蔡赫

摘 要：通过将多种车路协同系统结构的设计方法结合研究，并以车联网技术为基准，对比多种等效系统智能车路感知研究分析方法，同时在设计研究过程中添加一部分参数计算，结合智能通信讯息准确收集有关车辆的一系列的信息。由于这种方式所收集的信息会引起较大的偏差问题，为尽可能的减少问题的存在，在可允许的偏差范围内去对这些信息的收集进行一定的分析，总结出关于车路协同系统设计的一系列方法，本文就如何构建较好的基于车联网技术的车路协同系统设计展开了研究。

关键词：车联网技术；车路协同系统；信息采集；感知系统

1 引言

伴随着车联网技术的不断更新，多种车路协同系统设计结构也被广泛应用起来，关于智能交通领域的车路协同设计方法相对以前已经改善了许多，但仍有许多不合格的地方需要去改进，就智能设计而言，现如今对于这种设计方法仍不成熟，在进行这种设计时所需要的流程还很复杂。因此针对这种结构的设计，仍需要结合多种理论，采用更为智能的车路感知研究方法去进行实验设计，这种方式相较于现在的结构设计来看非常复杂，应结合部分重要概念去进行改进。目前，相关设计者对于这种系统设计结构的方式掌握程度也得到了较为科学的提升。本文就基于车联网技术如何设计出较为实用的车路协同系统给出了一系列的措施，并结合一部分具体事例去进行论证。

2 车路协同系统的功能设计

2.1 感知车辆

在进行车路协同系统的设计时，要保证尽可能地感应到各个时间段的道路情况，并针对每一种情况去提供一种解决方案，进而构建较为安全的车路协同系统去协调各个路段的交通问题。而感知车辆即为确保交通顺畅的功能设计之一，其通过对车辆进行系统性的定位来对其进行监测，实时感知车辆的行驶状况，并对该道路的环境信息进行全方位收集，以确保车辆附近无危险情况，通过感知车辆实时状况去推测出车辆未来时速及其位置会对道路产生的影响，进而减少出现交通事故及障碍的可能性。以感知车辆为基准对各个车辆所行驶的道路进行实时监测，并对各地区道路的天气情况进行预测，对产生不良天气的道路提前进行封锁，提高车辆交通的行驶效率，确保整体的交通网络能够顺畅的运行。

2.2 交通数据的传输

交通数据的传输即为在交通网络运行过程中将出现的各种交通障碍问题进行实时收集并将数据运输至总交通监控中心，通过对数据的采集推测出即将出现的问题，并提供有效的方案进行控制，进而抑制可能出现的异常情况。在进行交通数据的传输过程时，系统实时对各个道路的车辆之间的情况、车辆周边环境的情况进行收集，以确保所采取的措施能够有效解决交通问题。车路协同系统在进行交通数据的传输时，利用感知车辆的系统去对周边道路进行监测，并利用计算机处理各种信息，检测出交通问题后快速传输至总控中心，总控中心制定好方案后在传输至事故地点，利用最短的时间去实现远距离控制异常交通问题。

2.3 数据处理与智能决策

通过交通数据的传输之后，对各种数据进行多种分类处理，进而作出合理的决策方案。在传输多种异常交通问题数据之后，计算机将各种异常问题进行分类，将类似的问题归纳到同种类型，对各种类型的异常交通问题进行数据处理并作出智能解决方案。[1]例如，某个交通区域出现了某种异常交通问题，车载计算机将信息传输到总控中心之后，系统进行数据处理并分类，搜寻数据库中与之相似的问题，进而搜寻与其相似问题的解决方案，结合该路段的交通状况及气象问题等因素，将解决方案进行优化改良，作出最有效的智能决策并进行实施。由于各个车辆所对应的交通路段的情况不同，总控中心在进行数据处理时所采取的方案也有所不同，因而在进行智能决策时也就有多种优化方式，计算机会自行计算出各种优化方式的可行性，最终决策出最为有效的解决方案。

2.4 交通状态显示和交通异常预警

系统将智能决策的方案运用到异常的交通道路之后，会实时对其进行监测以确保异常问题的解决，若异常问题没能彻底解决，计算机会将信息直接傳输到总控中心并发出预警信号，并将各个交通路网的状况反馈至监控中心，以达到实时对各种交通状态的监测。例如，某个交通道路上的某个车辆出现了超速违章行为，道路监控将其记录并反馈至总控中心，总控中心通过车载计算机来进行车辆感知，将其交通状态显示至地图并反馈到该地区的交通管理地区，并对该区域进行交通异常预警，提示车主所造成的违章行为，以确保交通道路的安全。

2.5 信号控制与信息发布

在进行交通道路监测过程中，会将交通区域的可能出现的各种异常问题的数据进行收集处理，在进行数据处理后去计算出异常问题可能发生的概率，进而最高效地对异常问题进行控制。而当交通道路中产生异常问题时，总控中心会将信号传送至车载计算机中，进而利用信号去实时传输各种信息。[2]在某个车辆出现问题之后，系统利用信号控制将信息传递至计算机，计算机将信息反馈到车主，使车主通过发布的信息进行操作，引导交通道路的合理运行。在采集道路信息过程中，利用信号控制将多种道路交通信息以信号的形式传递至总控中心，总控中心在利用信号去进行与异常交通道路的远距离控制，实现交通车辆与智能系统的合理配合，进而提供较为合理的平台去合理的监测道路系统的安全问题。

