第8章 智能車路協(xié)同系統(tǒng)

第8章

智能車路協(xié)同系統(tǒng)

第一節(jié)車路協(xié)同系統(tǒng)簡(jiǎn)介第二節(jié)車路協(xié)同系統(tǒng)功能和架構(gòu)第三節(jié)車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)分析第四節(jié)車路協(xié)同技術(shù)應(yīng)用第五節(jié)車載ITS技術(shù)應(yīng)用第一節(jié)車路協(xié)同系統(tǒng)簡(jiǎn)介車路協(xié)同系統(tǒng)（CooperativeVehicleInfrastructureSystem，簡(jiǎn)稱CVIS）：基于無線通信、傳感探測(cè)等技術(shù)進(jìn)行車路信息獲取，通過車車、車路信息交互和共享，并實(shí)現(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間智能協(xié)同與配合，達(dá)到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標(biāo)。車路協(xié)同是人、道路、車輛和技術(shù)的有效集成，以實(shí)現(xiàn)車輛和車輛，車輛和道路，人和車輛以及車輛和網(wǎng)絡(luò)之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，幫助出行者和車輛選擇更好的出行方案，全面實(shí)現(xiàn)人、車、路的有效協(xié)同，并在全時(shí)空動(dòng)態(tài)交通信息采集與融合的基礎(chǔ)上開展車輛主動(dòng)安全控制和道路協(xié)同管理，以充分實(shí)現(xiàn)人車路的有效協(xié)同管控，確保交通安全，提高交通效率，形成安全、快速、高效、環(huán)保的道路交通體系。車路協(xié)同體系架構(gòu)如圖8-1所示。圖8-1車路協(xié)同系統(tǒng)體系框架智能車路協(xié)同系統(tǒng)綜合應(yīng)用信息、通信、傳感網(wǎng)絡(luò)、新一代互聯(lián)網(wǎng)、可信計(jì)算和計(jì)算仿真等領(lǐng)域的最新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛與道路設(shè)施的智能化和信息共享，在實(shí)時(shí)、可靠的全時(shí)空交通信息的基礎(chǔ)上，結(jié)合車輛主動(dòng)安全控制和道路協(xié)同控制技術(shù)，保證交通安全，提高通行效率，實(shí)現(xiàn)人-車-路的有效協(xié)同。系統(tǒng)通過提高車輛控制智能化水平以及人-車-路與交通環(huán)境之間的信息交互能力，實(shí)現(xiàn)車輛自主駕駛以及列隊(duì)控制，通過提高車速、減少自治車隊(duì)行駛過程中車間距離，將道路交通流調(diào)整到最佳狀態(tài)，提高路網(wǎng)通行能力和道路安全。其相關(guān)研究領(lǐng)域涉及先進(jìn)的車輛控制和安全系統(tǒng)、車隊(duì)協(xié)同駕駛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、車車通信技術(shù)、車隊(duì)協(xié)作策略以及相關(guān)交通仿真與試驗(yàn)技術(shù)等方面。智能車路協(xié)同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖8-2所示。圖8-2智能車路協(xié)同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)車路協(xié)同系統(tǒng)的定義就是基于無線通信、傳感探測(cè)等技術(shù)進(jìn)行車路信息獲取，通過車車、車路信息交互和共享，并實(shí)現(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間智能協(xié)同與配合，達(dá)到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標(biāo)。當(dāng)交通流理論基于車路協(xié)同來研究，其研究將進(jìn)入新的層面，并且真正進(jìn)入智能化交通的研究層面，將為人們的出行安全及交通安全帶來前所未有的進(jìn)步。車路協(xié)同系統(tǒng)的基本目標(biāo)是確保在任何時(shí)刻、任何路段都能實(shí)時(shí)感知到車路情況；確保在任何條件下都能提供必要的信息和便捷優(yōu)質(zhì)的交通綜合服務(wù)；確保整體路網(wǎng)能夠協(xié)調(diào)、暢通、安全、高效，最大限度地減少交通事故和交通擁堵的發(fā)生，從而達(dá)到提高道路通行能力的目的。為此，該系統(tǒng)的主要功能應(yīng)該包括以下內(nèi)容。第二節(jié)車路協(xié)同系統(tǒng)功能和架構(gòu)一、車路協(xié)同系統(tǒng)功能1.感知車輛、環(huán)境和道路信息

實(shí)時(shí)感知車輛運(yùn)行狀態(tài)及駕駛行為，實(shí)時(shí)感知車外道路上其他運(yùn)行的車輛、行人或周邊的靜止物體等信息，實(shí)時(shí)感知和準(zhǔn)確采集全路網(wǎng)的車輛位置、速度、行程時(shí)間和交通流信息，實(shí)時(shí)感知或檢測(cè)道路沿線的冰雪雨霧凍等氣象與路況信息。2.交通數(shù)據(jù)的傳輸車與車、車與路旁設(shè)備之間的短距離通信及數(shù)據(jù)傳輸，將采集到的交通數(shù)據(jù)或車載計(jì)算機(jī)處理后的交通異常信息實(shí)時(shí)、可靠地傳送給交通監(jiān)控中心，或?qū)⒔煌刂品桨赶聜鞯娇刂圃O(shè)備，實(shí)現(xiàn)車路與監(jiān)控中心之間的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。3.數(shù)據(jù)處理與智能決策對(duì)上傳后的海量交通數(shù)據(jù)，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速、精確的分析與綜合數(shù)據(jù)處理；根據(jù)上傳的氣象、交通數(shù)據(jù)，分析各路段和區(qū)域路網(wǎng)的交通狀態(tài)，為制定科學(xué)合理的管理決策提供依據(jù)；根據(jù)車輛對(duì)車況、路況的感知信息，分析單車工況和運(yùn)行狀態(tài)，提供個(gè)性化服務(wù)和安全行駛服務(wù)。4.交通狀態(tài)顯示和交通異常預(yù)警或報(bào)警在監(jiān)控中心，實(shí)時(shí)分析和判定全路網(wǎng)各監(jiān)測(cè)路段上所發(fā)生的交通異?；虬l(fā)現(xiàn)潛在的交通異?，F(xiàn)象，及時(shí)發(fā)出預(yù)警或報(bào)警提示并在電子地圖上顯示有關(guān)目標(biāo)和采取的管制方案；實(shí)時(shí)監(jiān)控路網(wǎng)中特定車輛的行駛軌跡或判定其違章行為，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。5.信號(hào)控制與信息發(fā)布根據(jù)檢測(cè)到的道路交通異常狀況，及時(shí)啟動(dòng)控制預(yù)案，能夠面向路網(wǎng)中的特定車輛實(shí)時(shí)發(fā)布有針對(duì)性的預(yù)警信息，規(guī)避不安全的交通隱患；面向特種車輛發(fā)布實(shí)時(shí)引導(dǎo)信息，指引其快速通行；面向路段或路網(wǎng)中的群體車輛實(shí)時(shí)發(fā)布道路交通信息、路況信息和交通控制與誘導(dǎo)信息。1．系統(tǒng)的物理架構(gòu)車路協(xié)同系統(tǒng)總體上由車載感知子系統(tǒng)、路側(cè)感知子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及預(yù)警子系統(tǒng)、交通控制與信息發(fā)布子系統(tǒng)5個(gè)部分組成。該系統(tǒng)的物理框架設(shè)計(jì)如圖8-3所示。二、系統(tǒng)架構(gòu)圖8-3車路協(xié)同系統(tǒng)的物理架構(gòu)圖（1）車載感知子系統(tǒng)車載感知子系統(tǒng)是由安裝在車輛上的各種車輛運(yùn)行參數(shù)傳感器、車載攝像頭和雷達(dá)、GPS衛(wèi)星定位裝置以及車載微處理單元等組成。該子系統(tǒng)又分為車輛感知模塊、環(huán)境感知模塊和GPS定位模塊3部分。車輛感知模塊主要通過各種車載傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛自身發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油耗、動(dòng)力性能、制動(dòng)性能等一系列動(dòng)態(tài)運(yùn)行參數(shù)的采集，從而感知車輛自身的運(yùn)行狀態(tài)。車輛感知模塊具有兩大功用：第一，在車輛運(yùn)行過程中，它會(huì)實(shí)時(shí)向駕駛?cè)孙@示或報(bào)告車輛運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀況，一旦出現(xiàn)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)異常狀況，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警或報(bào)警信息提醒駕駛?cè)藛T密切注意車輛自身運(yùn)轉(zhuǎn)情況并采取應(yīng)急措施；第二，車輛感知模塊也可以通過車載通信模塊及車聯(lián)網(wǎng)的其他通信設(shè)施，實(shí)現(xiàn)由監(jiān)控中心對(duì)車輛各種工況的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，并提供定期的維護(hù)與保養(yǎng)服務(wù)信息。環(huán)境感知模塊主要用于感知車輛在運(yùn)行過程中的道路交通信息及路況信息，以確保行車的安全性和高效性；還可以通過車與車之間的相互感知，在較高的行駛速度下及在一定的距離范圍內(nèi)，及時(shí)對(duì)前后及周邊的車輛進(jìn)行識(shí)別、車速與車距判定，相互接收并發(fā)送部分周邊交通環(huán)境信息，并由車載微處理單元根據(jù)這些信息做出簡(jiǎn)單的處理，將“決策”后的信息提供給駕駛?cè)?，作為建議性參考。GPS定位模塊主要用于車輛運(yùn)行位置、行車時(shí)間、行駛速度等數(shù)據(jù)的采集。