車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用 課件 能力模塊六 車(chē)聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景建模與仿真技術(shù)

車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用能力模塊六車(chē)聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景建模與仿真技術(shù)任務(wù)一車(chē)聯(lián)網(wǎng)交通測(cè)試場(chǎng)景及相關(guān)法規(guī)導(dǎo)入智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)真正的落地實(shí)施離不開(kāi)一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)--交通測(cè)試，這是對(duì)智能車(chē)輛、駕駛?cè)恕⒏黝?lèi)交通相關(guān)分析的綜合考驗(yàn)，也是自動(dòng)駕駛汽車(chē)可量產(chǎn)、面向市場(chǎng)大規(guī)模推廣應(yīng)用的標(biāo)志性測(cè)試。此外，近年來(lái)陸續(xù)出臺(tái)的相關(guān)法規(guī)也在進(jìn)一步規(guī)范測(cè)試場(chǎng)景標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)一步推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展。新授Newteaching1目錄一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)法規(guī)二、國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)舉措（一）智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)法規(guī)的發(fā)展

歐盟、美國(guó)、日本等均在加強(qiáng)戰(zhàn)略謀劃、加大政策支持、加快發(fā)展進(jìn)程，陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)支持企業(yè)測(cè)試示范的法規(guī)政策。各大跨國(guó)車(chē)企及科技巨頭紛紛加大創(chuàng)新投入和融合發(fā)展，加速高等級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛的研發(fā)應(yīng)用，我國(guó)汽車(chē)及相關(guān)行業(yè)企業(yè)也積極進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)驗(yàn)證，各方面對(duì)道路測(cè)試和示范應(yīng)用的需求十分迫切。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)法規(guī)

2018年4月3日，工業(yè)和信息化部、公安部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試管理規(guī)范（試行）》（簡(jiǎn)稱《規(guī)范》），發(fā)揮了積極的引導(dǎo)作用?！兑?guī)范》自2018年5月1日起實(shí)施，對(duì)測(cè)試主體、測(cè)試駕駛?cè)思皽y(cè)試車(chē)輛、測(cè)試申請(qǐng)及審核、測(cè)試管理、交通違法和事故處理等進(jìn)行了明確規(guī)定，進(jìn)一步規(guī)范智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試管理，推動(dòng)汽車(chē)智能化、網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，推進(jìn)交通運(yùn)輸轉(zhuǎn)型升級(jí)創(chuàng)新發(fā)展。（二）智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能通用檢測(cè)項(xiàng)目一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)法規(guī)（二）智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能通用檢測(cè)項(xiàng)目一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)法規(guī)

在此之前，北京市率先宣布放開(kāi)自動(dòng)駕駛汽車(chē)路測(cè)，之后短短時(shí)間里，上海、重慶、深圳、長(zhǎng)沙、長(zhǎng)春、廣州、天津、保定、平潭等多個(gè)城市相繼出臺(tái)了相關(guān)政策，部分城市還發(fā)放了地方自動(dòng)駕駛路測(cè)牌照，助力自動(dòng)駕駛技術(shù)提速。與地方發(fā)布的路測(cè)政策相比，國(guó)家政策主要用于宏觀指導(dǎo)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，從整體層面明確道路測(cè)試的管理要求和職責(zé)分工，規(guī)范和統(tǒng)一各地方基礎(chǔ)性檢測(cè)項(xiàng)目和測(cè)試規(guī)程。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)法規(guī)*注：1.標(biāo)注*的項(xiàng)目為選測(cè)項(xiàng)目。2.企業(yè)聲明車(chē)輛具有標(biāo)注*項(xiàng)目的自動(dòng)駕駛功能或者測(cè)試路段涉及相應(yīng)場(chǎng)景的，應(yīng)進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的檢測(cè)。

序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目1交通標(biāo)志和標(biāo)線的識(shí)別及響應(yīng)2交通信號(hào)燈的識(shí)別及響應(yīng)*3前方車(chē)輛（含對(duì)向車(chē)輛）行駛狀態(tài)的識(shí)別及響應(yīng)4障礙物的識(shí)別及響應(yīng)5行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)的識(shí)別及響應(yīng)*6跟車(chē)行駛（包括停車(chē)和起步）7靠路邊停車(chē)8超車(chē)9并道行駛10交叉路口通行*11環(huán)形路口通行*12自動(dòng)緊急制動(dòng)13人工操作接管14聯(lián)網(wǎng)通訊*一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)法規(guī)2021年7月27日，工業(yè)和信息化部、公安部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試與示范應(yīng)用管理規(guī)范（試行）》，更新了道路測(cè)試相關(guān)內(nèi)容、補(bǔ)充示范應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目1交通信號(hào)燈識(shí)別及響應(yīng)（包括交通信號(hào)燈、交通標(biāo)志、交通標(biāo)線等）2道路交通基礎(chǔ)設(shè)施與障礙物識(shí)別及響應(yīng)3行人與非機(jī)動(dòng)車(chē)識(shí)別及響應(yīng)（包括橫穿道路和沿道路行駛）4周邊車(chē)輛行駛狀態(tài)識(shí)別及響應(yīng)（包括影響本車(chē)行駛的周邊車(chē)輛加減速，切入，切出及靜止等狀態(tài)）5動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)干預(yù)及接管6風(fēng)險(xiǎn)減緩策略及最小風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)7自動(dòng)緊急避險(xiǎn)（包括自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開(kāi)啟及關(guān)閉狀態(tài)）8車(chē)輛定位*注：除檢測(cè)以上通用項(xiàng)目外，還應(yīng)檢測(cè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍涉及的項(xiàng)目，如C-V2X聯(lián)網(wǎng)通信等。一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)法規(guī)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試基本信息智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)示范應(yīng)用基本信息道路測(cè)試主體示范應(yīng)用主體道路測(cè)試車(chē)輛示范應(yīng)用車(chē)輛道路測(cè)試駕駛?cè)耸痉稇?yīng)用駕駛?cè)说缆窚y(cè)試時(shí)間示范應(yīng)用時(shí)間測(cè)試路段或區(qū)域示范應(yīng)用路段或區(qū)域轉(zhuǎn)場(chǎng)路段轉(zhuǎn)場(chǎng)路段道路測(cè)試項(xiàng)目示范應(yīng)用項(xiàng)目道路測(cè)試，是指在公路（包括高速公路）、城市道路、區(qū)域范圍內(nèi)等用于社會(huì)機(jī)動(dòng)車(chē)通行的各類(lèi)道路指定的路段進(jìn)行的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能測(cè)試活動(dòng)。示范應(yīng)用，是指在公路（包括高速公路）、城市道路、區(qū)域范圍內(nèi)等用于社會(huì)機(jī)動(dòng)車(chē)通行的各類(lèi)道路指定的路段進(jìn)行的具有試點(diǎn)、試行效果的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)載人載物運(yùn)行活動(dòng)。

一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)法規(guī)測(cè)試區(qū)（場(chǎng)），是指在固定區(qū)域設(shè)置的具有封閉物理界限及智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能測(cè)試所需道路、網(wǎng)聯(lián)等設(shè)施及環(huán)境條件的場(chǎng)地。

設(shè)計(jì)運(yùn)行條件（OperationalDesignCondition，ODC），是駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)確定的適用于其功能運(yùn)行的各類(lèi)條件的總稱，包括設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍、車(chē)輛狀態(tài)和駕乘人員狀態(tài)等條件。設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍（OperationalDesignDomain，ODD）是駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)確定的適用于其功能運(yùn)行的外部環(huán)境條件，一般包括：1）道路邊界與路面狀態(tài)；2）交通基礎(chǔ)設(shè)施；3）臨時(shí)性道路變更；4）其他交通參與者狀態(tài)；5）自然環(huán)境；6）網(wǎng)聯(lián)通信、數(shù)字地圖支持等條件。

二、國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)舉措

近年來(lái)我國(guó)采取一系列措施，激勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新、完善政策體系、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境，有力推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得積極成效。時(shí)間內(nèi)容2016年在上海安亭鎮(zhèn)建設(shè)了國(guó)內(nèi)首個(gè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)試點(diǎn)示范區(qū)，打造公共服務(wù)和研發(fā)平臺(tái)，成為世界上最大智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)研發(fā)和試驗(yàn)基地2017年6月工業(yè)和信息化部發(fā)布《國(guó)家車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)）（2017）》，確立了我國(guó)發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)將“以汽車(chē)為重點(diǎn)和以智能化為主、兼顧網(wǎng)聯(lián)化”的總體思路2017年12月全國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)分技術(shù)委員會(huì)獲批成立2018年3月全國(guó)首批3張智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)開(kāi)放道路測(cè)試號(hào)牌在上海發(fā)放，上海汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司和上海蔚來(lái)汽車(chē)有限公司獲得第一批智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)開(kāi)放道路測(cè)試號(hào)牌，獲得智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試道路的資格2018年4月工業(yè)和信息化部、公安部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試管理規(guī)范（試行）》二、國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)舉措2018年10月工業(yè)和信息化部印發(fā)《車(chē)聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規(guī)定（暫行）》，規(guī)劃5905-5925MHz頻段作為基于LTE-V2X技術(shù)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)）直連通信的工作頻段。2018年12月天津市交通運(yùn)輸委、市工業(yè)和信息化局和市公安局聯(lián)合制定并發(fā)布了《天津市智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試管理辦法（試行）》，在西青區(qū)和東麗區(qū)開(kāi)放了首批智能網(wǎng)聯(lián)測(cè)試道路。2018年12月工業(yè)和信息化部印發(fā)《車(chē)聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》2020年8月深圳市發(fā)布關(guān)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)應(yīng)用示范的指導(dǎo)意見(jiàn)2020年11月清華大學(xué)教授、國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)創(chuàng)新中心首席科學(xué)家李克強(qiáng)在2020世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)大會(huì)正式發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》2021年3月滄州市工業(yè)和信息化局等三部門(mén)聯(lián)合頒發(fā)了首批智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試通知書(shū)和示范運(yùn)營(yíng)通知書(shū)，標(biāo)志著河北首個(gè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)城市開(kāi)放路網(wǎng)從測(cè)試轉(zhuǎn)向商用。2021年4月北京市依托高級(jí)別自動(dòng)駕駛示范區(qū)設(shè)立北京市首個(gè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)政策先行區(qū)。政策先行區(qū)適度超前并系統(tǒng)構(gòu)建了智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試、示范應(yīng)用、商業(yè)運(yùn)營(yíng)服務(wù)以及路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)等政策體系，是全國(guó)首個(gè)以管理政策創(chuàng)新為核心的先行區(qū)。二、國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)舉措2021年4月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工業(yè)和信息化部確定智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)協(xié)同發(fā)展第一批試點(diǎn)城市為北京、上海、廣州、武漢、長(zhǎng)沙、無(wú)錫。2021年7月工業(yè)和信息化部、公安部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試與示范應(yīng)用管理規(guī)范（試行）》。要求道路測(cè)試與示范應(yīng)用主體、駕駛?cè)思败?chē)輛，道路測(cè)試申請(qǐng)，示范應(yīng)用申請(qǐng)，道路測(cè)試與示范應(yīng)用管理，交通違法與事故處理。2021年8月工信部印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理的意見(jiàn)》，要求加強(qiáng)汽車(chē)數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件升級(jí)、功能安全和預(yù)期功能安全管理。其中明確提出，在中華人民共和國(guó)境內(nèi)運(yùn)營(yíng)中收集和產(chǎn)生的個(gè)人信息和重要數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)法律法規(guī)規(guī)定在境內(nèi)存儲(chǔ)。2021年10月上海市人民政府發(fā)布上海市智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試與示范實(shí)施辦法。2021年11月北京發(fā)布北京市智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)政策先行區(qū)自動(dòng)駕駛出行服務(wù)商業(yè)化試點(diǎn)管理實(shí)施細(xì)則（試行）2021年12月上海市人民政府發(fā)布上海市智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試與應(yīng)用管理辦法。2022年1月重慶市人民政府發(fā)布重慶市智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試與應(yīng)用管理試行辦法。2022年7月深圳市發(fā)布深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)管理?xiàng)l例二、國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試相關(guān)舉措

