智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)環(huán)境感知技術(shù)-項(xiàng)目七 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)V2X通信技術(shù)應(yīng)用

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)環(huán)境感知技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)V2X

通信技術(shù)應(yīng)用PART7

Ｖ２Ｘ技術(shù)具體能用來(lái)干什么?最基礎(chǔ)的可以減少車(chē)輛碰撞事故的產(chǎn)生，具體是怎么實(shí)現(xiàn)的呢?例如當(dāng)前方的車(chē)輛緊急制動(dòng)時(shí)，只有緊隨其后的車(chē)輛才能看到前方車(chē)輛有制動(dòng)的動(dòng)作，然后一輛接一輛的看前車(chē)的制動(dòng)燈信號(hào)來(lái)制動(dòng)，而這種往往留給后車(chē)的制動(dòng)時(shí)間是不夠的，但是如果每輛車(chē)都裝備了Ｖ２Ｘ功能，就不會(huì)發(fā)生連環(huán)碰撞的車(chē)禍，當(dāng)前車(chē)判斷到駕駛?cè)擞胁戎苿?dòng)的動(dòng)作時(shí)，會(huì)將制動(dòng)信號(hào)廣播出去，當(dāng)然廣播是無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)囊环N方式，而不是類(lèi)似于現(xiàn)在的倒車(chē)請(qǐng)注意類(lèi)的提醒。不同于雷達(dá)攝像頭會(huì)受到大霧、雨雪等天氣情況的影響，即便在惡略天氣下也能穩(wěn)定的發(fā)揮作用。情景導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)一、V2X通信技術(shù)1.Ｖ２Ｘ通信技術(shù)的定義

Ｖ２Ｘ通信技術(shù)是一種車(chē)用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與一切事物的連接，其中Ｖ表示車(chē)輛，Ｘ表示一切與車(chē)輛有交互的對(duì)象。目前，Ｘ主要包含車(chē)輛、行人、路測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)聯(lián)等，具體如圖７-１所示。理論知識(shí)(１)Ｖ２Ｖ通信技術(shù)(２)Ｖ２Ｐ通信技術(shù)(３)Ｖ２Ｉ通信技術(shù)(４)Ｖ２Ｎ通信技術(shù)2.Ｖ２Ｘ技術(shù)分類(lèi)

(1)DSCRDSCR是一種高效的短程無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效傳輸和中端距離的通信服務(wù)，主要依靠路邊的ＷｉＦｉ發(fā)射器。(２)Ｃ-Ｖ２ＸＣ-Ｖ２Ｘ是以ＬＴＥ-Ｖ技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)ＬＴＥ-Ｖ-Ｄ(短程直通鏈路式)和ＬＴＥ-Ｖ-Ｃｅｌｌ(蜂窩鏈路式)兩大技術(shù)的支持。在Ｖ２Ｖ、Ｖ２Ｐ和Ｖ２Ｉ中廣泛應(yīng)用。(３)ＤＳＲＣ與Ｃ￣Ｖ２Ｘ的比較目前，相比于ＤＳＲＣ，Ｃ-Ｖ２Ｘ具有明顯優(yōu)勢(shì)。3.５Ｇ通信技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)上的應(yīng)用

５Ｇ是指第５代移動(dòng)通信系統(tǒng)，是對(duì)現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)(２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、ＷｉＦｉ等)的技術(shù)演進(jìn)，以及一些新增的補(bǔ)充性無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)集成后的解決方案的總稱(chēng)，５Ｇ網(wǎng)絡(luò)將融合多類(lèi)無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)功能，包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、大規(guī)模多天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、小型基站等，并通過(guò)統(tǒng)一的核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管控，從而提供高速低延遲的用戶(hù)體驗(yàn)。圖７-５形象的表示了５Ｇ網(wǎng)絡(luò)的速度。４.Ｖ２Ｘ通信技術(shù)存在的安全風(fēng)險(xiǎn)Ｖ２Ｘ通信技術(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自于:網(wǎng)絡(luò)通信、業(yè)務(wù)應(yīng)用、車(chē)載終端和路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)備。

(３)車(chē)載終端(２)業(yè)務(wù)應(yīng)用(１)網(wǎng)絡(luò)通信(４)路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)備二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)V2X通信技術(shù)的應(yīng)用1.安全駕駛場(chǎng)景及需求如圖７-６所示，常見(jiàn)的安全駕駛類(lèi)場(chǎng)景包括車(chē)輛匯入?yún)R出、弱勢(shì)交通參與者識(shí)別、基于車(chē)路協(xié)同的交叉口通行、交通參與者感知數(shù)據(jù)共享、協(xié)作式變道、道路交通事件提醒。2.駕駛效率場(chǎng)景及需求

駕駛效率類(lèi)場(chǎng)景又可細(xì)分為三類(lèi):編隊(duì)類(lèi)場(chǎng)景、精細(xì)化路徑引導(dǎo)類(lèi)場(chǎng)景和智能交通管理類(lèi)場(chǎng)景。(１)編隊(duì)類(lèi)場(chǎng)景(２)精細(xì)化路徑引導(dǎo)類(lèi)場(chǎng)景(３)智能交通管理類(lèi)場(chǎng)景3.遠(yuǎn)程駕駛類(lèi)場(chǎng)景及需求

如圖７-10所示為遠(yuǎn)程駕駛類(lèi)場(chǎng)景，包括遠(yuǎn)程端為駕駛?cè)耍蜍?chē)輛發(fā)送控制指令或形式建議的遠(yuǎn)程駕駛，如遠(yuǎn)程接管等場(chǎng)景，以及遠(yuǎn)程控制端為平臺(tái)程序，對(duì)車(chē)端進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車(chē)，如自動(dòng)代客泊車(chē)等，遠(yuǎn)程駕駛類(lèi)場(chǎng)景通常都屬于連續(xù)性有大帶寬上行以及低時(shí)延下行需求的場(chǎng)景，需滿(mǎn)足高速移動(dòng)性需求，平臺(tái)需滿(mǎn)足大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力需求，部分場(chǎng)景對(duì)時(shí)延和計(jì)算能力要求較高。4.信息服務(wù)類(lèi)場(chǎng)景及需求

