基于DSRC的车联网通讯技术应用

一、车联网通讯技术的概念与需求

1、车联网通讯技术(V2X)的概念:

是使车辆与周围环境中一切可能与其发生关联的事物进行通讯的技术,包括周围车辆通信的V2V方式,与信号灯等交通设施通信的V2I方式,以及与行人携带的智能终端通信的V2P方式等。

V2V允许车辆通过转发自身及前方的实时信息来预防事故的发生,从而减少反应判断时间,提高道路安全水平,实现改善交通环境,减少交通拥堵的目的。

V2I通过无线的方式帮助车辆和路侧的交通设施实现数据交换,主要应用包括交叉路口安全管理、车辆限速控制、电子收费、运输安全管理,以及道路施工和限高警示等。这项技术会推动交通设施智能化,包括禁止驶入灯标、天气信息系统等交通设施都可进化为通过多种算法可识别高风险情况并自动采取警示措施的智能交通设施。

V2P:行人和骑车人智能手机V2X通信环境中的一个节点。它可以发送或接收警示信号,例如可以预先告知联网信号灯自身是否需要延长过马路的时间,也可以提示附近车辆前方路口有行人要过马路,或者提示车辆相邻车道有自行车在骑行。

2、车联网通讯技术的需求

因为有了更发达的交通基础设施和更加便宜的交通工具,人们出行的选择变得更个性化和独立。但却由此带来了一系列的交通问题,如道路拥堵、能耗增加、环境污染,交通事故造成的财产损失和身体伤害。因此发展更智能的交通是目前的解决方法。

车联网通讯技术是智能交通技术的一部分。在复杂交通环境下的通讯有其严苛的指标要求:如通讯延时短,并发量大,点对点的直接通讯要求和非视距范围内的消息通知,以及组网范围和结构的实时变动。DSRC短距离通讯技术是目前更成熟的车联网通讯技术。

二、自动驾驶与车联网通讯技术

自动驾驶的基本过程是搜集汽车周边信息,然后做出决策(转向、变道、加速、减速)。

车联网通讯技术(V2X)是获得本车外部信息的一种有效手段,和雷达、摄像头视频识别、传感器共同组成了车辆对外界环境的信息获取系统。而这些信息是自动驾驶汽车做出决策的重要依据。

相对于雷达和摄像头能直接“看”到周围环境,V2X给自动驾驶汽车装上了一双“顺风耳”。

 

安装在车辆和设施中的V2X传感器与其他传感器相比可以提供更多信息,甚至可以提供预测信息。这是由于在车辆在到达下一个点之前,就可以接收到大量准确的道路状况和交通信息,从而协助驾驶员或自动驾驶系统随时做出正确判断。V2X不仅提供实时的驾驶信息,它还可以将整个路程的情况都时刻掌握。

三、DSRC车联网通讯技术产品和智能交通解决方案

公司经过5年时间的准备和研发,开发完成了具有自主知识产权的车联网通讯产品和基于车联网通讯产品的智能交通的解决方案。采用国际领先的WAVEWireless Access in Vehicular Environment,行车环境无线访问)技术,通讯协议IEEE 802.11p及IEEE 1609协议栈所构成,兼容欧盟的ITS G5标准和我国的LTE-V标准要求。

1、DSRC车联网通讯技术产品

目前可提供三种OBU设备和一种RSU设备。

                 

MVW-V-OBU I型                                                                         MVW-V-OBU II型

               

MVW-V-OBU III型                                                                             MVW-V-RSU设备

 

2、基于V2X通讯技术产品提供的应用解决方案:

车辆启动后,车联网络开始工作,检测周边车辆状况。当危险可能发生时,发出警告,并与车辆ECU系统联动,提升道路出行安全特别是在车辆通过交叉路口时,能够提供更好的驾驶建议。

 


前方道路情况可以通过车载和路边设备接力转发到后方车辆在非视距范围内预报前方情况,为车载系统提供更交通信息。例如是否可以并线超车,或是增强大型车辆对于行驶盲区的监测

                       

交叉路口通行辅助示意图                                          变道/盲区警告示意图

或是前方车辆紧急刹车时,通过数据的跳传,尽早警示后方车辆。

 

 

电子刹车警告示意图

道路通行安全还受到天气因素的影响,通过对车辆行驶信息的监控发现路面积水或结冰等情况后,通过车联网络尽快通知后方车辆,避免交通事故的发生。

 

 

当路面发生交通事故或道路施工时,提前通知后方车辆进行并线操作,避免二次事故的发生。

                 

道路结冰警告示意图                               工作区域警告示意图

将路边设备与交通信号控制机并联在一起,可提升交叉路口的通行安全及通行效率,通过信号灯及车联网络保证行人或非机动车的通行安全。在无机动车或行人时,可进一步提机动车辆的通行效率。

 

交通信号控制示意图

不同于其他传感器的复杂安装方式. 公司开发的V2X设备可以通过很简单的方式安装在现有车辆上,我们所涉及的网络是协同型网络,类似于互联网结构,随着装有V2X设备的车辆和设施的不断增多,节点数量不断增加,从而使网络覆盖范围不断扩展,车辆与车辆之间、与交通设施之间、与行人和慢速交通工具之间创造出一个各自获取有效信息,协作互惠的交通运行环境,将会给自动驾驶提供良好的通讯便利性。

期待与您共同走向未来的智能交通世界!