從政府部門(mén)持續(xù)出臺(tái)的政策中，我們也能看到，政策方向是分階段引導(dǎo)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)品應(yīng)用從道路測(cè)試階段，逐漸過(guò)渡到應(yīng)用示范階段和產(chǎn)品準(zhǔn)入階段。目前初步建立起能夠支撐駕駛輔助及低級(jí)別自動(dòng)駕駛的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系，截至22年7月，我國(guó)已在6個(gè)細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，報(bào)批和發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)共39項(xiàng)，立項(xiàng)和起草標(biāo)準(zhǔn)42項(xiàng)，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化需求研究實(shí)現(xiàn)應(yīng)用31項(xiàng)，完成標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證40余次，各省市級(jí)關(guān)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的測(cè)試示范建設(shè)工作成效顯著，第一階段目標(biāo)順利完成。

未來(lái)，我國(guó)將持續(xù)推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系修訂完善，加快汽車(chē)產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)管理支撐類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)研制，強(qiáng)化智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施應(yīng)用，大力開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施應(yīng)用效果評(píng)估、示范應(yīng)用與創(chuàng)新實(shí)踐等活動(dòng)。隨堂討論P(yáng)racticeontheclass2隨堂討論1、能正確描述智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能通用檢測(cè)的內(nèi)容2、查閱教材資料，瀏覽查找網(wǎng)上相關(guān)信息，以小組為單位整理一份關(guān)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試階段的報(bào)告，按時(shí)間或階段順序，總結(jié)國(guó)內(nèi)在這一方面的政策引導(dǎo)及目前所取得的成果1.各組派代表闡述資料查詢結(jié)果。2.各組就各自的查詢結(jié)果進(jìn)行交流，并分享技巧。任務(wù)實(shí)施Practiceontheclass3任務(wù)實(shí)施以小組為單位從互聯(lián)網(wǎng)搜索車(chē)聯(lián)網(wǎng)的定義內(nèi)容，并用自己的話轉(zhuǎn)述到車(chē)聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知信息表中，小組成員間合作查找車(chē)聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)特性，整理后填入車(chē)聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知信息表。車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用能力模塊六車(chē)聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景建模與仿真技術(shù)任務(wù)二V2X典型應(yīng)用場(chǎng)景建模與仿真技術(shù)導(dǎo)入車(chē)輛網(wǎng)技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)上測(cè)試實(shí)踐和商業(yè)推廣前，離不開(kāi)的一個(gè)步驟是應(yīng)用場(chǎng)景建模和仿真，需要先從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)給V2X應(yīng)用建設(shè)出一個(gè)“真實(shí)”的交通場(chǎng)景，再通過(guò)仿真去進(jìn)行理論驗(yàn)證。新授Newteaching1目錄一、V2X基礎(chǔ)應(yīng)用分類(lèi)介紹二、前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真三、闖紅燈預(yù)警應(yīng)用建模與仿真四、前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真五、協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真V2X，是指車(chē)載單元與其他設(shè)備通訊，包括但不限于車(chē)載單元之間通訊（V2V），車(chē)載單元與路側(cè)單元通訊（V2I），車(chē)載單元與行人設(shè)備通訊（V2P），車(chē)載單元與網(wǎng)絡(luò)之間通訊（V2N）。一、V2X基礎(chǔ)應(yīng)用分類(lèi)介紹一、V2X基礎(chǔ)應(yīng)用分類(lèi)介紹

目前，中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)制定了《車(chē)用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用先后做了兩期應(yīng)用講解。一期應(yīng)用中選取涵蓋安全、效率、信息服務(wù)三大類(lèi)的17個(gè)典型應(yīng)用，應(yīng)用列表如下：序號(hào)類(lèi)別通信方式應(yīng)用名稱1

安全

V2V前向碰撞預(yù)警2V2V/V2I交叉路口碰撞預(yù)警3V2V/V2I左轉(zhuǎn)輔助4V2V盲區(qū)預(yù)警/變道輔助5V2V逆向超車(chē)預(yù)警6V2V-Event緊急制動(dòng)預(yù)警7V2V-Event異常車(chē)輛預(yù)警8V2V-Event車(chē)輛失控預(yù)警9V2I道路危險(xiǎn)狀況提示10V2I限速預(yù)警11V2I闖紅燈預(yù)警12V2P/V2I弱勢(shì)交通參與者碰撞預(yù)警一、V2X基礎(chǔ)應(yīng)用分類(lèi)介紹

目前，中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)制定了《車(chē)用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用先后做了兩期應(yīng)用講解。一期應(yīng)用中選取涵蓋安全、效率、信息服務(wù)三大類(lèi)的17個(gè)典型應(yīng)用，應(yīng)用列表如下：13

效率

V2I綠波車(chē)速引導(dǎo)14V2I車(chē)內(nèi)標(biāo)牌15V2I前方擁堵提醒16V2V緊急車(chē)輛提醒17信息服務(wù)V2I汽車(chē)近場(chǎng)支付一、V2X基礎(chǔ)應(yīng)用分類(lèi)介紹二期應(yīng)用中選擇面向安全、效率、信息服務(wù)、交通管理、高級(jí)智能駕駛等領(lǐng)域的12個(gè)典型應(yīng)用，具體應(yīng)用列表如下：序號(hào)場(chǎng)景通信方式應(yīng)用名稱觸發(fā)方式主要消息1安全V2V/V2I感知數(shù)據(jù)共享EventMsg_SSM2安全V2V/V2I協(xié)作式變道EventMsg_VIR3安全/效率V2I協(xié)作式車(chē)輛匯入EventMsg_RSCMSg_VIR4安全/效率V2I協(xié)作式交叉口通行Event/PeriodMsg_RSC5信息服務(wù)V2I差分?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)PeriodMsg_RTCM6效率/交通管理V2I動(dòng)態(tài)車(chē)道管理Event/PeriodMsg_RSC一、V2X基礎(chǔ)應(yīng)用分類(lèi)介紹二期應(yīng)用中選擇面向安全、效率、信息服務(wù)、交通管理、高級(jí)智能駕駛等領(lǐng)域的12個(gè)典型應(yīng)用，具體應(yīng)用列表如下：7效率V2I協(xié)作式先行車(chē)輛通行EventMsg_RSCMSg_VIR8信息服務(wù)V2I場(chǎng)站路徑引導(dǎo)服務(wù)Event/PeriodMsg_PAMMsg_VIR9交通管理V2I浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)采集Event/PeriodMsg_BSMMsg_VIRMsg_SSM10安全P2X弱勢(shì)交通參與者安全通行PeriodMsg_PSM11高級(jí)智能駕駛V2V協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)管理Event/PeriodMsg_CLPMM12效率/信息服務(wù)V2I道路收費(fèi)服務(wù)Event/PeriodMsg_VPM二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真（一）應(yīng)用定義與預(yù)期效果

前向碰撞預(yù)警（FCW:ForwardCollisionWarning）是指，主車(chē)在車(chē)道上正常行駛，與在正前方同一車(chē)道上的遠(yuǎn)車(chē)存在追尾碰撞危險(xiǎn)時(shí)，前向碰撞預(yù)警應(yīng)用將對(duì)主車(chē)的駕駛員進(jìn)行預(yù)警提醒，適用范圍為普通公路和高速公路的車(chē)輛碰撞、追尾危險(xiǎn)的預(yù)警情況。該應(yīng)用的預(yù)期效果為能夠輔助駕駛員避免或減輕前向碰撞，避免或減輕碰撞帶來(lái)的系列危險(xiǎn)，提高道路行駛安全。二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真（二）應(yīng)用主要場(chǎng)景如圖所示，前向碰撞預(yù)警的主要場(chǎng)景有如下四類(lèi)：二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真（二）應(yīng)用主要場(chǎng)景如圖所示，前向碰撞預(yù)警的主要場(chǎng)景有如下四類(lèi)：二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理

主車(chē)在行駛過(guò)程中，若與同一車(chē)道的遠(yuǎn)車(chē)存在碰撞危險(xiǎn)時(shí)，前向碰撞預(yù)警應(yīng)用需對(duì)主車(chē)駕駛員進(jìn)行預(yù)警提示，因此需要兩車(chē)均具備短車(chē)無(wú)線通信能力，車(chē)輛信息通過(guò)短程無(wú)線通信進(jìn)行傳遞（V2V）。觸發(fā)前向碰撞預(yù)警功能的有效車(chē)輛位置關(guān)系為：主車(chē)遠(yuǎn)車(chē)在同一車(chē)道，遠(yuǎn)車(chē)在主車(chē)前方，且適用于直行車(chē)道和彎道，如圖所示。二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用基本原理如下：·主車(chē)實(shí)時(shí)分析接收到的遠(yuǎn)車(chē)消息（包括周?chē)秶鷥?nèi)的車(chē)輛），并篩選出位于同一車(chē)道前方區(qū)域的遠(yuǎn)車(chē)；·進(jìn)一步分析篩選出處于一定距離范圍內(nèi)的遠(yuǎn)車(chē)作為潛在威脅車(chē)輛；·計(jì)算每一個(gè)潛在威脅車(chē)輛碰撞時(shí)間（TTC:time-to-collision）或防撞距離（collisionavoidancerange），進(jìn)一步篩選出與主車(chē)存在碰撞危險(xiǎn)的威脅車(chē)輛；若存在多個(gè)威脅車(chē)輛，優(yōu)先選擇最緊急的。（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)

