課件：車(chē)路協(xié)同控制講解

車(chē)路協(xié)同控制智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)智能化網(wǎng)聯(lián)化主講人：吳航車(chē)路協(xié)同控制的概念導(dǎo)入汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)車(chē)路協(xié)同控制是指基于無(wú)線通信、傳感探測(cè)等技術(shù)經(jīng)行車(chē)路信息獲取，通過(guò)車(chē)-車(chē)、車(chē)-路信息交互和共享，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間智能協(xié)同與配合，達(dá)到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁擠的目標(biāo)。車(chē)路協(xié)同實(shí)現(xiàn)方式汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)（1）實(shí)現(xiàn)方式基于車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)總體上由車(chē)載感知子系統(tǒng)、路側(cè)感知子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及預(yù)警子系統(tǒng)、交通控制與信息發(fā)布子系統(tǒng)5個(gè)部分組成，各子系統(tǒng)的共同作用實(shí)現(xiàn)車(chē)路協(xié)同。汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)圖1車(chē)載感知子系統(tǒng)車(chē)載感知子系統(tǒng)是由安裝在車(chē)輛上的各種車(chē)輛運(yùn)行參數(shù)傳感器、車(chē)載攝像頭和雷達(dá)、GPS衛(wèi)星定位裝置以及車(chē)載微處理單元等組成。該子系統(tǒng)又分為車(chē)輛感知模塊、環(huán)境感知模塊和GPS定位模塊3部分，如圖1所示。車(chē)路協(xié)同實(shí)現(xiàn)方式汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)圖2道路交通感知模塊路側(cè)感知子系統(tǒng)是由安裝在道路上的地磁、超聲波、紅外、RFID、信標(biāo)、視頻檢測(cè)器和道路氣象站、路面路況檢測(cè)器等組成，該子系統(tǒng)又分為道路交通感知模塊、道路氣象感知模塊和路面狀況感知模塊3部分。道路交通感知模塊如圖2所示。車(chē)路協(xié)同實(shí)現(xiàn)方式汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)車(chē)載通信模塊OBU、路側(cè)通信模塊RSU、移動(dòng)通信基站以及其他通信設(shè)施共同組成數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)短距離無(wú)線通信及遠(yuǎn)距離有線或無(wú)線通信與數(shù)據(jù)傳輸。在交通管理中心，各種信息處理設(shè)備及顯示、報(bào)警裝置等組成了數(shù)據(jù)處理和預(yù)警子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警和報(bào)警模塊。交通控制與信息發(fā)布子系統(tǒng)是由安裝在道路沿線的信號(hào)控制裝置、可變信息板、路旁廣播以及車(chē)載信息提示與發(fā)布裝置等組成。車(chē)路協(xié)同實(shí)現(xiàn)方式圖3交通控制與信息發(fā)布子系統(tǒng)車(chē)路協(xié)同的應(yīng)用汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)（2）典型應(yīng)用場(chǎng)景車(chē)路協(xié)同需要投入一定費(fèi)用進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括建設(shè)路側(cè)單元RSU，當(dāng)然作為5G最主要的應(yīng)用，RSU可以隨著我國(guó)城市大規(guī)模進(jìn)行5G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一同建設(shè)，應(yīng)用于特定的場(chǎng)景，如公共交通、貨運(yùn)車(chē)、特種車(chē)輛（救護(hù)車(chē)、消防車(chē)、公務(wù)車(chē)等）等的車(chē)路協(xié)同。交叉口車(chē)路協(xié)同控制的本質(zhì)是依據(jù)實(shí)時(shí)交通狀況對(duì)交叉口中沖突點(diǎn)的通行時(shí)空資源進(jìn)行合理分配，最終實(shí)現(xiàn)減少車(chē)輛在交叉口的等待時(shí)間，提高交叉口的通行效率的目的。1）交叉口車(chē)路協(xié)同控制汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)圖4車(chē)輛通過(guò)交叉口車(chē)路協(xié)同示意圖車(chē)輛通過(guò)交叉口車(chē)路協(xié)同控制如圖4所示。