车路协同学习分享
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车路协同环境下道路交通安全研究进展在科技的巨轮下,车路协同技术如同一匹脱缰的野马,奔腾在智能交通的广阔草原上。
这项技术,被赋予了重塑道路交通安全的重任,它的发展进程,无疑是一场关于安全与效率的协奏曲。
然而,在这宏伟的乐章中,我们是否已经找到了和谐的旋律?本文将深入探讨车路协同环境下道路交通安全的研究进展,并对其未来走向提出独到的见解。
首先,我们必须认识到,车路协同技术是交通安全领域的一大飞跃。
它就像是一把双刃剑,既能开辟新天地,也可能带来新挑战。
在这一技术的推动下,车辆与道路之间的信息交流变得前所未有的顺畅,仿佛两者之间架起了一座无形的桥梁。
这座桥梁,让车辆能够更加精准地感知周围环境,预测潜在危险,从而大幅提升了行车安全。
然而,正如同攀登珠穆朗玛峰一般,每一步前进都充满艰辛。
车路协同技术的发展并非一帆风顺。
数据的安全性、传输的稳定性以及系统的可靠性等问题,就像是横亘在前路上的巨石,需要我们一一清除。
此外,如何确保技术的普及与应用不会造成新的社会分化,也是我们必须深思的问题。
在这场技术革新的浪潮中,研究人员们就像是勇敢的航海者,他们不断探索着未知的海域。
最新的研究进展显示,通过深度学习算法的应用,车路协同系统能够更准确地识别和预测交通情况,这无疑为交通安全注入了一剂强心针。
同时,一些前沿的实验项目也正在尝试将车路协同技术与自动驾驶汽车相结合,这一大胆的尝试,可能会开启一个全新的交通安全时代。
但是,我们也必须警惕,技术的进步不应成为忽视人为因素的借口。
驾驶员的教育与培训,交通法规的完善与执行,同样是保障交通安全的重要环节。
我们不能让技术成为唯一的救世主,而忽视了人的作用。
展望未来,车路协同技术的道路仍然曲折而漫长。
我们需要更多的创新思维,更多的跨学科合作,甚至是更多的政策支持和社会理解。
只有这样,我们才能确保这项技术真正成为提升道路交通安全的有力工具。
综上所述,车路协同环境下的道路交通安全问题是一个复杂而又充满活力的研究领域。
基于车—路视觉协同的行车环境感知方法研究一、概括在现代智能交通系统的研究中,行车环境感知是一个重要且具有挑战性的课题。
随着科技的进步,尤其是人工智能和传感器技术的发展,我们已经有能力获得更大范围、更高清晰度的路面信息,以及更为丰富的车辆运行环境细节。
自动驾驶汽车的发展势头强劲,预计将在未来的交通系统中扮演越来越重要的角色。
本文旨在探讨一种创新的行车环境感知方法,该方法将车的感知系统与道路的感知系统相结合,从而极大地提升感知的准确性和实时性。
这种方法的有效实施将对提升自动驾驶汽车的安全性能产生重大影响。
为实现这一目标,本文提出了一种新的车路协同框架,该框架利用先进的传感器技术、监控摄像头和雷达系统,对车辆的周围环境进行无死角覆盖。
本方法不仅关注单一组件的性能提升,而且着重于组件之间的互补性和协作性。
我们还提出了一种新颖的环境特征提取算法,通过从海量数据中自动识别出有意义的特征,并利用这些特征来增强对环境和车辆的感知。
该方法能够准确地识别各种复杂的道路使用情况,包括拥堵、事故、施工区等。
在本文提出的车路协同框架中,我们将车的感知系统和路的感知系统紧密地结合在一起,旨在构建一个更加安全、高效的自动驾驶生态系统。
1. 背景介绍随着科技的不断发展,自动驾驶技术已成为交通领域的研究热点。
在自动驾驶系统中,行车环境的感知与理解是实现安全驾驶的核心环节。
传统的单车感知系统由于受限于车辆本身的感知范围和视角,难以应对复杂的交通场景。
如何利用路侧资源来增强自动驾驶系统的感知能力,成为了研究的重要方向。
车路协同(VehicleRoad Coordination)是一种新兴的行车环境感知方法,其基本原理是通过车辆与路侧设备之间的信息交互,实现车与路之间的感知协同,从而扩展自动驾驶系统的感知范围,提高感知性能。
本文将围绕车路视觉协同的行车环境感知方法展开研究,以期为自动驾驶技术的发展贡献力量。
在行车环境中,视觉信息作为一种非常重要的感知信息源,对于自动驾驶系统的安全性具有重要意义。