如圖7-11所示為信息服務(wù)類(lèi)場(chǎng)景包括:基于車(chē)路協(xié)同的遠(yuǎn)程軟件升級(jí)、車(chē)載娛樂(lè)信息、差分?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)等，信息服務(wù)類(lèi)場(chǎng)景通常都需要連續(xù)性有大帶寬需求的場(chǎng)景，需滿(mǎn)足高速移動(dòng)性需求，平臺(tái)需滿(mǎn)足大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力需求，部分場(chǎng)景對(duì)時(shí)延和計(jì)算能力要求較高，具體來(lái)說(shuō)，與中心平臺(tái)交互時(shí)延≤１００ｍｓ，與ＭＥＣ交互時(shí)延≤２０ｍｓ，部分場(chǎng)景上行速率≥２００Ｍｂｐｓ，下行速率最高可達(dá)５００Ｍｂｐｓ~１Ｇｂｐｓ，可靠性—般大于９９％。定位精度為米級(jí)，對(duì)業(yè)務(wù)連續(xù)有—定需求，車(chē)速≤１２０ｋｍ/ｈ，對(duì)平臺(tái)存儲(chǔ)能力需求高，計(jì)算能力視情況而定。三、車(chē)路協(xié)同控制技術(shù)1.車(chē)路協(xié)同控制的定義

智能車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)即IVICS(Intelligrnt

Vehicle

Infrastructure

Cooperative

Systmes)，簡(jiǎn)稱(chēng)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)，主要是通過(guò)多學(xué)科交叉與融合，采用無(wú)線(xiàn)通信、傳感探測(cè)等先進(jìn)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)人、車(chē)、路的信息的全面感知和車(chē)輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間、車(chē)輛與車(chē)輛之間的智能協(xié)同和配合，從而達(dá)到優(yōu)化并利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全和效率、緩解道路交通擁擠的目標(biāo)，車(chē)路協(xié)同的實(shí)質(zhì)就是將控制指揮與道路交通條件的需求相匹配，從而實(shí)現(xiàn)交通的安全、環(huán)保、高效，如圖7-12所示。2.車(chē)路協(xié)同控制的構(gòu)架

如圖7-13所示為車(chē)輛協(xié)同控制的構(gòu)架示意圖，車(chē)路協(xié)同通過(guò)“端”“管”“云”三層構(gòu)架實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、數(shù)據(jù)融合計(jì)算和決策控制，從而提供安全、高效、便捷的智慧交通服務(wù)。

３.車(chē)路協(xié)同控制的實(shí)際應(yīng)用

(１)智慧停車(chē)場(chǎng)智慧停車(chē)場(chǎng)由車(chē)端、場(chǎng)端和邊緣云構(gòu)成。(２)城市快速公交系統(tǒng)快速公交系統(tǒng)(ＢＲＴ)如圖7-14所示，具有快速、高容、舒適以及經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。學(xué)習(xí)小結(jié)１.Ｖ２Ｘ通信技術(shù)是一種車(chē)用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與一切事物的連接，其中Ｖ表示車(chē)輛，Ｘ表示一切與車(chē)輛有交互的對(duì)象。２.Ｖ２Ｖ是指通過(guò)車(chē)輛的終端實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與車(chē)輛之間的通信。3.Ｖ２Ｐ是指弱勢(shì)交通參與者(行人、騎行者等)使用用戶(hù)設(shè)備(包括手機(jī)、智能穿戴等)與車(chē)載設(shè)備進(jìn)行通信。４.Ｖ２Ｉ指車(chē)載設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施(如紅綠燈、交通攝像頭、路側(cè)單元等)之間進(jìn)行通信，其中路側(cè)單元可以獲取周?chē)?chē)輛的信息并實(shí)時(shí)發(fā)布出去。５.Ｖ２Ｎ是指車(chē)載設(shè)備通過(guò)接入網(wǎng)/核心網(wǎng)與云平臺(tái)連接，云平臺(tái)與車(chē)輛之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，提供車(chē)輛所需要的各類(lèi)應(yīng)用服務(wù)。6.Ｖ２Ｘ通信技術(shù)可以分為兩條技術(shù)路線(xiàn)，分別是基于DSRC(Dedicated

Short

RangeCom-munication,即專(zhuān)用短程通信技術(shù))和基于c-v2x(CellularV2X,即以蜂窩通信技術(shù)為基礎(chǔ)的V2X)。學(xué)習(xí)小結(jié)7.Ｖ２Ｘ通信技術(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自于:網(wǎng)絡(luò)通信、業(yè)務(wù)應(yīng)用、車(chē)載終端和路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)備。８.５Ｇ技術(shù)能夠加速推進(jìn)Ｃ-Ｖ２Ｘ在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)上的應(yīng)用，有效增強(qiáng)行車(chē)安全性、減少通行等待時(shí)間、提高能源利用率等。９.Ｖ２Ｘ將“人、車(chē)、路、云”等交通參與要素有機(jī)地聯(lián)系在一起，不僅可以支撐車(chē)輛獲得比單車(chē)感知更多的信息，促進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，還有利于構(gòu)建一個(gè)智慧的交通體系，促進(jìn)汽車(chē)和交通服務(wù)的新模式新業(yè)態(tài)發(fā)展，對(duì)提高交通效率、節(jié)省資源、減少污染