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車(chē)路協(xié)同應(yīng)用場(chǎng)景分析

ml8z_IV_Technol ? 來(lái)源:YXQ ? 2019-06-18 11:00 ? 次閱讀

本文試圖厘清車(chē)聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人車(chē)、網(wǎng)聯(lián)車(chē)、車(chē)路協(xié)同等概念,同時(shí)重點(diǎn)討論了車(chē)路協(xié)同的主要應(yīng)用場(chǎng)景。希望有所幫助。

隨著新一代信息技術(shù)與汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的深度融合,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)正逐漸成為全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。我國(guó)高度重視智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)成為關(guān)聯(lián)眾多重點(diǎn)領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新、構(gòu)建新型交通運(yùn)輸體系的重要載體,并在塑造產(chǎn)業(yè)生態(tài)、推動(dòng)國(guó)家創(chuàng)新、提高交通安全、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排等方面具有重大戰(zhàn)略意義,已經(jīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。

伴隨我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展的是一系列全新的概念,車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能汽車(chē)、無(wú)人駕駛汽車(chē)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、車(chē)路協(xié)同等等,讓人們目不暇接。本文試圖對(duì)這些概念進(jìn)行一下梳理,同時(shí)提出車(chē)路協(xié)同應(yīng)用的主要場(chǎng)景。

一、幾個(gè)定義

(1)車(chē)聯(lián)網(wǎng)(IOV,Internet of Vehicles)

車(chē)聯(lián)網(wǎng)是以車(chē)內(nèi)網(wǎng)、車(chē)際網(wǎng)和車(chē)載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn),在車(chē)-車(chē)、車(chē)輛與互聯(lián)網(wǎng)之間,進(jìn)行無(wú)線通訊和信息交換,以實(shí)現(xiàn)智能交通管理控制、車(chē)輛智能化控制和智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)的一體化網(wǎng)絡(luò),它是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的延伸。

早期的車(chē)聯(lián)網(wǎng)叫做Telematics。Telematics是遠(yuǎn)距離通信的電信(Telecommunications)與信息科學(xué)(Informatics)的合成詞,按字面可定義為通過(guò)內(nèi)置在汽車(chē)、航空、船舶、火車(chē)等運(yùn)輸工具上的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、無(wú)線通信技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航裝置、交換文字、語(yǔ)音等信息的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而提供信息的服務(wù)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的說(shuō)就通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將車(chē)輛接入互聯(lián)網(wǎng),為車(chē)主提供駕駛、生活所必需的各種信息。

(2)智能汽車(chē)(Intelligent Vehicles)

就是在普通車(chē)輛的基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的傳感器(雷達(dá)、攝像)、控制器、執(zhí)行器等裝置,通過(guò)車(chē)載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)與人、車(chē)、路等的智能信息交換,使車(chē)輛具備智能的環(huán)境感知能力,能夠自動(dòng)分析車(chē)輛行駛的安全及危險(xiǎn)狀態(tài),并使車(chē)輛按照人的意愿到達(dá)目的地,最終實(shí)現(xiàn)替代人來(lái)操作的目的。

美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)(SAE)根據(jù)系統(tǒng)對(duì)于車(chē)輛操控任務(wù)的把控程度,將自動(dòng)駕駛技術(shù)分為L(zhǎng)0-L5,系統(tǒng)在L1~L3級(jí)主要起輔助功能;當(dāng)?shù)竭_(dá)L4級(jí),車(chē)輛駕駛將全部交給系統(tǒng),而L4、L5的區(qū)別在于特定場(chǎng)景和全場(chǎng)景應(yīng)用。

圖 1 自動(dòng)駕駛技術(shù)分級(jí)

自動(dòng)駕駛汽車(chē)(Autonomousvehicles;Self-pilotingautomobile)又稱無(wú)人駕駛汽車(chē)(無(wú)人車(chē))、電腦駕駛汽車(chē)、或輪式移動(dòng)機(jī)器人,是一種通過(guò)電腦系統(tǒng)自動(dòng)規(guī)劃行車(chē)路線并控制車(chē)輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車(chē)。