车路协同路侧感知融合方法的研究I. 研究背景和意义车路协同是未来交通系统的重要发展方向,它通过实时信息交流和数据共享,实现车辆、道路和交通控制设施之间的高效协同。
在这个过程中,路侧感知融合技术起着至关重要的作用。
它能够有效地提高车辆的行驶安全性、减少拥堵现象、提高道路通行能力,从而为人们带来更加便捷、舒适的出行体验。
本研究的意义不仅在于提高车路协同的技术水平,更在于为广大市民带来实实在在的出行便利。
想象一下当你驾驶汽车在路上行驶时,不再需要担心交通事故的发生,因为你的车辆能够实时感知周围环境,与其他车辆和交通设施保持良好的沟通;当你选择骑行或步行上班时,也能够享受到智能导航带来的精准路线规划和实时路况信息。
这一切都离不开车路协同路侧感知融合技术的发展和应用。
车路协同技术的发展趋势和应用现状车路协同技术作为一种新兴的智能交通技术,近年来得到了广泛的关注和研究。
它通过将车辆与道路基础设施连接起来,实现信息的实时传输和共享,从而提高道路通行效率,降低交通事故率,减少能源消耗,缓解交通拥堵等问题。
那么车路协同技术的发展趋势和应用现状是怎样的呢?首先从发展趋势来看,车路协同技术将会得到更快的发展。
随着5G、物联网、人工智能等技术的不断成熟,车路协同技术将更加智能化、网络化、信息化。
未来的车辆将具备更高的自动驾驶水平,能够实时感知周围环境,与其他车辆和基础设施进行有效沟通。
同时道路基础设施也将实现智能化升级,如安装传感器、摄像头等设备,实时收集和处理各种信息,为车辆提供精准的导航、避障等服务。
此外车路协同技术还将与城市公共交通、共享出行等领域深度融合,形成更加完善的智能交通系统。
其次从应用现状来看,车路协同技术已经在一些领域取得了初步的成果。
例如在物流配送领域,自动驾驶卡车已经可以在道路上实现自动驾驶和货物装卸,大大提高了运输效率。
在公共交通领域,一些国家已经开始尝试建设智能公交系统,利用车路协同技术实现公交车的自动驾驶、调度和管理。
车路协同技术在智慧高速中的应用摘要:高速公路作为国家重要的交通基础设施,对于推动交通运输行业绿色高质量发展具有重要意义。
同时,随着“新基建”战略的提出,车联网、智慧交通新技术新应用也在逐步推广中,为高速公路智慧化发展提供了良好的契机。
建立覆盖高速公路全路网的感知、监测系统,实现对交通运行状态的实时感知、科学评估,并结合互联网、大数据等信息技术,对高速公路运行状态进行智能化预测、预警,将“被动防御”变为“主动预防”,提升高速公路安全水平和应急响应能力,更好地为公众提供安全、高效、便捷的运输服务。
关键词:车路协同技术;智慧高速;具体应用1.智慧高速与车路协同概述1.1智慧高速我国高速公路里程已连续多年位居世界第一,目前我国高速公路总里程已突破16万公里,以高速公路为载体的车路协同技术的应用规模也将越来越大,实现智慧高速对推动我国智慧交通及产业发展有着重要意义。
此外,智慧高速的发展也为车路协同技术的发展提供了良好的基础和条件。
因此,国家“十四五”规划纲要提出推动智慧高速公路建设发展,将车路协同技术作为推动智慧交通及产业发展的重要抓手。
《纲要》中明确指出要推进高速智能交通系统建设,在国家层面统一规划和建设,加大相关科研投入,建立高精度地图及导航、车路协同、高分辨率卫星遥感等技术标准体系。
1.2车路协同车路协同是通过车端、路端的设备设施协同工作,构建新型的道路交通系统。
它是自动驾驶技术在智慧公路中的应用,包括车路协同基础设施、车辆及驾驶员信息服务系统、智能决策支持系统等。
车路协同技术主要包含通信和感知两个部分,主要由信息交互和融合、安全辅助驾驶及信息服务、车辆决策等3个层面构成,主要目的是在高速公路环境下实现车辆与道路环境的信息交互,使车辆能够感知周围的路况,辅助驾驶员进行驾驶操作,保证行驶安全。
车路协同基础设施主要包含通信传输、路侧设备(如摄像头、雷达、传感器等)和车辆(如车载终端、路侧终端等)。
目前,车路协同的关键技术包括V2X (vehicle to everything)通信、多源感知与融合、自动驾驶决策等,其中V2X 通信主要是实现车与车之间的信息交互,而多源感知与融合则是实现感知到的信息在不同的系统间进行融合。
车路协同技术认知实训报告一、前言车路协同技术是近年来智能交通领域的热门话题。
