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  • V2X技术:助推智慧城市交通实现全自动驾驶

  • 2015-07-27 02:31 来源:中国安防展览网 关键字:V2X技术,智慧交通 浏览量:26
  • 导读: 我国的交通安全形势也十分严峻,目前仍处于道路交通事故的高发期,道路交通事故死亡人数总量仍然很大。根据2011年道路交通事故统计数据,在严禁酒驾后,道路交通事故仍造成6.2万人死亡,因交通事故死亡人数连续十年居世界第一。如何减少交通事故、降低死亡成为一个全球关注的问题。
  •   随着社会经济的快速发展,道路交通安全问题日益突出。根据联合国秘书长潘基文公布的联合国道路安全写作机制的报告,全球每年交通事故造成近130万人死亡,2000万至5000万人受伤,给各国政府和个人造成约5180亿美元经济损失。我国的交通安全形势也十分严峻,目前仍处于道路交通事故的高发期,道路交通事故死亡人数总量仍然很大。根据2011年道路交通事故统计数据,在严禁酒驾后,道路交通事故仍造成6.2万人死亡,因交通事故死亡人数连续十年居世界第一。如何减少交通事故、降低死亡成为一个全球关注的问题。
      面对频发的交通事故,采用提升交通基础设施质量、加强交通安全教育等传统方法减少道路交通事故的空间已越来越有限;随着嘻嘻通信技术的发展,通过车辆与车辆、车辆与基础设施之间的通信来加强人们对车辆周围环境的判断,当探测到道路为先情况发生时,向驾驶员提供及时的预警,来避免交通碰撞成为当前国内外研究机构和企业的研究热点。人们将这种技术称为V2X车联网。美国国家公路交通安全管理局指出,对于中轻型车辆V2V安全技术能够避免80%的交通事故,重型车V2V安全技术能够避免71%的交通事故,V21能够避免12%的道路安全事故,通过V2X车联网能够有效降低交通事故造成的损失。为此,发达国家投入大量的人财物进行对V2X车联网技术研究,并积极地标准化推动。
      智慧交通元素的融合
      V2X可以理解为一种无线通信技术,强调的是数据交换,可以实现车与车、车与人、车与基础设施、车与摩托车等之间的信息交换。美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)曾预测,对于中轻型车辆V2V安全技术能够避免80%的交通事故,重型车V2V安全技术能够避免71%的交通事故,V2I能够避免12%的道路安全事故,通过V2X车联网能够有效降低交通事故造成的损失。
      随着电动汽牟、网络技术、物联网技术和其他新兴技术的发展,智慧交通系统的实现变得更加。智慧交通系统概念诞生于上世纪六七十年代,其精髓就是将交通系统涉及到的所有因素,如车辆、用户、交通设施等综合在一起,相互协调使其发挥最大作用。其中包括如车辆与车辆、车辆与交通设施、车辆与商业、车辆与电网和车辆与用户等以上内容可用融合技术(VehicIe—to—X:V2X)来代表,也就是说,智慧交通系统的重要基础就是V2X。
      交通是一个动态变化的过程,为了达到合理配置资源、合理化规划的目的,必须实时不断地交换信息。V2X车联网技术支持道路交通安全类应用需要通过及时可靠的车—车、车—路通信将车辆的状态信息(特别是车辆的位置、速度、行驶方向信息)通知给周围的车辆,通过协作的方式来感知碰撞风险,所涉及的关键技术包括能够支持车辆在高速移动的环境下实时可靠通信的无线通信技术、车辆状态特别是车辆位置的感知技术、海量车辆状态数据处理分析技术。
      对于如何进行无线通信从而降低交通事故,Autotalks公司项目负责人Nir Sasson指出,在一些山区路段或者交叉路口等驾驶人视线受阻时,汽车能够发出信号,使车与车之间能够收到对方的行驶轨迹,这样就会有效预防交通事故。
      可互联2公里内车辆
      除了安全,V2X还有助于减少交通阻塞和汽车排放。Nir Sasson举例指出,在到达交通路口时,驾驶人会有意识地减速,因为不知何时交通信号灯会发生变化。而装有V2X模块的交通设施,例如交通灯可以给汽车发出信号,建议汽车以多高的速度通过,或者减速通过。这样减少汽车的频繁减速和加速。
      实现这些需要通信可靠性、整体安全性和定位精度。目前,V2X的卫星导航定位系统包含美国的GPS、中国的北斗、欧洲的伽利略、俄罗斯的GLONASS以及日本的QZSS,可以实现在传统WIFI信息不好的情况下,依然可以实现通信定位。同时,结合ST的传感器,可实现在交通视野开阔的情况下,可以互联2公里内的车辆及道路情况;当在城市拥堵路段或视线受阻时,例如前方有大卡车或转弯等情况下,可预知500米内的交通情况。
      上述功能的实现,缘于Autotalks与ST双方在技术上的互补。ST车载信息MCU产品市场经理Maddalena Brattoli指出,在技术上,整合WLAN、数据安全和CAN通信系统知识与汽车处理器技术,提供ASILBG整体解决方案。同时,ST的Tesco定位技术,使V2X、车载信息服务、ADAS系统进行融合。
      2030年或将实现全自动驾驶
      目前,美国、欧盟、亚太地区已开始推进V2X技术的应用。对于具体的推进情况,Nir Sasson介绍,在美国已有法规规定,将来不管是美国本土生产的车辆还是销往美国的车辆,都必须加装V2X模块。同时,欧盟在2016年“欧洲走廊”计划中,沿途的基础设施将会加载V2X模块。在亚太地区,韩国和新加坡将分别在2017年和2018年部署V2X模块。
      除了政府层面的推动,汽车厂商也已开始行动。车企已经计划推出V2X新车,为通过美国法规做准备,例如奥迪已与Autotalks合作在车顶小型天线内集成V2X项目。同时,一二级的供应商正在开发嵌入式系统和改装升级模块。
      我国在上世纪90年代,一些高校和交通研究机构已开始对国际上智能运输系统的发展进行跟踪,交通部也将智能运输系统的研究纳入了公路、水运科技发展“九五”计划和2010发展纲要。在V2X车联网领域的研究才刚起步。“十一五”期间设立了“智能车路协同关键技术研究”等相关项目,对车联网的体系结构、应用定义等方面进行了研究,取得了一定的成果,但对V2X车联网的关键技术如V2X专用通信技术、高精度实时定位技术仍有待突破。
      据了解,从中国车联网的发展速度和潜力来看,预计在2020年中国会超过2000万辆车实现互联。ST大中华与南亚区汽车产品事业部市场应用总监Edoardo Merli指出:“这主要源于几个市场驱动因素,一是中国汽车产量增速比全球快;二是国内车厂在车联网投入增长;三是政府推动公共交通的智能化建设,要求校车、公共汽车等车辆加装车联网设备实现车辆紧急救援和跟踪。”
      汽车互联是实现无人驾驶的关键技术,V2X技术为无人驾驶技术的实现向前推进了一步。根据技术演进,今后将出现高度自动驾驶技术,2030年将实现全自动驾驶。