(3)智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)(ICV,Intelligent Connected Vehicle)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)是指車(chē)聯(lián)網(wǎng)與智能車(chē)的有機(jī)聯(lián)合,是搭載先進(jìn)的車(chē)載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車(chē)與X(人、車(chē)、路、云端等)智能信息交換、共享,具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛,并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來(lái)操作的新一代汽車(chē)。

(4)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)(CVIS,Cooperative Vehicle Infrastructure System)

車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)是基于無(wú)線通信、傳感探測(cè)等技術(shù)獲取車(chē)輛和道路信息,通過(guò)車(chē)車(chē)、車(chē)路通訊實(shí)現(xiàn)信息交互和共享,從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛和路側(cè)設(shè)施之間智能協(xié)同與協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化使用道路資源、提高交通安全、緩解擁堵的目標(biāo)。車(chē)路協(xié)同是ITS的重要子系統(tǒng),也是歐美日等交通發(fā)達(dá)國(guó)家的研究熱點(diǎn)。

(5)車(chē)路協(xié)同通信(V2X,Vehicle to Everything)

作為物聯(lián)網(wǎng)面向應(yīng)用的一個(gè)概念延伸,V2X車(chē)聯(lián)網(wǎng)是對(duì)D2D(DevicetoDevice)技術(shù)的深入研究過(guò)程。它指的是車(chē)輛之間,或者汽車(chē)與行人、騎行者以及基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信系統(tǒng)。

V2X車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信主要分為三大類(lèi):V2V、V2I和V2P。運(yùn)輸實(shí)體,如車(chē)輛、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施和行人,可以收集處理當(dāng)?shù)丨h(huán)境的信息(如從其它車(chē)輛或傳感器設(shè)備接收到的信息),以提供更多的智能服務(wù),如碰撞警告或自主駕駛。

車(chē)路協(xié)同需要有高速、穩(wěn)定、低時(shí)延的通信技術(shù)作為保障,而基于當(dāng)前成熟的LTE技術(shù)的LTE-V2X能夠讓路側(cè)單元(RSU)與車(chē)載單元(OBU)的信息進(jìn)行有效交互。同時(shí),這項(xiàng)技術(shù)也在演進(jìn)之中,在5G時(shí)代,更是能夠憑借5G技術(shù)的優(yōu)秀通信能力讓自動(dòng)駕駛成為可能,讓人們獲得更優(yōu)良、安全、高效的出行體驗(yàn)。

圖 2 車(chē)路協(xié)同服務(wù)

路側(cè)單元(RSU,Road Side Unit)

車(chē)路協(xié)同路側(cè)單元是車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)的重要組成部分,也是突破車(chē)路協(xié)同技術(shù)的關(guān)鍵所在,其主要功能是采集當(dāng)前的道路狀況、交通狀況等信息,通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò),將信息傳遞至指揮中心或路側(cè)處理單元進(jìn)行處理,并裁定相關(guān)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞到有相應(yīng)信息請(qǐng)求的車(chē)載終端,輔助駕駛員進(jìn)行駕駛。

車(chē)載單元(OBU,On Board Unit)

車(chē)載單元是指安裝在車(chē)輛終端的起拓寬?cǎi){駛員視野、增加駕駛員對(duì)行車(chē)環(huán)境和車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)的感知、加強(qiáng)行車(chē)安全的單元。主要技術(shù)包括信息獲取、信息交互、事故隱患提示等。從各類(lèi)傳感器和車(chē)載網(wǎng)絡(luò)獲取原始信息,并解算出典型車(chē)路協(xié)同應(yīng)用需要的底層信息,通過(guò)信息交互傳遞至路側(cè)單元。其功能包括車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)獲取、行車(chē)環(huán)境信息感知、車(chē)輛定位信息獲取、信息交互、信息處理及管理、安全報(bào)警與預(yù)警等。

二、幾點(diǎn)理解

(1)車(chē)聯(lián)網(wǎng)=車(chē)路協(xié)同?

