基于车联网技术车路协同系统设计.pdf

第19卷第4期 山东交通学院学报 V01．19No．4 20t 1年12月 OFSHANDONGUNIVERSITY Dec．2011 JOURNAL JIAOTONG DOI：10．3969／j．issn．1672—0032．2011．04．005 基于车联网技术的车路协同系统设计 蔡志理，孙丰瑞，韦凌翔，王 楠 (山东交通学院交通与物流工程学院，山东济南 摘要：在全面分析系统功能的基础上，基于车联网技术提出了一种具有感知功能的车路协同系统的设计方案， 对系统的物理框架和逻辑框架进行了设计，重点研究了各子系统的组成与功用，分析了系统的智能感知、车路 协同通信和智能信息处理等关键技术。研究表明：该系统可以实时、准确地感知和采集车辆、道路环境以及全 路网的交通运行状况等信息，有效实现车与车、车与路、车路与监控中心之间的数据传输，综合分析、快速判定 或预测道路上的交通异常状况，并能够提供优质的交通综合服务。 关键词：车联网；车路协同系统；智能交通 中图分类号：U491．1 文献标志码：A 车路协同系统一直是智能交通领域发展的重点。近些年来，随着城市交通拥堵、交通安全和环境污 染等问题的日趋严重，世界各国对车路协同系统的研究更为重视。车联网技术的快速发展，为解决未来 城市交通问题提供了一项具有突破性的技术，它不仅赋予智能交通更多的科技内涵，也在技术手段和管 理理念上引起了革命性变革。尤其是车联网技术与车路协同系统相结合，进一步为车路协同系统的应用 搭建一个宽阔的技术平台，提供强有力的技术保障，极大地提升智能交通系统的协调性和安全性，从而有 望成为下一代智能交通的拓展方向和具有突破性的应用领域¨一。 车联网通常是指以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准， 在车一车、车一路、车辆与互联网之间进行无线通讯和信息交换，以实现智能交通管理控制、车辆智能化 控制和智能动态信息服务的一体化网络，它是物联网技术在智能交通系统领域的延伸旧J。车路协同系统 则是指基于无线通信、传感探测等技术获取车辆和道路信息，通过车一车、车一路通信进行交互和共享， 实现车辆和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 目标口‘4]。一般认为车联网是物联网在交通领域的具体实现，具有明显的物联网属性，它是互联网的延 伸；它具有网络覆盖范围较大、网络管理相对严格的特点，所面向的应用更侧重于交通宏观管理。车路协 同实际上是车联网的一种具体实现，它更侧重于车辆的差异化、个性化服务，具有网络相对松散的特点， 重点解决道路行车安全口“]。然而，如果能将车联网技术与车路协同系统相结合，则必将会融合两者的 功能强项，对于提升交通安全主动保障和交通管理控制水平具有重要意义。本文构建了一种基于车联网 技术的车路协同系统，探索车联网技术与车路协同系统的结合应用。 1 系统功能设计 基于车联网技术的车路协同系统的基本目标：确保在任何时刻、任何路段都能实时感知到车路情况； 确保在任何条件下都能提供必要的信息和便捷优质的交通综合服务；确保整体路网能够协调、畅通、安 全、高效，最大限度地减少交通事故和交通拥堵的发生，从而达到提高道路通行能力的目韵。、为此，该系 收稿日期：201,1—11—01 作者简介：蔡志理(1957～)，男，河北遵4EA-，山东交通学院教授，工学博士，主要研究方向为交通信息与智能交通 万方数据 llJ东交通学院学撤 2011年12月第19卷 统的主要功能应该包括以下内容。 I)感知车辆、环境和道路信息。实时感知车辆运行状态及驾驶行为，实时感知车外道路上其它运行 的车辆、行人或周边的静止物体等信息，实时感知和准确采集全路网的车辆位置、速度、行程时间和交通 流信息．实时感知或检测道路沿线的冰雪雨雾冻等气象与路况信息。 2)交通数据的传输。实现车与车、车与路旁设备之间的短距离通信及数据传输，将采集到的交通数 据或车载计算机处理后的交通异常信息实时、可