1、面向智慧公路的车路协同应用研究ONTENTS内容大纲12智慧公路与车路协同车路协同关键技术分析车路协同应用实践总结与展望0 1智慧公路与车路协同智慧公路与车路协同中設設計集霉C H I N A D E 5 1 6 N Q R O U P C O,L T D车路协同本质感知思考理解分析执行类脑能力技术融合人管理、控制、诱导车行驶路(环境)要素目标(提质增效)载运工具环境基础设施安全高效便捷绿色全要素协同服务与管理并重智慧公路与车路协同中設設計集围C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T O智慧公路基础设施感知人的感知车的感知环境的感知V 2 X(交互、协同2、)桥梁健康监测外场设施状态监测象监测路基沉降监路面破损检测智能颗粒道路状态检测公路绿化带状态监测智慧公路与车路协同中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D缓解拥堵安全出行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互联安全与便捷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智慧公路与车路协同中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C 0.,L T D丰田汽车公司关于全球V 2 X 应用的评估报告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 技术频率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部署状态商业化可用化对外宣称实验性概念验证智慧公路与车路协同中設設計集围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智慧公路与车路协同中設設計集围C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D.日本警察厅2 0 1 8 年交通死伤数据显示，4 0?右的日本交通事故出现在交叉口附近)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车路协同关键技术分析二车路协同关键技术分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D车路协同系统架构交通控制数据平台路侧机柜路侧横杆测器本地交换机、电路侧系统L T信号控制机号T E-VD S R C4 13、G 模块C A N车载系统H M I北斗/G P S 双模一 4 G/公网数据-内部信号-V 2 X 信息交光纤/有线以太网数据二车路协同关键技术分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D车路协同路侧系统结合具体场景，实现信息采集与汇聚、边缘计算、信息上传(I 2 N)与下发(I 2 V)。L E D 可变信息屏微波车辆检测器 道路交通信号控制机摄像机广域微波雷达路侧信息处理设备(R S U)L E D 交通信息显示屏 智能路侧系统二车路协同关键技术分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C 0.14、,L T D车路协同路侧系统核心网中心云智慧路侧应用高精地图应用边缘应用一多媒体分发应用自动驾驶应用网络传输感知计算定位服务数据存储边缘计算路侧智能设施(M E C)路侧单元(P C 5)P C 5P C 5P C 5车车网络传输定位服务感知计算数据存储边缘计算(M E C)路侧单元(U u)U uU uU u车P C 5人车P C 5二车路协同关键技术分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C 0.,L T D车路协同车载系统车载系统：车载G P S、O B U 无线通信模块、信息融合处理器、人机交互模块等。信息融合处理模块车载显示终端通信模块W i 15、F i 通信模块二车路协同关键技术分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C o.,L T D江车路协同通信系统V 2 X 通信技术D S R CC-b a s e dD S R C 本质上是W i-F i 技术的分支。由无线局域网标准I E E E 8 0 2.1 1 p 来定义。D S R C 技术的倡导者是包括丰田，本田和通用在内的汽车公司。C-V 2 X 主要有两种操作模式：通过P C 5 接口点对点通信(V 2 V)和通过L T E-U u 与网络通信(V 2 N)。二车路协同关键技术分析中設設計集围C H I N A D E S I G N 16、G R O U P C o.,L T O智能路侧及车载系统集成技术路侧信号机雷达传感器视频传感器车载单元信息集成、状态判别、风险预估、系统控制多源信息传输模块无线通信输模块信息处理与控制中心融合模块标准协议开发口 系统之间以及设备之间的互连和互操作性问题路侧传感器智能路侧系统信号灯车辆个体信息信号控制信息主要在于应用标准的数据格式来规范多源、实时、异构的数据，使得各系统之间能够形成一个统一的数据描述语言。