杨晶茹　曲大义

摘 要：随着车路协同技术与人工智能技术的不断发展，国内对车路协同技术变得越来越关注，对智能车路协同系统技术的研究成为一大热点，为便于对智能车路协同技术的研究，本文从基本概念、技术构建、信息采集等等6个方面对智能车路协同系统进行了综述。

关键词：智能交通 车路协同系统 云服务

一、基本概念

智能车路协同系，（IVICS，Intelligent Vehicle Infrastructure Cooperative Systems），简称车路协同系统（CVIS），是智能交通系统（ITS）的最新发展方向[1]。通过多学科交叉与融合，采用无线通信、传感探测等先进技术手段，实现对人、车、路的信息的全面感知和车辆与基础设施之间、车辆与车辆之间的智能协同和配合，从而达到优化并利用系统资源、提高道路交通安全和效率、缓解道路交通拥挤的目标。简言之，车路协同的实质就是将控制指挥方案与道路交通条件的需求相匹配，从而实现交通的安全、环保、高效。车路协同系统作为 ITS 的重要子系统备受国内外科研人员的關注，同时也是世界上交通发达国家研究、发展和应用的热点。

二、技术架构及信息采集

（一）技术架构

随着智能交通技术和车联网的发展，为车路协同技术带来了很多重要的发展机遇，例如云计算、大数据、移动互联等技术等。目前车路协同技术发展具有如下趋势：

①车路协同系统体系框架的构建：车路协同系统的发展方向是由特例实验走向场景应用和制定通信协议标准。

②车路通信平台的开放性：将从单一通信模式向多种通信手段的互补与融合方向发展。

③车载单元的多功能一体化集成：由单项服务向集成服务转变，从单目标控制向多目标控制集成转换。

④高速公路的安全管理信息服务走廊：通过车车、车路信息交互，在高速公路沿线构建一个安全信息服务走廊。

⑤多通道信息采集技术：通过多种信息的融合，提高路网交通状态实时检测精度。

⑥大范围内实现交通协调控制：如交通信号协调控制、实时路径诱导、公交优先控制等。

（二）信息采集

智能车路协同技术在实时、可靠的全时空交通信息的基础上，实现车辆与道路设施的智能化和信息共享，保证交通安全，提高通行效率[2]。智能车路协同系统主要由智能路侧系统、智能车载系统和通讯平台三个部分组成。其中，智能车载系统负责采集自身车辆状态信息和感知周围行车环境;智能路侧系统负责采集交通流信息（车流量、平均车速等）和道路异常信息、道路路面状况、道路几何状况等;通讯平台主要是负责整个系统的通讯和实现路侧设备与车载设备之间的信息交互[3]。

（三）通信

车路无线通信技术主要分为两类：一是专用短程无线通讯技术（DSRC）;二是基于固定信标（Beacon）的定向无线通讯技术。欧美国家的车路协同通讯技术主要采用 DSRC，主要因为 DSRC 具有数据传输速度高、延时小、信号覆盖范围相对集中、抗干扰能力强等特点。但 DSRC还没有制定完整的国际标准，美日欧分别建立了自己的DSRC 标准。

三、云服务中心与车路协同技术典型应用

（一）云服务中心

云服务中心在车路协同系统中主要用于预测道路交通姿态、大规模车辆诱导、车辆调度等。云服务中心系统由感知层、中间件、服务层及应用层组成。感知层由信息采集设备、信息处理分析设备、信息传输转换设备、信息发布设备构成。中间件由系统安全管理软件、数据库管理软件、信息处理分析软件及系统服务应用软件等构成，服务层由人与云服务中心（P2C）、车与云服务中心（V2C）、道路设施与云服务中心（I2C）、环境与云服务中心（E2C）、交通与云服务中心（T2C）五大云服务系统与云服务总中心连接构成，具有标准统一、信息共享的特点，并且具有良好的系统兼容性。应用层是智能交通系统为了满足交通服务对象的交通需求而开发的应用服务系统层。

（二）车路协同技术典型应用

做车路协同技术研究，需要以场景做驱动，测试在不同场景下，车路之间、车车之间协同管理效果。例如，针对交叉口的车路协同。车路协同技术不但可以提升道路交通系统的安全性和通行效率，还可以缓解交通拥堵、优化利用系统资源。下面针对交叉口和危险路段应用场景分析车路协同技术向车辆用户和交通管理部门提供的服务。

道路交叉口应用场景，车路协同系统可提供如下应用：

1）交通信号信息发布系统

当车辆达到交叉口时，通过车路通信，向车辆发布红绿灯相位和配时信息，并提醒驾驶员不要危险驾驶和协助其做出正确判断和操作。另外，公交优先信号控制也可以通过车路协同技术实现。

2）盲点区域图像提供系统

当车辆在视距不足或无信号交叉口转弯时，通过车路通信，可以向准备转弯或在停止标志前停车的车辆提供盲点区域的图像信息，从而防止车辆的直角碰撞事故。

3）过街行人检测系统

当车辆达到交叉口时，通过车路通信，把人行道及其周围环境的行人、自行车的位置信息发布给车辆，以防止机非、人机冲突。

4）交叉口通行车辆启停信息服务

当车辆达到交叉口时，前车通过车路通信把启动信息及时传递给后车，以提高交叉口的通行能力;另外，前车向后车传递紧急制动信息，以避免追尾事故的发生。

5）先进的紧急救援体系

当发生交通事故或车辆故障时，自动把事故地点、性质和严重程度等求助信息发送给急救中心及管理机构，通过车路通信实现信号灯优先控制的调度，从而让急救车辆先行并及时救援受伤人员。

四、结束语

智能车路协同系的发展方向会极大的改变未来的交通出行方式，本文总结了智能车路协同系统的概念及基本构架，分析了目前智能车路协同系统的发展方向及智能车路协同系统的应用，对以后智能车路协同系统的研究有一定的指导意义。

参考文献

[1] 王云鹏.国内外ITS系统发展的历程和现状[J].汽车零部件，2012（6）：36

[2] 陈超，吕植勇，付姗姗，等.国内外车路协同系统发展现状综述[J].交通信息与安全，2011（1）：102-105.

[3] 邹枫.智能交通车路协同系统数据交互方式设计与验证[D].北京：北京交通大学2014.

作者简介：杨晶茹（1995-），女，籍贯：山东威海，学历：硕士研究生，研究方向：交通运输工程。