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1、面向智慧公路的車路協同應用研究ONTENTS內容大綱12智慧公路與車路協同車路協同關鍵技術分析車路協同應用實踐總結與展望0 1智慧公路與車路協同智慧公路與車路協同中設設計集霉C H I N A D E 5 1 6 N Q R O U P C O,L T D車路協同本質感知思考理解分析執行類腦能力技術融合人管理、控制、誘導車行駛路(環境)要素目標(提質增效)載運工具環境基礎設施安全高效便捷綠色全要素協同服務與管理并重智慧公路與車路協同中設設計集圍C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T O智慧公路基礎設施感知人的感知車的感知環境的感知V 2 X(交互、協同2、)橋梁健康監測外場設施狀態監測象監測路基沉降監路面破損檢測智能顆粒道路狀態檢測公路綠化帶狀態監測智慧公路與車路協同中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D緩解擁堵安全出行P T P S(P u b l i c T r a n s p o r t a t i o nP r i o r i t y S y s t e m s)H E L P(E m e r g e n c y N o t i f i c a t i o nS y s t e m s)(F a sF A S Tr g e n c yP r e eS y s t e m s)n 3、p t i o n互聯安全與便捷M a a SI T S C o n n e c tS m a r t M o b i l i t y C i t yC O N N E C Tn l co l l Co n1 9 9 61 9 9 82 0 0 12 0 0 92 0 1 12 0 1 52 0 2 0 a n d a f t e rT O Y O T A智慧公路與車路協同中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C 0.,L T D豐田汽車公司關于全球V 2 X 應用的評估報告J a p a nU S AE u r o p eC h i n aA u s t4、 r a l i aV 2 X 技術頻率D S R C(I T S C o n n e c t)7 6 0 M H z7 5 5-7 6 5 M H zD S R C5.9 G H z5.8 5 0-5.9 2 5 G H zD S R C (T S-G 5)5.9 G H z5.8 5 5-5.,9 2 5 G H zL T E-V 2 X5.9 G H z5.9 0 5-5.9 2 5 G H zD S R C/L T E-V 2 X5.9 G H z5.8 5 5-5.9 2 5 G H z部署狀態商業化可用化對外宣稱實驗性概念驗證智慧公路與車路協同中設設計集圍C H I N A D E5、 S I G N G R O U P C o.,L T D.V 2 X 混合通信：合理使用D S R C 和C e l l u l a rV e h i c l e-t o-e v e r y t h i n g (V 2 X)c o n n e c t i v i t y i s a c h i e v e d w i t h a c o m b i n a t i o n o f S h o r t-r a n g e d i r e c t c o m m u n i c a t i o n(D S R C f o r S a f e t y)a n d L o n g-r a n g 6、e n e t w o r k c o m m u n i c a t i o n(C e l l u l a r-V 2 N)-“H y b r i d C o m m u n i c a t i o n”.V 2 X R e q u i r e m e n tS h o r t R a n g e(V 2 X)D i r e c tL o n g R a n g e (V 2 N)B a s e T e c h n o l o g yL o w L a t e n c y/S a f e t y C r i t i c a l/P r o x i m i t y(-3 0 0 m)N o 7、n L o w L a t e n c y/L a r g e D a t aC e l l u l a r (L T E/5 G N R)D S R CI E E E 8 0 2.1 1 p/E T S I I T S-G 5P C 5*U u M a C e u a N e t a o n sR S UV 2 IS a f e t yS A E J 2 7 3 5S A E J 2 9 4 5,E T S I T S 1 0 2 6 8 7V 2 VV 2 I3 G P P R e l e a s e 1 4S A E J 3 1 6 1*(u n d e r d o v o l o p 8、m e n t)V 2 VC e l l u l a r B a s e S t a t i o nI n f o t a i n m e n t“XC l o u dV 2 N3 G P PR e l e a s e 1 4/1 5/1 6O p e r a t i o n a l i n J a p a n.D e p l