3 车路协同系统的结构设计

3.1 车路协同系统的物理框架设计

车路协同系统的物理框架设计由多种子系统构成。最为重要的即为车载感知子系统，即在进行设计车辆时在其内部设计一种感知车辆的传感器，车辆在交通道路行驶过程中利用车载感知进行定位，并采集车辆行驶过程中所产生的异常问题的信息，将信息收集反馈至监控中心，监控中心的智能计算机对其进行数据处理并通过感知车辆的实时状况提供最有效的解决方案。并且在解决方案提供之前，计算机也会通过信号控制将车辆的异常问题信息传递至车主本人，即提醒车主注意车辆。在基于车联网结构的物理框架设计中，有一些原则问题需要注意：在设计车路各种子系统结构时，要保证其传感器耐久度较高，且信号较强，即应具有足够的信号强度，进而在车辆出现交通事故时，能利用其较强的信号强度高效的反馈至监控中心，这也要求了设计车路协同结构时，尽可能地控制子系统设计方式，在保证其具有较为合理的设计结构同时，以其较强的信号强度去快速反馈并得到解决方案以减少交通事故所带来的损害。其实在设计子系统结构时，不同的子系统结构对应了不同的物理信号强度，所以在设计车路协同系统结构时，要精确计算出各种车辆子系统的运行参数，进而设计出最完美的子系统结构，防止结构遭到破坏。遵循如上的一系列原则，在设计此种系统结构时，也就有了保障，进而设计出最实用的车路协同设计结构。

3.2 车路协同系统的逻辑框架设计

在以车联网为基准设计车路协同系统结构时，还要考虑其逻辑框架的设计结构，因为车联网技术设计的因素过多，所以在对系统设计结构也会产生一些动力促进作用，尤其在设计车路协同系统时，这种促进作用极为明显。因此采取适当的逻辑框架的设计是不可或缺的。车路协同系统的逻辑框架设计大概有以下几种设计方法：第一在设计车路协同系统结构时，不单单对部分交通区域的稳定性加强，要考虑其整体性，将车辆较少的交通边缘区域及中心区域相结合来设计出最为合理的系统结构，这样才会提高整体交通的运行效率。[3]第二在交通系统结构较为容易出现问题的区域进行一些额外的措施，增加数据的处理次数或者对这部分交通道路进行多次监测，杜绝产生交通事故的可能性，也就从侧面提高了总体交通系统的稳定性。以上设计方法只是一部分，也只有依照这种设计方法，才能最有效地提高整体交通的稳定性，也是构建车路协同系统设计的必要方法之一。

3.3 智能感知技术

智能感知技术，即通过监控中心的智能计算机对各道路的数据进行处理并利用信号去控制各个车载上的传感器进而去对车辆、交通道路进行感知并采取一系列的措施。而智能感知技术又有多个种类，第一种即为智能车载感知技术，通过在车辆出厂时对其安装传感器，利用这种车载传感器进行感知车辆的行驶状况，系统对车辆的各种行驶状况进行数据分析，与正常合理的数据进行对比，检验车辆是否有产生危险的可能性。例如车辆的发动机的运行速率严重低于正常车辆发动机的运行速率，系统立即将数据处理并利用信号控制将信息反馈至车主本身，进而提醒车主谨慎行驶车辆至安全区域并进行维修，避免交通事故的产生。第二种即为智能路侧感知技术，即在各个交通道路安装传感器及监控录像等，实时感知车辆在行驶过程中所产生的各种问题并对其进行定位，如果车主在行驶过程中产生了违章行为，路侧系统会实时将其记录并反馈至最近的交通中心，若此道路覆盖有交通录像设备，即会立刻将车主的车辆和所产生的违章行为直接在录像中呈现。

3.4 车路协同通信技术

基于车联网的车路协同设计结构中不可或缺的即为车路协同的通信技术，即通过利用各种通信网络技术对交通路段实时进行信号控制并传递信息。[4]在进行通信技术的实施过程中，云计算机借助各种高效的网络去对各个路段的交通数据进行处理，并分析各个交通的实时状态信息，进而计算并模拟各个交通状态的运行所要产生的影响，为交通信息的传递提供最为高效的保障。

4 总结

基于车联网技术的车路协同系统的设计方法种类颇多，但都要结合以上的各种因素去进行设计，通过多次研究设计，构建出一系列的子系统，结合感知技术及通信技术等，构建出较为合理的物理框架及逻辑框架的车路协同系统设计。同时尽可能地将交通事故的风险缩减到最小，进而设计出最完美的基于車联网技术的车路协同系统结构，提高交通道路的稳定性，使整体的交通系统得到全面发展。

参考文献：

[1]赵尊章.浅析汽车多路传输系统车联网技术应用[J].南方农机，2019（03）：222.

[2]陈利红.基于车联网技术的交叉口交通信号控制系统研究[J].计算机时代，2019（01）：9-12.

[3]董佛安.基于专利分析的车联网技术发展现状[J].北京汽车，2018（06）：18-20.

[4]蔡志理，孙丰瑞，韦凌翔，王楠.基于车联网技术的车路协同系统设计[J].山东交通学院学报，2011，19（04）：17-23.