本書(shū)中，V2X應(yīng)用場(chǎng)景建模是使用的是天行健智能科技有限公司研發(fā)的PanoSim仿真軟件，這是一款面向汽車(chē)自動(dòng)駕駛技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)的一體化仿真與測(cè)試平臺(tái)，能夠進(jìn)行高逼真汽車(chē)行駛環(huán)境與交通模型、車(chē)載環(huán)境傳感器模型構(gòu)建，以及進(jìn)行豐富的測(cè)試場(chǎng)景。二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真PanoSim仿真軟件對(duì)V2X相關(guān)場(chǎng)景測(cè)試的支持主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：主車(chē)V2X能力的構(gòu)建，能夠在SensorBuilder中虛擬設(shè)置車(chē)輛的不同參數(shù)，添加上V2X相關(guān)傳感器，使其具備V2X通信能力；虛擬世界的構(gòu)建，可以添加V2X仿真實(shí)驗(yàn)的虛擬實(shí)踐，在虛擬實(shí)踐中設(shè)計(jì)道路類(lèi)型（如直行路段、交叉路口、彎道等），設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景（如正常天氣、雨雪天氣環(huán)境等）以及添加具備車(chē)路協(xié)同通信能力的路側(cè)設(shè)備RSU；V2X仿真實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建和運(yùn)行，能夠自主創(chuàng)建V2X仿真實(shí)驗(yàn)，或者運(yùn)行內(nèi)部已經(jīng)創(chuàng)建好的V2Xdemo實(shí)驗(yàn)；（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真若想要直觀感受到場(chǎng)景交互，可通過(guò)運(yùn)行V2Xdemo實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行操作，以FCW前向預(yù)警提示應(yīng)用的仿真為例，操作步驟如下：打開(kāi)軟件，從ExperimentDataSet欄目中搜索“FCW”，找到“V2X_Highway_FCW_Python”demo實(shí)驗(yàn)；將“V2X_Highway_FCW_Python”實(shí)驗(yàn)拖拽到中間區(qū)域；（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真點(diǎn)擊“RUN”按鈕，運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)；出現(xiàn)仿真動(dòng)畫(huà)現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)的FCW應(yīng)用算法是在后臺(tái)持續(xù)工作，當(dāng)觸發(fā)到警告條件時(shí)，將出現(xiàn)警告的標(biāo)志。（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)若想要直觀感受到場(chǎng)景交互，可通過(guò)運(yùn)行V2Xdemo實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行操作，以FCW前向預(yù)警提示應(yīng)用的仿真為例，操作步驟如下：（車(chē)外視角）二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真FCW前向預(yù)警應(yīng)用仿真過(guò)程為：當(dāng)主車(chē)正常行駛時(shí)，遠(yuǎn)車(chē)在主車(chē)同一車(chē)道正前方慢速或減速行駛；兩車(chē)在設(shè)置環(huán)節(jié)已設(shè)置具備短程無(wú)線通信能力；（駕駛員視角）（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)（車(chē)外視角）二、

前向碰撞預(yù)警應(yīng)用建模與仿真FCW前向預(yù)警應(yīng)用仿真過(guò)程為：主車(chē)行駛過(guò)程中存在與遠(yuǎn)車(chē)發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí)，前向預(yù)警應(yīng)用能夠?qū)χ鬈?chē)駕駛員發(fā)出前向預(yù)警，顯示FCW警示標(biāo)識(shí)，提醒駕駛員與正前方的車(chē)輛存在碰撞危險(xiǎn)；預(yù)警時(shí)機(jī)需確保主車(chē)駕駛員收到預(yù)警后能夠有足夠時(shí)間采取正確措施，車(chē)外視角和駕駛員視角分別如圖所示：（駕駛員視角）（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)三、

闖紅燈預(yù)警應(yīng)用建模與仿真（一）應(yīng)用定義與預(yù)期結(jié)果

闖紅燈預(yù)警（RLVW:RedLightViolationWarning）是指，主車(chē)經(jīng)過(guò)有信號(hào)控制的交叉口（車(chē)道），車(chē)輛存在不按信號(hào)燈規(guī)定或指示行駛的風(fēng)險(xiǎn)（如圖所示的闖紅燈過(guò)程）時(shí)，闖紅燈預(yù)警應(yīng)用可以對(duì)主車(chē)駕駛員進(jìn)行預(yù)警提示。

本應(yīng)用適用于城市街道、郊區(qū)公路的不同交叉路口、環(huán)道出入口和可控車(chē)道、高速公路入口和隧道等有信號(hào)控制的車(chē)道。通過(guò)闖紅燈預(yù)警應(yīng)用可以輔助駕駛員安全通過(guò)信號(hào)燈路口，減少由于視野盲區(qū)導(dǎo)致的交通意外風(fēng)險(xiǎn)，從而提高信號(hào)燈路口的通行安全。三、

闖紅燈預(yù)警應(yīng)用建模與仿真（二）應(yīng)用主要場(chǎng)景

當(dāng)前方有大車(chē)遮擋觀察信號(hào)燈視線或惡劣天氣影響視線，主車(chē)的車(chē)輛駕駛員無(wú)法對(duì)當(dāng)前紅燈或即刻來(lái)到的紅燈做出正確的判斷，則需要闖紅燈預(yù)警應(yīng)用及時(shí)檢測(cè)出主車(chē)當(dāng)前所處位置和速度，通過(guò)計(jì)算預(yù)測(cè)車(chē)頭經(jīng)過(guò)路口停止線時(shí)信號(hào)燈的狀態(tài)，根據(jù)狀態(tài)向駕駛員進(jìn)行預(yù)警。三、

闖紅燈預(yù)警應(yīng)用建模與仿真（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理

當(dāng)主車(chē)駛向具有信號(hào)控制的交叉路口或車(chē)道時(shí)，遇到信號(hào)燈即將變紅或正處于紅色狀態(tài)，但車(chē)輛未能減速停止在停止線內(nèi)而是繼續(xù)前行時(shí)，闖紅燈預(yù)警應(yīng)用應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)行駛車(chē)輛的駕駛員進(jìn)行預(yù)警。觸發(fā)預(yù)警功能的主車(chē)與路口設(shè)置位置關(guān)系如圖所示：三、

闖紅燈預(yù)警應(yīng)用建模與仿真應(yīng)用的基本工作原理：路測(cè)設(shè)備應(yīng)具有短程、遠(yuǎn)程通信能力的路側(cè)單元（RSU），能夠定時(shí)發(fā)送路口地理信息和信號(hào)燈狀態(tài)信息給車(chē)輛；主車(chē)根據(jù)本身定位系統(tǒng)（GNSS）獲取定位信息，確定當(dāng)前受管控信號(hào)的相位，并計(jì)算出車(chē)輛與停止線的實(shí)時(shí)距離；

數(shù)據(jù)信息單位備注當(dāng)前時(shí)刻ms

路口ID

用于確定哪個(gè)路口入口ID

用于確定哪個(gè)入口車(chē)道寬度m

車(chē)道中心線位置

停車(chē)線位置

車(chē)道屬性

左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)、掉頭車(chē)道所屬相位

當(dāng)前該車(chē)道信號(hào)燈狀態(tài)

針對(duì)當(dāng)前車(chē)輛所在車(chē)道的允許行駛方向的信號(hào)燈狀態(tài)信息紅變綠剩余時(shí)間/綠變紅剩余時(shí)間s可預(yù)測(cè)一個(gè)或兩個(gè)周期紅綠燈配時(shí)是否自適應(yīng)控制

自適應(yīng)控制時(shí)，綠燈剩余時(shí)間會(huì)發(fā)生改變，非固定時(shí)長(zhǎng)（周期內(nèi)或下個(gè)周期）（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理三、

闖紅燈預(yù)警應(yīng)用建模與仿真應(yīng)用的基本工作原理：車(chē)根據(jù)速度傳感器、加速度傳感器等獲取的當(dāng)前速度和其他交通參數(shù)，計(jì)算預(yù)估出到達(dá)路口的時(shí)間；應(yīng)用系統(tǒng)將主車(chē)獲取、處理的信息與接收到路側(cè)單元傳輸信息（包括紅燈切換時(shí)刻、紅燈保留時(shí)長(zhǎng)、路口設(shè)備地理信息等，具體見(jiàn)表進(jìn)行對(duì)比分析處理，決定是否對(duì)駕駛員進(jìn)行預(yù)警。數(shù)據(jù)信息單位備注當(dāng)前時(shí)刻ms

路口ID

用于確定哪個(gè)路口入口ID

用于確定哪個(gè)入口車(chē)道寬度m

車(chē)道中心線位置

停車(chē)線位置

車(chē)道屬性

左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)、掉頭車(chē)道所屬相位

當(dāng)前該車(chē)道信號(hào)燈狀態(tài)

針對(duì)當(dāng)前車(chē)輛所在車(chē)道的允許行駛方向的信燈狀態(tài)信息紅變綠剩余時(shí)間/綠變紅剩余時(shí)間s可預(yù)測(cè)一個(gè)或兩個(gè)周期紅綠燈配時(shí)是否自適應(yīng)控制

自適應(yīng)控制時(shí)，綠燈剩余時(shí)間會(huì)發(fā)生改變，非固定時(shí)長(zhǎng)（周期內(nèi)或下個(gè)周期）（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理三、

闖紅燈預(yù)警應(yīng)用建模與仿真（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)于闖紅燈預(yù)警（RLVW），本次仿真選取的場(chǎng)景為：前方有大車(chē)遮擋觀察信號(hào)燈視線，主車(chē)的車(chē)輛駕駛員無(wú)法對(duì)即刻來(lái)到的紅燈做出正確的判斷。同樣，可通過(guò)運(yùn)行V2Xdemo實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行仿真操作，操作步驟如下：打開(kāi)軟件，從ExperimentDataSet欄目中搜索“RLVW”，找到“V2X_Crossroad_RLVW_Python”demo實(shí)驗(yàn)；將“V2X_Crossroad_RLVW_Python”實(shí)驗(yàn)拖拽到中間區(qū)域，三、

闖紅燈預(yù)警應(yīng)用建模與仿真（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)于闖紅燈預(yù)警（RLVW），本次仿真選取的場(chǎng)景為：前方有大車(chē)遮擋觀察信號(hào)燈視線，主車(chē)的車(chē)輛駕駛員無(wú)法對(duì)即刻來(lái)到的紅燈做出正確的判斷。同樣，可通過(guò)運(yùn)行V2Xdemo實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行仿真操作，操作步驟如下：點(diǎn)擊“RUN”按鈕，運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)；出現(xiàn)仿真動(dòng)畫(huà)現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)的RLVW應(yīng)用算法是在后臺(tái)持續(xù)工作，當(dāng)觸發(fā)到警告條件時(shí)，將出現(xiàn)警告的標(biāo)志。三、

闖紅燈預(yù)警應(yīng)用建模與仿真闖紅燈預(yù)警（RLVW）仿真過(guò)程為：當(dāng)前方有大車(chē)遮擋觀察信號(hào)燈視線時(shí)，車(chē)輛駕駛員無(wú)法對(duì)當(dāng)前紅燈或即刻來(lái)到的紅燈做出正確的判斷；闖紅燈預(yù)警應(yīng)用能通過(guò)無(wú)線通信正確接收到路測(cè)單元信息，及時(shí)檢測(cè)出車(chē)輛當(dāng)前位置和速度，通過(guò)算法計(jì)算后對(duì)駕駛員發(fā)出闖紅燈預(yù)警，顯示RLVW警示標(biāo)識(shí)；提醒駕駛員即將可能出現(xiàn)闖紅燈情況，駕駛員收到預(yù)警后能夠有足夠時(shí)間采取正確措施，車(chē)外視角和駕駛員視角分別如圖所示：（車(chē)外視角）（駕駛員視角）（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)四、

