統(tǒng)，另一方面基于C-V2X路側(cè)通信單元（RSU），可以通過PC5通信接口與車載通信單元（OBU）直接通信，將感知到的目標(biāo)結(jié)果發(fā)送到智能駕駛車輛，使車輛獲得局部實(shí)時交通狀況，以增強(qiáng)智能車輛的感知能力，從而減小交通事故發(fā)生概率。

▎系統(tǒng)介紹

V2X車路協(xié)同系統(tǒng)主要由5合1融合感知單元(FPU)、路側(cè)通信單元(RSU)和車載通信單元(OBU)三部分組成。

5合1融合感知單元(FPU)

針對傳統(tǒng)的傳感器分散部署方案需要定期相互校準(zhǔn)以及傳感器環(huán)境適應(yīng)性、功能安全和使用壽命滿足不了港口環(huán)境要求等問題，經(jīng)緯恒潤研發(fā)了5合1路側(cè)融合感知單元（FPU），將車規(guī)級量產(chǎn)的激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭以及HPC高性能計算單元布置于同一設(shè)備內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了各傳感器的同視軸一體化安裝，并可對光學(xué)器件表面進(jìn)行高壓氣流自動清潔，大大減少了設(shè)備初次安裝部署、定期清潔和標(biāo)定的維護(hù)時間，保障了感知功能長期可靠運(yùn)行，提升了港口運(yùn)維效率。同時，5合1路側(cè)融合感知單元（FPU）具備設(shè)備自檢功能，當(dāng)系統(tǒng)中的零部件（包括傳感器、計算單元等）出現(xiàn)問題時，能夠自動檢測故障原因，并向后臺進(jìn)行故障上報。

路側(cè)通信單元(RSU)

經(jīng)緯恒潤自主研發(fā)的車規(guī)級路側(cè)通信單元（RSU）采用高增益天線，覆蓋范圍可達(dá) 300m，通過短距離直連通信PC5接口，實(shí)現(xiàn)與車輛之間交換快速變化的動態(tài)信息（如位置、速度、航向等），負(fù)責(zé)將FPU感知結(jié)果、交通安全、交通效率和自動駕駛相關(guān)信息分發(fā)至云端以及車端，實(shí)現(xiàn)人、車、路、云之間的全通信連接和高效信息交互，擴(kuò)展自動駕駛車輛的感知范圍，減小感知盲區(qū)，使其可以更加安全、高效地通過復(fù)雜路段。通信安全滿足《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)安全證書管理系統(tǒng)技術(shù)要求》，滿足機(jī)密性、完整性、可認(rèn)證性，同時可抵御重放攻擊，可檢測網(wǎng)絡(luò)嗅探、DDoS攻擊等行為。

車載通信單元(OBU)

車載通信單元（OBU）支持標(biāo)準(zhǔn)5G空口Uu接口及PC5接口通信方式與車端、路端及云端進(jìn)行交互，通過獲取到的道路信息、交通信息、事件信息、車輛信息等，實(shí)現(xiàn)V2X各種應(yīng)用場景，為輔助駕駛和自動駕駛提供服務(wù)。當(dāng)存在碰撞危險時，OBU能夠通過接收路側(cè)感知設(shè)備的預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)交叉路口碰撞預(yù)警以及弱勢交通參與者碰撞預(yù)警等功能；能夠接收路側(cè)感知設(shè)備的感知數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)路側(cè)感知設(shè)備和無人駕駛車輛的感知數(shù)據(jù)共享；同時能夠通過車輛之間的信息實(shí)時交互和通信，完成交匯路口轉(zhuǎn)向預(yù)警以及超車和碰撞預(yù)警等功能。

▎系統(tǒng)特點(diǎn)

車路協(xié)同路側(cè)感知系統(tǒng)的主要功能和指標(biāo)如下：

傳感器鏈路延時小于20ms

實(shí)現(xiàn)對激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá)感知信息的融合

實(shí)現(xiàn)集卡、平板車輛、辦公車輛、行人等目標(biāo)的檢測和識別

實(shí)現(xiàn)集卡、平板車輛、辦公車輛、行人等目標(biāo)的位置測量、速度測量及尺寸估計

多傳感器采用同視角、一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免獨(dú)立布置，方便現(xiàn)場安裝、標(biāo)定及后期校準(zhǔn)工作

激光傳感器具有自清潔功能，降低后期維護(hù)成本

具有防水、防塵、防鹽霧能力

與邊緣計算設(shè)備進(jìn)行時間同步，同步誤差小于5ms

▎應(yīng)用案例

目前，經(jīng)緯恒潤V2X車路協(xié)同系統(tǒng)已在日照港和龍拱港集裝箱碼頭部署運(yùn)營，為L4高級別智能駕駛業(yè)務(wù)自動駕駛系統(tǒng)提供了有力支撐。

在港口場景下，主要有兩大應(yīng)用場景：

V2I場景（車輛和基礎(chǔ)設(shè)施通信），依托經(jīng)緯恒潤V2X路側(cè)感知系統(tǒng)和路側(cè)通信單元、道閘控制系統(tǒng)等配套設(shè)施建設(shè)及內(nèi)/外集卡路由通道新作業(yè)工藝，使得自動化堆場能夠?qū)崿F(xiàn)基于多傳感器融合感知的路口交通情況實(shí)時監(jiān)控，同時對道閘根據(jù)作業(yè)流實(shí)現(xiàn)了自動化智能控制開閉，實(shí)現(xiàn)了無人集卡與傳統(tǒng)內(nèi)集卡、外集卡作業(yè)車輛混流下安全通行并高效作業(yè)，避免了路口擁堵及交叉作業(yè)危險。

V2V場景（車輛和車輛通信），通過車輛之間的信息實(shí)時交互和通信，完成交匯路口轉(zhuǎn)向預(yù)警以及超車和碰撞預(yù)警等功能，提升單車自動駕駛的安全和港口作業(yè)效率。

V2X車路協(xié)同產(chǎn)品，在自動駕駛和未來無人駕駛場景中發(fā)揮了重要作用，同時也是未來智慧交通和智慧城市建設(shè)方面重要的基礎(chǔ)設(shè)施。經(jīng)緯恒潤將繼續(xù)堅持自主創(chuàng)新，為客戶提供更高質(zhì)量、更好體驗、更具有市場競爭力的產(chǎn)品和服務(wù)，為實(shí)現(xiàn)客戶場景數(shù)字化、自動化、智能化目標(biāo)而努力！