當(dāng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)的概念由早期的Telematics概念演進(jìn)成IOV后,車(chē)聯(lián)網(wǎng)就是車(chē)路協(xié)同。車(chē)聯(lián)網(wǎng)和車(chē)路協(xié)同都是強(qiáng)調(diào)汽車(chē)通過(guò)通信接收道路環(huán)境信息,提高駕駛安全性和效率,所不同的是車(chē)聯(lián)網(wǎng)從車(chē)的角度、車(chē)路協(xié)同是以道路的角度分別闡述車(chē)的通信網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際上在我國(guó),車(chē)聯(lián)網(wǎng)是工信部主推的方案,而車(chē)路協(xié)同是交通運(yùn)輸部主推的方案。但殊路同歸,最終都是借助無(wú)線V2X通信,實(shí)現(xiàn)駕駛的安全和高效。本文的車(chē)路協(xié)同涵蓋車(chē)聯(lián)網(wǎng)和車(chē)路協(xié)同的內(nèi)容。

(2)智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)的智能程度可以有所不同

目前智能汽車(chē)能夠達(dá)到的最好水平是L4,即在特定的場(chǎng)景下可以實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。雖然這與L5的全天候、全場(chǎng)景自動(dòng)駕駛水平似乎只有一步之遙,但這一步卻是量變到質(zhì)變的一步,短時(shí)間內(nèi)不可能達(dá)到。

在很長(zhǎng)一段時(shí)間,智能汽車(chē)的自主自動(dòng)化駕駛水平都會(huì)在L4以下徘徊。發(fā)展車(chē)路協(xié)同技術(shù)是另辟蹊徑,智能汽車(chē)借助車(chē)路協(xié)同網(wǎng)聯(lián)技術(shù),可以突破環(huán)境感知、邊緣計(jì)算等方面的瓶頸,提高車(chē)輛的感知范圍和駕駛智能。

在車(chē)路協(xié)同的環(huán)境下,智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)可以在不同的自動(dòng)化水平上發(fā)展,而且這正是車(chē)路協(xié)同和智能汽車(chē)發(fā)展最現(xiàn)實(shí)的道路。先期建設(shè)車(chē)路協(xié)同的框架和服務(wù)系統(tǒng),為配置車(chē)載終端OBU的車(chē)輛提供駕駛信息、遠(yuǎn)程遙控駕駛等服務(wù)。待到車(chē)路協(xié)同技術(shù)發(fā)展到一定階段,智能汽車(chē)將本身自主駕駛和車(chē)路協(xié)同輔助駕駛統(tǒng)一協(xié)同后,才有望最終達(dá)成的L5級(jí)全自動(dòng)化駕駛。

(3)車(chē)路協(xié)同項(xiàng)目應(yīng)該在特定的場(chǎng)景下開(kāi)展

車(chē)路協(xié)同項(xiàng)目需要投入一定費(fèi)用進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),包括建設(shè)路側(cè)單元RSU,當(dāng)然作為5G最主要的應(yīng)用,RSU可以隨著我國(guó)城市大規(guī)模進(jìn)行5G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一同建設(shè),但畢竟前期建設(shè)的回報(bào)是有限的。因此項(xiàng)目建設(shè)需要找到特定的應(yīng)用場(chǎng)景,如公共交通、貨運(yùn)車(chē)、特種車(chē)輛(救護(hù)車(chē)、消防車(chē)、公務(wù)車(chē)等)等的車(chē)路協(xié)同。待取得安全和效益上的明顯效果后,私家車(chē)和汽車(chē)廠商就會(huì)自動(dòng)跟進(jìn)。

三、車(chē)路協(xié)同的主要功能

根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng)車(chē)用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)》(T/CSAE53-2017),車(chē)聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)功能涵蓋安全、效率和信息服務(wù)三大類(lèi)17個(gè)應(yīng)用。