左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用建模與仿真

左轉(zhuǎn)輔助（LTA：LeftTurnAssist）是指，當(dāng)主車(chē)準(zhǔn)備在交叉路口進(jìn)行左轉(zhuǎn)動(dòng)作，與對(duì)向駛來(lái)的遠(yuǎn)車(chē)存在一定的碰撞危險(xiǎn)時(shí)，左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用將及時(shí)對(duì)主車(chē)駕駛員進(jìn)行預(yù)警。本應(yīng)用適用于城、郊普通街道道路與公路的交叉路口，能夠應(yīng)對(duì)十字路口范圍較為復(fù)雜的路況，輔助駕駛員避免或減輕側(cè)向碰撞，提高交叉路口的通行安全性。（一）應(yīng)用定義與預(yù)期效果當(dāng)主車(chē)在交叉路口準(zhǔn)備進(jìn)行左轉(zhuǎn)，從車(chē)從對(duì)面駛向路口時(shí)；兩車(chē)均需具備短程無(wú)線通信能力；左轉(zhuǎn)輔助系統(tǒng)能夠及時(shí)對(duì)主車(chē)駕駛員發(fā)出預(yù)警，提醒駕駛員與對(duì)向來(lái)車(chē)存在碰撞危險(xiǎn)；預(yù)警時(shí)機(jī)需確保主車(chē)駕駛員收到預(yù)警后，能有足夠時(shí)間采取措施，避免與對(duì)向來(lái)車(chē)發(fā)生碰撞。（二）應(yīng)用主要場(chǎng)景四、

左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用建模與仿真

當(dāng)主車(chē)駛向交叉路口準(zhǔn)備進(jìn)行左轉(zhuǎn)行駛時(shí)，若對(duì)向車(chē)輛（從車(chē)）迎面而來(lái)，兩車(chē)存在碰撞危險(xiǎn)，左轉(zhuǎn)輔助系統(tǒng)將及時(shí)對(duì)主車(chē)的駕駛員進(jìn)行預(yù)警，其中觸發(fā)左轉(zhuǎn)輔助功能的車(chē)輛位置關(guān)系如圖所示：（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理四、

左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用建模與仿真四、

左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用建模與仿真左轉(zhuǎn)輔助系統(tǒng)基本原理如下：主車(chē)通過(guò)無(wú)線通信接收到周?chē)?chē)輛的消息，從消息中篩選出位于主車(chē)相鄰車(chē)道迎面車(chē)輛和遠(yuǎn)端車(chē)道迎面車(chē)輛區(qū)域內(nèi)的車(chē)輛；進(jìn)一步篩選出一定范圍內(nèi)的從車(chē)作為潛在威脅車(chē)輛；計(jì)算每一個(gè)潛在威脅車(chē)輛到達(dá)路口的時(shí)間和到達(dá)路口的距離，再篩選出與主車(chē)存在碰撞危險(xiǎn)的威脅車(chē)輛；（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理四、

左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用建模與仿真左轉(zhuǎn)輔助系統(tǒng)基本原理如下：若有多個(gè)威脅車(chē)輛。則篩選出最緊急的威脅車(chē)輛；最后系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)交互頁(yè)面對(duì)主車(chē)的駕駛員進(jìn)行相應(yīng)的及時(shí)的碰撞預(yù)警。其中，車(chē)輛信息是通過(guò)短程無(wú)線通信在主車(chē)和從車(chē)之間進(jìn)行傳遞（V2V），同時(shí)也可以利用具備無(wú)線通信能力的路側(cè)設(shè)備直接探測(cè)碰撞危險(xiǎn)或遠(yuǎn)車(chē)信息，發(fā)送給主車(chē)駕駛員（V2I)。（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理四、

左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用建模與仿真（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)于左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用（LTA），本次仿真選取的場(chǎng)景為：主車(chē)駛向交叉路口準(zhǔn)備進(jìn)行左轉(zhuǎn)行駛時(shí)，對(duì)向車(chē)輛迎面而來(lái)存在碰撞危險(xiǎn)。同樣，可通過(guò)運(yùn)行V2Xdemo實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行仿真操作，操作步驟如下：打開(kāi)軟件，從ExperimentDataSet欄目中搜索“LTA”，找到“V2X_Crossroad_LTA_Python”demo實(shí)驗(yàn)；將“V2X_Crossroad_LTA_Python”實(shí)驗(yàn)拖拽到中間區(qū)域；四、

左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用建模與仿真（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)于左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用（LTA），本次仿真選取的場(chǎng)景為：主車(chē)駛向交叉路口準(zhǔn)備進(jìn)行左轉(zhuǎn)行駛時(shí)，對(duì)向車(chē)輛迎面而來(lái)存在碰撞危險(xiǎn)。同樣，可通過(guò)運(yùn)行V2Xdemo實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行仿真操作，操作步驟如下：點(diǎn)擊“RUN”按鈕，運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)；出現(xiàn)仿真動(dòng)畫(huà)現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)的LTA應(yīng)用算法是在后臺(tái)持續(xù)工作，當(dāng)觸發(fā)到警告條件時(shí)，將出現(xiàn)警告的標(biāo)志。四、

左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用建模與仿真左轉(zhuǎn)輔助（LTA）仿真過(guò)程為：當(dāng)主車(chē)在交叉路口準(zhǔn)備進(jìn)行左轉(zhuǎn)時(shí)，相鄰車(chē)道迎面遠(yuǎn)車(chē)對(duì)向行駛過(guò)來(lái)；兩車(chē)均具備短程無(wú)線通信能力；主車(chē)在進(jìn)行左轉(zhuǎn)存在與遠(yuǎn)車(chē)發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí)，左轉(zhuǎn)輔助系統(tǒng)能夠及時(shí)對(duì)主車(chē)駕駛員發(fā)出預(yù)警，顯示LTA警示標(biāo)識(shí)，提醒駕駛員與對(duì)向來(lái)車(chē)存在碰撞危險(xiǎn)；（車(chē)外視角）（駕駛員視角）（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)四、

左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用建模與仿真左轉(zhuǎn)輔助（LTA）仿真過(guò)程為：預(yù)警時(shí)機(jī)需確保主車(chē)駕駛員收到預(yù)警后，能有足夠時(shí)間采取措施，避免與對(duì)向來(lái)車(chē)發(fā)生碰撞，車(chē)外視角和駕駛員視角分別如圖所示：（車(chē)外視角）（駕駛員視角）（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真（一）應(yīng)用定義與預(yù)期效果

協(xié)作式變道（CLC，CooperativeLaneChange），是指當(dāng)車(chē)輛在行駛過(guò)程中有變道需求時(shí)，將行駛意圖信息發(fā)送給相關(guān)車(chē)道（當(dāng)前車(chē)道與目標(biāo)車(chē)道）上的其他車(chē)輛、路側(cè)設(shè)備RSU，相關(guān)車(chē)輛收到主車(chē)的意圖信息或路側(cè)設(shè)備的調(diào)度信息時(shí)會(huì)根據(jù)自身情況調(diào)整駕駛行為，幫助主車(chē)能夠更加安全順利完成變道或延時(shí)變道。這類(lèi)車(chē)輛與車(chē)輛之間、車(chē)輛與路側(cè)設(shè)備之間的協(xié)作完成的汽車(chē)行駛變道能夠使得汽車(chē)的自行合作變成更加安全高效，提升通行效率和道路安全。五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真車(chē)輛1正常行駛，車(chē)輛2在車(chē)輛1的相鄰車(chē)道內(nèi)行駛，且兩車(chē)均裝備有V2X通信設(shè)備，具有無(wú)線通信能力；車(chē)輛1在行駛過(guò)程中需要進(jìn)行變道，隨后將變道示意信息發(fā)送給目標(biāo)車(chē)道上的車(chē)輛2；車(chē)車(chē)協(xié)作式變道（二）應(yīng)用主要場(chǎng)景五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真車(chē)輛2接收到來(lái)自車(chē)輛1的示意信息，再根據(jù)自身信息、周?chē)?chē)輛信息或其他車(chē)載傳感器感知的周邊環(huán)境信息，經(jīng)決策判斷后進(jìn)行加速通過(guò)或減速讓道，同時(shí)將自身的駕駛行為調(diào)整信息即時(shí)發(fā)送給車(chē)輛1；車(chē)輛1接收到車(chē)輛2的調(diào)整信息后，做出判斷順利變道。（二）應(yīng)用主要場(chǎng)景車(chē)車(chē)協(xié)作式變道五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真在車(chē)路協(xié)作式變道場(chǎng)景中，車(chē)輛1正常行駛，車(chē)輛2在車(chē)輛1的相鄰車(chē)道內(nèi)行駛；車(chē)輛1與路側(cè)設(shè)備RSU需具備無(wú)線通信能力，車(chē)輛2不具備無(wú)線通信能力；（二）應(yīng)用主要場(chǎng)景車(chē)路協(xié)作式變道五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真車(chē)輛1在行駛過(guò)程中需要進(jìn)行變道，隨后將變道示意信息發(fā)送給路側(cè)設(shè)備RSU，RSU根據(jù)車(chē)輛1信息和當(dāng)前相關(guān)到了車(chē)輛信息以及感知信息做出判斷，向車(chē)輛1發(fā)出引導(dǎo)信息，引導(dǎo)車(chē)輛1安全變道或延遲變道；同時(shí)車(chē)輛1也將其自身的駕駛行為即時(shí)發(fā)送給周邊車(chē)輛和路側(cè)設(shè)備RSU。（二）應(yīng)用主要場(chǎng)景車(chē)路協(xié)作式變道五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理車(chē)車(chē)協(xié)作變道的基本原理：車(chē)輛1在正常行駛的過(guò)程中需要變道，將變道意圖信息發(fā)送給本車(chē)道和目標(biāo)車(chē)道的相關(guān)車(chē)輛；相關(guān)車(chē)輛接收到信息后，結(jié)合自身行駛狀態(tài)與周?chē)h(huán)境做出判斷，采取減速讓道或加速通過(guò)的駕駛行為，協(xié)作幫助車(chē)輛1順利變道。數(shù)據(jù)備注時(shí)刻消息發(fā)送的時(shí)刻車(chē)輛ID

車(chē)輛位置信息

當(dāng)前駕駛行為意圖變道意圖短時(shí)軌跡規(guī)劃

意圖請(qǐng)求相關(guān)目標(biāo)ID請(qǐng)求目標(biāo)OBU、該路側(cè)設(shè)備RSU的ID消息狀態(tài)未知，請(qǐng)求，確認(rèn)，取消，已完成請(qǐng)求有效時(shí)間

當(dāng)前所在道路使用道路起止節(jié)點(diǎn)號(hào)來(lái)表示換道目標(biāo)車(chē)道ID確認(rèn)目標(biāo)車(chē)道五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真