o y m e n t c o n t i n u e s i nU S A a n d E u r o p e.P i l o t T r i a l s L T E-V 2 XC o n g o s t i o n C o n t r o l P r o b l e9、 m sH a l f D u p l e x P r o b l oN e a r-F a r P r o b l e mT r a n s m i t C o l l i s i o n P r o b l e m e t o.3 0 P P:3 d O n a r a t o n P u t n e r h i p P r o j e c ts A E ;S o d r o f A v t o m o t v e E n g i n e e nE T S i t u r o p e a n T e v c o m m u n i o a t i o n s S t a n d a r d10、 sh a t t u t e智慧公路與車路協同中設設計集圍C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D.日本警察廳2 0 1 8 年交通死傷數據顯示，4 0?右的日本交通事故出現在交叉口附近)V 2 V)(V 2 IC o m m u n i c a t i n g R a d a r C r u i s e C o n t r o l (C-A C C)R i g h t-t u r n C o l l i s i o n C a u t i o nC o n f i r m e d a n a p p r o x.4 0 r e d u c t i11、 o n e f f e c t f o rr i g h t-t u r n c o l l i s i o n a c c i d e n t s.R e d L i g h t C a u t i o nS i g n a l C h a n g e A d v i s o r yE m e r g e n c y V e h i c l e N o t i f i c a t i o nC o n f i r m e d a n a p p r o x8 r e d u c t i o n i nt r a n s p o r t a t i o n t i m e.a n s p o12、 r t a t i o n P r i o r i t y S y s t e m(P T P S)C r o s s i n o C o l l i s i o n P r e v e n t l o rR g h t-t u r n C o l l i s i o n C a u t i o nS i n c e 2 0 1 90 2車路協同關鍵技術分析二車路協同關鍵技術分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D車路協同系統架構交通控制數據平臺路側機柜路側橫桿測器本地交換機、電路側系統L T信號控制機號T E-VD S R C4 13、G 模塊C A N車載系統H M I北斗/G P S 雙模一 4 G/公網數據-內部信號-V 2 X 信息交光纖/有線以太網數據二車路協同關鍵技術分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D車路協同路側系統結合具體場景，實現信息采集與匯聚、邊緣計算、信息上傳(I 2 N)與下發(I 2 V)。L E D 可變信息屏微波車輛檢測器 道路交通信號控制機攝像機廣域微波雷達路側信息處理設備(R S U)L E D 交通信息顯示屏 智能路側系統二車路協同關鍵技術分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C 0.14、,L T D車路協同路側系統核心網中心云智慧路側應用高精地圖應用邊緣應用一多媒體分發應用自動駕駛應用網絡傳輸感知計算定位服務數據存儲邊緣計算路側智能設施(M E C)路側單元(P C 5)P C 5P C 5P C 5車車網絡傳輸定位服務感知計算數據存儲邊緣計算(M E C)路側單元(U u)U uU uU u車P C 5人車P C 5二車路協同關鍵技術分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C 0.,L T D車路協同車載系統車載系統：車載G P S、O B U 無線通信模塊、信息融合處理器、人機交互模塊等。信息融合處理模塊車載顯示終端通信模塊W i 15、F i 通信模塊二車路協同關鍵技術分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C o.,L T D江車路協同通信系統V 2 X 通信技術D S R CC-b a s e dD S R C 本質上是W i-F i 技術的分支。由無線局域網標準I E E E 8 0 2.1 1 p 來定義。D S R C 技術的倡導者是包括豐田，本田和通用在內的汽車公司。C-V 2 X 主要有兩種操作模式：通過P C 5 接口點對點通信(V 2 V)和通過L T E-U u 與網絡通信(V 2 N)。