本次实训旨在通过对车路协同技术的学习和实践,加深对该技术的认知,并掌握相关工具和方法。
二、认知概述1. 车路协同技术概念车路协同技术是指通过车辆与道路设施之间的信息交互,实现车辆与道路设施之间的智能化互联,提高交通安全性、减少拥堵、提高出行效率等目标。
2. 车路协同技术应用场景车路协同技术主要应用于城市道路交通管理、高速公路管理和智能停车等领域。
其中,城市道路交通管理包括红绿灯控制、交通信号优化、行人识别等;高速公路管理包括智能收费、限速提示等;智能停车包括导航停车场选择、自动泊车等。
3. 车路协同技术发展趋势随着5G网络和人工智能技术的发展,未来车路协同技术将更加成熟和完善。
预计未来该技术将广泛应用于自动驾驶、智能交通管理等领域。
三、实训过程1. 实训内容本次实训主要包括车路协同技术的基础知识学习、相关工具的使用和实践项目的完成。
其中,基础知识学习包括车路协同技术原理、应用场景和发展趋势等;相关工具的使用包括OpenCV图像处理库、Python编程语言等;实践项目包括交通信号灯控制系统设计和智能停车系统设计等。
2. 实训收获通过本次实训,我深入了解了车路协同技术的原理和应用场景,掌握了相关工具和方法。
在实践项目中,我成功完成了交通信号灯控制系统设计和智能停车系统设计,并在此过程中提高了我的编程能力和解决问题的能力。
四、案例分析1. 交通信号灯控制系统交通信号灯控制系统是城市道路交通管理中常见的应用场景。
在本次实践项目中,我使用OpenCV图像处理库对道路上的汽车进行检测,并根据检测结果调整红绿灯时长。
该系统可以有效减少城市道路交通拥堵,提高交通效率。
2. 智能停车系统智能停车系统是智能停车领域的典型应用场景。
在本次实践项目中,我使用Python编程语言设计了一个智能停车系统。
该系统可以根据导航和传感器数据,自动选择最优的停车位,并实现自动泊车功能。
高速公路车路协同云业务系统方案探究摘要:随着各部委、各省市对车路协同产业的支持,各地政府也在争创车联网先导区和车路协同示范,但分省分路段的试验段存在信息不互通、服务不一致、业务架构不清等难题,建立统一行业车路协同监管平台是解决上述难题的途径之一。本文针对高速公路车路协同云的建设提出了部-省两级架构方案,明确了部省之间的业务职责,一定程度上实现部省之间业务协同。关键词:车路协同;车联网;部省协同1车路协同系统概念车路协同是一个覆盖面广和体系化的技术方向,最简单的是提供一般车载信息服务的产品,稍复杂一些的是常见的交通运营管理系统,较为复杂的是集成了车车信息交互和车路信息交互的辅助安全驾驶系统,更加复杂的是有路侧信息支撑的自动驾驶,更高层级是能够实现车辆编队自动运行的交通系统,车路协同已在部分国家进入应用阶段。智能车路协同系统简称车路协同系统,是智能交通系统(ITS)的最新发展方向。车路协同是采用先进的无线通信和新一-代互联网等技术,全方位实施车车、车路动态实时信息交互,并在全时空动态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,充分实现人车路的有效协同,保证交通安全,提.高通行效率,从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。车路协同系统(CVIS),主要是通过多学科交叉与融合,采用无线通信、传感探测等先进技术手段,实现对人、车、路的信息的全面感知和车辆与基础设施之间、车辆与车辆之间的智能协同和配合。简言之,车路协同的实质就是将控制指挥方案与道路交通条件的需求相匹配,从而实现交通的安全、环保、高效。2车路协同云架构体系车路协同云分为部级中心云以及区域云两级平台,部级中心云作为车路协同行业管理云,区域云作为省级或者区域级业务云。部级中心云与区域云平台满足物理独立、逻辑协同、标准统一的原则。物理独立指部级中心云与区域云均为完整的云平台系统,具备云计算与大数据平台的服务化、自动化、智能化等特征;逻辑协同指在数据角度,部级中心云为区域数据汇聚枢纽,区域云汇聚本区域细粒度的全量数据,在业务角度,部级中心云整体管控并可进行多区域联合管制、通知、协同作业,区域云业务场景细化,面向高实时业务开展针对性精细化业务;标准统一指基于云基础平台共性化能力,统筹兼顾,协同发展,面向车路协同各项业务及业务支撑平台,形成统一的数据模型和数据标准,协议接入与算法管理调度。