車載接收機(jī)所獲得的車輛位置與速度等數(shù)據(jù)，一方面直接經(jīng)由車載計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理后，實(shí)現(xiàn)單車運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)生單車交通異常，即刻通過GPRS方式將車輛運(yùn)行異常信息及時(shí)傳輸給交通監(jiān)控中心；另一方面，將采集的數(shù)據(jù)不經(jīng)車載計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，按一定的時(shí)間間隔，以同樣的GPRS方式傳輸給交通監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心進(jìn)行全路網(wǎng)或各路段的宏觀交通流監(jiān)控和單車監(jiān)控。此外，智能車載子系統(tǒng)還具有監(jiān)測(cè)駕駛?cè)诵袨榈裙δ?。?）路側(cè)感知子系統(tǒng)路側(cè)感知子系統(tǒng)是由安裝在道路上的微波、視頻檢測(cè)器等組成。其主要通過各種道路交通檢測(cè)器采集交通流量、速度、占有率、車頭時(shí)距等交通流參數(shù)數(shù)據(jù)及車輛運(yùn)行狀況信息，也可以采集車輛的行程時(shí)間、行程速度等交通參數(shù)數(shù)據(jù)。并且其最主要功能是通過獲取道路上的交通流信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通流的宏觀監(jiān)控。（3）數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)車載通信模塊、路側(cè)通信模塊、移動(dòng)通信基站以及其他通信設(shè)施共同組成了信息傳輸子系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)短距離無線通信及遠(yuǎn)距離有線或無線通信與數(shù)據(jù)傳輸。移動(dòng)通信基站是無線通信網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)，主要功能就是接收與發(fā)送無線信號(hào)以及將無線信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于傳輸?shù)墓?電信號(hào)。它既可以接收車載GSM或路側(cè)通信模塊的信號(hào)，將其傳輸給監(jiān)控中心，也可以將監(jiān)控中心傳來的信號(hào)發(fā)送給路側(cè)通信模塊或車載GSM，從而建立前端與中心之間的通信聯(lián)系與數(shù)據(jù)交換。車載通信模塊主要用于車-車通信和車-路短距離通信與數(shù)據(jù)交換；路側(cè)通信模塊則主要用于車-路、路-路間的信息通信以及與基站間的數(shù)據(jù)傳輸。通過車-車通信可以將前車行駛狀態(tài)的突變信息實(shí)時(shí)傳送給后車，提醒后面的跟馳車輛及時(shí)減速并保持安全距離。通過車-路通信可建立車輛與路側(cè)裝置之間的聯(lián)系，首先便于實(shí)現(xiàn)車輛對(duì)前方道路交通與環(huán)境路況等信息的實(shí)時(shí)獲知，即車輛能及時(shí)接收到路側(cè)裝置發(fā)送的前方路況信息；其次能夠?qū)④囕v自身感知的交通環(huán)境信息有選擇性的反饋給路側(cè)裝置。通過路-路通信可以實(shí)現(xiàn)將前方的交通與路況信息逐個(gè)向后方的路側(cè)通信模塊傳遞，繼而顯示在路側(cè)信息發(fā)布裝置上或傳輸給后方的其他車輛。通過路側(cè)與基站間的通信，或車輛與基站間的直接通信，可將道路交通及路況信息上傳至監(jiān)控中心，或把監(jiān)控中心的控制和誘導(dǎo)指令下傳給路旁發(fā)布設(shè)施或道路上的行駛車輛。（4）數(shù)據(jù)處理與預(yù)警子系統(tǒng)在交通管理中心，各種信息處理設(shè)備及顯示、報(bào)警裝置等組成了數(shù)據(jù)處理和預(yù)警子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警與報(bào)警模塊。數(shù)據(jù)處理模塊主要用于海量交通數(shù)據(jù)的處理，通過云計(jì)算，綜合分析交通與空間、氣象與道路等信息以及與GIS匹配等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路上的交通異?；驖撛诘慕煌ㄎｋU(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路交通狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；通過對(duì)區(qū)域交通數(shù)據(jù)的綜合分析，提出科學(xué)合理的交通組織與優(yōu)化對(duì)策，實(shí)現(xiàn)對(duì)全路網(wǎng)交通的有效組織與疏導(dǎo)；通過對(duì)單個(gè)車輛運(yùn)行軌跡和運(yùn)行參數(shù)的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)別違章車輛的預(yù)警或交通事故車輛的報(bào)警；通過對(duì)特定車輛監(jiān)視及行駛參數(shù)的分析，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑的誘導(dǎo)；通過對(duì)氣象條件與道路路況信息的綜合分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路路況條件與惡劣氣象條件的提前預(yù)警；通過對(duì)交通數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、編輯、檢索、查詢和分析等綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)間的信息協(xié)同、數(shù)據(jù)共享與互通，提高交通信息的綜合利用度。預(yù)警與報(bào)警模塊主要用于對(duì)道路交通異常狀態(tài)、單車運(yùn)行異常狀況、惡劣天氣與路況異常變化等情況提前預(yù)警和實(shí)時(shí)報(bào)警，以便最大限度地減少交通異常所造成的損失。交通監(jiān)控中心可根據(jù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)數(shù)目的多少采用單屏多窗口或者多屏幕顯示方式，分別監(jiān)測(cè)不同的目標(biāo)和區(qū)域。一旦發(fā)現(xiàn)或預(yù)測(cè)到可能發(fā)生的交通異?；蚪煌ㄎｋU(xiǎn)，則以聲光報(bào)警方式發(fā)出預(yù)報(bào)或報(bào)警信息，并鎖定和顯示報(bào)警目標(biāo)，提示中心工作人員及時(shí)處理警情。（5）交通控制與信息發(fā)布子系統(tǒng)交通控制與信息發(fā)布子系統(tǒng)是由安裝在道路沿線的信號(hào)控制裝置、可變信息板、路旁廣播以及車載信息提示與發(fā)布裝置等組成。該子系統(tǒng)能夠通過通信裝置自動(dòng)接收來自監(jiān)控中心的交通控制信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路上車輛的交通信號(hào)實(shí)時(shí)控制；也可接收來自監(jiān)控中心的各種預(yù)警、報(bào)警信息或交通誘導(dǎo)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定路段或特定區(qū)域的各種預(yù)警、報(bào)警和交通誘導(dǎo)信息的發(fā)布。信息發(fā)布的對(duì)象可以是該路段或區(qū)域內(nèi)的群體車輛，也可以是指定車輛；信息發(fā)布的途徑可以通過路側(cè)各種信息發(fā)布裝置，也可以直接傳送到車載信息發(fā)布裝置上。車路協(xié)同系統(tǒng)在邏輯上就是各個(gè)模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，以達(dá)到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和共享。該系統(tǒng)的邏輯框架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖8-4所示。圖中表明了該系統(tǒng)的主要功能、技術(shù)手段、各模塊之間的信息交換方式及數(shù)據(jù)流方向。2．系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)圖8-4車路協(xié)同系統(tǒng)邏輯構(gòu)架第三節(jié)車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)分析智能交通協(xié)同系統(tǒng)的研究主要包含以下兩方面的內(nèi)容：一是單一交通網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不同的車載終端、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器等之間的協(xié)同，以增強(qiáng)交通管理系統(tǒng)的性能和提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)；另一內(nèi)容則是異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)同，使其擁有異構(gòu)交通網(wǎng)絡(luò)的無縫對(duì)接和個(gè)性化用戶體驗(yàn)?；趨f(xié)同機(jī)理的交通系統(tǒng)目標(biāo)是聯(lián)合現(xiàn)有車載網(wǎng)終端和數(shù)據(jù)，防止出現(xiàn)交通網(wǎng)絡(luò)信息孤島，將所有節(jié)點(diǎn)有效地協(xié)調(diào)集成在一起，形成一個(gè)完整的智能車載信息系統(tǒng)，從而使得信息在不同車載終端間共享。系統(tǒng)通過建立協(xié)同的智能交通環(huán)境，改善信息交流方式，減少或消除時(shí)間或空間上被分隔的問題，從而提高交通終端群體工作的效率。協(xié)同系統(tǒng)必須正確地實(shí)現(xiàn)協(xié)作機(jī)制才能夠支持協(xié)作活動(dòng)。合作機(jī)制是交互式終端的協(xié)議，可以完成分配資源和并發(fā)進(jìn)程處理等任務(wù)。設(shè)計(jì)協(xié)同機(jī)制要考慮的因素比較多，其中需要優(yōu)先考慮的是：體現(xiàn)用戶需求的差異性，響應(yīng)實(shí)時(shí)高速并且準(zhǔn)確，處理合作過程中的意外事件，整合各要素成統(tǒng)一的有機(jī)體。車路協(xié)同的主要目的可分為以下兩個(gè)方面，如圖8-5所示。圖8-5車車/車路控制技術(shù)一、智能感知技術(shù)智能感知技術(shù)分為智能車載感知技術(shù)和智能路側(cè)感知技術(shù)。1．智能車載感知技術(shù)智能車載感知技術(shù)包括車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)感知技術(shù)、車輛定位信息感知技術(shù)和行車環(huán)境信息感知技術(shù)等。