路側(cè)協(xié)調(diào)變道基本原理：車(chē)輛1在正常行駛過(guò)程中需要變道，將變道意圖與自身信息發(fā)送給路側(cè)設(shè)備RSU；RSU收到信息后，再根據(jù)感知信息、當(dāng)前道路的其他車(chē)輛信息綜合判斷車(chē)輛1是否能夠安全變道，生成引導(dǎo)消息數(shù)據(jù)，并輔助其完成變道或延遲變道。數(shù)據(jù)備注時(shí)刻消息發(fā)送的時(shí)刻未知

按單車(chē)引導(dǎo)被引導(dǎo)車(chē)輛ID

駕駛行為建議取消變道，變道，延時(shí)變道駕駛行為建議的有效時(shí)間

相關(guān)道路車(chē)輛是否參考該建議的額外路段條件相關(guān)路徑車(chē)輛是否參考該建議的額外路徑位置條件路徑引導(dǎo)信息

（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真

路側(cè)協(xié)調(diào)變道基本原理：車(chē)輛1在正常行駛過(guò)程中需要變道，將變道意圖與自身信息發(fā)送給路側(cè)設(shè)備RSU；RSU收到信息后，再根據(jù)感知信息、當(dāng)前道路的其他車(chē)輛信息綜合判斷車(chē)輛1是否能夠安全變道，生成引導(dǎo)消息數(shù)據(jù)，并輔助其完成變道或延遲變道。按車(chē)道引導(dǎo)引導(dǎo)目標(biāo)道路/車(chē)道

相關(guān)路徑引導(dǎo)路段區(qū)域的額外位置條件引導(dǎo)建議速度

引導(dǎo)建議駕駛行為

引導(dǎo)生效起止時(shí)間

額外說(shuō)明（三）應(yīng)用系統(tǒng)基本原理五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)

對(duì)于協(xié)作式變道應(yīng)用（CLC），本次仿真選取的場(chǎng)景為車(chē)車(chē)協(xié)作式變道場(chǎng)景，主要是車(chē)輛之間通過(guò)無(wú)線通信完成協(xié)作式的車(chē)輛變道。同樣，可通過(guò)運(yùn)行V2Xdemo實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行仿真操作，操作步驟如下：打開(kāi)軟件，從ExperimentDataSet欄目中搜索“CLC”，找到“V2X_Crossroad_CLC_Python”demo實(shí)驗(yàn)；將“V2X_Crossroad_CLC_Python”實(shí)驗(yàn)拖拽到中間區(qū)域；五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)

對(duì)于協(xié)作式變道應(yīng)用（CLC），本次仿真選取的場(chǎng)景為車(chē)車(chē)協(xié)作式變道場(chǎng)景，主要是車(chē)輛之間通過(guò)無(wú)線通信完成協(xié)作式的車(chē)輛變道。同樣，可通過(guò)運(yùn)行V2Xdemo實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行仿真操作，操作步驟如下：點(diǎn)擊“RUN”按鈕，運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)；出現(xiàn)仿真動(dòng)畫(huà)現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)的CLC應(yīng)用算法是在后臺(tái)持續(xù)工作，當(dāng)觸發(fā)到警告條件時(shí)，將出現(xiàn)警告的標(biāo)志。五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真協(xié)作式變道（CLC）仿真過(guò)程為：白色車(chē)輛正常行駛，相鄰車(chē)道上的黑色車(chē)輛在行駛過(guò)程中需要進(jìn)行變道；兩車(chē)均裝備有V2X通信設(shè)備，具有無(wú)線通信能力；黑色車(chē)輛準(zhǔn)備變道時(shí)會(huì)將變道示意信息發(fā)送給白色車(chē)輛；（車(chē)外視角）（駕駛員視角）（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)五、

協(xié)作式變道應(yīng)用建模與仿真協(xié)作式變道（CLC）仿真過(guò)程為：白色車(chē)輛接收到來(lái)自黑色車(chē)輛的示意信息，再根據(jù)自身信息、周?chē)?chē)輛信息以及周邊環(huán)境感知信息，經(jīng)決策判斷后進(jìn)行減速讓道，同時(shí)將自身的駕駛行為調(diào)整信息即時(shí)發(fā)送給黑色車(chē)輛；黑色車(chē)輛接收調(diào)整信息后，做出判斷順利變道，車(chē)外視角和駕駛員視角分別如圖所示：（車(chē)外視角）（駕駛員視角）（四）應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)隨堂討論P(yáng)racticeontheclass2隨堂討論按照前面所了解的知識(shí)內(nèi)容和小組內(nèi)部討論的結(jié)果，制定工作方案，落實(shí)各項(xiàng)工作負(fù)責(zé)人，如任務(wù)實(shí)施前的準(zhǔn)備工作、實(shí)施中主要操作及協(xié)助支持工作、實(shí)施過(guò)程中相關(guān)要點(diǎn)及數(shù)據(jù)的記錄工作等。1.各組派代表闡述資料查詢結(jié)果。2.各組就各自的查詢結(jié)果進(jìn)行交流，并分享技巧。任務(wù)實(shí)施Practiceontheclass3任務(wù)實(shí)施以小組為單位討論整理信息，能正確描述四大典型應(yīng)用場(chǎng)景的原理過(guò)程；能完成前向預(yù)警應(yīng)用的仿真實(shí)現(xiàn)；能完成闖紅燈預(yù)警應(yīng)用的仿真實(shí)現(xiàn)；能完成左轉(zhuǎn)輔助應(yīng)用的仿真實(shí)現(xiàn)；能完成協(xié)作式變道應(yīng)用的仿真實(shí)現(xiàn)。車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用能力模塊六車(chē)聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景建模與仿真技術(shù)任務(wù)三車(chē)聯(lián)網(wǎng)高級(jí)場(chǎng)景應(yīng)用導(dǎo)入2017年世界移動(dòng)大會(huì)到來(lái)之際，華為和德國(guó)航空航天中心于德國(guó)慕尼黑進(jìn)行了基于5G網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)駕駛測(cè)試，進(jìn)行了更為復(fù)雜的車(chē)輛智能編隊(duì)?wèi)?yīng)用場(chǎng)景的研究與測(cè)試，并順利完成了緊急制動(dòng)、緊密跟蹤、協(xié)同變道等多個(gè)場(chǎng)景演示。新授Newteaching1目錄一、交通信息服務(wù)應(yīng)用二、道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用三、協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)管理應(yīng)用一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用（一）交通信息服務(wù)交通信息服務(wù)是指交通信息系統(tǒng)為交通參與者提供的各種信息服務(wù)。主要服務(wù)大致分為以下四類(lèi)：1.出行前交通計(jì)劃服務(wù)：可給在家里、工作地點(diǎn)要出行的人們提供當(dāng)時(shí)和預(yù)測(cè)的交通信息，幫助出行選擇最省時(shí)、最經(jīng)濟(jì)的出行方式。2.給途中駕駛員提供交通信息：通過(guò)車(chē)載（船載或機(jī)載）的交通信息顯示設(shè)備，給途中的駕駛員按其需要提供要到達(dá)目的地沿途的路線、交通狀況、去向指路標(biāo)志、到達(dá)目的地附近的停車(chē)場(chǎng)或換乘及其他服務(wù)設(shè)施情況和天氣狀況。一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用（一）交通信息服務(wù)交通信息服務(wù)是指交通信息系統(tǒng)為交通參與者提供的各種信息服務(wù)。主要服務(wù)大致分為以下四類(lèi)：3.交通工具和路線導(dǎo)航：幫助要出行的人們選擇合適的交通工具和交通路線，避開(kāi)擁擠的交通工具和路線，以最短的時(shí)間、最經(jīng)濟(jì)的費(fèi)用、最舒適的服務(wù)到達(dá)目的地的最佳路線。4.給旅行者提供信息服務(wù)：諸如旅游地的衣、食、住、行、旅游與娛樂(lè)活動(dòng)信息和預(yù)約服務(wù)；給旅行者提供地址、電話等查詢服務(wù)；給駕車(chē)旅行者提供停車(chē)場(chǎng)和汽車(chē)修理廠的地點(diǎn)和服務(wù)狀況等。一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用1.交通信息服務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：（1）交通信息中心是指為整個(gè)系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)提供信息收集、數(shù)據(jù)處理、顯示和接口功能，包括對(duì)道路交通運(yùn)輸數(shù)據(jù)和設(shè)備公眾信息的采集、分類(lèi)、加工、分析以及涉及的最優(yōu)路徑搜索等算法的實(shí)現(xiàn)。信息采集部分具體是指把各分系統(tǒng)所采集的信息集中起來(lái)。如交通信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)、路線導(dǎo)行系統(tǒng)以及電子收費(fèi)系統(tǒng)等所采集的公共交通信息、市際交通管理系統(tǒng)及鐵路、航空等運(yùn)行管理系統(tǒng)采集的市際交通信息、緊急救援系統(tǒng)采集的緊急事件及處理信息，以及各有關(guān)服務(wù)設(shè)施、娛樂(lè)場(chǎng)所等提供的公共服務(wù)信息，包括氣象、環(huán)境狀況等信息。（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用（2）通信網(wǎng)絡(luò)是指在用戶信息終端和交通信息中心之間提供的有線和無(wú)線雙向數(shù)據(jù)傳輸以及在信息源與信息中心之間的光纖數(shù)據(jù)傳輸。（3）用戶信息終端種類(lèi)很多，如手機(jī)、智能手表等智能移動(dòng)端，車(chē)載信息和導(dǎo)航終端等。車(chē)載終端主要包括導(dǎo)航輔助系統(tǒng)和無(wú)線電數(shù)據(jù)通信收發(fā)器，而導(dǎo)航輔助系統(tǒng)包括車(chē)輛導(dǎo)航定位模塊、車(chē)載計(jì)算機(jī)及顯示屏。（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)1.交通信息服務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用交通信息服務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)功能如表所示，其基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建智能交通信息服務(wù)體系，為城市交通管理和信息服務(wù)提供支持。系統(tǒng)組成可分為8類(lèi)：交通信息服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建內(nèi)容的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)選型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等并不統(tǒng)一，具有大數(shù)據(jù)典型的4個(gè)特征，即Volume（大規(guī)模性）、Variety（多樣性）、Velocity（高速性）和Value（價(jià)值性）。（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)2.交通信息服務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)功能：一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用5統(tǒng)計(jì)分析趨勢(shì)分析、車(chē)輛流向分析、歷史擁堵排名、交通事故分析、停車(chē)信息統(tǒng)計(jì)分析、110警情分析功能6質(zhì)量管理監(jiān)測(cè)卡口、微波、地磁和信號(hào)機(jī)的故障7報(bào)表周期性城市交通報(bào)告、節(jié)假日交通出行預(yù)測(cè)報(bào)告、特殊需求交通預(yù)測(cè)報(bào)告功能；主要數(shù)據(jù)為早晚高峰的擁堵指數(shù)、平均速度、擁堵時(shí)長(zhǎng)和擁堵道路占比8運(yùn)維管理統(tǒng)計(jì)各個(gè)外場(chǎng)機(jī)柜狀態(tài)序號(hào)功能名稱具體功能1實(shí)時(shí)路況實(shí)時(shí)路況地圖顯示、路口運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、實(shí)時(shí)擁堵路段排名、實(shí)時(shí)擁堵區(qū)域排名、異常狀況提示2路況預(yù)測(cè)城市路況預(yù)測(cè)、區(qū)域路況預(yù)測(cè)、道路路況預(yù)測(cè)、節(jié)假日路況預(yù)測(cè)、大型活動(dòng)路況預(yù)測(cè)功能3交通信息事件信息管理4交通數(shù)據(jù)按車(chē)牌號(hào)或時(shí)間統(tǒng)計(jì)車(chē)流量數(shù)據(jù)（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)2.交通信息服務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)功能：一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用3.交通信息服務(wù)系統(tǒng)核心技術(shù)交通信息服務(wù)系統(tǒng)主要從交通信息采集、數(shù)據(jù)分析方法兩個(gè)方面進(jìn)行建設(shè)，采用將互聯(lián)網(wǎng)交通數(shù)據(jù)與公安交管數(shù)據(jù)融合的設(shè)計(jì)理念，利用大數(shù)據(jù)方法對(duì)海量交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用公眾出行交通信息服務(wù)系統(tǒng)的信息大致分為靜態(tài)采集信息和動(dòng)態(tài)采集信息這兩類(lèi)。靜態(tài)采集主要是通過(guò)交通統(tǒng)計(jì)部門(mén)、交通道路規(guī)劃部門(mén)等采集公路網(wǎng)信息、交通管理設(shè)備信息等基礎(chǔ)信息。動(dòng)態(tài)信息采集主要是針對(duì)車(chē)流量、道路占用率、行車(chē)速度等動(dòng)態(tài)信息，利用交通信息采集系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行采集，其采集精確度高低直接影響到交通管理系統(tǒng)的整體運(yùn)行和管理水平。目前，智能型交通信息采集技術(shù)主要指動(dòng)態(tài)交通信息采集技術(shù)，主要的采集技術(shù)有視頻交通采集技術(shù)、感應(yīng)線圈信息采集、微波信息采集。