在路口布設(shè)RSU，RSU接收附近智能聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)的信息和從云端接收數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)，并不斷向附近的所有聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛廣播其間發(fā)生的事情的信息，從而提前警告他們潛在的安全問(wèn)題并同時(shí)在智能環(huán)境感知系統(tǒng)本身對(duì)道路觀察的基礎(chǔ)上提供進(jìn)一步的信息。智能聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)接收到RSU發(fā)出的信息后對(duì)自動(dòng)駕駛進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送給RSU。車(chē)路協(xié)同的應(yīng)用汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)RSU與OBU建立連接后，OBU向RSU發(fā)送包括車(chē)輛速度、車(chē)輛位置的車(chē)輛狀態(tài)消息。RSU收到車(chē)輛狀態(tài)消息后進(jìn)行解析處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，然后根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判定交叉口當(dāng)前安全等級(jí)，并將判定結(jié)果與當(dāng)前交叉口動(dòng)態(tài)信息（當(dāng)前信號(hào)燈狀態(tài)、信號(hào)保持時(shí)間等）打包為交叉口狀態(tài)消息或預(yù)警消息后實(shí)時(shí)向處于其通信隊(duì)列的車(chē)載單元發(fā)送，其中預(yù)警消息定向發(fā)布至潛在事故車(chē)輛，提醒其調(diào)整駕駛行為，避免事故發(fā)生；狀態(tài)消息以廣播方式發(fā)布，接收到消息的非事故車(chē)輛根據(jù)狀態(tài)消息調(diào)整駕駛行為。車(chē)路協(xié)同的應(yīng)用汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)2）智慧公交車(chē)路協(xié)同控制圖5公交優(yōu)先通過(guò)車(chē)路協(xié)同控制利用車(chē)路協(xié)同技術(shù)提升智能公交管理水平，沿公交專(zhuān)用道部署RSU，可以實(shí)現(xiàn)公交專(zhuān)用道沿線的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，形成智能公交車(chē)聯(lián)網(wǎng)。公交車(chē)輛安裝OBU，交通信號(hào)控制系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)到公交車(chē)輛到達(dá)，為公交車(chē)輛提供信號(hào)優(yōu)先服務(wù)。公交優(yōu)先通過(guò)路口協(xié)同控制如圖5所示。車(chē)路協(xié)同的應(yīng)用汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)圖6公交車(chē)隊(duì)行駛車(chē)路協(xié)同控制在都市區(qū)的公交專(zhuān)用車(chē)道上，公交車(chē)輛較多，公交車(chē)輛行駛安全性和效率問(wèn)題都十分突出，車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可為公交車(chē)輛提供車(chē)隊(duì)行駛服務(wù)，減小車(chē)輛間隔，提高公交車(chē)輛的通行能力，并為公交車(chē)輛提供主動(dòng)安全服務(wù)，如圖6所示。車(chē)路協(xié)同的應(yīng)用課堂小結(jié)汽車(chē)制造與裝配技術(shù)專(zhuān)業(yè)資源庫(kù)1、車(chē)路協(xié)同控制是指基于無(wú)線通信、傳感探測(cè)等技術(shù)經(jīng)行車(chē)路信息獲取，通過(guò)車(chē)-車(chē)、車(chē)-路信息交互和共享，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間智能協(xié)同與配合，達(dá)到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁擠的目標(biāo)。2、基于車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)總體上由車(chē)載感知子系統(tǒng)、路側(cè)感知子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及預(yù)警子系統(tǒng)、交通控制與信息發(fā)布子系統(tǒng)5個(gè)部分組成，各子系統(tǒng)的共同作用實(shí)現(xiàn)車(chē)路協(xié)同。3、車(chē)路協(xié)同需要投入一定費(fèi)用進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括建設(shè)路側(cè)單元RSU，當(dāng)然作為5G最主要的應(yīng)用，RSU可以隨著我國(guó)城市大規(guī)模進(jìn)行5G試驗(yàn)