表 1 一期應(yīng)用列表

序號(hào) 類(lèi)別 通信方式 應(yīng)用名稱
1 安全 V2V 前向碰撞預(yù)警
2 V2VN2I 交叉路口碰撞預(yù)警
3 V2VN2I 左轉(zhuǎn)輔助
4 V2V 盲區(qū)預(yù)警/變道輔助
5 V2V 逆向超車(chē)預(yù)警
6 V2V-Event 緊急制動(dòng)預(yù)警
7 V2V-Event 異常車(chē)輛提醒
8 V2V-Event 車(chē)輛失控預(yù)警
9 V2I 道路危險(xiǎn)狀況提示
10 V2I 限速預(yù)警
11 V2I 閣紅燈預(yù)警
12 V2P/V2I 弱勢(shì)交通參與者碰撞預(yù)警
13 效率 V2I 綠波車(chē)速引導(dǎo)
14 V2I 車(chē)內(nèi)標(biāo)牌
15 V2I 前方擁堵提醒
16 V2V 緊急車(chē)輛提醒
17 信息服務(wù) V2I 汽車(chē)近場(chǎng)支付

此外,根據(jù)同一份文件所作的應(yīng)用評(píng)選,可以看出許多其他應(yīng)用也得到較高的分?jǐn)?shù),是今后應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的應(yīng)用內(nèi)容。

圖 3 一期應(yīng)用征集和投票結(jié)果

圖 4一期應(yīng)用征集和投票結(jié)果(續(xù))

四、應(yīng)用場(chǎng)景

1、車(chē)路協(xié)同測(cè)試示范區(qū)

我國(guó)積極推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試示范區(qū)建設(shè)工作,初步形成了“5+2”的建設(shè)格局。各地區(qū)結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展?fàn)顩r,依托地區(qū)優(yōu)勢(shì)、特色資源,積極探索和建設(shè)示范區(qū)。北京-河北、上海、重慶、浙江、長(zhǎng)春、武漢、無(wú)錫等地已建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試示范區(qū),積極推動(dòng)半封閉、開(kāi)放道路的測(cè)試驗(yàn)證。

表 2 中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)示范區(qū)概況

名稱 場(chǎng)景功能 特色分析 參與機(jī)構(gòu)
國(guó)家智能汽車(chē)與智慧交通(京冀)示范區(qū) 分為高速公路試驗(yàn)區(qū)、城市交通試驗(yàn)區(qū)及鄉(xiāng)村交通試驗(yàn)區(qū) 封閉測(cè)試(高速+城市交通+鄉(xiāng)村交通)與實(shí)際道路測(cè)試結(jié)合,京冀地區(qū)聯(lián)動(dòng) 千方科技、亦莊國(guó)投、百度、北汽、大唐、中興、長(zhǎng)城汽車(chē)等15家
國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)(上海)A NICECITY示范區(qū) 設(shè)有模擬隧道、林蔭道、加油站、室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)等場(chǎng)景 GPS/北斗;DSRC、LTE-V、城市化道路網(wǎng)、新產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展 上海國(guó)際汽車(chē)城、上汽集團(tuán)、同濟(jì)大學(xué)等
浙江示范區(qū) 杭州云棲小鎮(zhèn) 設(shè)有小微站、宏站、車(chē)聯(lián)網(wǎng)指揮中心等 LTE-V、5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)指揮中心、互聯(lián)網(wǎng)汽車(chē) 浙江移動(dòng)、華為、上汽、西湖電子
桐鄉(xiāng)烏鎮(zhèn) 智能停車(chē)、緊急避讓等多種場(chǎng)景 智能停車(chē)功能測(cè)試 中電??怠⒅Z基亞、上海貝爾等
重慶i-VISTA智能汽車(chē)集成系統(tǒng)試驗(yàn)區(qū) 設(shè)有直道、彎道、隧道、橋梁、淋雨道、林蔭道、ABS低附路等 GPS/GLONASS/北斗、4G/5G通信網(wǎng)絡(luò)、DSRC/LTE-V、中國(guó)西部地形特征和氣候環(huán)境 中國(guó)汽研、長(zhǎng)安、一汽、易華錄等
武漢“智慧小鎮(zhèn)”示范區(qū) 封閉測(cè)試區(qū)+智慧小鎮(zhèn)進(jìn)行新能源+智能網(wǎng)聯(lián)轎車(chē)/客車(chē)/專用車(chē)自動(dòng)駕駛測(cè)試 DSRC/LTE-V、通信網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)+智慧網(wǎng)三網(wǎng)、無(wú)人駕駛示范小鎮(zhèn) 武漢·中國(guó)光谷汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(CECOV)牽頭
長(zhǎng)春智能網(wǎng)聯(lián)示范測(cè)試基地 智能駕駛、智慧交通技術(shù),擁有冰雪天氣條件 專注LTE-V/5G高速試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)功能測(cè)試 車(chē)載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟(TIAA)理事單位一汽、啟明信息主導(dǎo)推動(dòng)
國(guó)家智能交通綜合測(cè)試基地(無(wú)錫) 智能交通管理技術(shù)綜合測(cè)試平臺(tái)、交通警察實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)運(yùn)行安全測(cè)試平臺(tái) 構(gòu)建實(shí)際道路測(cè)試場(chǎng)景和管理平臺(tái)推動(dòng)解決智慧交通、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等交通問(wèn)題 公安部交通管理科學(xué)研究所(無(wú)錫所)