車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)感知主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是利用各種加裝的獨(dú)立傳感技術(shù)獲取車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油耗、車速、加速度、爬坡能力、轉(zhuǎn)向角等車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；二是通過CAN總線技術(shù)讀取車輛中各種原裝車載傳感器的有關(guān)工作狀態(tài)的信息和數(shù)據(jù)。行車環(huán)境信息感知技術(shù)主要用于道路線形、行人及非機(jī)動(dòng)車、路面狀態(tài)等信息的感知。道路線形感知可以利用具有詳細(xì)線形信息的GIS-T查詢獲得，也可利用模式識(shí)別技術(shù)通過車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)線形的在線識(shí)別。車輛定位信息感知技術(shù)包括絕對(duì)定位信息感知和相對(duì)定位信息感知。對(duì)于較高精度的車輛絕對(duì)定位信息，可以利用GPS及其差分基站以及加裝在車輛上的陀螺儀、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、加速度傳感器等設(shè)備與技術(shù)聯(lián)合獲取，并與GIS-T相匹配，確定車輛在道路上的準(zhǔn)確位置，進(jìn)而為車輛安全預(yù)警和控制、交通分析與誘導(dǎo)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對(duì)于精確的車輛相對(duì)定位信息，主要通過車載傳感器進(jìn)行檢測(cè)，一類是距離傳感器，如激光、雷達(dá)、聲納傳感器等，用于測(cè)量車與車之間的距離和車與障礙物之間的距離；另一類是視覺傳感器，主要用于車輛在車道上的位置識(shí)別。此外，通過射頻識(shí)別系統(tǒng)（RFID）可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的自動(dòng)識(shí)別和遠(yuǎn)程監(jiān)控。RFID是利用感應(yīng)、無線電波或微波進(jìn)行非接觸雙向通信，從而實(shí)現(xiàn)特征識(shí)別及數(shù)據(jù)交換的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。利用RFID可對(duì)車輛及道路環(huán)境進(jìn)行基礎(chǔ)交通信息采集，同時(shí)接收控制網(wǎng)絡(luò)傳送來的控制信息，完成相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作。通過RFID可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的感知功能，既可向網(wǎng)絡(luò)上傳信息，又能接收網(wǎng)絡(luò)的控制命令。2．智能路側(cè)感知技術(shù)路側(cè)感知技術(shù)及交通信息采集技術(shù)。傳統(tǒng)的道路交通信息采集技術(shù)有固定型采集技術(shù)和移動(dòng)型采集技術(shù)。固定型采集技術(shù)又包括磁頻采集技術(shù)、波頻采集技術(shù)、視頻采集技術(shù)；浮動(dòng)型采集技術(shù)包括有基于GPS的交通數(shù)據(jù)采集技術(shù)、基于電子標(biāo)簽的交通數(shù)據(jù)采集技術(shù)和基于汽車牌照自動(dòng)識(shí)別的交通數(shù)據(jù)采集技術(shù)。然而，隨著車路協(xié)同技術(shù)的不斷發(fā)展，交通信息采集方法將發(fā)生質(zhì)的變化。首先，可以利用路側(cè)設(shè)備和車路通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)路網(wǎng)中車輛信息的采集，從而實(shí)時(shí)獲得道路上的交通信息；其次，所采集到交通信息又可以通過車-路通信和車-車通信及時(shí)地傳遞給附近的車輛；最后，通過路側(cè)設(shè)備和通信裝置，可有效地實(shí)現(xiàn)路段或路網(wǎng)的區(qū)域交通組織與優(yōu)化。路側(cè)感知設(shè)備包括路側(cè)視頻設(shè)備、路側(cè)激光雷達(dá)、路側(cè)毫米波雷達(dá)等，具體描述如下：（1）路側(cè)視頻設(shè)備包括高清攝像機(jī)、槍型攝像、全景攝像機(jī)、視頻雷達(dá)一體機(jī)等，其中，高清攝像機(jī)可完成目標(biāo)檢測(cè)功能，完成檢測(cè)數(shù)據(jù)封裝和發(fā)送功能，主要由智能攝像頭、終端服務(wù)器、外場(chǎng)工業(yè)交換機(jī)、光纖收發(fā)器、開關(guān)電源、防雷器等設(shè)備組成；槍型攝像機(jī)廣泛應(yīng)用于城市道路監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)混行車道場(chǎng)景全目標(biāo)的屬性識(shí)別和捕獲；全景攝像機(jī)可同時(shí)提供全景與特寫畫面，兼顧全景與細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域入侵、越界等行為的檢測(cè)等功能；視頻雷達(dá)一體機(jī)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤和采集車輛、行人數(shù)據(jù)。（2）路側(cè)毫米波雷達(dá)對(duì)道路上行駛的車輛、行人、動(dòng)物、拋灑物體進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤定位檢測(cè)并及時(shí)將所感知的路況信息、交通狀態(tài)信息、車輛實(shí)時(shí)信息分析匯總后通過車路協(xié)同通信設(shè)備與道路上行駛車輛、自動(dòng)駕駛車輛或無人駕駛車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，來滿足車輛實(shí)現(xiàn)全速智能駕駛的定位要求。（3）路側(cè)激光雷達(dá)通過路側(cè)激光雷達(dá)對(duì)道路的完整掃描，可以得到基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的道路動(dòng)態(tài)環(huán)境4D重建，將道路信息，包括車輛、行人、非機(jī)動(dòng)車及其他物體全部納入到V2X的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，再利用RSU向周邊或者更遠(yuǎn)距離接近的車輛進(jìn)行廣播，為解決智能網(wǎng)聯(lián)汽車的超遠(yuǎn)視距和非視距信息感知提供有力支撐。二、車路協(xié)同通信技術(shù)車路協(xié)同系統(tǒng)需要多種通信技術(shù)支持實(shí)現(xiàn)其短距離通信和遠(yuǎn)程通信，如圖8-6所示。根據(jù)系統(tǒng)功能的需求，車路協(xié)同系統(tǒng)主要采用有5種通信技術(shù)。圖8-6車路協(xié)同通信技術(shù)1.CAN總線通信技術(shù)CAN屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。CAN具有成本相對(duì)較低、實(shí)時(shí)性高、可靠性良好的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍遍及從高速網(wǎng)絡(luò)到低成本的多線路網(wǎng)絡(luò)。選用汽車CAN總路線技術(shù)，通過遍布車內(nèi)的各種傳感器，汽車的行駛數(shù)據(jù)會(huì)被發(fā)送到“總線”上，這些數(shù)據(jù)不會(huì)指定唯一的接收者，凡是需要這些數(shù)據(jù)的接收端都可以從“總線”上讀取需要的信息。CAN總線的傳輸數(shù)據(jù)非常快，可以達(dá)到每秒傳輸32bytes有效數(shù)據(jù)，這樣可以有效保證數(shù)據(jù)的實(shí)效性和準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的車輛內(nèi)都需要埋設(shè)有大量的線束以傳遞傳感器采集的信號(hào)，而Can-Bus總線技術(shù)的應(yīng)用可以大量減少車體內(nèi)線束的數(shù)量，從而有利于降低故障發(fā)生的可能性。在車路協(xié)同系統(tǒng)中利用CAN總線技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油耗、車速、動(dòng)力性能、制動(dòng)性能等系列動(dòng)態(tài)參數(shù)的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛自身運(yùn)行狀態(tài)的感知。2.Wi-Fi及Wi-FiDirect技術(shù)Wi-Fi技術(shù)是基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)通信技術(shù)，具有易用性、便捷性特點(diǎn)，Wi-Fi使用2.4GHz/5GHz的ISM公用頻段，原始標(biāo)準(zhǔn)于1997年提出；Wi-Fi工作方式一般為AP（AccessPoint，接入點(diǎn)）-Client方式和Ad-hoc方式。AP-Client方式適合于V2I通信，Ad-hoc適合于V2V通信。2010年，Wi-Fi聯(lián)盟開始推出了Wi-FiDirect，允許Wi-Fi設(shè)備間無需通過AP直接連接，從而豐富了Wi-Fi在個(gè)域網(wǎng)的應(yīng)用；從Android4.0開始，終端操作系統(tǒng)即開始支持Wi-FiDirect；使用Wi-FiDirect作為車路協(xié)同通信技術(shù)可以不需要額外的OBU。3.ZigBee技術(shù)ZigBee技術(shù)是一種基于IEEE802.15.4基礎(chǔ)上無線通信技術(shù)，具備低速率、低功耗、組網(wǎng)方便、網(wǎng)絡(luò)容量大等特點(diǎn)，在無線傳感網(wǎng)絡(luò)得到了廣泛應(yīng)用。ZigBee工作頻段868/915MHz和2.4GHz，最高速率250kbps，ZigBee的速率遠(yuǎn)低于Wi-Fi其他無線通信技術(shù)，但ZigBee的建立連接時(shí)間一般僅為30ms，在350m范圍內(nèi)丟包率<15%，在小于70km/h的速度下丟包率基本不受車速影響。在模擬的車輛信息收集和碰撞預(yù)警兩種應(yīng)用場(chǎng)景下，2Hz的數(shù)據(jù)發(fā)送頻率下，同網(wǎng)絡(luò)可容納200個(gè)設(shè)備。4.

