车路智能协同

IntelligentTransportationSystems高速公路运行中存在的问题及原因高速公路运行中存在问题的解决策略高速公路交通事件管理基于ITS的交通事件管理实施技术基于ITS的事件管理系统框架2020/1/171课程回顾智能运输系统IntelligentTransportationSystems1.高速公路交通拥挤如何分类？试分别分析其发生的原因。（1）高速公路交通拥挤一般可分为：-常发性交通拥挤-偶发性交通拥挤（2）常发性交通拥挤可以从“运行因素”和“几何因素”两个角度来分析：2020/1/172思考题智能运输系统IntelligentTransportationSystems1.高速公路交通拥挤如何分类？试分别分析其发生的原因。运行因素：-交通需求超过通行能力-不受限制的入口匝道-出口匝道排队-收费站收费2020/1/173思考题智能运输系统IntelligentTransportationSystems1.高速公路交通拥挤如何分类？试分别分析其发生的原因。几何因素：车道减少、交织路段短、道路横截面窄、标志短缺、视线不良、互通式立交不合标准等。2020/1/174思考题智能运输系统IntelligentTransportationSystems2.简述高速公路交通事件管理的步骤及对应含义。高速公路交通事件管理的步骤包括：（1）事件监测证实某一事件已经发生，事件管理过程的第一步。（2）事件确认确认一个事件已经发生，确定它的确切位置，获得尽可能多的与时间相关的细节信息。2020/1/175思考题智能运输系统IntelligentTransportationSystems2.简述高速公路交通事件管理的步骤及对应含义。高速公路交通事件管理的步骤包括：（3）向驾驶员提供信息向其他驾驶员提供与该事件相关的信息以及其他出行所需的交通信息。（4）事件响应一旦确认事件发生，即启动、协调和管理适当的人员、设备、通信和驾驶员信息媒介。2020/1/176思考题智能运输系统IntelligentTransportationSystems2.简述高速公路交通事件管理的步骤及对应含义。高速公路交通事件管理的步骤包括：（5）事件现场管理包括：精确评估事件、建立适当的处理优先等级、通知和协调相关部门，以维持良好的通信连接。（6）交通管理在受到事件影响的区域内进行交通控制，使用交通控制设施和动用人员对事件现场和周围交通问题进行管理。2020/1/177思考题智能运输系统IntelligentTransportationSystems2.简述高速公路交通事件管理的步骤及对应含义。高速公路交通事件管理的步骤包括：（7）事件清除清除影响正常交通流或致使车道强制关闭的碰撞车辆残骸、碎片或其他障碍物，并使道路的通行能力恢复到事件前状态的过程。2020/1/178思考题智能运输系统IntelligentTransportationSystems9车路智能协同系统（CooperativeIntelligentVehicle-InfrastructureSystem）智能运输系统IntelligentTransportationSystems车路智能协同系统的概念及其作用车路智能协同系统的工作原理及其系统结构车路智能协同系统关键技术-智能车辆技术-智能路侧系统关键技术-车路/车车协同信息交互技术车路智能协同系统的发展现状协同系统应用举例车路智能协同系统发展趋势2020/1/1710内容概要智能运输系统IntelligentTransportationSystems车路协同是未来ITS的核心2020/1/17智能运输系统11已部署实施部署实施/原型系统传统ITS技术匝道信号控制出行信息系统交通管控中心Research当前ITS方案车辆通信设备基础设施驾驶员ITS前沿技术车路协同综合汽车安全系统IVBSS出行辅助系统MSAA一体化运输走廊管理系统ICM智能驾驶电子认证收费研究热点IntelligentTransportationSystems基于无线通信、传感探测等技术进行车路信息获取，通过车辆与车辆、车辆与道路信息交互和共享，实现车辆和道路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。2020/1/1712什么是车路智能协同系统？智能运输系统IntelligentTransportationSystems-提高驾驶安全性，减少交通事故发生率-提高驾驶舒适性-提高交通系统的运行效率，缓解或解决交通拥堵问题-减少汽车尾气排放，降低空气污染2020/1/1713车路智能协同系统的作用智能运输系统IntelligentTransportationSystems车路智能协同系统的工作原理及其系统结构2020/1/17智能运输系统14IntelligentTransportationSystems车路协同关键技术2020/1/17智能运输系统15车辆精准定位与高可靠通信技术车辆行驶安全状态及环境感知技术车载一体化系统集成技术智能车载系统关键技术IntelligentTransportationSystems1、车辆精准定位与高可靠通信技术-研究基于GPS、激光、雷达、图像数据、传感器网络等多种手段的环境感知技术，以及高精度多模式车载组合定位、惯性导航和航迹推算、高精度地图及其匹配等技术，实现车辆的无缝全天候高可信精准定位，将是车辆精准定位技术发展的主流方向；-掌握多信道多收发器通信技术、基于自组织网络和双向数据通信技术、WLAN通讯技术、RFID、DSRC、WiFi、1X、3G等无线传输技术，研究高可靠车载通信技术，实现车路/车车之间的稳定有效的数据实时通讯与传输成为智能车辆发展的必然趋势。2020/1/1716智能车载关键技术智能运输系统IntelligentTransportationSystems2、车辆行驶安全状态及环境感知技术-车辆制动、转向、侧倾等自身运行安全状态参数的实时获取和传输技术；-驾驶员危险行为的在线监测技术；-基于多传感器的行驶环境（其他车辆信息、障碍物检测等）检测技术。