無(wú)錫車(chē)聯(lián)網(wǎng)(LTE-V2X)城市級(jí)應(yīng)用示范項(xiàng)目基于工業(yè)和信息化部、公安部和江蘇省在無(wú)錫共同建設(shè)的國(guó)家智能交通綜合測(cè)試基地開(kāi)展,由公安部交通管理科學(xué)研究所、無(wú)錫市公安局交通警察支隊(duì)、中國(guó)信息通信研究院、無(wú)錫市組織中國(guó)移動(dòng)、華為、江蘇天安智聯(lián)等6家核心單位實(shí)施,一汽、奧迪、上汽、福特等車(chē)企以及中國(guó)交通頻道、高德、江蘇航天大為等23家單位共同參與標(biāo)準(zhǔn)制定、研發(fā)推進(jìn)、開(kāi)放道路實(shí)測(cè)、演示的系列活動(dòng)。

截止目前,無(wú)錫已建設(shè)完成了現(xiàn)階段全球最大規(guī)模的城市級(jí)車(chē)聯(lián)網(wǎng)LTE-V2X網(wǎng)絡(luò),覆蓋無(wú)錫市主城區(qū)、新城主要道路240個(gè)信號(hào)燈控路口,共170平方公里的規(guī)模。項(xiàng)目以“人-車(chē)-路-云”系統(tǒng)協(xié)同為基礎(chǔ),開(kāi)放40余項(xiàng)交通管控信息,實(shí)現(xiàn)V2I/V2V/V2P信息服務(wù),覆蓋車(chē)速引導(dǎo)、救護(hù)車(chē)優(yōu)先通行提醒、道路事件情況提醒、潮汐車(chē)道、電單車(chē)出沒(méi)預(yù)警等27個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景,未來(lái),LTE-V2X技術(shù)將能支持實(shí)現(xiàn)高級(jí)自動(dòng)駕駛、人車(chē)路協(xié)同感知和控制,讓道路更智慧,讓開(kāi)車(chē)更簡(jiǎn)單。

圖 5 無(wú)錫車(chē)聯(lián)網(wǎng)(LTE-V2X)城市級(jí)應(yīng)用示范項(xiàng)目范圍

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試示范區(qū)建設(shè)路側(cè)單元,形成無(wú)線覆蓋的測(cè)試示范區(qū),可推薦測(cè)試內(nèi)測(cè)試無(wú)人駕駛車(chē)輛安裝車(chē)載單元,形成車(chē)聯(lián)網(wǎng)??扇轿徽莆諟y(cè)試車(chē)輛位置、速度、駕駛操作信息,可與無(wú)人駕駛車(chē)輛傳感器信息互相印證,提高無(wú)人駕駛汽車(chē)的安全性。