DSRC技術(shù)專用短距通信（DedicatedShortRangeCommunications，DSRC）技術(shù)。1999年，美國(guó)開始將5.9GHz頻段的75MHz譜分配用于智能交通服務(wù)，后來形成了基于IEEE802.11p和IEEE1609的完整通信架構(gòu)。DSRC標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后，形成了OCB（OutsideoftheContextofBSS，脫離基本服務(wù)集）的工作方式，即不需要建立以AP為中心的服務(wù)集，無需連接、認(rèn)證過程，并且定義了多信道協(xié)同工作。DSRC的通信特點(diǎn)是視距傳輸，最大通信距離可達(dá)1km。5.移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了GSM（2G）、GPRS（2.5G）、EDGE（2.75G）、UMTS（3G）、HSDPA（3.5G）、LTE（4G）、NR（5G）。3G包括之前的幾代通信還不適用于車路協(xié)同當(dāng)中；4G通信的標(biāo)準(zhǔn)則提供了極大的通信容量，在高速移動(dòng)的環(huán)境下仍然可以達(dá)到50Mbps的上行速率和100Mbps下行的速率，并且能在500km/h的相對(duì)速度下正常通信；5G繼承了4G的通信機(jī)制，同時(shí)又提升了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和低時(shí)延。車路協(xié)同系統(tǒng)的重要任務(wù)之一是對(duì)海量的感知信息進(jìn)行匯總、共享和分析，并依據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行智能決策。然而，當(dāng)今許多信息處理技術(shù)已經(jīng)不能滿足對(duì)大容量信息處理的需求，于是云計(jì)算便應(yīng)運(yùn)而生。云計(jì)算(CloudComputing)是一種分布式計(jì)算技術(shù)，其基本工作流程為：通過網(wǎng)絡(luò)將龐大的需要分析處理的程序自動(dòng)拆分成無數(shù)個(gè)較小的子程序，再經(jīng)眾多服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)搜尋、計(jì)算分析，最后將處理結(jié)果返回給用戶。云計(jì)算借助高速網(wǎng)絡(luò)將各種計(jì)算能力聯(lián)接起來，為交通信息提供了幾乎無上限的可伸縮的計(jì)算能力。三、智能信息處理技術(shù)云計(jì)算在車路協(xié)同系統(tǒng)中主要用于分析計(jì)算道路交通狀態(tài)、大規(guī)模車輛誘導(dǎo)策略、智能交通調(diào)度等。云計(jì)算的應(yīng)用，一方面可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速部署，在短期內(nèi)為交通用戶提供系統(tǒng)的Telematics服務(wù)；另一方面，平臺(tái)具有的強(qiáng)大運(yùn)算能力、最新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和廣泛的服務(wù)支持，能夠?qū)C合交通服務(wù)起到強(qiáng)大的支撐作用，例如基于云計(jì)算的“云導(dǎo)航”可以實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)智能導(dǎo)航”。云平臺(tái)則可以根據(jù)用戶的需求及道路交通的實(shí)際情況、異常交通因素等，進(jìn)行大范圍的交通數(shù)據(jù)的分析、計(jì)算與規(guī)劃，從而實(shí)現(xiàn)宏觀區(qū)域的交通組織與優(yōu)化，并通過服務(wù)整合為路網(wǎng)中車載終端提供更豐富、更富有價(jià)值的綜合交通服務(wù)等。多傳感器信息融合也是車路協(xié)同系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一。信息融合是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將來自多個(gè)傳感器或多源的觀測(cè)信息進(jìn)行分析、綜合處理，從而得出決策和估計(jì)任務(wù)所需的信息的處理過程。信息融合的基本原理是：充分利用傳感器資源，通過對(duì)各種傳感器及人工觀測(cè)信息的合理支配與使用，將各種傳感器在空間和時(shí)間上的互補(bǔ)與冗余信息依據(jù)某種優(yōu)化準(zhǔn)則或算法組合來，產(chǎn)生對(duì)觀測(cè)對(duì)象的一致性解釋和描述。車路協(xié)同系統(tǒng)需要處理大量的源自路網(wǎng)的各種車載感知信息和路側(cè)感知信息，運(yùn)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)級(jí)融合、特征級(jí)融合以及決策級(jí)融合，有利于通過對(duì)信息的優(yōu)化和組合從中獲得更多的有效信息。智能車載系統(tǒng)技術(shù)主要包括車輛精準(zhǔn)定位與高可靠通信技術(shù)、車輛行駛安全狀態(tài)及環(huán)境感知技術(shù)、車載一體化系統(tǒng)集成技術(shù)。1.車輛精準(zhǔn)定位與高可靠通信技術(shù)研究基于GPS、激光、雷達(dá)、圖像數(shù)據(jù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等多種手段的環(huán)境感知技術(shù)，以及高精度多模式車載組合定位、慣性導(dǎo)航和航跡推算、高精度地圖及其匹配等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛的無縫全天候高可信精準(zhǔn)定位，將是車輛精準(zhǔn)定位技術(shù)發(fā)展的主流方向；掌握多信道多收發(fā)器通信技術(shù)、基于自組織網(wǎng)絡(luò)和雙向數(shù)據(jù)通信技術(shù)、WLAN通信技術(shù)、RFID、DSRC、WiFi、1X、3G等無線傳輸技術(shù)，研究高可靠車載通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車路/車車之間的穩(wěn)定有效的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通信與傳輸成為智能車輛發(fā)展的必然趨勢(shì)。四、智能車載系統(tǒng)技術(shù)2.車輛行駛安全狀態(tài)及環(huán)境感知技術(shù)車輛制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、側(cè)傾等自身運(yùn)行安全狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)獲取和傳輸技術(shù)；駕駛?cè)宋ｋU(xiǎn)行為的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)；基于多傳感器的行駛環(huán)境（其他車輛信息、障礙物檢測(cè)等）檢測(cè)技術(shù)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、獲取與感知復(fù)雜路況下車輛危險(xiǎn)狀態(tài)信息、駕駛行為和行駛環(huán)境狀態(tài)，從而更有效地評(píng)估潛在危險(xiǎn)并優(yōu)化智能車載信息終端的功能。3.車載一體化系統(tǒng)集成技術(shù)基于本車傳感器、臨近車以及路側(cè)或控制中心的多種數(shù)據(jù)的處理和融合技術(shù)?；谲囕d一體化終端和車輛總線的信息通信和數(shù)據(jù)共享技術(shù)等。智能路側(cè)系統(tǒng)旨在利用道路設(shè)置的各種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，向駕駛?cè)颂峁┑缆窢顩r、路面狀況、交通堵塞、旅行時(shí)間等信息。五、智能路側(cè)系統(tǒng)技術(shù)智能路側(cè)系統(tǒng)旨在利用設(shè)置于道路的各種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，向駕駛?cè)颂峁┑缆窢顩r、路面狀況、交通堵塞、旅行時(shí)間等信息，如圖8-7所示。圖8-7智能路側(cè)技術(shù)1.