（1）交通信息采集系統(tǒng)分析（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用1）視頻交通采集技術(shù)視頻交通采集技術(shù)主要是利用視頻、計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通動(dòng)態(tài)信息的采集，采集的數(shù)據(jù)通常有車(chē)流量、車(chē)速、車(chē)型分類(lèi)、車(chē)道占有率、平均車(chē)距、車(chē)輛排隊(duì)長(zhǎng)度等，為系統(tǒng)計(jì)算機(jī)提供信號(hào)控制、信號(hào)發(fā)布和交通誘導(dǎo)等動(dòng)態(tài)的交通信息，幫助系統(tǒng)利用動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行優(yōu)配時(shí)、選擇更為合理的交通管制方案，實(shí)時(shí)有效地控制交通。（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)（1）交通信息采集系統(tǒng)分析一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用2）感應(yīng)線圈信息采集感應(yīng)線圈信息采集主要是指車(chē)輛通過(guò)感應(yīng)線圈所處位置，線圈回路電感量發(fā)生變化，采集系統(tǒng)通過(guò)微處理器采集到電感變化量從而分析判別經(jīng)過(guò)車(chē)輛數(shù)量和車(chē)速等車(chē)輛信息。檢測(cè)電感變化量的方式通常有兩種：一種是利用相位鎖存器和相位比較器來(lái)檢測(cè)相位的變化；另一種則是利用耦合振蕩電路對(duì)振蕩頻率進(jìn)行檢測(cè)，后者的電路設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單，部署實(shí)現(xiàn)成本更低，因此應(yīng)用更為廣泛。（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)（1）交通信息采集系統(tǒng)分析一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用3）微波信息采集微波信息采集主要是通過(guò)反射式檢測(cè)微波信號(hào)而使系統(tǒng)產(chǎn)生感應(yīng)，從而采集車(chē)輛信息。采集系統(tǒng)中的反射式采集器包含發(fā)射器和接收器，發(fā)射器不斷向路面發(fā)射微波信號(hào)，一旦有車(chē)輛經(jīng)過(guò)采集區(qū)域，接收器就能夠接收到從車(chē)體表面反射回來(lái)的微波信號(hào)，解調(diào)器解調(diào)信號(hào)后再通過(guò)放大、整流以及濾波信號(hào)，從而輸出采集到的車(chē)輛信息。微波信息采集方式的優(yōu)點(diǎn)是采集速度快、安裝方便、使用壽命長(zhǎng)，不足之處是其容易受到環(huán)境的影響，在大風(fēng)、雨雪天氣下采集準(zhǔn)確度不高。（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)（1）交通信息采集系統(tǒng)分析一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用

交通數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是服務(wù)系統(tǒng)最核心的部分，主要是通過(guò)將互聯(lián)網(wǎng)交通數(shù)據(jù)與公安交管數(shù)據(jù)融合的設(shè)計(jì)理念，利用大數(shù)據(jù)方法對(duì)海量交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。1）融合算法融合算法可采用的數(shù)據(jù)很多，如視頻監(jiān)控下的車(chē)牌數(shù)據(jù)、電子警察數(shù)據(jù)、地磁和微波檢測(cè)的車(chē)輛數(shù)據(jù)等。交通信息服務(wù)系統(tǒng)主要運(yùn)用融合數(shù)據(jù)有：浮動(dòng)車(chē)GPS檢測(cè)數(shù)據(jù)、卡口檢測(cè)設(shè)備提供的車(chē)輛經(jīng)過(guò)卡口位置的記錄數(shù)據(jù)等。因浮動(dòng)車(chē)法采樣數(shù)目少、數(shù)據(jù)精確度與道路匹配度不高、浮動(dòng)車(chē)輛行為有偏性；卡口數(shù)據(jù)為斷面數(shù)據(jù)，因其覆蓋范圍小、旅行時(shí)間的記錄有滯后等原因，現(xiàn)根據(jù)基于卡口數(shù)據(jù)得到的旅行時(shí)間數(shù)據(jù)和基于浮動(dòng)車(chē)路況數(shù)據(jù)得到旅行時(shí)間數(shù)據(jù)，融合生成新的路況道路速度信息。（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)（2）交通信息系統(tǒng)服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用浮動(dòng)車(chē)法需要記錄測(cè)試在對(duì)向開(kāi)來(lái)的車(chē)輛和同向行駛的車(chē)輛中，超越和被超越車(chē)輛的數(shù)量。將浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)與GPS數(shù)據(jù)結(jié)合，共同計(jì)算不同功能道路在全網(wǎng)道路中所占權(quán)重，得到擁堵指數(shù)和擁堵道路占比。融合算法可以得到覆蓋面最廣、可信度最高的實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)。交通通行狀態(tài)等級(jí)根據(jù)速度判斷指標(biāo)劃分，如表所示：道路等級(jí)

擁堵?tīng)顩r嚴(yán)重?fù)矶聯(lián)矶戮徯袝惩ǜ咚俾穠<1515<=v<=3030<=v<=50v>50快速路v<1010<=v<=2020<=v<=40v>40主要道路v<55<=v<=1212<=v<=25v>25次要道路v<55<=v<=1010<=v<=20v>20顏色顯示深紅色紅色黃色綠色（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)（2）交通信息系統(tǒng)服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用2）大數(shù)據(jù)技術(shù)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的關(guān)系緊密相連，單臺(tái)計(jì)算機(jī)并不能處理計(jì)算大數(shù)據(jù)，可運(yùn)用分布式數(shù)據(jù)挖掘特色功能對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。它必須依托云計(jì)算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和云存儲(chǔ)、虛擬化技術(shù)。交通信息服務(wù)系統(tǒng)采用Hadoop2.0框架技術(shù)，可以方便快速地編寫(xiě)出大數(shù)據(jù)并進(jìn)行程序處理，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的劃分和調(diào)度管理，滿足系統(tǒng)對(duì)交通數(shù)據(jù)的計(jì)算速度要求。（二）交通信息服務(wù)系統(tǒng)（2）交通信息系統(tǒng)服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用（三）智慧交通智慧交通的前身是智能交通系統(tǒng)（IntelligentTransportSystem,ITS），ITS是20世紀(jì)90年代初美國(guó)提出的理念，認(rèn)為智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的技術(shù)信息、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)有效集成運(yùn)用在交通系統(tǒng)，從而提高交通系統(tǒng)效率的綜合性應(yīng)用系統(tǒng)。到了2009年，IBM首次正式提出了智慧交通的理念，2012年，中國(guó)《國(guó)家智慧城市（區(qū)、鎮(zhèn)）試點(diǎn)指標(biāo)體系（試行）》當(dāng)中，首次提出智慧交通的概念。中國(guó)交通運(yùn)輸部規(guī)劃研究院對(duì)智慧交通的定義是：智慧交通，是指在城市已有的道路基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，將信息技術(shù)集成運(yùn)用于傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸管理中，整合交通數(shù)據(jù)資源的同時(shí)協(xié)同各個(gè)交通管理部門(mén)，由此形成的結(jié)合虛擬與現(xiàn)實(shí)的，提供一體化的綜合運(yùn)輸服務(wù)的智慧型綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)。一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用

智慧交通是在智能交通的基礎(chǔ)上，融入物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等高新IT技術(shù)，通過(guò)高新技術(shù)匯集交通信息，提供實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)下的交通信息服務(wù)，大量使用了數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)挖掘等數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智慧交通的系統(tǒng)性、實(shí)時(shí)性、信息交互性，智慧交通云平臺(tái)概念圖如圖：（三）智慧交通

隨著大數(shù)據(jù)處理等技術(shù)的發(fā)展，各式各樣的智能交通技術(shù)和應(yīng)用也得到了推廣。車(chē)聯(lián)網(wǎng)及信息互聯(lián)是智能交通發(fā)展的大趨勢(shì)，車(chē)聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)是車(chē)載服務(wù)系統(tǒng)，各國(guó)都將其應(yīng)用在交通管理中，重點(diǎn)關(guān)注多元信息的采集與決策處理。關(guān)于美歐日中在車(chē)聯(lián)網(wǎng)在交通信息服務(wù)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用：一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用（四）車(chē)聯(lián)網(wǎng)在交通信息服務(wù)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用ACB美國(guó)主要應(yīng)用于安防領(lǐng)域歐洲側(cè)重于智能導(dǎo)航方向日本以動(dòng)態(tài)交通信息為主D中國(guó)以智能交通管理為主一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用（四）車(chē)聯(lián)網(wǎng)在交通信息服務(wù)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用