2.1高速区域云平台建设方案区域云平台负责省内车路协同高速场景的精细化管理,负责省内路段实时消息(路侧RSU的PC5接口广播消息)以及非实时信息(云端Uu口下发消息、可变信息情报板信息)的发布;基于省内细颗粒度的全量数据以及部平台下发的跨省域、全路段数据进行融合分折,实现省内路段管控;基于省内路段交通样本数据,展开本地化特色车路协同场景算法训练;协同部平台实现省内0BU设备的发行以及安全认证业务。2.1.1路段精准协同调度对于各外场节点上报的实时路况信息及事件信息进行融合分析,形成全路段全局事件。通过分析接入的路侧多源感知数据,结合第三方平台输入数据,形成全路段交通势态全息感知结果。采取全路段拓扑管理方式,实现各节点RSU逻辑拓扑的管理。在各外场节点上报的交通事件基础上,形成全路段事件统一管控平台,区域云平台结合事件影响范围和影响程度,制定业务精准调度策略,依据设备拓扑关系,按照事故属性向指定RSU的车辆提供车路协同服务,实现事件到远端设备的精准调度、精准推送。2.1.2本路段路侧多场景算法训练聚焦本区域特点,制定区域定制化算法和策略。通过大数据分析、人工智能、深度学习等技术,进行算法训练,优化算法,提升各应用场景算法精准性。本项目涉及基础算法训练和应用场景算法训练,同时具备算法版本管理、算法上传部中心等功能。2.1.3路侧软件管理边缘计算节点业务软件由各省根据业务需求及场景特点定制开发,上传至部级中心。部级中心统一开发边缘计算节点中的管理算法,审核各区域云平台上传的边缘计算节点中的业务软件,通过后由部级中心云平台对边缘计算节点软件进行统一升级、统一管理。2.1.4本路段车路协同设备运行监测及管理对本路段车路协同设备(边缘计算节点、高清摄像机、毫米波雷达、RSU、气象设备等)进行设备监测及运维管理,具体功能包括版本管理、配置管理、日志管理、告警管理、诊断测试、运行状态管理等。当设备出现故障时,区域云平台可发出预警,通过预先设置的策略或人工指派的方式,指派运维人员进行维修,维修结果可及时反馈至区域平台。2.1.5安全证书系统能够实现路侧RSU证书下发、端侧OBU证书下发功能,实现设备间安全认证和安全通信。路侧RSU及端侧OBU经光纤或4G/5G向区域平台的安全证书系统请求证书下发,系统鉴权通过后,下发V2X证书至路侧RSU及端侧OBU。2.2部级中心云平台建设方案2.2.1用户出行服务实时对路侧采集到的交通事件及第三方平台数据进行分析,根据车路协同不同应用场景,制定精准的出行服务策略,通过车路协同应用系统、高速公路传统发布手段、图商平台等,为网联车辆及非网联车辆提供更精细、更及时、更准确的跨省域/节点事件共享、跨省域/节点事件预警、交通态势预测、短时交通路况预测、节假日车流拥堵预测、行车路径诱导规划等服务。2.2.2安全CA管理搭建安全管理中心,实现全网设备及通行的安全管理和保障。实现安全注册证书和业务证书的管理、路网车辆身份注册接入获取入网许可、短证书授权派发/验证/更新和吊销等操作,配合事件交互和业务消息体通信时提供车辆可信身份管理服务,实现OBU车辆设备信息管理(证书与OBU设备存在绑定关系)、证书信任列表管理、根证书协同策略管理。能够实现路侧RSU证书下发、端侧OBU证书下发功能,实现设备间安全认证和安全通信。2.2.3全线交通事件融合分析对于各区域云平台上报的实时路况信息及事件信息进行融合分析,形成全线全局事件。通过分析接入的路侧多源感知数据,结合第三方平台输入数据,形成全线路网交通势态全息感知结果,能够实现交通态势实时计算、短时交通路况预测、节假曰车流拥堵预测、交通事件预警分析等功能。2.2.4全线事件跨区域精准调度下发采取全线拓扑管理方式,实现各区域云平台接入与业务的发放、区域与云平台逻辑拓扑的管理。在区域云平台上报的交通事件基础上,形成全网事件统一管控平台,部级云平台结合事件影响范围和影响程度,制定业务清准调度策略,依据设备拓扑关系,按照事故属性向指定区域的车辆提供车路协同服务,实现事件到远端设备的精准调度、精准推送。