多通道路面狀態(tài)信息采集技術(shù)路面狀態(tài)良好是保證車輛安全運(yùn)行的基礎(chǔ)條件之一，對(duì)于路面狀態(tài)需要采集的信息主要包括：道路路面狀況（積水、結(jié)冰、積雪等）、道路幾何狀況（車道寬度、曲率、坡度等）、道路異常事件信息（違章車輛、發(fā)生會(huì)車、碰撞事故、非法占有車道的障礙物）等。單一的傳感器無法滿足多路面狀態(tài)信息實(shí)時(shí)采集的要求，必須通過融合多傳感器信息，如雷達(dá)、超聲波、計(jì)算機(jī)視覺以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等，實(shí)現(xiàn)車輛間、車路間進(jìn)行信息交換，才能實(shí)現(xiàn)道路路面狀況信息的實(shí)時(shí)采集。2.路側(cè)設(shè)備一體化集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)路側(cè)設(shè)備無線通信和數(shù)據(jù)管理一體化功能，智能道路基礎(chǔ)設(shè)施涉及到：1）路況信息感知裝置；2）道路標(biāo)識(shí)電子化裝置；3）基于道路的各種車路協(xié)調(diào)裝置；4）信息傳送終端。3.多通道交通信息采集技術(shù)主要采集的動(dòng)態(tài)交通信息包括：車流量、平均車速、車輛定位、行程時(shí)間等。采用的采集方式有：感應(yīng)線圈檢測(cè)、微波檢測(cè)、紅外線檢測(cè)、視頻檢測(cè)以及基于GPS定位的采集技術(shù)、基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的采集技術(shù)、基于RFID的采集技術(shù)等。交叉口車路協(xié)同技術(shù)示意圖如圖8-8所示。第四節(jié)車路協(xié)同技術(shù)應(yīng)用一、交叉口車路協(xié)同技術(shù)應(yīng)用圖8-8交叉口車路協(xié)同技術(shù)示意圖車路協(xié)同技術(shù)在交叉口的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：1）交通信號(hào)信息發(fā)布系統(tǒng)通過車路通信，向接近交叉口的車輛發(fā)布信號(hào)相位和配時(shí)信息，判斷在剩余綠燈時(shí)間內(nèi)是否能安全通過交叉；2）提醒駕駛?cè)瞬灰ｋU(xiǎn)駕駛(例如闖紅燈)，并協(xié)助駕駛?cè)俗龀稣_判斷，避免車輛陷入交叉口的“兩難區(qū)”，防止信號(hào)交叉口的直角碰撞（RightAngle）事故；3）盲點(diǎn)區(qū)域圖像提供系統(tǒng)通過車路通信，向交叉口準(zhǔn)備轉(zhuǎn)彎或者準(zhǔn)備在停止標(biāo)志前停車的車輛提供盲點(diǎn)區(qū)域的圖像信息；4）防止由轉(zhuǎn)彎車輛視距不足引起的事故和無信號(hào)交叉口的直角碰撞事故。過街行人檢測(cè)系統(tǒng)通過車路通信，向接近交叉口的車輛發(fā)布人行道及其周圍的行人、自行車的位置信息，防止機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車之間的事故；5）交叉口通行車輛啟停信息服務(wù)通過車車通信，前車把啟動(dòng)信息及時(shí)傳遞給后車，減少后車起步等待時(shí)間，從而提升交叉口通行能力；6）在同向行駛中，前車把緊急制動(dòng)信息快速傳遞給后車，避免追尾事故的發(fā)生。7）先進(jìn)的緊急救援體系在車輛發(fā)生故障或交通事故時(shí)，會(huì)自動(dòng)向急救中心及管理機(jī)構(gòu)發(fā)出有關(guān)事故地點(diǎn)、性質(zhì)和嚴(yán)重程度等求助信息，通過車路通信調(diào)度信號(hào)燈優(yōu)先控制，讓急救車輛先行，及時(shí)救援受傷人員?！镘嚶穮f(xié)同行人“鬼探頭”預(yù)警系統(tǒng)隨著出行需求量的爆發(fā)式增長(zhǎng),公路基礎(chǔ)設(shè)施資源難以滿足公眾出行需求,交通事故頻發(fā)，其中相當(dāng)一部分的交通事故是由于交通盲區(qū)造成的。駕駛?cè)嗣^(qū)的人車沖突事故如圖8-9、圖8-10。設(shè)計(jì)一種將AR信息融合技術(shù)與智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)聯(lián)合的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)通過顯示屏及語音報(bào)警的形式將緊急路況行人信息告知駕駛?cè)?，讓汽車的“眼睛”延伸到人的視野以外，使汽車具有“透視功能”，能夠?zhǔn)確檢測(cè)到盲區(qū)內(nèi)的行人，防止“鬼探頭”交通事故的發(fā)生。系統(tǒng)基于AR技術(shù)進(jìn)行交通“鬼探頭”問題預(yù)警，主要是由交通數(shù)據(jù)采集模塊、AR信息融合技術(shù)模塊（圖像融合立體化處理）、V2X車聯(lián)網(wǎng)通信模塊、三維顯示提醒模塊四大模塊組成。圖8-9駕駛?cè)艘曈X盲區(qū)圖8-10行人過路盲區(qū)1．交通數(shù)據(jù)采集模塊由車輛前方的攝像頭和雷達(dá)采集車輛前方行人的動(dòng)態(tài)信息。攝像頭采用OV7670攝像頭進(jìn)行圖像提取，該設(shè)備體積小，工作電壓低，提供單片VGA攝像頭和影像處理器的所有功能。通過SCCB總線控制，可以輸入整幀、子采樣、取窗口等方式的各種分辨率8位影像數(shù)據(jù)。JSN-SR04T雷達(dá)精確地測(cè)量車前以及車后車輛的相對(duì)速度，結(jié)合車輛的相對(duì)車速計(jì)算出相對(duì)地面的車速，結(jié)合OV7670攝像頭采集圖像進(jìn)行圖像識(shí)別，準(zhǔn)確地識(shí)別出車前行人及車輛。采集設(shè)備安裝：1）安裝高度：攝像頭安裝一般距離地面60cm左右，可根據(jù)不同車型調(diào)整安裝高度。雷達(dá)安裝與車輛雷達(dá)原始位置即可。2）安裝位置：OV7670攝像頭安裝與車前車標(biāo)下方（如圖8-11），JSN-SR04T雷達(dá)安裝在車前防撞梁周圍前側(cè)。攝像頭安裝與地面平行，可最大化對(duì)車輛前方實(shí)現(xiàn)行人圖像提取，避免提取圖像不完整或?qū)е潞笃趫D像識(shí)別失敗。3）設(shè)備識(shí)別范圍：OV7670攝像頭與車輛前進(jìn)方向垂直，理論上可以對(duì)車輛前方左右90°范圍進(jìn)行圖像識(shí)別，識(shí)別范圍大、精度高。2．AR信息融合技術(shù)模塊AR信息融合和處理主要是將采集的多個(gè)源頭的圖像信息進(jìn)行拼接，利用SIFT特征提取分析算法對(duì)特征點(diǎn)追蹤提取，將圖像信息特征化與真實(shí)視頻數(shù)據(jù)虛實(shí)融合，為三維立體成像構(gòu)造條件。在AR識(shí)別應(yīng)用中，根據(jù)識(shí)別出的特征點(diǎn)，判斷他們之間的相對(duì)位置、旋轉(zhuǎn)、縮放，對(duì)比特征圖，得出識(shí)別圖在實(shí)際空間中的位置，在對(duì)應(yīng)的識(shí)別圖上顯示虛擬三維模型。虛實(shí)融合是AR功能實(shí)現(xiàn)的核心內(nèi)容，將虛擬三維物體注冊(cè)到真實(shí)環(huán)境中，與真實(shí)物體疊加在同一個(gè)場(chǎng)景里面，在真實(shí)的世界中顯示三維信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界信息的補(bǔ)充，如圖8-12所示。云數(shù)據(jù)中心在三維建模軟件3DMAX中把每一幀圖像信息導(dǎo)出為FBX文件，同時(shí)導(dǎo)出紋理文件，并將這兩個(gè)文件和AR程序開發(fā)包同時(shí)導(dǎo)入U(xiǎn)nity引擎中。通過MixedRealityToolkit與Unity驅(qū)動(dòng)，利用5G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車與云數(shù)據(jù)中心的互通互聯(lián)，將三維模型與車輛圖像采集相融合實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合這一關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。圖8-12AR透明顯示屏圖8-11車輛攝像頭（參考位置）3．