2、車(chē)路協(xié)同交通走廊

北汽集團(tuán)2018年發(fā)布智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)五年行動(dòng)計(jì)劃“海豚+”戰(zhàn)略。北汽集團(tuán)將與博世、松下、百度、科大訊飛、京東方等企業(yè)合作,整合優(yōu)質(zhì)資源。智能交通方面,結(jié)合2022年北京冬奧會(huì)、京雄高速、雄安新區(qū)和北京智慧城市需求,開(kāi)展自動(dòng)駕駛和車(chē)路協(xié)同良好的示范應(yīng)用;面向冬奧會(huì)示范運(yùn)營(yíng)或量產(chǎn)應(yīng)用商用車(chē)隊(duì)列自動(dòng)駕駛技術(shù),建設(shè)北汽車(chē)輛隊(duì)列自動(dòng)駕駛技術(shù)平臺(tái);加快建設(shè)順義智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)等項(xiàng)目。

北京智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)(2018年)提出業(yè)提出了加快建設(shè)智能路網(wǎng)設(shè)施的行動(dòng)計(jì)劃。加快開(kāi)展智能路網(wǎng)改造。提出“部署智能路網(wǎng)試點(diǎn)改造工程,規(guī)劃建設(shè)衛(wèi)星地面增強(qiáng)站、LTE-V、5G-V2X路側(cè)單元,實(shí)現(xiàn)交通道路通信設(shè)施、視頻監(jiān)控設(shè)施、交通信號(hào)、交通標(biāo)識(shí)標(biāo)線智能互聯(lián),具備路網(wǎng)全域感知能力,滿足復(fù)雜的車(chē)路協(xié)同需要?!?/p>

在特定的高速公路或高等級(jí)公路路側(cè)設(shè)置路側(cè)單元,與使用道路的網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)一起形成車(chē)聯(lián)網(wǎng)。為網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)提供駕駛輔助和實(shí)時(shí)交通信息。國(guó)內(nèi)目前有多家業(yè)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)發(fā)布了車(chē)路協(xié)同高速公路應(yīng)用。

圖 6 萬(wàn)集山東高速公路測(cè)試基地項(xiàng)目

3、車(chē)路協(xié)同交叉口應(yīng)用

交叉口控制的本質(zhì)是依據(jù)實(shí)時(shí)交通狀況對(duì)交叉口中沖突點(diǎn)的通行時(shí)空資源進(jìn)行合理分配,最終實(shí)現(xiàn)減少車(chē)輛在交叉口的等待時(shí)間,提高交叉口的通行效率的目的。

在路口布設(shè)路側(cè)單元,路側(cè)單元接收附近智能聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)的信息和從云端收數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù),并不斷向附近的所有聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛廣播有關(guān)其間發(fā)生的事情的信息,從而提前警告他們潛在的安全問(wèn)題并同時(shí)在駕駛員本身對(duì)道路觀察的基礎(chǔ)上提供進(jìn)一步的信息。

智能聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)接收到路側(cè)單元發(fā)出的信息后對(duì)駕駛進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送給路側(cè)單元。

圖 7 車(chē)輛通過(guò)交叉口車(chē)路協(xié)同示意圖

路側(cè)單元與車(chē)載單元建立連接后,車(chē)載單元向路側(cè)單元發(fā)送包括車(chē)輛速度、車(chē)輛位置的車(chē)輛狀態(tài)消息。路側(cè)單元收到車(chē)輛狀態(tài)消息后進(jìn)行解析處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),然后根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判定交叉口當(dāng)前安全等級(jí),并將判定結(jié)果與當(dāng)前交叉口動(dòng)態(tài)信息(當(dāng)前信號(hào)燈狀態(tài)、信號(hào)保持時(shí)間等)打包為交叉口狀態(tài)消息或預(yù)警消息后實(shí)時(shí)向處于其通信隊(duì)列的車(chē)載單元發(fā)送,其中預(yù)警消息定向發(fā)布至潛在事故車(chē)輛,提醒其調(diào)整駕駛行為,避免事故發(fā)生;狀態(tài)消息以廣播方式發(fā)布,接收到消息的非事故車(chē)輛根據(jù)狀態(tài)消息調(diào)整駕駛行為。

