智能网联汽车与交通-第8章-智能车路协同系统.pptxVIP

第8章

智能车路协同系统

;第一节车路协同系统简介

第二节车路协同系统功能和架构

第三节车路协同关键技术分析

第四节车路协同技术应用

第五节车载ITS技术应用;第一节车路协同系统简介;图8-1车路协同系统体系框架;智能车路协同系统综合应用信息、通信、传感网络、新一代互联网、可信计算和计算仿真等领域的最新技术，实现车辆与道路设施的智能化和信息共享，在实时、可靠的全时空交通信息的基础上，结合车辆主动安全控制和道路协同控制技术，保证交通安全，提高通行效率，实现人-车-路的有效协同。系统通过提高车辆控制智能化水平以及人-车-路与交通环境之间的信息交互能力，实现车辆自主驾驶以及列队控制，通过提高车速、减少自治车队行驶过程中车间距离，将道路交通流调整到最佳状态，提高路网通行能力和道路安全。其相关研究领域涉及先进的车辆控制和安全系统、车队协同驾驶系统结构、车车通信技术、车队协作策略以及相关交通仿真与试验技术等方面。智能车路协同系统结构如图8-2所示。;图8-2智能车路协同系统结构;车路协同系统的定义就是基于无线通信、传感探测等技术进行车路信息获取，通过车车、车路信息交互和共享，并实现车辆和基础设施之间智能协同与配合，达到优化利用系统资源、提高道路交通安全、缓解交通拥堵的目标。当交通流理论基于车路协同来研究，其研究将进入新的层面，并且真正进入智能化交通的研究层面，将为人们的出行安全及交通安全带来前所未有的进步。车路协同系统的基本目标是确保在任何时刻、任何路段都能实时感知到车路情况；确保在任何条件下都能提供必要的信息和便捷优质的交通综合服务；确保整体路网能够协调、畅通、安全、高效，最大限度地减少交通事故和交通拥堵的发生，从而达到提高道路通行能力的目的。为此，该系统的主要功能应该包括以下内容。;1.感知车辆、环境和道路信息实时感知车辆运行状态及驾驶行为，实时感知车外道路上其他运行的车辆、行人或周边的静止物体等信息，实时感知和准确采集全路网的车辆位置、速度、行程时间和交通流信息???实时感知或检测道路沿线的冰雪雨雾冻等气象与路况信息。

2.交通数据的传输车与车、车与路旁设备之间的短距离通信及数据传输，将采集到的交通数据或车载计算机处理后的交通异常信息实时、可靠地传送给交通监控中心，或将交通控制方案下传到控制设备，实现车路与监控中心之间的远距离数据传输。

3.数据处理与智能决策对上传后的海量交通数据，应能够实现快速、精确的分析与综合数据处理；根据上传的气象、交通数据，分析各路段和区域路网的交通状态，为制定科学合理的管理决策提供依据；根据车辆对车况、路况的感知信息，分析单车工况和运行状态，提供个性化服务和安全行驶服务。;4.交通状态显示和交通异常预警或报警在监控中心，实时分析和判定全路网各监测路段上所发生的交通异常或发现潜在的交通异常现象，及时发出预警或报警提示并在电子地图上显示有关目标和采取的管制方案；实时监控路网中特定车辆的行驶轨迹或判定其违章行为，及时发出预警信息。

5.信号控制与信息发布根据检测到的道路交通异常状况，及时启动控制预案，能够面向路网中的特定车辆实时发布有针对性的预警信息，规避不安全的交通隐患；面向特种车辆发布实时引导信息，指引其快速通行；面向路段或路网中的群体车辆实时发布道路交通信息、路况信息和交通控制与诱导信息。;1．系统的物理架构

车路协同系统总体上由车载感知子系统、路侧感知子系统、数据传输子系统、数据处理及预警子系统、交通控制与信息发布子系统5个部分组成。该系统的物理框架设计如图8-3所示。

;（1）车载感知子系统车载感知子系统是由安装在车辆上的各种车辆运行参数传感器、车载摄像头和雷达、GPS卫星定位装置以及车载微处理单元等组成。该子系统又分为车辆感知模块、环境感知模块和GPS定位模块3部分。

车辆感知模块主要通过各种车载传感器实现对车辆自身发动机转速、油耗、动力性能、制动性能等一系列动态运行参数的采集，从而感知车辆自身的运行状态。车辆感知模块具有两大功用：第一，在车辆运行过程中，它会实时向驾驶人显示或报告车辆运转的工作状况，一旦出现车辆运转异常状况，系统会及时发出预警或报警信息提醒驾驶人员密切注意车辆自身运转情况并采取应急措施；第二，车辆感知模块也可以通过车载通信模块及车联网的其他通信设施，实现由监控中心对车辆各种工况的远程监测，并提供定期的维护与保养服务信息。;环境感知模块主要用于感知车辆在运行过程中的道路交通信息及路况信息，以确保行车的安全性和高效性；还可以通过车与车之间的相互感知，在较高的行驶速度下及在一定的距离范围内，及时对前后及周边的车辆进行识别、车速与车距判定，相互接收并发送部分周边交通环境信息，并由车载微处理单元根据这些信息做出简单的处理，将