V2X車聯(lián)網(wǎng)通信模塊V2X是車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),重在實(shí)現(xiàn)車與外界的信息交互，而AR信息融合技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要以V2X為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建通信平臺(tái)，將行駛車輛一定范圍內(nèi)所有車輛的視線進(jìn)行融合拼接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、車輛和環(huán)境三部分的“互聯(lián)互通”。依托V2X技術(shù)后，功能域所需的數(shù)據(jù)可以高速、低延時(shí)、高可靠的進(jìn)行交互，行人和非機(jī)動(dòng)車也可以通過車輛與路側(cè)設(shè)備進(jìn)行識(shí)別，并通過V2X將行人和非機(jī)動(dòng)車的位置廣播給周圍車輛，車輛可以根據(jù)各自情況做出安全響應(yīng)。4．三維顯示、提醒模塊（1）顯示模塊將利用AR擋風(fēng)玻璃透明顯示系統(tǒng)進(jìn)行行人行為活動(dòng)展現(xiàn)，此系統(tǒng)也稱之為抬頭顯示系統(tǒng)。通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的方式，將相關(guān)信息顯示在擋風(fēng)玻璃上，把行人的信息，映射在風(fēng)窗玻璃上的全息半鏡上，駕駛?cè)瞬槐氐皖^，就能看清重要的信息。三維顯示提醒模塊即把汽車前擋風(fēng)玻璃變成AR透明顯示屏，借鑒軍用戰(zhàn)斗機(jī)上的顯示系統(tǒng)，使前方交通信息直觀的傳達(dá)給駕駛?cè)耍瑥亩岣咝熊嚢踩?，也體現(xiàn)了車路協(xié)同的智能交通理念。通過車輛雷達(dá)提示對(duì)駕駛?cè)诉M(jìn)行語音提醒，從而能有充足的時(shí)間做出相應(yīng)的反應(yīng)措施，減低交通事故的發(fā)生率，提高行車安全。（如圖8-13、圖8-14）（2）提醒模塊該模塊利用車輛雷達(dá)報(bào)警系統(tǒng)，通過車內(nèi)語音提示對(duì)行車人進(jìn)行提示。

圖8-13行人檢測(cè)圖8-14車輛檢測(cè)危險(xiǎn)路段車路協(xié)同技術(shù)示意圖如圖8-15所示。二、危險(xiǎn)路段車路協(xié)同技術(shù)應(yīng)用圖8-15危險(xiǎn)路段車路協(xié)同技術(shù)示意圖1）車輛安全輔助駕駛信息服務(wù)路側(cè)設(shè)置的多傳感器檢測(cè)前方道路轉(zhuǎn)彎處或死角區(qū)域是否發(fā)生交通阻塞、突發(fā)事件或存在路面障礙物；通過車路通信系統(tǒng)向駕駛者提供實(shí)時(shí)道路信息。2）路面信息發(fā)布系統(tǒng)向接近轉(zhuǎn)彎路段的車輛發(fā)布路面信息(例如是否冰凍、積水、積雪)，提醒駕駛?cè)俗⒁鉁p速，防止追尾事故。3）最優(yōu)路徑導(dǎo)航服務(wù)路側(cè)設(shè)備檢測(cè)到前方道路擁堵嚴(yán)重，通過車路、車車通信系統(tǒng)以及車載終端顯示設(shè)備，提醒駕駛者避開擁擠道路，并為其選擇以最短時(shí)間到達(dá)目的地的最佳路線。4）前方障礙物碰撞預(yù)防系統(tǒng)通過車路、車車通信，向車輛傳遞危險(xiǎn)信息（如障礙物的絕對(duì)位置、速度、行駛方向等）；幫助避免發(fā)生車輛之間或車輛與其他障礙物之間的前撞、側(cè)撞或后撞等；避免與相鄰車道上變更車道的車輛發(fā)生橫向側(cè)碰等。5）彎道自適應(yīng)車速控制向車輛傳遞前方彎路的相對(duì)距離、形狀（曲率半徑、車線等）等信息；車輛結(jié)合自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，給予駕駛?cè)俗顑?yōu)車速，避免車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生側(cè)滑或側(cè)翻?！锉本┑貐^(qū)道路氣象信息服務(wù)系統(tǒng)“北京地區(qū)道路氣象信息服務(wù)系統(tǒng)”利用地理信息的可視化查詢、檢索功能將影響道路車輛行駛安全有關(guān)的天氣預(yù)報(bào)、實(shí)時(shí)氣象信息及相關(guān)資料，采用WebGIS的方式進(jìn)行展示和發(fā)布，使相關(guān)人員能預(yù)知道路惡劣天氣情況和受影響交通路段，增強(qiáng)防范意識(shí)，同時(shí)，提高管理部門的應(yīng)急處理能力，完善道路交通安全，減少交通事件的發(fā)生及降低事故的損失。圖8-16系統(tǒng)的界面功能分區(qū)和查詢界面系統(tǒng)建立了相關(guān)氣象信息同具有空間特征的高速路段等地理實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)，確立空間信息與氣象信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，具有以下功能：1）基于GIS技術(shù)，可將省、市、縣行政區(qū)域數(shù)據(jù)作為背景層，對(duì)高速公路，國(guó)道，城市道路現(xiàn)場(chǎng)天氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，預(yù)報(bào)和預(yù)警服務(wù)重要查詢可分層次顯示；2）能夠?qū)庀笮畔?、查詢信息?shí)時(shí)顯示和統(tǒng)計(jì)；3）預(yù)警提示系統(tǒng)，惡劣天氣下指定路段自動(dòng)報(bào)警；4）采用GIS技術(shù)和氣象災(zāi)害預(yù)防措施，可完成不同出行者服務(wù)產(chǎn)品智能配送的預(yù)測(cè)和預(yù)警；5）使用管理權(quán)限，可實(shí)現(xiàn)不同出行者不同的瀏覽服務(wù)需求。1.5G車路協(xié)同高速公路智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用現(xiàn)階段的高速道路建設(shè)，主要以保證交通安全、強(qiáng)化輸送能力、提升服務(wù)水平為主，以車路協(xié)同為建設(shè)方向，開展高速道路的高精度定位、智能視頻監(jiān)控、交互式交通標(biāo)志、高速道路云控平臺(tái)、公眾出行服務(wù)平臺(tái)等內(nèi)容的建設(shè)工作。根據(jù)初步建成的路側(cè)感知設(shè)備，搭建管控、調(diào)度、服務(wù)平臺(tái)，為道路使用者提供車道級(jí)導(dǎo)航、無停留收費(fèi)、前方事故預(yù)警、拋灑物預(yù)警、特殊車輛避讓、匝道口預(yù)警、氣象環(huán)境推送、標(biāo)志標(biāo)牌信息數(shù)字化發(fā)布等車路協(xié)同功能。三、車路協(xié)同技術(shù)的應(yīng)用分析和展望高速公路5G智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)物流卡車的車道級(jí)定位、控制和誘導(dǎo)。利用北斗定位和V2X路側(cè)單元獲取車輛定位信息，判斷物流車輛駕駛行為，通過路側(cè)單元向車輛發(fā)送誘導(dǎo)控制命令以及事故多發(fā)路段實(shí)時(shí)消息等。利用5G智能網(wǎng)聯(lián)手段治理擁堵需要經(jīng)過擁堵監(jiān)測(cè)、擁堵評(píng)判、擁堵消除等階段。其中擁堵監(jiān)測(cè)手段主要通過“雷達(dá)+視頻”融合方式，并通過MEC設(shè)備在前端處理和判斷。擁堵評(píng)判主要基于交通態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析評(píng)判，包括車流分析、路徑對(duì)比、預(yù)測(cè)預(yù)警、分析統(tǒng)計(jì)等。擁堵消除手段主要包括車與路（V2I）協(xié)同手段、車與車（V2V）協(xié)同手段、動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)與提醒、擁堵處置等。2.5G車路協(xié)同自動(dòng)駕駛應(yīng)用5G車路協(xié)同自動(dòng)駕駛就是充分利用5G（高帶寬、低時(shí)延、高可靠性、海量互聯(lián)）、北斗（高精度定位、精細(xì)化導(dǎo)航、精準(zhǔn)度授時(shí)）和V2X（人、車、路、網(wǎng)融合）等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)去解決車輛自身的定位、避障、決策、控制、執(zhí)行、路徑規(guī)劃[89-95]、行車方式和邊緣計(jì)算等問題。