2.2.5车路协同算法训练具备基础算法训练能力,侧重于关键的、全国性、通用性的算法/诱导策略,确保算法/策略统一,保证车路协同在全线的体验。包括车辆类(车辆检测、车牌识别、车型识别、车颜色识别)、交通类(断面流量、平均车速、fl隊长度)、事件类(拥堵检测、行人检测、事故检测),并将训练好的算法定期及时下发给区域云平台参考使用。3展望车路协同在高速公路的应用落实,除技术难题外还有很多问题需要解决,例如车路协同业务的商业化、车路协同业务标准的统一、各路段车路协同信息的互联互通等,都需要不断探索、验证、总结,车路协同的发展还需要各行业的共同协作,最终为完善我国交通发挥作用。参考文献[1]王少飞,祖晖,付建胜,等.智慧高速公路初探[J].中国交通信息化,2017(S1):7-14.[2]张纪升,李斌,王笑京,等.智慧高速公路架构与发展路径设计[J].公路交通科技,2018,35(1):88-94.[3]王少飞,谯志,付建胜,等.智慧高速公路的内涵及其架构[J].公路,2017,62(12):170-175.。
史上最详尽,全⽅位解读车路协同1950年代末,通⽤汽车在新泽西州打造了⼀条埋⼊⼤量通信设备的概念⾼速公路;1990年代,⽇本将智能交通系统确⽴为国家项⽬;2006年,欧盟开启车路合作系统(CVIS)项⽬;2010年,美国提出智能驾驶(IntelliDrive)战略;2011年,中国科技部在863计划中设⽴智能车路关键技术研究项⽬……半个世纪以来,当汽车产业与物联⽹、通信等领域深度融合后,⼈们通过实现聪明的车与智能的路之间的实时交互,并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上,开展车辆主动控制和道路协同管理,充分实现⼈-车-路的有效协同,最终达成提⾼交通效率、保证交通安全的⽬的——这是车路协同背后隐藏的巨⼤价值,也成为各国智慧交通规划下的共识。
今天,中国已经成为世界上规模最⼤的汽车产销国,路上⾏驶着各个品牌不同的车型,⾼速公路⾥程数也已位居全球第⼀。
将如此庞⼤的车流与路侧基础设施连接起来,⾃然可以⼤幅提升交通效率与交通安全,但这也极⼤地提⾼了车端、路侧端与通信端各端⼝间协同部署、协同决策的技术难度。
那么,究竟有哪些核⼼技术门槛在制约着车路协同⽅案的⼤规模落地?那些已成功落地的车路协同⽅案背后⼜隐含着哪些重要参考价值?笔者将在下⽂中⼀⼀道来。
今天,只要谈到车路协同,⾏业内普遍会提及到两种产品:智能车载单元(OBU)和智能路侧单元(RSU)。
智能车载单元和智能路侧单元分别部署在车端和路侧端,⽐如我们常见的ETC等⾮接触式感知设备,通过微波来接收和反馈通讯数据,实现诸如车辆⾝份识别、电⼦扣费等基础功能。
但在笔者看来,这并不能很好地概括车路协同⽅案下的核⼼组成。
⼀般来说,车路协同主要涉及三个端⼝:车端、路侧端和云端,其中路侧端和云端因为车路协同环境下计算节点下沉⾄边缘层(即路侧)的需求⽽经常被同时提及。
再考虑到三个端⼝间信息传输渠道的重要性,对于车路协同系统平台更完善的拆解⽅式笔者认为应当是以下三个核⼼组成部分:智能车载系统(车端)、智能路侧系统(路侧端+云端)和通信平台。
V2X 平台定位车联网 V2X 平台定位于打造智慧道路一体化车路协同云控平台。
主要包含 6 个方面的内容:1、为 V2X 业务及上层应用提供数据高并发接入、融合分析、高精度定位、网络能力开放、业务连续性保障等基础能力,以满足车联网辅助驾驶、自动驾驶的业务需求;2、建立标准化的数据交互协议,实现车辆、交通道路环境等交通参与要素的互联互通。
3、基于多源交通信息的汇聚融合分析,实现对道路环境的全息感知;4、基于道路全局感知和数据挖掘分析,实现对智能网联驾驶协同感知、协同决策、协同控制。
5、支持高精度地图服务,实现与道路环境,边缘节点实时动态交互,并动态更地图;6、开发的 V2X 平台,提供大数据能力开放,实现与第三方平台的数据和业务交互,信息共享。
V2X 平台架构车联网 V2X 平台是车联网整体架构中必不可少的部分,为支撑智能网联汽车和自动驾驶,平台需要提供一些列的功能,包括基础服务如具备设备的接入管理、数据管理、能力开放的能力,包括车路协同的数据收集、路由及分发,也包括车路协同数据的应用。
