基于ETC-X或C-V2X的智慧高速公路車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)場(chǎng)景應(yīng)用功能設(shè)計(jì)

朱 江

(黑龍江省交投高速運(yùn)營(yíng)管理有限公司黑大分公司，黑龍江 哈爾濱 150001)

1 事故預(yù)警

通過(guò)在高速公路沿線(xiàn)部署RSU路側(cè)智能站，結(jié)合攝像頭或毫米波事件檢測(cè)一體機(jī)將捕捉到的交通異常狀態(tài)信息以及車(chē)輛上報(bào)狀態(tài)信息進(jìn)行處理以實(shí)現(xiàn)交通事故檢測(cè)。RSU路側(cè)智能站將檢測(cè)出的交通事故信息轉(zhuǎn)發(fā)至后臺(tái)服務(wù)器；后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)事故信息及位置自主判斷需要轉(zhuǎn)發(fā)的位置區(qū)域，將事故信息發(fā)送至區(qū)域內(nèi)的RSU路側(cè)智能站；RSU路側(cè)智能站通過(guò)廣播提醒消息給來(lái)向車(chē)輛預(yù)警，同時(shí)也可通過(guò)區(qū)域內(nèi)的電子指示牌向暫未具備C-V2X通信功能的車(chē)輛預(yù)警；后臺(tái)服務(wù)器同時(shí)將交通事故信息轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)管理部門(mén)進(jìn)行處理。

2 道路交匯口碰撞風(fēng)險(xiǎn)提示

碰撞風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)是實(shí)際交通系統(tǒng)中的難題之一。車(chē)輛在高速公路車(chē)路協(xié)同示范路段行駛時(shí)，可通過(guò)實(shí)時(shí)接收車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)提供的道路交匯口碰撞風(fēng)險(xiǎn)提示服務(wù)在碰撞事故發(fā)生之前消解碰撞沖突，提高行車(chē)安全。

車(chē)路協(xié)同智能路側(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)感知覆蓋范圍內(nèi)的所有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息，并將上述信息實(shí)時(shí)發(fā)布至車(chē)端；車(chē)路協(xié)同智能車(chē)載系統(tǒng)內(nèi)置碰撞風(fēng)險(xiǎn)預(yù)算算法，并根據(jù)路側(cè)單元發(fā)布的信息實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)自車(chē)與周邊運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的碰撞風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)車(chē)輛存在碰撞沖突時(shí)，車(chē)載顯示系統(tǒng)進(jìn)行路側(cè)碰撞風(fēng)險(xiǎn)提示，提醒用戶(hù)調(diào)整駕駛行為，避免碰撞事故發(fā)生。

3 隧道口安全預(yù)警

隧道內(nèi)布設(shè)的攝像頭、雷達(dá)、聲光及有害氣體傳感器等采集設(shè)備捕捉到隧道內(nèi)交通事故等異常狀況后，將信息發(fā)送給隧道口的RSU單元(ETC天線(xiàn))，RSU對(duì)裝載有ETCOBU的車(chē)輛進(jìn)行提醒，要求減速慢行或禁止進(jìn)入隧道，以避免發(fā)生事故

4 彎道異常狀況預(yù)警

道路上布設(shè)的攝像頭或雷達(dá)等采集設(shè)備捕捉到彎道盲區(qū)有異常事件(如事故、地面拋灑物、車(chē)輛停滯等)，將該信息發(fā)送給路側(cè)RSU，通過(guò)RSU向即將進(jìn)入彎道車(chē)輛進(jìn)行預(yù)警，以免發(fā)生交通事故。由于ETC天線(xiàn)的有效通信距離受限，該類(lèi)提醒可布設(shè)在事故多發(fā)處。

5 二次事故預(yù)防

通過(guò)路側(cè)感知設(shè)備與邊緣計(jì)算單元V2XEdge對(duì)已發(fā)生的事故進(jìn)行識(shí)別，V2Xserver生成預(yù)警事件，同時(shí)發(fā)送給RSU和V2Xserver，RSU通過(guò)PC5將前方交通事故提醒廣播給車(chē)輛，避免二次事故的發(fā)生。