5G車路協(xié)同自動(dòng)駕駛是依托信息通信技術(shù)，通過車內(nèi)、車與車、車與路、車與人、車與服務(wù)平臺(tái)的全方位連接和數(shù)據(jù)交互，提供綜合信息服務(wù)，形成汽車、電子、信息通信、道路交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)深度融合的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)，有利于推動(dòng)智能交通，促進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，提高交通效率，減少污染，促進(jìn)信息消費(fèi)，對(duì)我國(guó)實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)和交通強(qiáng)國(guó)具有重大意義，原理圖見8-17。圖8-175G車路協(xié)同自動(dòng)駕駛3.車路協(xié)同技術(shù)推進(jìn)智慧公路新升級(jí)車路發(fā)展需要協(xié)調(diào)同步，智慧交通的發(fā)展方向必然是人車路一體化的綜合交通體系。智慧的車與智慧的路協(xié)同發(fā)展，才能真正實(shí)現(xiàn)泛在互聯(lián)的智慧交通體系。而車路協(xié)同正是實(shí)現(xiàn)智慧交通體系的關(guān)鍵路徑。智慧公路擁有“全面的互聯(lián)互通、多源的收集與判斷、智能的交通基礎(chǔ)設(shè)施、高效的決策管理、準(zhǔn)確的環(huán)境感知、先進(jìn)的結(jié)構(gòu)與材料、綠色的能源網(wǎng)絡(luò)、完善的出行服務(wù)”等特征。車路協(xié)同是采用先進(jìn)的無線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與各交通要素的直接交互，綜合實(shí)現(xiàn)碰撞預(yù)警、安全預(yù)防及通報(bào)、輔助駕駛等多種應(yīng)用；同時(shí)，通過與云端的交互，車輛也能實(shí)時(shí)獲取全局交通網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)并及時(shí)反應(yīng)，從而形成安全、高效和環(huán)保的智慧交通有機(jī)體系。智慧公路與車路協(xié)同在“感知、控制、協(xié)同、服務(wù)”上高度匹配。應(yīng)用車路協(xié)同技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)智慧公路的新升級(jí)。智慧公路的建設(shè)意義深遠(yuǎn)，與智慧公路密切相關(guān)的車路協(xié)同技術(shù)則承載了智慧公路和智能駕駛兩大國(guó)家戰(zhàn)略的交匯，對(duì)我國(guó)交通發(fā)展具有重要意義。第五節(jié)車載ITS技術(shù)應(yīng)用1．車道保持系統(tǒng)車道保持系統(tǒng)依靠數(shù)字?jǐn)z像機(jī)記錄車道標(biāo)記，根據(jù)偏移量自動(dòng)調(diào)整，通過行車電腦進(jìn)行狀態(tài)顯示，主動(dòng)提醒駕駛者做出修正。此類系統(tǒng)可以大幅度的減少會(huì)車時(shí)發(fā)生碰撞以及車輛沖出車道所產(chǎn)生的交通事故。圖8-18車道保持系統(tǒng)示意圖★歐盟對(duì)車道保持系統(tǒng)的應(yīng)用案例歐盟研發(fā)的車道保持輔助系統(tǒng)稱為SAFELANE（LaneKeepingSupportSystem）。該系統(tǒng)自動(dòng)探測(cè)駕駛?cè)说能嚨辣３智闆r，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，該系統(tǒng)會(huì)向駕駛?cè)税l(fā)出警告或是主動(dòng)干預(yù)其駕駛行為。SAFELANE系統(tǒng)的主要組成部分為：主動(dòng)傳感器（包括視頻、雷達(dá)等檢測(cè)方式）、車輛總線、數(shù)字道路地圖、主動(dòng)方向系統(tǒng)等。SAFELANE系統(tǒng)的概念模型如圖8-19所示，該系統(tǒng)將有效的減少由于車輛偏離行駛路線所造成的交通事故。圖8-19SAFELANE系統(tǒng)概念模型，車道保持系統(tǒng)應(yīng)用效果1999年的一份美國(guó)聯(lián)邦公路局研究表明，車道保持系統(tǒng)有可能降低車道偏離事故，客運(yùn)事故降低10%，重型卡車降低30%。2．車輛避撞系統(tǒng)此處所討論的車輛避撞系統(tǒng)包括自適應(yīng)巡航控制和碰撞前反應(yīng)系統(tǒng)。自適應(yīng)巡航控制（AdaptiveCruiseControl，簡(jiǎn)稱ACC）是一種對(duì)現(xiàn)有巡航控制系統(tǒng)的改進(jìn)，通過空置發(fā)動(dòng)機(jī)/動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)器來使目標(biāo)車跟隨前車并保持適當(dāng)距離。在駕駛模擬器上的研究發(fā)現(xiàn)，自適應(yīng)巡航控制可以減小行駛速度和超車次數(shù)，進(jìn)而可以增加安全性。碰撞前反應(yīng)系統(tǒng)（Pre-crashSystems）是一種在緊急情況下使用的ITS安全系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，當(dāng)碰撞事故幾乎已經(jīng)不可避免時(shí)（例如事故發(fā)生的前幾秒），通過某些措施盡量規(guī)避碰撞或者是減輕碰撞的嚴(yán)重程度。該類系統(tǒng)在碰撞前采取的措施可以包括：警告駕駛?cè)耍詣?dòng)制動(dòng)，準(zhǔn)備彈出安全氣囊及調(diào)整座椅位置，或者是調(diào)整安全帶松緊度等等。此類系統(tǒng)相當(dāng)于事故發(fā)生前的最后一道關(guān)卡，對(duì)于減輕事故損害和挽救駕駛?cè)思俺丝蜕哂兄匾饔?。美?guó)車輛避撞系統(tǒng)效果評(píng)估案例2006年美國(guó)進(jìn)行了車輛避撞系統(tǒng)評(píng)估，車輛避撞系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試收集了10輛車，男女比例相等的三個(gè)年齡階段（年輕人、中年人和老年人）66名駕駛?cè)说臏y(cè)試數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)表明，正面碰撞報(bào)警和自動(dòng)控速集成系統(tǒng)可以避免10%的追尾碰撞事故和10%-20％的側(cè)面碰撞事故?！?/p>

歐盟車輛避撞系統(tǒng)應(yīng)用案例歐盟研發(fā)了一種被稱為安全速度與距離支持系統(tǒng)（SafeSpeedandSafeDistanceSupportSystem，簡(jiǎn)稱SASPENCE）的車輛避撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過分析路面情況，前車和本車狀態(tài)等信息，輔助駕駛?cè)诉M(jìn)行決策，可以有效減少由于駕駛?cè)顺俸团c前車距離過小所造成的交通事故。SASPENCE系統(tǒng)所使用的主要技術(shù)包括：1）數(shù)據(jù)融合與駕駛場(chǎng)景重建；2）計(jì)算機(jī)模擬車輛操作與駕駛?cè)藢?shí)際操作對(duì)比分析與校正；3）駕駛?cè)司嫘畔⑴c主動(dòng)車輛控制技術(shù)等，該系統(tǒng)工作的示意圖如圖8-20所示。圖8-20碰撞避免系統(tǒng)示意圖★德國(guó)避撞系統(tǒng)應(yīng)用效果評(píng)估案例在德國(guó)一項(xiàng)模擬研究調(diào)查了用縱向車輛控制來試圖阻止事故的避撞系統(tǒng)的安全影響。模擬系統(tǒng)包括安裝在車前部分的微波雷達(dá)和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)設(shè)備。系統(tǒng)使用從這些傳感器收集來的信息，通過允許加速和制動(dòng)控制來控制車輛速度。如果駕駛?cè)藳]有應(yīng)用制動(dòng)，系統(tǒng)在最后時(shí)刻自動(dòng)控制制動(dòng)來避免碰撞。該研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有50%的車輛裝備有的碰撞躲避系統(tǒng)的制動(dòng)控制裝置時(shí)，由于前車制動(dòng)導(dǎo)致的碰撞會(huì)減少45%-60%。3．胎壓異常預(yù)警輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS），主要用于在汽車行駛時(shí)實(shí)時(shí)的對(duì)輪胎氣壓進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，對(duì)輪胎漏氣和氣壓異常進(jìn)行報(bào)警，以保障行車安全。輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要分為兩種類型：一種是Pressure-SensorBasedTPMS（PSBTPMS，簡(jiǎn)稱直接式TPMS），另一種是Wheel-SpeedBasedTPMS（WSBTPMS，簡(jiǎn)稱間接式TPMS）。直接測(cè)量感知?dú)鈮旱姆椒ㄓ捎谝ＷC其可靠性及耐久性，成本較高。圖8-21輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖4．車輛駕駛盲區(qū)危險(xiǎn)警告在行駛和停車過程中，由于汽車車身結(jié)構(gòu)的遮擋，即便是大尺寸的雙曲率后視鏡也無法避免駕駛者側(cè)后方的盲區(qū)，使駕駛?cè)瞬荒芗皶r(shí)發(fā)現(xiàn)障礙易發(fā)生碰撞事故，形成了安全隱患，而能夠提示側(cè)向盲區(qū)的電子安全輔助系統(tǒng)則可以有效地解決這一問題?！镂譅栁置^(qū)信息系統(tǒng)應(yīng)用案例沃爾沃公司的盲區(qū)信息系統(tǒng)（BLIS）從2005年起率先在XC70、V70和S60等車型上得到了應(yīng)用，此后沃爾沃的全系車型都相繼采用了這套系統(tǒng)。位于外后視鏡根部的攝像頭會(huì)對(duì)距離3米寬，9.5米長(zhǎng)的一個(gè)扇形盲區(qū)進(jìn)行25幀/秒的圖像監(jiān)控，如果有速度大于10公里/小時(shí)，且與車輛本身速度差在20-70公里/小時(shí)之間的移動(dòng)物體（車輛或者行人）進(jìn)入該盲區(qū)，系統(tǒng)對(duì)比每幀圖像，當(dāng)系統(tǒng)認(rèn)為目標(biāo)進(jìn)一步接近時(shí)，A柱上的警示燈就會(huì)亮起，防止出現(xiàn)事故。圖8-22位于外后視鏡根部的盲區(qū)傳感器圖8-23A柱上的BLIS系統(tǒng)警示燈★奔馳Parktronic系統(tǒng)應(yīng)用案例奔馳公司開發(fā)的Parktronic系統(tǒng)用于在停車過程中靠近障礙物時(shí)向駕駛?cè)税l(fā)出警告。這種系統(tǒng)也可在車前或車后有孩童存在時(shí)發(fā)出警告，以免發(fā)生誤傷。這種系統(tǒng)在前、后保險(xiǎn)杠上裝設(shè)超聲波發(fā)射及接收器，根據(jù)發(fā)出的信號(hào)回收時(shí)間，可算出距障礙的距離。然后顯示在儀表板的液晶顯示屏上。這個(gè)顯示屏只有在車速低于16km/h時(shí)才開啟。當(dāng)車輛接近障礙1米就開始顯示，當(dāng)保險(xiǎn)杠距障礙約250mm時(shí)，就會(huì)發(fā)出聲響警告駕駛?cè)?。圖8-24Parktronic使用效果圖5．駕駛?cè)水惓顟B(tài)監(jiān)視和警告雖然大部分人都能夠意識(shí)到，在身體出現(xiàn)異常狀況的時(shí)候繼續(xù)駕駛是極其危險(xiǎn)的，但是在商用運(yùn)輸領(lǐng)域，駕駛?cè)藗冞€是有時(shí)候忽略這一點(diǎn)而冒著發(fā)生事故的危險(xiǎn)在身體不適的時(shí)候繼續(xù)駕駛。因此，就有必要對(duì)駕駛?cè)说臓顟B(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)其異常狀態(tài)發(fā)出警告，建議停止繼續(xù)行使并采取相應(yīng)的措施。該類系統(tǒng)不僅可以避免由于駕駛?cè)说牟贿m造成事故的風(fēng)險(xiǎn)，并且還可以對(duì)駕駛?cè)说鸟{駛行為產(chǎn)生良性的長(zhǎng)期影響，鼓勵(lì)他們采取更加積極的生活和工作方式，從而間接改善交通安全?！锺{駛環(huán)境集成采集與重構(gòu)系統(tǒng)2009-2010年中國(guó)交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院開展了“面向安全的駕駛環(huán)境集成采集與重構(gòu)系統(tǒng)”的研究工作，開發(fā)了人車路一體化的駕駛環(huán)境重構(gòu)集成采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過記錄和分析汽車駕駛?cè)嗽趯?shí)際駕駛過程中對(duì)路標(biāo)、儀表盤等目標(biāo)的關(guān)注時(shí)間、狀態(tài)等，以及路面狀況對(duì)駕駛?cè)说淖⒁饬Φ挠绊懀芯慨惓顟B(tài)下（駕駛疲勞、注意力分散等）駕駛?cè)说囊曈X行為特征及操作行為特征，建立異常狀態(tài)的駕駛行為典型特征庫，并對(duì)行為特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分類研究，給出相應(yīng)評(píng)判異常狀態(tài)的指標(biāo)以及方法。該系統(tǒng)的工作原理是用一個(gè)集成在頭盔上的微型紅外攝像機(jī)將駕駛?cè)搜矍虻倪\(yùn)動(dòng)和視野的變化捕捉下來，并且同場(chǎng)景視頻錄像疊加，集中到一個(gè)高性能的PC工作站中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛狀態(tài)、道路環(huán)境（車輛周圍的其他車輛情況）以及駕駛?cè)说鸟{駛狀態(tài)信息做同步的數(shù)據(jù)采集與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的重構(gòu)，建立典型場(chǎng)景的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可有效地為很多重要的研究方向的分析提供技術(shù)支撐，如駕駛?cè)藢?duì)前方車輛危險(xiǎn)認(rèn)知的特性，發(fā)生事故和虛驚時(shí)人的因素，以及人車路相互作用機(jī)理對(duì)交通安全的影響等。圖8-25系統(tǒng)采集裝置樣例圖8-26系統(tǒng)軟件界面圖8-27駕駛?cè)嗣娌刻卣鼽c(diǎn)追蹤樣本圖8-28駕駛?cè)艘暰€注視點(diǎn)標(biāo)注6．夜間視覺增強(qiáng)和智能汽車照明夜間視覺增強(qiáng)技術(shù)和智能汽車照明技術(shù)能夠很好地解決夜間能見度低和彎道駕駛盲區(qū)的問題，以改善夜間道路交通安全水平。（1）夜間視覺增強(qiáng)系統(tǒng)

通過非合作式自主方法來提高駕駛場(chǎng)景的能見度，在低于正常能見度的情況下為駕駛?cè)颂峁┲苯右曈X信息。視野增強(qiáng)系統(tǒng)的重要技術(shù)之一是圖像處理技術(shù)，車輛可以從多種不同的途徑取得圖像信息，包括：視頻、雷達(dá)、或者是基礎(chǔ)設(shè)施等等。視頻攝像機(jī)可以被有計(jì)劃地部署在車輛周圍，為視野增強(qiáng)系統(tǒng)提供車輛周圍全方位的環(huán)境圖像信息，這些圖像信息與其他數(shù)據(jù)一起，經(jīng)過數(shù)據(jù)融合，可以為駕駛?cè)颂峁┮曇霸鰪?qiáng)輔助，為他們做出關(guān)鍵決策提供重要信息。圖8-29顯示的是一種典型的車輛視野增強(qiáng)系統(tǒng)。圖8-29一種典型的車輛視野增強(qiáng)系統(tǒng)示意圖車輛上使用的紅外技術(shù)有兩類：近紅外技術(shù)（NIR）和遠(yuǎn)紅外技術(shù)（FIR）。近紅外技術(shù)利用物體發(fā)出和反射的光探測(cè)物體，顯示的圖像（雖然單色）非常自然，許多駕駛?cè)硕颊f這非常像在他們?cè)谶h(yuǎn)光燈里看到的景象（圖8-30）。遠(yuǎn)紅外線區(qū)使用熱成像和顯示技術(shù)，圖像顯示發(fā)熱物體的形狀，并與其周圍的環(huán)境形成對(duì)比，但是幾乎沒有顯示環(huán)境的情況（圖8-31）。圖8-30和圖8-31顯示在顯示屏安裝在中央控制臺(tái)上的儀表，該技術(shù)也可以在抬頭顯示中配置。圖8-30奔馳車上的近紅外顯示系統(tǒng)圖8-31寶馬車上的遠(yuǎn)紅外顯示系統(tǒng)（2）智能汽車照明系統(tǒng)

隨動(dòng)轉(zhuǎn)向控制大燈（AFS）技術(shù)將實(shí)現(xiàn)隨著車輛的轉(zhuǎn)向及傾斜度，車輛自動(dòng)調(diào)節(jié)前照燈擴(kuò)大夜間行駛時(shí)的視野，以提高安全性。其工作原理如圖8-32所示。圖8-32智能汽車照明系統(tǒng)示意圖目前，AFS主要有以下三種控制方式：1）轉(zhuǎn)向頭燈形式的，就是頭燈內(nèi)燈具可以左右旋轉(zhuǎn)8°至15°照明彎道死角；2）利用獨(dú)立彎道照明系