车联网 V2X 平台构建基础智能算法、数据基础分析平台,结合智能路侧设备、网络传输能力等支撑整个智能交通和自动驾驶应用。
l 设备感知感知层通过车载设备、路侧感知设备的信息获取来实现对车辆或者道路环境状态数据的上报,通过智能终端进行数据的传输。
实现数据的实时感觉、融合计算等功能。
l 网络层则需要保证数据在传递过程的实时性、安全性,车端通过 CAN、LIN、FlexRay总线等方式,车与车、车与路、车与平台通过 5G 通信方式,实现数据交互与分发。
保证数据传输的低时延的前提下,完成整个链路的可靠性,安全性。
实现人、车、路、网、云的高效协同。
l 平台层提供协同感知融合,实时计算/分析、数据存储/开放、资源调度等多种基础功能。
通过标准互联互通的协议,具备提供多种车联网终端的统一接入,鉴权,协议适配等基础能力。
提供与交管平台、图商平台及第三方车联网应用平台对接、交通信息数据采集能力,包括交通实时信息、道路基本信息。
智能交通系统的车路协同技术智能交通系统的车路协同技术随着汽车数量的不断增长,交通拥堵和安全问题也逐渐成为重大社会问题。
为此,智能交通系统的概念应运而生。
智能交通系统通过将车辆、道路、交通信号设备等信息进行有机结合,实现交通信息化、智能化、网络化的目标,以提高交通效率、减少交通事故、改善城市环境等多方面的效益。
而其中的车路协同技术则是实现智能交通系统的关键。
车路协同技术是指将车辆与道路等交通设施的机器与通信系统进行无缝连接,为车辆提供全方位的交通信息并进行智能化协同,以共同实现交通安全和效率的提升。
其核心技术包括智能交通信号控制、自动驾驶技术、车联网技术、交通安全监控技术等等。
首先,智能交通信号控制技术是车路协同技术的基础之一。
通过智能信号控制器进行路口信号的自适应控制,实现对交通拥堵的有效管理。
同时,其可根据检测到的交通数据和人流数据,智能优化信号变化时长以缓解拥堵和避免交通事故的发生。
此外,信号控制系统的实时掌握交通状况使其能够更好的实现拥堵路段的快速疏导,提高车辆通行效率。
其次,自动驾驶技术是车路协同技术的亮点之一。
自动驾驶技术通过车辆内部的先进传感器技术、定位系统及实时大数据分析、高精度地图等,使车辆能够在无人驾驶的情况下进行自主行驶。
同时,与此相伴随的还有人工智能及机器学习技术等的应用,以实现自动驾驶过程中的复杂决策和错误处理。
自动驾驶技术的商业化应用仍然处于起步阶段,但对于智慧城市快速发展尤为重要。
除了自动驾驶技术,车联网技术也是车路协同技术的一个重要组成部分。
车联网系统通过无线通信技术,将车和外部设备、云平台、交通信息系统等连接起来,为驾驶员和交通管理提供可靠的交通信息和交通服务。
在交通安全方面,车辆之间的互联和互相传递数据信息,能够有效的提高驾驶员的意识和判断,从而避免事故发生。
最后,交通安全监控技术也是车路协同技术的核心组成部分。
交通监控是智能交通系统中一个非常重要的应用领域,它通过视频监控、车牌识别、交通流量检测器等多种监控手段,对城市交通的情况进行实时监控和预测,以及对其进行最优化的管理。
车路协同发展阶段及路径摘要:车路协同是当前研究的热点问题之一,从车、路、云平台三个角度分析了车路协同,提出了着重发展以道路为核心的车路协同。
提出了车路协同的4个发展阶段:无协同、初级协同、中级协同、高级协同,其中中级协同又包括以车为主和以路为主的两个典型状态。
提出了从当前位置的初级-中级车路协同到将来的高级车路协同的5条发展路径。
鉴于当前的技术发展、行业特征以及相关政策、法律法规支持等,选择主要发展道路设施,车辆的自动化等级的提高能加快其进入高级协同阶段的发展路径,更符合现状以及长期发展目标。
1 緒论1.1 车路协同概念及内涵车路协同(Cooperative Vehicle Infrastructure System, CVIS)是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术,在全时空动态交通信息采集与融合的基础上,全方位实现车-车、车-路动态实时数据交互及车辆主动安全控制和道路协同管理,提升交通安全,提高通行效率1,2。