实时监测、获取与感知复杂路况下车辆危险状态信息、驾驶行为和行驶环境状态，从而更有效地评估潜在危险并优化智能车载信息终端的功能。2020/1/1717智能车载关键技术智能运输系统IntelligentTransportationSystems3、车载一体化系统集成技术-基于本车传感器、临近车以及路侧或控制中心的多种数据的处理和融合技术-基于车载一体化终端和车辆总线的信息通信和数据共享技术等。2020/1/1718智能车载关键技术智能运输系统IntelligentTransportationSystems智能路侧系统旨在利用道路设置的各种监测系统，向驾驶员提供道路状况、路面状况、交通堵塞、旅行时间等信息。1.多通道交通信息采集技术主要采集的动态交通信息包括：车流量、平均车速、车辆定位、行程时间等；采用的采集方式有：感应线圈检测、微波检测、红外线检测、视频检测以及基于GPS定位的采集技术、基于蜂窝网络的采集技术、基于RFID的采集技术等。2020/1/1719智能路侧关键技术系统智能运输系统IntelligentTransportationSystems2.多通道路面状态信息采集技术路面状态良好是保证车辆安全运行的基础条件之一，对于路面状态需要采集的信息主要包括：-道路路面状况（积水、结冰、积雪等）-道路几何状况（车道宽度、曲率、坡度等）-道路异常事件信息（违章车辆、发生会车、碰撞事故、非法占有车道的障碍物）等2020/1/1720智能路侧关键技术系统智能运输系统IntelligentTransportationSystems2.多通道路面状态信息采集技术单一的传感器无法满足多路面状态信息实时采集的要求，必须通过融合多传感器信息，如雷达、超声波、计算机视觉以及无线传感器网络等，实现车辆间、车路间进行信息交换，才能实现道路路面状况信息的实时采集。2020/1/1721智能路侧关键技术系统智能运输系统IntelligentTransportationSystems3.路侧设备一体化集成技术智能道路基础设施涉及到：路况信息感知装置道路标识电子化装置基于道路的各种车路协调装置信息传送终端实现路侧设备无线通讯和数据管理一体化功能。2020/1/1722智能路侧关键技术系统智能运输系统IntelligentTransportationSystems车路协同系统的车、路间无线通信技术主要分为两类：1.专用短程无线通讯技术（DSRC，DedicatedShortRangeCommunication）DSRC具有数据传输速度高、延时小、工作稳定、抗干扰能力强、信号覆盖范围相对集中等特点，特别适合应用于仅在特定路段进行通讯、要求通讯设备稳定可靠的车路协同系统。2020/1/1723车路/车车协同信息交互技术智能运输系统IntelligentTransportationSystems车路协同系统的车、路间无线通信技术主要分为两类：2.基于固定信标（Beacon）的定向无线通讯技术日本主要采用了无线电信标（RadioWaveBeacon）和红外信标（InfraredBeacon）两种定向无线通讯信标。2020/1/1724车路/车车协同信息交互技术智能运输系统IntelligentTransportationSystems1.美国分别开展了VII、CVHAS和IntelliDrive等国家项目。VII：在美国所有生产的车辆上将装备通讯设备以及GPS模块，以能够与全国性的道路网进行数据交换；CVHAS：旨在通过车载传感器与车-路或车-车间通信等信息获取方式提供驾驶的辅助控制或全自动控制；IntelliDrive计划：是在VII的基础上深化研究车路协同控制，是美国在ITS方面的最新国家项目，强调用人车路一体化方法来解决现代交通所存在的严重问题。2020/1/1725车路协同系统发展现状智能运输系统IntelligentTransportationSystems2.欧洲欧洲ITS组织ERTICO最先提出eSafety基本概念，将车路通信与协同控制作为研究重点之一，其中代表性项目为PReVENT、CVIS、CarTalk2000和COMeSafety、NoW项目。2020/1/1726车路协同系统发展现状智能运输系统IntelligentTransportationSystems3.日本2005-2010期间围绕5个重点展开研究，其中包括车路间协调系统、智能汽车系统等；从2005年开始AHS进入其实用化技术普及的第2阶段，从2010年后,重点加强利用无线通讯技术的车车/车路间协调系统实用化技术的研发，构筑人车路一体化的高度紧密的信息网络。2020/1/1727车路协同系统发展现状智能运输系统IntelligentTransportationSystems车路协同典型应用1.交叉口车路协同技术应用2020/1/17智能运输系统28IntelligentTransportationSystems车路协同典型应用1.交叉口车路协同技术应用（1）交通信号信息发布系统通过车路通信，向接近交叉口的车辆发布信号相位和配时信息，判断在剩余绿灯时间内是否能安全通过交叉。提醒驾驶人不要危险驾驶(例如闯红灯)，并协助驾驶人做出正确判断，避免车辆陷入交叉口的“两难区”，防止信号交叉口的直角碰撞(rightangle)事故。2020/1/17智能运输系统29IntelligentTransportationSystems车路协同典型应用1.交叉口车路协同技术应用（2）盲点区域图像提供系统通过车路通信，向交叉口准备转弯或者准备在停止标志前停车的车辆提供盲点区域的图像信息;防止由转弯车辆视距不足引起的事故和无信号交叉口的直角碰撞事故。2020/1/17智能运输系统30IntelligentTransportationSystems车路协同典型应用1.交