V2X技術(shù)發(fā)展及技術(shù)要點(diǎn)研究論述

張存璽+陳效華+陳新

【摘要】 道路交通安全問(wèn)題始終是人們關(guān)心的課題，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促使V2X網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能+網(wǎng)聯(lián)+交通運(yùn)輸，極大程度提高了交通系統(tǒng)的智能化水平。文中對(duì)V2X技術(shù)的發(fā)展以及技術(shù)要點(diǎn)，做了簡(jiǎn)單論述。

【關(guān)鍵詞】 V2X 技術(shù)要點(diǎn) 智能交通 車聯(lián)網(wǎng)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，交通運(yùn)輸系統(tǒng)基于V2X技術(shù)，建立智能安全輔助駕駛系統(tǒng)，通過(guò)車輛之間的無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)道路危險(xiǎn)預(yù)測(cè)，能夠極大程度上避免交通運(yùn)行發(fā)生碰撞。V2X網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的運(yùn)用的運(yùn)用，使得交通事故發(fā)生率得以控制，具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)美國(guó)高速公路交通安全委員會(huì)（NHTSA）的調(diào)查，嚴(yán)重交通事故中排名靠前的7種工況，使用現(xiàn)有被動(dòng)安全解決方案只能解決3種工況，而使用V2X技術(shù)可以解決全部7種工況的被動(dòng)預(yù)警，并且在美國(guó)國(guó)家交通部（USDOT）主導(dǎo)的調(diào)查報(bào)告中顯示，使用V2X技術(shù)可以使這7種最危險(xiǎn)的交通事故發(fā)生率降低90%[2]

一、V2X概述

根據(jù)3Gpp的定義V2X網(wǎng)聯(lián)技術(shù)是基于物聯(lián)網(wǎng)，運(yùn)用D2D技術(shù)以及信息通信技術(shù)等，所實(shí)現(xiàn)的面向應(yīng)用的技術(shù)。基于V2X的智能安全輔助駕駛系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛之間的通信，以及車輛與行人之間的通信。車輛之間利用RFID（射頻技術(shù)）、傳感器、拍照設(shè)備等，來(lái)獲取車輛運(yùn)行信息，包括位置信息、行車環(huán)境信息等，在智能安全輔助駕駛系統(tǒng)架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息分析與處理，進(jìn)而實(shí)時(shí)匯報(bào)路況，及時(shí)發(fā)出交通事故警報(bào)。V2X技術(shù)集成了V2V、V21、V2P技術(shù)。

二、V2X的發(fā)展歷程

我國(guó)的V2X技術(shù)起步較晚，相對(duì)于美國(guó)從上世紀(jì)90年代既開(kāi)始的車車通信的頻譜以及應(yīng)用的研究，我國(guó)直到2015年才開(kāi)始相應(yīng)的頻譜研究，2016年由國(guó)家無(wú)線電委員會(huì)主導(dǎo)的V2X頻譜研究確定了我國(guó)的V2X專用頻譜，同一時(shí)間，由交通部主導(dǎo)的V2X應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)的階段，預(yù)計(jì)將會(huì)在2017年年初發(fā)布。

三、V2X技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 通信技術(shù)