车路协同一词是国内对cooperative ITS和connected vehicle不完整的翻译,这个概念最开始由欧洲提出,在2009年欧洲与美国签订的政府备忘录中,被正式命名为车路协同3。
车路协同是智能交通系统(Intelligent Transportation System, ITS)的最新发展方向,是交通智能化的核心,是辅助智能网联汽车完成高度自动化行驶的重要手段。
车路协同主要由智能路侧系统、智能车载系统和云平台三个部分组成。
其中,车载系统负责采集自身车辆状态信息和感知周围行车环境;智能路侧系统负责采集交通流信息(车流量、平均车速等)和道路异常信息、道路路面状况、道路几何状况等;云平台主要是负责整个系统的通讯和实现路侧设备与车载设备之间的信息交互。
从智能汽车发展角度看,车路协同是智能汽车发展在产业化辅助阶段的重要组成,在智能汽车未达到完全的无人驾驶阶段前,通过车路协同,达到行驶安全、舒适的功能。
车路协同项目拓扑结构想象一下这样一个场景:我和我的朋友小李都是汽车爱好者,我们俩站在一个繁忙的十字路口,周围车水马龙。
小李看着川流不息的车辆和复杂交错的道路,皱着眉头对我说:“你说这么多车在路上跑,道路又这么复杂,怎么才能让交通更高效、更安全呢?”我神秘地一笑,回答道:“这就不得不提到车路协同项目的拓扑结构啦。
”那什么是车路协同项目拓扑结构呢?简单来说,就像是一场精心编排的舞蹈,车和路是舞者,而拓扑结构就是这个舞蹈的编排规则。
先来说说车辆这边。
每一辆车就像是一个独立的小单元,它有着自己的“感官”。
车上配备了各种传感器,像敏锐的眼睛一样,能够感知周围的环境。
比如说,摄像头可以看到前方的路况,毫米波雷达可以探测到周围车辆的距离。
这些车辆就像是一群群小小的探险家,在道路这个大舞台上穿梭。
而且车辆之间还能相互“聊天”呢。
就好比你和你的朋友在人群中,互相使个眼色或者说句话就能协调行动。
车辆之间通过无线通信技术,分享自己的速度、方向等信息。
这时候的车辆不再是孤立的个体,而是一个相互联系的群体。
再看看道路这边。
道路不再是简单的柏油马路或者水泥路,它像是一个聪明的伙伴。
在道路的关键位置,有着各种监测设备。
这些设备就像一个个小侦探,悄悄地观察着路上发生的一切。
它们能感知到车流量的大小、车速的快慢。
比如说,在路口的信号灯处,不再是单纯按照固定的时间来变换颜色。
而是根据车路协同系统传来的信息,知道有多少车辆正在赶来,然后做出智能的调整。
这就像是一个贴心的交通指挥官,根据实际情况指挥交通。
车路协同项目的拓扑结构就是把车辆和道路这些元素连接起来的网络。
它像是一张无形的大网,把所有的参与者都网罗其中。
这个拓扑结构有不同的层次,就像盖房子一样。
最基础的是车辆与车辆(V2V)、车辆与基础设施(V2I)之间的连接。
这就好比是人与人之间的手拉手,建立起最直接的联系。
然后呢,往上一层就是区域内的车辆和道路设施之间的协同。
这就像是一个小区里的居民和小区里的各种设施之间的互动,大家共同维护小区的秩序。
车路协同及自动驾驶关键技术
哎呀呀,车路协同和自动驾驶,这可真是个超级酷的话题!
你能想象吗?未来的某一天,我们坐在车里,根本不需要自己动手开车,车子就能自己带着我们去想去的地方!这就像我们坐在飞毯上,飞毯知道我们的心思,带着我们自由飞翔。
就说车路协同吧,这就好像一群小伙伴在玩接力比赛。
车子和道路不再是孤立的个体,而是相互配合的好伙伴。
道路会告诉车子前面有没有堵车,哪里的路况好;车子也会把自己的情况告诉道路。
这是不是很神奇?
再来讲讲自动驾驶的关键技术。
就像我们学习知识,要一门一门地攻克难关。
自动驾驶也有好多关键技术要解决呢!比如说,车子得像我们的眼睛一样,能看清周围的一切。
这就要靠超级厉害的传感器啦,它们就像车子的“眼睛”,能看到很远很远的地方,还能分辨出各种东西。
还有啊,自动驾驶得像我们的大脑一样会思考。
要快速地处理各种信息,判断该怎么走,这可不容易!就好像我们做数学题,得又快又准地算出答案。
有一次,我和小伙伴们讨论车路协同和自动驾驶。
小明瞪大眼睛说:“要是真能这样,那以后出门多方便啊!”
小红也兴奋地喊:“对呀对呀,再也不用担心爸爸开车累啦!”
我也忍不住插话:“那是不是以后我们在路上能有更多时间玩啦?”
大家七嘴八舌,都觉得这个未来太让人期待啦!