4、智慧公交應(yīng)用

利用車(chē)路協(xié)同技術(shù)提升智能公交管理水平,沿公交專用道部署路側(cè)單元RSU,可以實(shí)現(xiàn)公交專用道沿線的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,形成智能公交車(chē)聯(lián)網(wǎng)。公交車(chē)輛安裝車(chē)載單元OBU,交通信號(hào)控制系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)到公交車(chē)輛到達(dá),為公交車(chē)輛提供信號(hào)優(yōu)先服務(wù)。

圖 8 公交優(yōu)先通過(guò)路口場(chǎng)景示意圖

在都市區(qū)的公交專用車(chē)道上,公交車(chē)輛較多,公交車(chē)輛行駛安全性和效率問(wèn)題都十分突出,車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可為公交車(chē)輛提供車(chē)隊(duì)行駛服務(wù),減小車(chē)輛間隔,提高公交車(chē)輛的通行能力,并為公交車(chē)輛提供主動(dòng)安全服務(wù)。

圖 9 公交車(chē)路協(xié)同車(chē)隊(duì)行駛應(yīng)用示意圖

國(guó)內(nèi)長(zhǎng)沙、成都、武漢都分別實(shí)施了公交車(chē)路協(xié)同項(xiàng)目。取得了很好的效果。

圖 10CID長(zhǎng)沙智慧公交示范線投入試運(yùn)營(yíng)

5、貨運(yùn)車(chē)隊(duì)?wèi)?yīng)用

自動(dòng)駕駛技術(shù)在固定線路上可以實(shí)現(xiàn)以車(chē)隊(duì)運(yùn)行的最有效率的駕駛方式,可以極大減少對(duì)貨車(chē)司機(jī)的需求,并極大地降低交通事故的發(fā)生概率,從而可以進(jìn)一步降低運(yùn)輸成本。當(dāng)前自動(dòng)駕駛技術(shù)比較適用于干線運(yùn)輸這一細(xì)分場(chǎng)景,主要原因在于干線運(yùn)輸行駛場(chǎng)景主要為高速公路,高速公路相比起城市主干道來(lái)說(shuō),行人、騎車(chē)人數(shù)量較少,復(fù)雜的道路路口、交通指示燈等設(shè)施相對(duì)較少,系統(tǒng)對(duì)道路上車(chē)輛行駛軌跡更好進(jìn)行預(yù)測(cè)。

對(duì)于高速公路或國(guó)道交通流量較少的情況,可采用車(chē)隊(duì)行駛的方式,7-10貨運(yùn)卡車(chē)組成車(chē)隊(duì),頭車(chē)和尾車(chē)采用人員駕駛,中間車(chē)輛采用跟車(chē)無(wú)人駕駛的方式進(jìn)行長(zhǎng)途運(yùn)輸。

6、園區(qū)、機(jī)場(chǎng)、港口應(yīng)用

由于場(chǎng)景相對(duì)封閉、運(yùn)行區(qū)域規(guī)范整潔的機(jī)場(chǎng)、碼頭、貨運(yùn)場(chǎng)站等封閉區(qū)域汽車(chē)無(wú)人駕駛項(xiàng)目已成為無(wú)人駕駛應(yīng)用的主要領(lǐng)域。

應(yīng)用車(chē)路協(xié)同服務(wù)系統(tǒng),對(duì)區(qū)域進(jìn)行信息化改造,通過(guò)裝載路側(cè)單元及車(chē)載單元,實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與車(chē)輛、車(chē)輛與基礎(chǔ)設(shè)施、車(chē)輛與云端的互聯(lián)互通,并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)車(chē)輛的運(yùn)行控制及區(qū)域車(chē)輛的協(xié)調(diào)控制和管理,優(yōu)化運(yùn)行路線,能夠有效避免車(chē)輛碰撞、降低物流成本、提高貨物運(yùn)輸?shù)男始柏涍\(yùn)服務(wù)質(zhì)量。