我國(guó)目前車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通信息服務(wù)的應(yīng)用上主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：動(dòng)態(tài)及靜態(tài)交通管理：如智能收費(fèi)系統(tǒng)、最優(yōu)路徑導(dǎo)航系統(tǒng)、智能停車(chē)場(chǎng)管理、綜合性智能車(chē)輛調(diào)度、智能交通信號(hào)燈管理、車(chē)輛智能監(jiān)控等。公共安全：智能超速超載報(bào)警系統(tǒng)、智能預(yù)警系統(tǒng)、疲勞駕駛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；公共服務(wù)：智能交通查詢系統(tǒng)，智能收費(fèi)系統(tǒng)，緊急救援系統(tǒng)；物流運(yùn)輸：智能車(chē)輛管理系統(tǒng)，貨物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，物流檢測(cè)系統(tǒng)等一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用1）智能停車(chē)場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)：隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，人們的生活方式發(fā)生著深刻的變化。城市的交通擁擠便是這種變化引起的現(xiàn)象之一。城市由于交通設(shè)施的增加造成的交通擁擠甚至混亂給人們的生活帶來(lái)極大的不便，這種不便迫使人們?nèi)ふ腋呒夹g(shù)的有效手段去解決這種不便。智能化的停車(chē)場(chǎng)就是順應(yīng)這一時(shí)代需求的高技術(shù)產(chǎn)物。動(dòng)態(tài)及靜態(tài)交通管理（四）車(chē)聯(lián)網(wǎng)在交通信息服務(wù)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用2）智能交通信號(hào)燈：智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的交通信息采集技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、信息控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等，在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)道路車(chē)流量、人流量、路況態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析和處理以及數(shù)據(jù)的優(yōu)化產(chǎn)生高效的交通信號(hào)控制方案。極大程度地提高交通管理效率，縮減車(chē)輛的延誤時(shí)間，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。充分利用現(xiàn)有的道路交通硬件設(shè)施，如：布設(shè)在路口的監(jiān)控?cái)z像頭定時(shí)拍攝路口車(chē)輛排隊(duì)圖像，利用道路邊的傳感器，采集車(chē)輛排隊(duì)信息，將圖像通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳到交通燈管理控制中心進(jìn)行處理。利用AI算法對(duì)采集的圖像、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，根據(jù)路口情況自動(dòng)切換紅綠燈，達(dá)到交通管制的作用。（四）車(chē)聯(lián)網(wǎng)在交通信息服務(wù)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用動(dòng)態(tài)及靜態(tài)交通管理一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用1）智能超速干預(yù)系統(tǒng)：ISA是一種新型的車(chē)載超速干預(yù)系統(tǒng)，當(dāng)駕駛?cè)擞幸饣驘o(wú)意地超過(guò)道路限速值或系統(tǒng)自身預(yù)定義的速度閾值時(shí)，駕駛?cè)说某傩袨榫蜁?huì)收到系統(tǒng)干涉（發(fā)出警告信息或由系統(tǒng)直接對(duì)車(chē)輛性能進(jìn)行限制）。（四）車(chē)聯(lián)網(wǎng)在交通信息服務(wù)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用公共安全一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用2）疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)：疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)主要面對(duì)正在駕車(chē)的駕駛員，通過(guò)檢測(cè)駕駛員在駕駛過(guò)程中可能產(chǎn)生的疲勞駕駛姿態(tài)，在必要時(shí)進(jìn)行預(yù)警。圖像采集設(shè)備持續(xù)采集駕駛員駕駛視頻，系統(tǒng)利用OpenCV庫(kù)和Dlib庫(kù)的相關(guān)功能將采集到的視頻進(jìn)行人臉識(shí)別，提取信息來(lái)獲取面部的相關(guān)特征。（四）車(chē)聯(lián)網(wǎng)在交通信息服務(wù)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用公共安全一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用2）疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)：OpenCV庫(kù)提供了豐富的視覺(jué)算法可實(shí)現(xiàn)通過(guò)攝像頭獲取視頻流并對(duì)圖像進(jìn)行處理。Dlib庫(kù)提供了與機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像處理等領(lǐng)域的一系列功能，圖為人臉68關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，在系統(tǒng)中利用這些坐標(biāo)進(jìn)行定位，來(lái)獲取眼睛和嘴巴的動(dòng)態(tài)變化，并使用張合度這一關(guān)鍵指標(biāo)來(lái)判斷駕駛員此時(shí)是否出現(xiàn)疲勞駕駛。（四）車(chē)聯(lián)網(wǎng)在交通信息服務(wù)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用公共安全一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用

傳統(tǒng)的人工報(bào)警方式道路救援時(shí)效性差，車(chē)輛人員報(bào)警容易對(duì)救援產(chǎn)生誤導(dǎo)，而且如果肇事車(chē)輛不便完成人工報(bào)警，還會(huì)造成交通事故救援的延誤，從而降低救援效率。隨著5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，能夠提供更加全面立體的服務(wù)類(lèi)型，這也為道路緊急救援服務(wù)的開(kāi)展創(chuàng)造了更優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)平臺(tái)，并提供了全面的技術(shù)支持，優(yōu)化了交通公共服務(wù)系統(tǒng)。

利用5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)實(shí)施交通救援能夠快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，節(jié)省救援時(shí)間，鍵少事故損失。將5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在道路緊急救援系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器傳感、位置定位及移動(dòng)信息的高效通信，車(chē)輛在發(fā)生交通事故后，可以第一時(shí)間與救援服務(wù)中心完成通信，將發(fā)生位置和車(chē)輛數(shù)據(jù)傳送到救援中心，以便于救援中心迅速作出回應(yīng)，調(diào)度資源完成救援。（四）車(chē)聯(lián)網(wǎng)在交通信息服務(wù)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用公共服務(wù)一、

交通信息服務(wù)應(yīng)用

隨著中國(guó)物流業(yè)的高速發(fā)展，物流管理的重要性不言而喻。而物流管理的效率更是各個(gè)物流企業(yè)最看重的地方。近些年來(lái)，我國(guó)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展，很多公司和企業(yè)都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化辦公及信息管理，這樣的管理方式更加高效率，工作人員只需要在電腦前動(dòng)動(dòng)手指，就可完成繁瑣的管理操作，極大程度上減輕了工作人員的工作量。（四）車(chē)聯(lián)網(wǎng)在交通信息服務(wù)系統(tǒng)上的典型應(yīng)用物流運(yùn)輸二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用（一）道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用概述道路收費(fèi)服務(wù)是指，當(dāng)車(chē)輛行駛到城市道路或者高速公路的收費(fèi)站時(shí)，車(chē)輛能夠自動(dòng)接收到收費(fèi)區(qū)域附近的收費(fèi)服務(wù)提醒信息，并通過(guò)車(chē)路交互來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)繳費(fèi)業(yè)務(wù)。通過(guò)車(chē)載終端與路側(cè)單元的數(shù)據(jù)交互，應(yīng)用達(dá)到的預(yù)期效果是在保證支付安全的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)縮短付費(fèi)時(shí)間，提高付費(fèi)成功率和車(chē)輛通行效率，有助于提升用戶的體驗(yàn)和道路收費(fèi)服務(wù)質(zhì)量，為道路收費(fèi)、停車(chē)場(chǎng)收費(fèi)等不同業(yè)務(wù)提供更加靈活輕量級(jí)的部署方式。1.道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用的定義二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用（一）道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用概述整體的道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用包括開(kāi)放式收費(fèi)服務(wù)（如過(guò)橋收費(fèi)、擁堵收費(fèi)）、區(qū)域式收費(fèi)（如高速路段收費(fèi)、停車(chē)場(chǎng)收費(fèi)）。收費(fèi)站點(diǎn)區(qū)域部署V2X技術(shù)內(nèi)的RSU路側(cè)設(shè)備，連接后臺(tái)收費(fèi)系統(tǒng)；車(chē)輛上安裝車(chē)載電子標(biāo)簽（OBU）設(shè)備，采用DSRC技術(shù)實(shí)現(xiàn)與RSU之間的微波通訊連接；當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入收費(fèi)區(qū)域后，能夠完成相互身份確認(rèn)，自動(dòng)執(zhí)行收費(fèi)操作。1.道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用的定義二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用目前，道路收費(fèi)服務(wù)向“高效、便捷、安全、舒適”的目標(biāo)發(fā)展，擴(kuò)充服務(wù)設(shè)施的建設(shè)，采用了更加先進(jìn)的技術(shù)手段，如擴(kuò)大ETC（電子不停車(chē)）收費(fèi)方式的使用，不斷增設(shè)便攜式發(fā)卡機(jī)、站口電子路況信息顯示屏、綠色專(zhuān)用通道、消費(fèi)電子終端等技術(shù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)道路收費(fèi)服務(wù)自動(dòng)化、便捷化，提高服務(wù)效率和質(zhì)量。（一）道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用概述2.道路收費(fèi)服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用（二）道路收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景描述

在道路收費(fèi)應(yīng)用中主要場(chǎng)景有開(kāi)放式道路收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景（單次通道收費(fèi)）和區(qū)域式道路收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景（如高速公路）。在應(yīng)用中，定義了兩種安全模式，系統(tǒng)可以通過(guò)任意一種安全模式，完成道路收費(fèi)服務(wù)。模式一：利用基于LTE的車(chē)輛網(wǎng)無(wú)線通信安全整數(shù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)路端和車(chē)端的身份確認(rèn)，從而實(shí)現(xiàn)收費(fèi)和支付過(guò)程。模式二：利用ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的安全機(jī)制，參考GB/T20851.4-2019，在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)許可、信息鑒別、加密保護(hù)，從而完成收費(fèi)和支付。二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用開(kāi)放式道路收費(fèi)服務(wù)，又稱單次通道收費(fèi)，整體場(chǎng)景描述如圖所示：（二）道路收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景描述1.開(kāi)放式道路收費(fèi)服務(wù)二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用（2）車(chē)輛進(jìn)入收費(fèi)區(qū)域，收到RSU廣播的收費(fèi)服務(wù)信息后，會(huì)確定交互的安全模式和收費(fèi)服務(wù)類(lèi)型；若選擇安全模式一，車(chē)輛將收費(fèi)服務(wù)類(lèi)型、系統(tǒng)信息、車(chē)輛信息等發(fā)送給RSU；若選擇安全模式二，車(chē)輛使用ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行信息收集：車(chē)輛首先將從ESAM讀取的系統(tǒng)信息和隨機(jī)數(shù)發(fā)送給RSU；RSU根據(jù)系統(tǒng)信息和隨機(jī)數(shù)生成訪問(wèn)許可，發(fā)送給車(chē)輛；車(chē)輛接收后驗(yàn)證訪問(wèn)許可的有效性，通過(guò)后再將車(chē)輛信息發(fā)送給RSU。（1）RSU對(duì)外廣播道路收費(fèi)服務(wù)信息，包括支持的收費(fèi)服務(wù)列表及對(duì)應(yīng)的收費(fèi)信息等；（二）道路收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景描述1.開(kāi)放式道路收費(fèi)服務(wù)（3）RSU通過(guò)與收費(fèi)系統(tǒng)交互獲取交互信息，并將交易信息和站點(diǎn)信息整合發(fā)送給車(chē)輛；若上個(gè)步驟選擇了安全模式二，那RSU發(fā)送的信息匯總還需要附帶上從PSAM讀取的隨機(jī)數(shù)和用于信息鑒別的密鑰版本信息。二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用（4）車(chē)輛記錄接收到的站點(diǎn)信息，根據(jù)消費(fèi)信息生成收費(fèi)交易憑證；對(duì)于安全模式一，車(chē)輛將收費(fèi)交易憑證攜帶上支付賬戶信息發(fā)送給RSU；對(duì)于安全模式二，車(chē)輛將收費(fèi)交易憑證攜帶上用于鑒別文件真實(shí)性的信息鑒別碼發(fā)送給RSU.（5）最后，RSU向車(chē)輛發(fā)送交易結(jié)果和通行提示，整個(gè)道路收費(fèi)服務(wù)完成。（二）道路收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景描述1.開(kāi)放式道路收費(fèi)服務(wù)二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用區(qū)域式道路收費(fèi)服務(wù)，常見(jiàn)的為高速公路的收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景，包括車(chē)輛駛?cè)胧召M(fèi)入口和車(chē)輛駛出收費(fèi)出口。（二）道路收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景描述1.區(qū)域式道路收費(fèi)服務(wù)二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用車(chē)輛駛?cè)胧召M(fèi)入口的整個(gè)過(guò)程與開(kāi)放式道路收費(fèi)服務(wù)的過(guò)程類(lèi)似，原理與過(guò)程基本相同：通過(guò)入口RSU廣播發(fā)送信息車(chē)輛接收信息確定交互安全模式和收費(fèi)服務(wù)類(lèi)型入口RSU再與收費(fèi)系統(tǒng)交互獲取交易信息，發(fā)送給車(chē)輛車(chē)輛接收消息生成收費(fèi)交易憑證最后入口RSU向車(chē)輛發(fā)送交易結(jié)果和駛?cè)胄畔?，詳?xì)數(shù)據(jù)交互需求列在表內(nèi)。此外，區(qū)域式道路入口處不一定進(jìn)行費(fèi)用結(jié)算。數(shù)據(jù)備注時(shí)刻