我觉得车路协同和自动驾驶肯定会让我们的生活变得超级棒!它们会让出行更安全、更方便,给我们带来好多好多的惊喜!怎么样,你是不是也和我一样期待呢?。
车路智能协同系统
什么是车路协同
对车路协同普遍定义:利用无线通信、检测技术和智能设备技术提供车与车之间、车与路侧设备之间、车与行人之间的“对话”,使交通参与者行人与车辆实时掌握其他行人与车辆的位置、速度和方向,通过智能分析提高车辆、行人的安全性,提高道路通行能力,减少污染排放。
车路协同的应用
系统有三大类功能,安全、效率,环保。
车路协同系统是把车载装置和路边设备联系起来,使一辆汽车在任何地方、任何时候,都能和任何车辆、任何路边设备相联系。
汽车在路上行驶时,能够随时了解到汽车周边、所有车辆的运行状况,包括它的方向、速度、加速度,和自己车的距离,以及汽车是否有故障。
简单来讲,通过车路协同系统这个平台,任何一辆汽车在路上行驶的时候,都可以知道周边汽车、路面情况,这样有利于驾驶人自己驾驶汽车的时候,保证安全,比如是否会追尾,超车换道时,能知道旁边的车距离你多远,也能知道路边是否有停下来的故障车,路面是否湿滑。
这样可以保证行车安全中的各种所需功能
第二个方面,由于汽车能够和路边设备时时交互,驾驶人能知道车到路口时,红绿灯是否过得去。
如果过不去,它会引导车辆的速度,使得不用停车就能通过路口,或者提示适当加速,就不会赶上红灯,这样可提高通行效率。
另外,通过提示司机开多大速度通过路口比较合适,可以把通过路口的汽车分成一组一组的,根据分组的汽车通过路口的需要,调整红绿灯的时间长短。
比如10辆汽车靠在一块儿,它们通过之后再变灯,可以很好的提高通行效率,降低汽车在路口的速度,这会有效提高交通管理的效率。
第三是减少尾气排放。
根据每辆汽车运行状况,提示司机以多大速度驾驶汽车,排放是最少的,这对整个环境保护是有很大意义的。
同时把汽车排放状况,传到信号灯去。
它就可以根据路口汽车持续的平均速度,来调整红绿灯的时间,使得路口汽车排放减少。
组成部分及工作原理
智能车路协同主要有智能车载系统、智能路侧系统和通讯平台三个部分组成。
其中,智能车载系统负责对车辆自身状态信息的控制和对周围行车环境的感知;智能路侧系统负责对交通流信息(车流量、平均车速等)的监测和道路路面状况、道路几何状况、道路异常信息等的记录;通讯平台则是负责整个系统的通讯,实现路侧设备与车载单元之间的交互。
路侧单元作为整个智能车路协同系统中的关键环节,负责数据获取、处理、
分析和发送,是整个系统中重要的组成部分。
汽车行驶过程中,通过路侧系统与各个传感设备之间进行通信,可以获得目前的道路情况。
同时,单独从传感设备获取的信息是复杂的,需要进行分析和处理才能转化成汽车能够理解的信息。
通过安装在路侧机柜中的计算机,运用数字图像处理、模式识别等先进技术从传感设备中提取车辆正常行驶所需的必要信息。
例如,通过视频检测摄像头,路测设备能够运用图像处理方法从提取当前路口的行人数量和位置,这样汽车在经过十字路口是能够非常及时的获取当前路口的行人情况,提前进行速度控制从而提高通行效率;通过安装无线车辆检测器,路侧设备能够统计各个道路汽车的通行情况,从而在较大范围内对道路通行状况进行实时准确的统计,为汽车提供一条更加通畅的通行线路;此外,运用天气传感器检测在特殊天气下路面雨水或结冰情况,道路能见度,将这些信息转换成电子信号实时反馈到路侧设备中,从而为车载单元提供及时的预警。
关键技术
智能车路系统中使用的关键技术包括智能车辆关键技术、智能路侧系统关键技术、车路/车车协同信息交互技术。
智能车辆关键技术主要是对车辆的进行硬件改造,一方面,通过加装传感设备,如GPS、陀螺仪、电子罗盘、激光雷达车载单元等获取车辆的位置、姿态和行车环境等信息;另一方面,通过对安装控制设备,如电子真空助力器、工业控制计算机等对车载单元智能控制,实现对危险情况的规避。
智能路侧系统部分包含的关键技术包括硬件和软件两部分,主要实现多通道交通信息采集、多通道路面状态信息采集、信息融合及突发异常事件快速识别与定位、多模无线数据传输等功能。
技术现状及前景
美国、日本、欧洲都已在开发这套智能交通系统。
中国于2010年明确提出发展“智能车路协同系统”,并在2011年通过国家高技术研究发展计划(国家“十二五”“863”计划)立项,该项目由清华大学等10家单位参与,于2014年2月通过科技部验收。
美国称为道路交通安全的第三次革命——第一代是安全带,第二代是安全气囊,第三代认为是车路协同系统。
作为智能交通发展的主要方向之一,智能车路协同系统的应用范围非常广泛。
首先,就汽车自身而言,系统能够实现车辆的协同安全,如人车主动避障、车车主动避障、危险路段预警和控制等;其次,系统能够在大范围内实现交通协调控制,如交通信号协调控制、实时路径诱导、公交优先控制等;最后,系统还能根据用户的需求提供综合的信息服务,如交通需求管理、实时交通信息查询等。
这些先进技术的引入,将极大的改善城市交通状况。
从驾驶员的角度来说,智能控制的交通信号灯和交通标志能够根据当前道路通信情况,更加高效的引导车流;从道路管理部门来说,不再需要投入大量的人力和物力来检查道路情况,只需在监测中心点就能实时获得道路通信情况,能够极大的提高交通事故的反应速度和处理效率。
此外,智能车路协同系统还能非常好的应用于物流管理、旅游信息发布、天气信息提醒、广告投放等方面,具有很好的
经济效益。