7、共享汽車(chē)應(yīng)用

共享汽車(chē)是車(chē)路協(xié)同項(xiàng)目落地的最重要場(chǎng)景之一,自動(dòng)駕駛也能夠?yàn)楣蚕砥?chē)降低成本。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)已經(jīng)有超過(guò)300個(gè)租賃汽車(chē)平臺(tái),租賃汽車(chē)總量達(dá)約20萬(wàn)輛,但目前為止,尚未有一家能實(shí)現(xiàn)盈利。這主要是因?yàn)樽赓U汽車(chē)是一個(gè)重運(yùn)營(yíng)產(chǎn)業(yè),運(yùn)營(yíng)成本居高不下。若能夠通過(guò)自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)度、自動(dòng)泊車(chē),將大幅降低租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)成本。

租賃汽車(chē)由于車(chē)輛移動(dòng)具有方向性,每日需要較大的人員成本移動(dòng)車(chē)輛??梢允褂密?chē)隊(duì)跟車(chē)自動(dòng)駕駛的方式組成車(chē)隊(duì),7-10輛車(chē)組成車(chē)隊(duì),頭車(chē)和尾車(chē)采用人員駕駛,中間車(chē)輛采用車(chē)隊(duì)無(wú)人駕駛模式。可利用凌晨2-3點(diǎn)道路車(chē)輛少的時(shí)間移動(dòng)車(chē)輛,可大幅度減少移車(chē)成本。

8、試駕應(yīng)用

試乘試駕車(chē)管理平臺(tái)對(duì)試駕車(chē)進(jìn)行有效管理。首先通過(guò)車(chē)載OBD設(shè)備,采集4S店試乘試駕車(chē)輛的行駛數(shù)據(jù),包括里程、路徑、時(shí)間、油耗等。同時(shí)在管理后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控試駕車(chē)輛違規(guī)操作和異常駕駛內(nèi)容。如通過(guò)電子圍欄查看試駕車(chē)是否超出使用范圍,通過(guò)行駛數(shù)據(jù)查看實(shí)踐路線是否合理,是否按主機(jī)廠要求完成試駕數(shù)量等,最終實(shí)現(xiàn)車(chē)輛監(jiān)控管理、試乘試駕統(tǒng)計(jì)、車(chē)輛配備管理及系統(tǒng)管理4部分功能在手機(jī)終端,銷(xiāo)售顧問(wèn)可以通過(guò)APP端管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)位置、導(dǎo)航、講解、評(píng)價(jià)、分享、積分等功能,確保試乘試駕全流程的用戶體驗(yàn)。

圖 11 試乘試駕車(chē)管理平臺(tái)組成

9、其他應(yīng)用場(chǎng)景

(1)智能停車(chē)

在車(chē)路協(xié)同環(huán)境下,配置車(chē)載終端的車(chē)輛可以實(shí)時(shí)與路側(cè)設(shè)備通信,智能停車(chē)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)掌握車(chē)輛位置,因此停車(chē)誘導(dǎo)、停車(chē)收費(fèi)等都可以很方便地實(shí)現(xiàn)。

(2)事故鑒定

車(chē)路協(xié)同車(chē)輛可以得到全程的數(shù)據(jù)記錄,發(fā)生事故后,可以調(diào)取汽車(chē)軌跡數(shù)據(jù),協(xié)助事故責(zé)任鑒定。

(3)汽車(chē)保險(xiǎn)評(píng)估

將來(lái)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)的盈利可能來(lái)自保險(xiǎn)公司,保險(xiǎn)公司可以根據(jù)網(wǎng)聯(lián)車(chē)的數(shù)據(jù)對(duì)車(chē)輛保險(xiǎn)費(fèi)用進(jìn)行精算,取得合理的保險(xiǎn)費(fèi)率。

(4)車(chē)路協(xié)同大數(shù)據(jù)交易

車(chē)路協(xié)同大數(shù)據(jù)比以往的交通數(shù)據(jù)更精確和高質(zhì)量。

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原文標(biāo)題:車(chē)路協(xié)同應(yīng)用場(chǎng)景分析

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    直線模組的應(yīng)用場(chǎng)景

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    直線模組的應(yīng)<b class='flag-5'>用場(chǎng)景</b>