V2X網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)的建立，是基于無(wú)線通信技術(shù)（歐美的802.11P以及我國(guó)主推的LTE-V），實(shí)現(xiàn)的信息交互。無(wú)線通信技術(shù)的實(shí)效性是V2X技術(shù)實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)，其實(shí)現(xiàn)通信，需要確保網(wǎng)絡(luò)接入時(shí)間保持在最短，傳輸時(shí)延較低，同時(shí)還需要確保傳輸?shù)目煽啃?，信息的安全性，在特點(diǎn)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)頻譜再利用，除此之外還需要確保干擾性較低，通信寬帶能夠滿足通信要求。車輛之間實(shí)現(xiàn)通信，還需要構(gòu)建核心網(wǎng)，利用系統(tǒng)專用組件，實(shí)現(xiàn)信息中轉(zhuǎn)。以美國(guó)國(guó)家交通部委托CAMP設(shè)計(jì)的系統(tǒng)為例，其專用組件包括GPS模塊、信息發(fā)送管理器、車輛Can總線傳感器，威脅仲裁模塊等，車輛利用短程通信網(wǎng)絡(luò)不斷向外廣播自己的位置，速度，航向角等信息，同時(shí)接收其他車輛信息，當(dāng)其他車輛發(fā)生故障，或者本車判斷其他車輛對(duì)本車產(chǎn)生威脅時(shí)，車輛對(duì)駕駛員進(jìn)行提示，同時(shí)可以利用網(wǎng)絡(luò)，則能夠?qū)崿F(xiàn)信息上報(bào)與處理[2]。

3.2 感知技術(shù)

基于V2X的智能安全輔助駕駛系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信，需要依靠感知技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)車輛狀態(tài)感知。車載系統(tǒng)能夠根據(jù)本車和其他車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷車輛安全風(fēng)險(xiǎn)。車輛感知是利用CAN總線與傳感器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息采集，進(jìn)而獲取車輛運(yùn)行狀態(tài)。信息采集主要包括車輛位置信息、運(yùn)行方向、運(yùn)行速度以及加速度、車內(nèi)外溫度、車輛安全等。位置感知技術(shù)是V2X技術(shù)的基礎(chǔ)，包括絕對(duì)位置信息感知以及相對(duì)位置信息感知。高精度車輛運(yùn)用差分技術(shù)，實(shí)現(xiàn)絕對(duì)位置信息獲取，利用各類傳感器，以精準(zhǔn)定位車輛位置。感知技術(shù)的運(yùn)用，可以通過(guò)GIS-T與識(shí)別技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)信息查詢，對(duì)于行人與非機(jī)動(dòng)車的感知，則主要是利用紅外傳感器、視頻技術(shù)、射頻技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)環(huán)境檢測(cè)。

3.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展

基于V2X的智能安全輔助駕駛系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，需要對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，將處理結(jié)果，作為智能決策的依據(jù)。數(shù)據(jù)處理通過(guò)信息融合與數(shù)據(jù)挖掘等手段實(shí)現(xiàn)。1）信息融合。信息融合主要是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)傳感器數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合處理分析，進(jìn)行智能決策與任務(wù)估計(jì)。信息融合運(yùn)行原理是借助傳感器資源，合理支配與使用觀測(cè)信息，依據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則或者算法，對(duì)冗余信息或者互補(bǔ)信息進(jìn)行處理，做出一致性解釋以及描述。系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)主要來(lái)源于各類感知信息，借助數(shù)據(jù)融合技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合與特征融合等，進(jìn)行信息優(yōu)化組合，進(jìn)而獲取有效信息。2）數(shù)據(jù)挖掘。數(shù)據(jù)挖掘則是對(duì)各數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探索海量數(shù)據(jù)規(guī)律，進(jìn)行數(shù)據(jù)提取。數(shù)據(jù)挖掘主要是利用基于數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。探索規(guī)律、規(guī)律表示流程，具體是通過(guò)在相關(guān)數(shù)據(jù)源中，來(lái)選取需要的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合與分析，形成數(shù)據(jù)集，再利用某種方法，探索數(shù)據(jù)規(guī)律，最后以用戶能夠理解的方式，將規(guī)律表示出來(lái)[1]。

結(jié)束語(yǔ)：我國(guó)的V2X技術(shù)雖然起步晚，但是發(fā)展速度較快，隨著通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等的不斷完善，將會(huì)促使V2X技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王瑩，葉雷.ADAS和V2X技術(shù)市場(chǎng)走勢(shì)[J].電子產(chǎn)品世界，2015（08）：10-14+17.

[2] DOT HS 811 492B Vehicle Safety Communications – Applications （VSC-A）