路側(cè)ID

收費(fèi)類(lèi)型

收費(fèi)站位置參考位置收費(fèi)路段

收費(fèi)價(jià)格預(yù)計(jì)收費(fèi)價(jià)格收費(fèi)時(shí)間收費(fèi)起始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間車(chē)輛信息包括車(chē)型、車(chē)輛尺寸、車(chē)輛標(biāo)識(shí)、車(chē)輪數(shù)、車(chē)軸數(shù)、軸距、載重等系統(tǒng)信息發(fā)行方簽約信息，包括服務(wù)提供商名稱、協(xié)約類(lèi)型、合同版本、合同序列號(hào)、合同簽署日期和過(guò)期日期等過(guò)站信息收費(fèi)站點(diǎn)信息交易信息包括交易金額、交易類(lèi)型、交易編號(hào)、交易時(shí)間等支付賬戶信息1.車(chē)輛駛?cè)胧召M(fèi)入口：（二）道路收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景描述二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用出口RSU對(duì)外廣播道路收費(fèi)服務(wù)信息，包括支持的收費(fèi)服務(wù)列表及對(duì)應(yīng)的收費(fèi)信息等；車(chē)輛進(jìn)入收費(fèi)區(qū)域，收到出口RSU廣播的收費(fèi)服務(wù)信息后，會(huì)確定交互的安全模式和收費(fèi)服務(wù)類(lèi)型。若選擇安全模式一，車(chē)輛將收費(fèi)服務(wù)類(lèi)型、系統(tǒng)信息、車(chē)輛信息等發(fā)送給RSU；若選擇安全模式二，車(chē)輛使用ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行信息收集：車(chē)輛首先將從ESAM讀取的系統(tǒng)信息和隨機(jī)數(shù)發(fā)送給出口RSU；出口RSU根據(jù)系統(tǒng)信息和隨機(jī)數(shù)生成訪問(wèn)許可，發(fā)送給車(chē)輛；車(chē)輛接收后驗(yàn)證訪問(wèn)許可的有效性，通過(guò)后再將車(chē)輛信息發(fā)送給出口RSU。1.車(chē)輛駛出收費(fèi)入口：（二）道路收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景描述二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用出口RSU通過(guò)與收費(fèi)系統(tǒng)交互獲取交互信息，并將交易信息和站點(diǎn)信息整合發(fā)送給車(chē)輛；若上個(gè)步驟選擇了安全模式二，那RSU發(fā)送的信息匯總還需要附帶上從PSAM讀取的隨機(jī)數(shù)和用于信息鑒別的密鑰版本信息。車(chē)輛記錄接收到的站點(diǎn)信息，根據(jù)消費(fèi)信息生成收費(fèi)交易憑證；對(duì)于安全模式一，車(chē)輛將收費(fèi)交易憑證攜帶上支付賬戶信息發(fā)送給出口RSU；對(duì)于安全模式二，車(chē)輛將收費(fèi)交易憑證攜帶上用于鑒別文件真實(shí)性的信息鑒別碼發(fā)送給出口RSU。最后，出口RSU向車(chē)輛發(fā)送交易結(jié)果和通行提示，整個(gè)道路收費(fèi)服務(wù)完成。1.車(chē)輛駛出收費(fèi)入口：（二）道路收費(fèi)服務(wù)場(chǎng)景描述二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用（三）道路收費(fèi)服務(wù)系統(tǒng)基本原理在上述的應(yīng)用中，車(chē)輛與RSU之間以單播/廣播方式進(jìn)行信息交互；RSU周期性廣播道路收費(fèi)消息。道路收費(fèi)服務(wù)基本原理為：PSAM和ESAM分別為嵌入路側(cè)RSU和車(chē)載OBU的安全控制模塊，并存儲(chǔ)終端收費(fèi)業(yè)務(wù)的應(yīng)用數(shù)據(jù)；OBU需驗(yàn)證RSU的訪問(wèn)權(quán)限，RSU需鑒別OBU寫(xiě)入到ESAM信息的合法性。三、

協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)管理應(yīng)用（一）協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)管理的重要性

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，汽車(chē)污染日益成為各國(guó)共同面對(duì)的全球性問(wèn)題。隨著汽車(chē)數(shù)量的不斷增多、使用范圍的擴(kuò)大，其對(duì)世界環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)愈加嚴(yán)重，尤其是大中城市的環(huán)境已經(jīng)不容樂(lè)觀，“霧霾”天數(shù)愈加頻繁，城市熱島效應(yīng)明顯，整個(gè)生活環(huán)境和生活質(zhì)量急劇下降。圖為著名的美國(guó)光化學(xué)污染事件。光化學(xué)煙霧主要是由于汽車(chē)尾氣和工業(yè)廢氣排放造成的，汽車(chē)尾氣中的烯烴類(lèi)碳?xì)浠衔锖投趸∟O2）被排放到大氣中后，在強(qiáng)烈的陽(yáng)光紫外線照射下，會(huì)吸收太陽(yáng)光所具有的能量。這些物質(zhì)的分子在吸收了太陽(yáng)光的能量后，會(huì)變得不穩(wěn)定起來(lái)，原有的化學(xué)鏈遭到破壞，形成新的物質(zhì)。這種化學(xué)反應(yīng)被稱為光化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物就是含劇毒的光化學(xué)煙霧。二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用（二）協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)管理的發(fā)展?fàn)顩r

協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)管理應(yīng)用車(chē)輛編隊(duì)控制在近年來(lái)成為廣受關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，尤其在客運(yùn)、貨運(yùn)和港口物流等場(chǎng)景中，通過(guò)對(duì)車(chē)輛隊(duì)形、間距、速度和協(xié)同駕駛一致性的自動(dòng)化控制，能夠有效提升公路交通的效率和安全性，并降低運(yùn)輸成本和運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)。二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用車(chē)輛編隊(duì)場(chǎng)景描述

車(chē)輛編隊(duì)是指車(chē)與車(chē)之間保持一定間距，能夠動(dòng)態(tài)形成“車(chē)隊(duì)”模式在道路上行駛。在車(chē)聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中，協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)可利用低延時(shí)、高效的通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)共享駕駛意圖與駕駛狀態(tài)信息，達(dá)到同步加速、減速、制動(dòng)等操作效果，從而保持車(chē)輛在行駛過(guò)程中的編隊(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。（二）協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)管理的發(fā)展?fàn)顩r二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用

車(chē)輛編隊(duì)的典型場(chǎng)景如圖所示，在車(chē)隊(duì)中，通常由一輛領(lǐng)航車(chē)和若干跟隨車(chē)組成，領(lǐng)航車(chē)負(fù)責(zé)管理車(chē)隊(duì)成員，如車(chē)隊(duì)的集合組成與解散、車(chē)輛的加入與離開(kāi)、車(chē)隊(duì)行駛的總調(diào)度等，車(chē)隊(duì)行駛過(guò)程中，絕大部分時(shí)間是車(chē)隊(duì)的控制過(guò)程，車(chē)隊(duì)成員穩(wěn)定不變，按照一定教師策略行駛，整個(gè)車(chē)隊(duì)進(jìn)行同步操作，包括勻速、加速、減速行駛或緊急制動(dòng)等。（二）協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)管理的發(fā)展?fàn)顩r二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用2.歐洲車(chē)輛編隊(duì)發(fā)展?fàn)顩r

由歐洲四國(guó)（瑞典、德國(guó)、西班牙和荷蘭）參與的歐洲COMPANION項(xiàng)目對(duì)卡車(chē)在經(jīng)過(guò)相同路線時(shí)進(jìn)行編隊(duì)，減少燃油消耗。編隊(duì)時(shí)后面卡車(chē)以大于前車(chē)的速度跟上，當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定距離時(shí)，后車(chē)減速到與前車(chē)相同的速度，保持編隊(duì)向前行駛。在編隊(duì)保持過(guò)程中，后車(chē)時(shí)刻保持與前車(chē)的距離不變。（二）協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)管理的發(fā)展?fàn)顩r二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用

日本的“能源ITS推進(jìn)事業(yè)”項(xiàng)目由新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）開(kāi)發(fā)，目的是實(shí)現(xiàn)大型卡車(chē)在高速公路上自動(dòng)行駛和編隊(duì)行駛，通過(guò)縮短車(chē)距來(lái)改善交通流、減小空氣阻力，從而提高燃效，同時(shí)還能減輕駕駛員的負(fù)荷和提高安全性。2019年6月，軟銀在新東名高速上成功實(shí)現(xiàn)世界首次應(yīng)用5G通訊卡車(chē)列隊(duì)跟馳驗(yàn)證試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)車(chē)間距自動(dòng)控制。3.日本車(chē)輛編隊(duì)發(fā)展?fàn)顩r（二）協(xié)作式車(chē)輛編隊(duì)管理的發(fā)展?fàn)顩r二、

道路收費(fèi)服務(wù)應(yīng)用

加利福尼亞大學(xué)的先進(jìn)交通技術(shù)計(jì)劃（PATH）中，除了為卡車(chē)安裝必要的傳感器外，還利用V2V通信，使車(chē)輛之間保持非常小的恒定