二車路協同關鍵技術分析中設設計集圍C H I N A D E S I G N 16、G R O U P C o.,L T O智能路側及車載系統集成技術路側信號機雷達傳感器視頻傳感器車載單元信息集成、狀態判別、風險預估、系統控制多源信息傳輸模塊無線通信輸模塊信息處理與控制中心融合模塊標準協議開發口 系統之間以及設備之間的互連和互操作性問題路側傳感器智能路側系統信號燈車輛個體信息信號控制信息主要在于應用標準的數據格式來規范多源、實時、異構的數據，使得各系統之間能夠形成一個統一的數據描述語言。二車路協同關鍵技術分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D.基于車路協同的動態分析與安全決策技術他車信息車載安全預風險識車路信傳感器17、警終端別量化息融合車載本車系統傳感器路側路側檢測器路側系統車路信息融合車路多源目標的匹配關聯融合信號0 O 0控制風險等級量化基于車路協同的行車風險識別口 動態分析和決策技術主要在于車路協同的行車危險狀態識別、數據運算的實時性和準確性、駕駛員特性的多樣性和算法的適應性。車載安全預警開發一體化車載安全預警終端二車路協同關鍵技術分析中設設計集圍C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D車路信息融合與預警載通信車路信息交互渠化代碼道路信標信車載感知目標信息融合處理標建立標車輛地圖匹配風險判別處理風險參數是否超過安全閥值是，發送預警控制令否，不發選預替控制指令18、口口一路側感知目標回口一綜合考慮車載感知目標與路側感知目標，經過交通信息融合后，得到交通沖突的風險概率，為行車安全預警提供定量依據。車路融合目標與安全預警P E T=D 2/V 2-D 1/V iT T C=Y/V 1-V 20-A-2 i=|1W?(1)=A M-R=x x 口一面目標軌跡融合時空校準關聯度描述二車路協同關鍵技術分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C 0.,L T D車路協同系統的交通協調控制策略路側信息車載信息全時空軌跡信息主動控制模型主動車速引導控制引導車速計算：2 a(-0 y+)v i=V+(g:-)a v+(g:-主動車速19、引導0 00 3車路協同應用實踐三車路協同應用實踐中設設計集圍C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D測試場地南京市秦淮區紫云大道(中設集團)及其相鄰路段雙麒路紫丹路永豐大道永智路中設集團運糧河西路紫云大道三車路協同應用實踐中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C 0.,L T D測試場地三車路協同應用實踐中毅被新集霉1 面跑8 N M P S O,L T L,無信號交叉路口的車車碰撞預警R S U本車雷達目標車沖突區域中央分隔帶行駛方向微波雷達安裝于主干道上，監測離交叉口8 0米距離內的來往車輛，將信息發送至本20、車，提醒車輛注意避撞。車輛行駛方向：本車從支路右轉進入主干道目標車從主干道由東向西行駛 路側信息：目標車運動信息-微波雷達 車載端信息：本車運動信息-毫米波雷達三車路協同應用實踐中毅被新集霉1 跑朗N U F 5,L T a,交叉路口車車碰撞預警統運行監測平臺三車路協同應用實踐中設設計集團C H I N A D E S I O N O R O U P C O.,L T O交叉路口場景下的車速引導采集交通信號燈的配時信息，包括周期、相位時長及其執行時段，將信息發送到交叉口附近車輛，轉譯成車速引導信息，進行車速引導。標車央分隔帶 車輛行駛方向：本車從主干道由南向北經過交叉口 路側信息：信號燈顏色及21、倒計時-R S U 設備 車載端信息：本車運動信息-O B D、M o b i l e y e 等三車路協同應用實踐中設設計集團C H I N A D E S I G N O R O U P C 0.,L T D交叉路口場景下的車速引導三車路協同應用實踐中設設計集團C H I N A D E S I O N O R O U P C o.,L T D車輛前向碰撞預警后車前車前車緊急停車、減速、轉彎時，通過V 2 V 通信，將前車信息傳遞至后車，后車實現車輛前向碰撞預警。前車突發事件信息前車安裝C A N 信號采集器，收集車輛操作信息，生成預警報文，廣播發送至后車。后車實現碰撞預警通過語音播報和車22、載終端圖文預警 的方式提醒碰撞預警。三車路協同應用實踐中設設計集團C H I N A D E S I O N O R O U P C O.,L T D車輛前向碰撞預警三車路協同應用實踐中設設計集團C H I N A D E S I O N G R O U P C o.,L T D路況信息提示車內標牌三車路協同應用實踐中設設計集圍C H I N A D E S I 6 N O R O U P C O.,L T O.智慧公路試點天一高架車路協同、全景視頻、毫米波雷達、客貨分離引導、霧區行車誘導天一高架至錫潛路客貨分離引導、車輛匯流預警發誼北路路面動荷載監測、車路協同張涇中學單要收要站至錫東木道交叉口優化通行直湖潛大棒橋梁健康監測惠運大探一智能消冰除雪、客貨分離引導錫的交全景視頻、客貨分離引導錫東大道德西至表誼非路行人過街安全山服經區智慧服務區0 4總結與展望四總結與展望中設設計集團C H I N A D E S I O N O R O U P C O.,L T D車路協同是智慧公路的核心，需處理好本質交通安全與信息安全的關系。車路協同在公路上的應用大多處于探索和試點階段，有待進一步挖掘和提升。智慧公路相關標準缺乏，既要有功能層面的頂層設計導則，也要有施工圖級的設計技術要求。