課件：車路協(xié)同控制講解

車路協(xié)同控制智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫智能化網(wǎng)聯(lián)化主講人：吳航車路協(xié)同控制的概念導入汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫車路協(xié)同控制是指基于無線通信、傳感探測等技術經(jīng)行車路信息獲取，通過車-車、車-路信息交互和共享，實現(xiàn)車輛和基礎設施之間智能協(xié)同與配合，達到優(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。車路協(xié)同實現(xiàn)方式汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫（1）實現(xiàn)方式基于車聯(lián)網(wǎng)技術的車路協(xié)同系統(tǒng)總體上由車載感知子系統(tǒng)、路側感知子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及預警子系統(tǒng)、交通控制與信息發(fā)布子系統(tǒng)5個部分組成，各子系統(tǒng)的共同作用實現(xiàn)車路協(xié)同。汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫圖1車載感知子系統(tǒng)車載感知子系統(tǒng)是由安裝在車輛上的各種車輛運行參數(shù)傳感器、車載攝像頭和雷達、GPS衛(wèi)星定位裝置以及車載微處理單元等組成。該子系統(tǒng)又分為車輛感知模塊、環(huán)境感知模塊和GPS定位模塊3部分，如圖1所示。車路協(xié)同實現(xiàn)方式汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫圖2道路交通感知模塊路側感知子系統(tǒng)是由安裝在道路上的地磁、超聲波、紅外、RFID、信標、視頻檢測器和道路氣象站、路面路況檢測器等組成，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。車路協(xié)同實現(xiàn)方式汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫車載通信模塊OBU、路側通信模塊RSU、移動通信基站以及其他通信設施共同組成數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)，用于實現(xiàn)短距離無線通信及遠距離有線或無線通信與數(shù)據(jù)傳輸。在交通管理中心，各種信息處理設備及顯示、報警裝置等組成了數(shù)據(jù)處理和預警子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)處理模塊、預警和報警模塊。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控制裝置、可變信息板、路旁廣播以及車載信息提示與發(fā)布裝置等組成。車路協(xié)同實現(xiàn)方式圖3交通控制與信息發(fā)布子系統(tǒng)車路協(xié)同的應用汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫（2）典型應用場景車路協(xié)同需要投入一定費用進行基礎設施建設，包括建設路側單元RSU，當然作為5G最主要的應用，RSU可以隨著我國城市大規(guī)模進行5G試驗網(wǎng)絡建設一同建設，應用于特定的場景，如公共交通、貨運車、特種車輛（救護車、消防車、公務車等）等的車路協(xié)同。交叉口車路協(xié)同控制的本質是依據(jù)實時交通狀況對交叉口中沖突點的通行時空資源進行合理分配，最終實現(xiàn)減少車輛在交叉口的等待時間，提高交叉口的通行效率的目的。1）交叉口車路協(xié)同控制汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫圖4車輛通過交叉口車路協(xié)同示意圖車輛通過交叉口車路協(xié)同控制如圖4所示。在路口布設RSU，RSU接收附近智能聯(lián)網(wǎng)汽車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題并同時在智能環(huán)境感知系統(tǒng)本身對道路觀察的基礎上提供進一步的信息。智能聯(lián)網(wǎng)汽車接收到RSU發(fā)出的信息后對自動駕駛進行調整，同時將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送給RSU。車路協(xié)同的應用汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫RSU與OBU建立連接后，OBU向RSU發(fā)送包括車輛速度、車輛位置的車輛狀態(tài)消息。RSU收到車輛狀態(tài)消息后進行解析處理，實現(xiàn)對車輛運行參數(shù)的實時監(jiān)測，然后根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判定交叉口當前安全等級，并將判定結果與當前交叉口動態(tài)信息（當前信號燈狀態(tài)、信號保持時間等）打包為交叉口狀態(tài)消息或預警消息后實時向處于其通信隊列的車載單元發(fā)送，其中預警消息定向發(fā)布至潛在事故車輛，提醒其調整駕駛行為，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輛根據(jù)狀態(tài)消息調整駕駛行為。車路協(xié)同的應用汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫2）智慧公交車路協(xié)同控制圖5公交優(yōu)先通過車路協(xié)同控制利用車路協(xié)同技術提升智能公交管理水平，沿公交專用道部署RSU，可以實現(xiàn)公交專用道沿線的網(wǎng)絡覆蓋，形成智能公交車聯(lián)網(wǎng)。公交車輛安裝OBU，交通信號控制系統(tǒng)可監(jiān)測到公交車輛到達，為公交車輛提供信號優(yōu)先服務。公交優(yōu)先通過路口協(xié)同控制如圖5所示。車路協(xié)同的應用汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫圖6公交車隊行駛車路協(xié)同控制在都市區(qū)的公交專用車道上，公交車輛較多，公交車輛行駛安全性和效率問題都十分突出，車路協(xié)同系統(tǒng)可為公交車輛提供車隊行駛服務，減小車輛間隔，提高公交車輛的通行能力，并為公交車輛提供主動安全服務，如圖6所示。車路協(xié)同的應用課堂小結汽車制造與裝配技術專業(yè)資源庫1、車路協(xié)同控制是指基于無線通信、傳感探測等技術經(jīng)行車路信息獲取，通過車-車、車-路信息交互和共享，實現(xiàn)車輛和基礎設施之間智能協(xié)同與配合，達到優(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。2、基于車聯(lián)網(wǎng)技術的車路協(xié)同系統(tǒng)總體上由車載感知子系統(tǒng)、路側感知子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及預警子系統(tǒng)、交通控制與信息發(fā)布子系統(tǒng)5個部分組成，各子系統(tǒng)的共同作用實現(xiàn)車路協(xié)同。3、車路協(xié)同需要投入一定費用進行基礎設施建設，包括建設路側單元RSU，當然作為5G最主要的應用，RSU可以隨著我國城市大規(guī)模進行5G試驗