智能网联汽车技术课件：车路协同控制

车路协同控制智能网联汽车技术智能化网联化主讲人：车路协同控制的概念导入车路协同控制是指基于无线通信、传感探测等技术经行车路信息获取，通过车-车、车-路信息交互和共享，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、缓解交通拥挤的目标。车路协同实现方式（1）实现方式基于车联网技术的车路协同系统总体上由车载感知子系统、路侧感知子系统、数据传输子系统、数据处理及预警子系统、交通控制与信息发布子系统5个部分组成，各子系统的共同作用实现车路协同。图1车载感知子系统车载感知子系统是由安装在车辆上的各种车辆运行参数传感器、车载摄像头和雷达、GPS卫星定位装置以及车载微处理单元等组成。该子系统又分为车辆感知模块、环境感知模块和GPS定位模块3部分，如图1所示。车路协同实现方式图2道路交通感知模块路侧感知子系统是由安装在道路上的地磁、超声波、红外、RFID、信标、视频检测器和道路气象站、路面路况检测器等组成，该子系统又分为道路交通感知模块、道路气象感知模块和路面状况感知模块3部分。道路交通感知模块如图2所示。车路协同实现方式车载通信模块OBU、路侧通信模块RSU、移动通信基站以及其他通信设施共同组成数据传输子系统，用于实现短距离无线通信及远距离有线或无线通信与数据传输。在交通管理中心，各种信息处理设备及显示、报警装置等组成了数据处理和预警子系统。该子系统分为数据处理模块、预警和报警模块。交通控制与信息发布子系统是由安装在道路沿线的信号控制装置、可变信息板、路旁广播以及车载信息提示与发布装置等组成。车路协同实现方式图3交通控制与信息发布子系统车路协同的应用（2）典型应用场景车路协同需要投入一定费用进行基础设施建设，包括建设路侧单元RSU，当然作为5G最主要的应用，RSU可以随着我国城市大规模进行5G试验网络建设一同建设，应用于特定的场景，如公共交通、货运车、特种车辆（救护车、消防车、公务车等）等的车路协同。交叉口车路协同控制的本质是依据实时交通状况对交叉口中冲突点的通行时空资源进行合理分配，最终实现减少车辆在交叉口的等待时间，提高交叉口的通行效率的目的。1）交叉口车路协同控制图4车辆通过交叉口车路协同示意图车辆通过交叉口车路协同控制如图4所示。在路口布设RSU，RSU接收附近智能联网汽车的信息和从云端接收数据中心的数据，并不断向附近的所有联网车辆广播其间发生的事情的信息，从而提前警告他们潜在的安全问题并同时在智能环境感知系统本身对道路观察的基础上提供进一步的信息。智能联网汽车接收到RSU发出的信息后对自动驾驶进行调整，同时将自己的数据发送给RSU。车路协同的应用RSU与OBU建立连接后，OBU向RSU发送包括车辆速度、车辆位置的车辆状态消息。RSU收到车辆状态消息后进行解析处理，实现对车辆运行参数的实时监测，然后根据监测数据判定交叉口当前安全等级，并将判定结果与当前交叉口动态信息（当前信号灯状态、信号保持时间等）打包为交叉口状态消息或预警消息后实时向处于其通信队列的车载单元发送，其中预警消息定向发布至潜在事故车辆，提醒其调整驾驶行为，避免事故发生；状态消息以广播方式发布，接收到消息的非事故车辆根据状态消息调整驾驶行为。车路协同的应用2）智慧公交车路协同控制图5公交优先通过车路协同控制利用车路协同技术提升智能公交管理水平，沿公交专用道部署RSU，可以实现公交专用道沿线的网络覆盖，形成智能公交车联网。公交车辆安装OBU，交通信号控制系统可监测到公交车辆到达，为公交车辆提供信号优先服务。公交优先通过路口协同控制如图5所示。车路协同的应用图6公交车队行驶车路协同控制在都市区的公交专用车道上，公交车辆较多，公交车辆行驶安全性和效率问题都十分突出，车路协同系统可为公交车辆提供车队行驶服务，减小车辆间隔，提高公交车辆的通行能力，并为公交车辆提供主动安全服务，如图6所示。车路协同的应用课堂小结1、车路协同控制是指基于无线通信、传感探测等技术经行车路信息获取，通过车-车、车-路信息交互和共享，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、缓解交通拥挤的目标。2、基于车联网技术的车路协同系统总体上由车载感知子系统、路侧感知子系统、数据传输子系统、数据处理及预警子系统、交通控制与信息发布子系统5个部分组成，各子系统的共同作用实现车路协同。3、车路协同需要投入一定费用进行基础设施建设，包括建设路侧单元RSU，当然作为5G最主要的应用，RSU可以随着我国城市大规模进