智能车路协同系统简称车路协同系统,是智能交通系统(ITS)的发展方向。车路协同是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术,全方位实施车车、车路动态实时信息交互,并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理,充分实现人车路的有效协同,保证交通安全,提高通行效率,从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。
在智能车路协同系统下,所有车辆、道路信息都将被被纳入到实时交互的网络中,任何一辆车都可感知到周遭的汽车、道路信息,并提前做出合理的驾驶规划;同时,主控计算机也会根据数据处理结果,给车辆、信号灯等提供建议,使道路运行安全畅通。
智能车路协同系统有三大类功能,安全、效率,环保。车路协同系统是把车载装置和路边设备联系起来,使一辆汽车在任何地方、任何时候,都能和任何车辆、任何路边设备相联系。汽车在路上行驶时,能够随时了解到汽车周边、所有车辆的运行状况,包括它的方向、速度、加速度,和自己车的距离,以及汽车是否有故障。
在汽车保有量不断增长、各类交通问题日益突出的背景下,多个国家和地区均开启了智能交通系统的研发。美国、日本、欧洲是较早启动智能车路协同系统的开发的,目前在技术和应用方面相对成熟。美国将智能车路协同系统的研发和应用称为道路交通安全的第三次革命——第一代是安全带,第二代是安全气囊,第三代认为是车路协同系统。
随着社会的发展,越来越多的汽车造成了交通污染、交通拥堵、交通事故等诸多社会问题。道路交通事故引起了人们对智能汽车、智能交通的需求,而首要解决的是汽车碰撞问题。随着人们对交通事故认识的增加,交通智能化与汽车智能化是未来发展的必然趋势,也是未来智慧城市的关键切入点。
交通智能化的核心是车路协同,汽车智能化则由汽车主动安全、被动安全组成。未来车辆主动安全技术将会越来越多,无数的主动安全产品支撑了汽车智能化,只有车的智能化和路的智能化协同发展,才能形成智能化交通。
目前,从无人驾驶车辆“特斯拉”发生的几起撞人事故分析,车路、车车协同信息交互技术缺乏,车与路没有发生信息的同步和关联,导致发生撞车,所以车路协同是交通智能化的核心。车路协同基于无线通信、传感探测等技术进行车路信息获取,通过车车、车路信息交互与共享,实现车辆与基础设施之间智能协同与配合,达到优化利用系统资源、提高道路交通安全、缓解交通拥堵的目标。
近年来,我国道路建设突飞猛进,为进行智能车路协同技术的研究奠定了基础。而中国严重的人车混行的状况,对实施智能车路协同技术,提高道路交通安全提出了更加迫切的要求,并且技术要求更高,难度更大。中国于2010年明确提出发展“智能车路协同系统”,并在2011年通过国家高技术研究发展计划(国家“十二五”“863”计划)立项,该项目由清华大学等10家单位参与,于2014年2月通过科技部验收,这使得中国在车路协同系统研发上,拥有了自主研发的初步成果。
根据新思界发布的
《2017年中国智能车路协同技术发展现状及未来发展前景预测研究报告》显示,经过近些年的研究,我国智能车路协同技术已经取得了较为显著的成就,尤其是在交通信息采集和交通管理、基于车载感知的安全警报和控制、车车/车路通讯和信息共享方面,相关的研究较多,取得的成就也较大。但是在感知和安全控制方面,由于技术难度较大,研究进展相对缓慢。
就目前我国车路协同系统发展现状来看,要解决车路协同问题必须要攻克智能路测系统、智能通讯、智能系统协同控制等几大关键性技术。
1、智能路测系统
:智能路测包括交叉口行人信息采集、突发事件快速识别与定位、路面湿滑状态信息采集、密集人群信息采集、多通道交通流量监测、通道异物侵入信息等多通道交通状态信息辨识与采集。
2、智能通讯:智能通讯则包括车车、车路通讯技术,在高速移动状态下多信道、高可信、高可靠的车路、车车信息交互与融合。
3、智能系统协同控制:智能系统协同控制则包含了面向效率和面向安全两个方面。其中面向效率包括基于车路协同信息的交叉口智能控制技术、基于车路协同信息的集群诱导技术、交通控制欲交通诱导协同优化技术、动态协同专用车道技术、精准停车控制技术。面向安全包括智能车速预警与控制,弯道测速/侧翻事故预警、无分隔带玩到安全会车、车间距离预警与控制、临时性障碍预警。
新思界
行业分析师表示,智能车路协同系统通过更全面的互联互通、更有效的交换互享、更协作的关联应用、更深入的智能化,为公众带来宜居宜业的新生活,使城市运行更安全、更高效、更便捷、更绿色、更和谐。现阶段,无论是智能驾驶,还是物联网等技术的发展,都对车路协同系统的发展和应用起到较大的推动作用,目前,从车路协同系统已经在我国部分城市的公共交通系统和局部交通系统中应用,还有较多的项目正在建设或规划中。