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车联网技术在山区公路安全行车中的分析和应用

2019-09-25王海玮

数字技术与应用 2019年6期
关键词:山区公路车联网

王海玮

摘要:部分山区公路依山傍崖,崎岖不平,路窄急弯,驾驶难度高,容易造成安全事故。车联网作为新技术,为降低事故率提供了一种新的解决方案。基于车联网技术,可以全程监控运行车辆的状态,并实时通知周围的车辆,从而引导周围的车辆进行有效正确的信息交互,从而提供预警的信息。本文以山区交叉路口、连续急弯路段为案例进行分析,为山区安全行车研究提供了一种参考。

关键词:车联网;山区公路;安全行车;道路交通安全

中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2019)06-0073-02

0 引言

近几年来,不管是高速公路,还是乡镇公路,都得以快速发展;但相对而言,山区公路与城市公路还是有比较大的区别,主要体现在:(1)安全隐患,比如连续弯路或者交叉路口可见度低等,都容易造车交通事故;(2)路况不同,比如路面附着系数、路面不平度、路面坡度不同;(3)对驾驶员驾驶要求不同,山区公路要求驾驶员连续保持集中精神,而且是变速行使;(4)公路养护不同,山区公路较少有人养护,容易出现挖坑与乱石,山区公路路旁杂草较多,容易出现塌陷或山体滑坡。

另一方面,现阶段,计算机技术、信息技术飞速发展,物联网技术已经取得突破性的进展,而且,随着“互联网+”与汽车行业深度碰撞融合,车联网俨然成为汽车技术发展的重要领域,特别是对于现智能汽车发展,为道路交通安全研究提供了一种新的手段。

1 车联网关键技术

车联网,是指利用先进的传感器技术、网络技术与无线通信技术,通过汽车收集、处理和共享大量信息,实现車路、车车、人车之间的无线通信与信息交换系统。车联网能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制等。车联网局部应用的示意图,如图1,车联网的关键技术包括以下五点。

1.1 传感器技术及信息融合

传感器技术是车辆各部件或车辆与外界交流的载体,对于传统汽车,不管是汽车的动力系统、传动系统、底盘系统、制动系统,车载传感器无处不在。而对于智能汽车,除了传统汽车存在的传感器,还增加了车辆与环境、车辆与车辆、车辆与云端等通信的传感器。另一个方面,按照不同功能分类,可以分为车载传感器、汽车运行监控传感器、安全系统传感器、图像传感器、雷达传感器等。现阶段要求的传感器精度更好,稳定性、可靠性更好。

1.2 通信技术

车联网通信技术,主要包括短距离通信技术与长距离通信技术。短距离通信技术,主要有Wifi、RFID、数传电台等通信技术,长距离通信技术主要有GPRS/北斗、4G/5G等通信技术。现阶段,这些通信技术主要应用在于高速公路缴费、车辆定位等。

1.3 开放智能的车载终端系统平台

车载终端是驾驶员获取车联网数据信息的媒介,当前,不同汽车厂家生产的车载终端是不开放的,而且,最新的的车载终端大多是半智能的。

1.4 云端计算与服务整合技术

云端是集不同车辆信息平台,并进行相应的分析及计算,因此,对于云端,其信息计算能力与信息实时性较为重要,并进行信息整合,进行最优化调度与路径规划。

1.5 高精度定位技术

定位作为现代车联网的关键技术之一,主要包括室内定位技术与室外定位技术。在室外,常用的定位技术主要有GPS、GLONASS、北斗、无线蜂窝网络等;在室内,常用的定位技术主要有WLAN、射频识别、Wifi、超宽带等,车联网要求定位技术越精准越好。

2 山区公路交叉路口安全

与城镇公路对比,山区公路最突出的特点是在细小的路上具有较多的交叉路口。山区公路地形复杂,特别是交叉路口处地面更加复杂,路面附着系数、不平度、坡度等变化大。安全视距是影响交通事故一个特别重要的指标,安全视距与交通事故率之间成反比,在山区公路交叉路口处,行车安全视距受到很大的影响。

图2为山区交叉路口车联网示范的简图,由下往上看,该三叉路口,左下方的车辆为急弯上坡工况,右下方的车辆为急弯上坡工况,上方的车辆为急弯下坡工况,这样的三叉路口对于驾驶员来说,其安全视距会缩小,很容易出现交通事故。车联网技术可以减少这类交通事故,基于车联网技术,行驶在这路段的车辆信息均会经过无线通信技术,传递到城域网,再传递到城域网控制中心。控制中心进行集中信息处理,并将处理后的结果实时传输到每一辆智能车上,车辆接收到中心处理后的信息,便可以知道该路段的车辆数量及车辆行驶状况,将接收到的信息转化为单一车辆控制,进行加减速、转弯、提前避让等执行动作,从而能够稳定有序地进行在山区路段行驶。

3 连续急弯路段安全

连续弯路段可以分为下坡连续弯曲路路段、上坡连续弯路路段、小坡度连续弯路路段。不管是哪一种弯曲路面,由于山区路旁比较多杂草或者背靠山坡,驾驶员视距急速降低,这时候需要驾驶员进行低速行驶,否则容易造成交通事故。

图3展示了连续上坡弯路路段车联网示范的简图,连续弯路,一方面,驾驶员视距降低,另一方面,车辆频繁执行减速、制动、转弯动作,这会加速相应的汽车零部件磨损。

车联网技术,可以实时监控汽车各零部件使用情况,提醒驾驶员对汽车各零部件进行维修保养或者更换。基于车联网,可以采集到连续弯道车辆信息(车速、车间距、各部件监控信息等),这些车辆信息汇聚到控制中心,控制中心将这些信息综合处理,并将处理后的信息发送到各车终端,以便驾驶员进行相应的控制处理。

4 结语

山区公路的安全行车保障研究,是道路交通安全的研究重点之一。本文在介绍了车联网的主要关键技术,同时进行了两种路况的案例分析,为山区公路行车安全研究提供了参考。

参考文献

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Research on Safe Driving Method for Mountain Highway

By Adopting Vehicle Networking Technology

WANG Hai-wei

(School of transportation and economic management, Guangdong Communication Polytechnic, Guangzhou Guangdong  510650)

Abstract:Mountain highways are rugged and likely cliffs, narrow and sharp, which makes driving difficult and easy to cause accident. As a new technology, vehicle networking provides a new solution to reduce accident rate. Based on vehicle networking technology, which can monitor the whole process and inform the surrounding vehicles in real time, so as to guide the surrounding vehicles to exchange information effectively and correctly. Thus, it can provide early warning information. This paper provides a preliminary exploration for safe driving study in mountainous areas, by choosing case study with intersections and continuous sharp bends in mountainous areas.

Key words:Vehicle Networking; Mountain Highway; Safe Driving; Road Traffic Safety

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