業(yè)務(wù)流程描述：

(1)路邊攝像頭和雷達(dá)傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到V2XEdge

(2)V2XEdge實(shí)時(shí)分析路側(cè)感知數(shù)據(jù)，識(shí)別交通事故事件

(3)V2XEdge生成預(yù)警事件，同時(shí)發(fā)送給RSU和V2XServer

(4)RSU通過(guò)PC5廣播事件給車(chē)輛

(5)車(chē)輛接收后判斷是否對(duì)駕駛員進(jìn)行預(yù)警，并觸發(fā)相應(yīng)的預(yù)警

6 危險(xiǎn)路段廣播

高速公路車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)為用戶(hù)提供彎道/坡道/危險(xiǎn)道路提醒服務(wù)。高速公路彎道和坡道區(qū)域視野不佳，高速行駛的車(chē)輛容易發(fā)生交通事故，尤其是大型客車(chē)、貨車(chē)在彎道和坡道發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)常因難以及時(shí)制動(dòng)而發(fā)生重大事故；通過(guò)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)彎道/坡道提醒能夠有效引起用戶(hù)關(guān)注進(jìn)而提示用戶(hù)謹(jǐn)慎駕駛，提高彎道/坡道/危險(xiǎn)道路區(qū)域交通安全。

車(chē)輛在高速公路車(chē)路協(xié)同示范路段行駛時(shí)，可實(shí)時(shí)接收車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)提供的彎道/坡道預(yù)警服務(wù)。車(chē)路協(xié)同智能路側(cè)系統(tǒng)支持通過(guò)地圖接口獲取彎道/坡道/危險(xiǎn)道路位置及影響范圍信息，系統(tǒng)可將上述信息實(shí)時(shí)發(fā)布至周邊車(chē)輛。當(dāng)車(chē)輛駛近彎道/坡道區(qū)域范圍時(shí)，安裝有車(chē)路協(xié)同智能車(chē)載終端的車(chē)輛通過(guò)實(shí)時(shí)信息交互獲取并車(chē)載顯示彎道/坡道/危險(xiǎn)道路提示信息，提醒用戶(hù)謹(jǐn)慎行駛；當(dāng)車(chē)輛駛出彎道/坡道/危險(xiǎn)區(qū)域范圍后，預(yù)警停止。對(duì)于未安裝有車(chē)路協(xié)同智能車(chē)載終端的車(chē)輛，與智能網(wǎng)聯(lián)平臺(tái)對(duì)接的應(yīng)用平臺(tái)通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)布至車(chē)機(jī)或APP，用戶(hù)通過(guò)車(chē)機(jī)終端或APP系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取彎道/坡道/危險(xiǎn)預(yù)警提示；另一方面，當(dāng)路側(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到彎道/坡道/危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)來(lái)車(chē)時(shí)，車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)即動(dòng)態(tài)控制路側(cè)顯示系統(tǒng)(如可變電子信息情報(bào)板等)實(shí)時(shí)顯示彎道/坡道/危險(xiǎn)預(yù)警。

業(yè)務(wù)流程描述：

V2XServer對(duì)接圖商的地圖信息，其中攜帶地圖POI信息，分析生成急彎路事件，發(fā)給對(duì)應(yīng)區(qū)域的RSU

RSU通過(guò)PC5將限速信息發(fā)布給車(chē)輛

車(chē)輛接收后判斷是否對(duì)駕駛員進(jìn)行預(yù)警，并觸發(fā)相應(yīng)的預(yù)警

7 危險(xiǎn)天氣預(yù)警提醒場(chǎng)景

高速公路沿線(xiàn)的氣象站、車(chē)流監(jiān)測(cè)器等傳感器將感知信息就近發(fā)送至RSU路側(cè)智能站；RSU路側(cè)智能站根據(jù)接收到的傳感信息判斷道路狀態(tài)(如大霧、雷暴雨等)，并通過(guò)V2X廣播的方式向道路車(chē)輛發(fā)送提示信息；同時(shí)RSU路側(cè)智能站將道路傳感信息發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)中心處理，并根據(jù)需要向遠(yuǎn)端RSU路側(cè)智能站轉(zhuǎn)發(fā)道路狀態(tài)信息，智能站將道路狀態(tài)信息廣播給覆蓋范圍內(nèi)車(chē)輛。

8 限速提醒場(chǎng)景

RSU路側(cè)智能站通過(guò)廣播的方式向通行車(chē)輛提供全天候的前方路段限速信息可靠播報(bào)，同時(shí)彌補(bǔ)道路標(biāo)識(shí)損壞等無(wú)法提供信息的問(wèn)題。

業(yè)務(wù)流程描述：

V2XServer對(duì)接圖商的地圖信息，其中攜帶限速信息，分析生成限速事件或通過(guò)路側(cè)可變限速標(biāo)識(shí)牌動(dòng)態(tài)發(fā)布，發(fā)給對(duì)應(yīng)區(qū)域的RSU

RSU通過(guò)PC5將限速信息發(fā)布給車(chē)輛

車(chē)輛接收后判斷是否對(duì)駕駛員進(jìn)行預(yù)警，并觸發(fā)相應(yīng)的預(yù)警