二车路协同关键技术分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D.基于车路协同的动态分析与安全决策技术他车信息车载安全预风险识车路信传感器17、警终端别量化息融合车载本车系统传感器路侧路侧检测器路侧系统车路信息融合车路多源目标的匹配关联融合信号0 O 0控制风险等级量化基于车路协同的行车风险识别口 动态分析和决策技术主要在于车路协同的行车危险状态识别、数据运算的实时性和准确性、驾驶员特性的多样性和算法的适应性。车载安全预警开发一体化车载安全预警终端二车路协同关键技术分析中設設計集围C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D车路信息融合与预警载通信车路信息交互渠化代码道路信标信车载感知目标信息融合处理标建立标车辆地图匹配风险判别处理风险参数是否超过安全阀值是，发送预警控制令否，不发选预替控制指令18、口口一路侧感知目标回口一综合考虑车载感知目标与路侧感知目标，经过交通信息融合后，得到交通冲突的风险概率，为行车安全预警提供定量依据。车路融合目标与安全预警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 口一面目标轨迹融合时空校准关联度描述二车路协同关键技术分析中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C 0.,L T D车路协同系统的交通协调控制策略路侧信息车载信息全时空轨迹信息主动控制模型主动车速引导控制引导车速计算：2 a(-0 y+)v i=V+(g:-)a v+(g:-主动车速19、引导0 00 3车路协同应用实践三车路协同应用实践中設設計集围C H I N A D E S I G N G R O U P C O.,L T D测试场地南京市秦淮区紫云大道(中设集团)及其相邻路段双麒路紫丹路永丰大道永智路中设集团运粮河西路紫云大道三车路协同应用实践中設設計集團C H I N A D E S I G N G R O U P C 0.,L T D测试场地三车路协同应用实践中毅被新集霉1 面跑8 N M P S O,L T L,无信号交叉路口的车车碰撞预警R S U本车雷达目标车冲突区域中央分隔带行驶方向微波雷达安装于主干道上，监测离交叉口8 0米距离内的来往车辆，将信息发送至本20、车，提醒车辆注意避撞。车辆行驶方向：本车从支路右转进入主干道目标车从主干道由东向西行驶 路侧信息：目标车运动信息-微波雷达 车载端信息：本车运动信息-毫米波雷达三车路协同应用实践中毅被新集霉1 跑朗N U F 5,L T a,交叉路口车车碰撞预警统运行监测平台三车路协同应用实践中設設計集團C H I N A D E S I O N O R O U P C O.,L T O交叉路口场景下的车速引导采集交通信号灯的配时信息，包括周期、相位时长及其执行时段，将信息发送到交叉口附近车辆，转译成车速引导信息，进行车速引导。标车央分隔带 车辆行驶方向：本车从主干道由南向北经过交叉口 路侧信息：信号灯颜色及21、倒计时-R S U 设备 车载端信息：本车运动信息-O B D、M o b i l e y e 等三车路协同应用实践中設設計集團C H I N A D E S I G N O R O U P C 0.,L T D交叉路口场景下的车速引导三车路协同应用实践中設設計集團C H I N A D E S I O N O R O U P C o.,L T D车辆前向碰撞预警后车前车前车紧急停车、减速、转弯时，通过V 2 V 通信，将前车信息传递至后车，后车实现车辆前向碰撞预警。前车突发事件信息前车安装C A N 信号采集器，收集车辆操作信息，生成预警报文，广播发送至后车。后车实现碰撞预警通过语音播报和车22、载终端图文预警 的方式提醒碰撞预警。三车路协同应用实践中設設計集團C H I N A D E S I O N O R O U P C O.,L T D车辆前向碰撞预警三车路协同应用实践中設設計集團C H I N A D E S I O N G R O U P C o.,L T D路况信息提示车内标牌三车路协同应用实践中設設計集围C H I N A D E S I 6 N O R O U P C O.,L T O.智慧公路试点天一高架车路协同、全景视频、毫米波雷达、客货分离引导、雾区行车诱导天一高架至锡潜路客货分离引导、车辆汇流预警发谊北路路面动荷载监测、车路协同张泾中学单要收要站至锡东木道交叉口优化通行直湖潜大棒桥梁健康监测惠运大探一智能消冰除雪、客货分离引导锡的交全景视频、客货分离引导锡东大道德西至表谊非路行人过街安全山服经区智慧服务区0 4总结与展望四总结与展望中設設計集團C H I N A D E S I O N O R O U P C O.,L T D车路协同是智慧公路的核心，需处理好本质交通安全与信息安全的关系。车路协同在公路上的应用大多处于探索和试点阶段，有待进一步挖掘和提升。智慧公路相关标准缺乏，既要有功能层面的顶层设计导则，也要有施工图级的设计技术要求。