智能車(chē)路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究亮相
近期,“十二五”主題項(xiàng)目“智能車(chē)路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”通過(guò)了科技部組織的專(zhuān)家驗(yàn)收,使得一種全新的交通管理模式成為可能。
該項(xiàng)目首席專(zhuān)家,清華大學(xué)姚丹亞教授多年來(lái)一直從事智能交通研究,他認(rèn)為車(chē)路協(xié)同這一未來(lái)的新型交通運(yùn)行模式是保證交通安全、舒適和暢通的重要方式。
據(jù)了解,該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在河北廊坊開(kāi)發(fā)區(qū)搭建了中國(guó)首個(gè)智能車(chē)路協(xié)同集成測(cè)試驗(yàn)證環(huán)境,配置了10輛智能試驗(yàn)車(chē),實(shí)現(xiàn)了包括行車(chē)安全和交通控制在內(nèi)的15個(gè)典型車(chē)路協(xié)同應(yīng)用。
車(chē)路協(xié)同:安全暢通的新出行模式
駕車(chē)出行時(shí),你能否想象這樣的場(chǎng)景:盲區(qū)出現(xiàn)其他汽車(chē)時(shí),車(chē)載顯示屏和語(yǔ)音系統(tǒng)分別進(jìn)行提示,避免做出換道等不安全駕駛行為;兩車(chē)從垂直方向高速通過(guò)路口,有可能發(fā)生碰撞時(shí),車(chē)載系統(tǒng)報(bào)警并主動(dòng)剎車(chē);車(chē)輛自動(dòng)獲取前方紅綠燈狀態(tài)信息,提示駕駛員以適當(dāng)車(chē)速行駛,不必停車(chē)正好適時(shí)通過(guò)路口,既提高通行能力,也降低污染排放;緊急車(chē)輛如救護(hù)車(chē)、消防車(chē)等接近路口時(shí),信號(hào)燈提前獲悉到達(dá)時(shí)間,延長(zhǎng)綠燈時(shí)間或提前結(jié)束紅燈,確保緊急車(chē)輛優(yōu)先通過(guò);前方道路發(fā)生擁堵、濕滑、有障礙物(如故障車(chē))時(shí),智能路側(cè)設(shè)備將實(shí)時(shí)感知并提示周邊車(chē)輛繞行。
在“智能車(chē)路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”集成測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)這一切都得以實(shí)現(xiàn)。參加驗(yàn)收的專(zhuān)家、學(xué)者和嘉賓登上一輛輛裝載車(chē)路協(xié)同智能設(shè)備的車(chē)輛,體驗(yàn)了現(xiàn)代交通帶來(lái)的安全、舒適和暢通。
姚丹亞教授介紹說(shuō),車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)是目前智能交通系統(tǒng)的前沿技術(shù),它采用先進(jìn)的無(wú)線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),全方位實(shí)施車(chē)車(chē)、車(chē)路動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息交互,并在全時(shí)空動(dòng)態(tài)交通信息采集與融合的基礎(chǔ)上開(kāi)展車(chē)輛主動(dòng)安全控制和道路協(xié)同管理,充分實(shí)現(xiàn)人車(chē)路的有效協(xié)同,保證交通安全,提高通行效率,從而形成安全、高效和環(huán)保的道路交通系統(tǒng)。
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家們認(rèn)為,項(xiàng)目組提出的“智能車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)體系框架”對(duì)中國(guó)智能交通系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展具有重要的價(jià)值,所開(kāi)發(fā)的智能車(chē)載系統(tǒng)與智能路側(cè)系統(tǒng)對(duì)提升中國(guó)交通系統(tǒng)智能化水平具有積極的促進(jìn)作用,研究成果對(duì)推動(dòng)車(chē)輛主動(dòng)安全技術(shù)發(fā)展、提升道路通行能力、引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。
先后起步:國(guó)內(nèi)外共同追求的新交通理念
2004年前后,美、歐、日等發(fā)達(dá)國(guó)家就紛紛開(kāi)始立項(xiàng),集中對(duì)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。
時(shí)至今日,車(chē)路協(xié)同技術(shù)發(fā)展日新月異,對(duì)車(chē)路協(xié)同的理解也趨近相同:利用無(wú)線通信、檢測(cè)技術(shù)和智能設(shè)備技術(shù)提供車(chē)與車(chē)之間、車(chē)與路側(cè)設(shè)備之間、車(chē)與行人之間的“對(duì)話(huà)”,使交通參與者行人與車(chē)輛實(shí)時(shí)掌握其他行人與車(chē)輛的位置、速度和方向,通過(guò)智能分析提高車(chē)輛、行人的安全性,提高道路通行能力,減少污染排放。美國(guó)交通部今年2月3日對(duì)外發(fā)表聲明:“決定推動(dòng)車(chē)—車(chē)通信技術(shù)在輕型車(chē)上應(yīng)用?!甭暶髦袥Q定在輕型車(chē)上使用車(chē)—車(chē)通信技術(shù),避免碰撞,提高行車(chē)安全性。
美國(guó)交通運(yùn)輸部長(zhǎng)Anthony Foxx如是評(píng)價(jià)該項(xiàng)技術(shù):車(chē)—車(chē)通信是繼安全帶、安全氣囊之后的新一代安全技術(shù),在維持美國(guó)處于全球汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者地位中扮演重要角色。
相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家,中國(guó)在車(chē)路協(xié)同技術(shù)領(lǐng)域的研究啟動(dòng)較晚。但是進(jìn)入“十二五”后,科技部立項(xiàng)的“智能車(chē)路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目圍繞車(chē)路協(xié)同核心關(guān)鍵技術(shù)和典型應(yīng)用開(kāi)展了系統(tǒng)性的探索研究,這一項(xiàng)目由清華大學(xué)、北京航天航空大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、北京交通大學(xué)、武漢理工大學(xué)、武漢大學(xué)、東南大學(xué)、國(guó)家ITS研究中心、中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心和重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司等10家單位參與,有效地推動(dòng)了中國(guó)智能車(chē)路協(xié)同技術(shù)的迅速發(fā)展。
目前中國(guó)的相關(guān)研究水平在總體設(shè)計(jì)、車(chē)載設(shè)備等方面已經(jīng)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)比肩,在多模式數(shù)據(jù)交互、管理技術(shù)、交通協(xié)調(diào)控制、集成測(cè)試等方面處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
智能車(chē)載系統(tǒng):保證行車(chē)安全性
姚丹亞教授打了一個(gè)形象的比喻,智能車(chē)載系統(tǒng)就像一個(gè)智能人,由眼睛、耳朵、嘴、大腦和手腳組成,協(xié)助駕駛員完成車(chē)輛的安全駕駛,比如車(chē)車(chē)避撞、人車(chē)避撞、交叉口安全通行、換道輔助駕駛等。
車(chē)載傳感器是汽車(chē)的眼睛,能看見(jiàn)前方的道路、車(chē)輛和障礙物;數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)是汽車(chē)的耳朵和嘴,能與其他車(chē)輛進(jìn)行交流,在獲得周?chē)?chē)輛位置、速度和狀態(tài)的同時(shí)也將自己的情況通報(bào)給其他車(chē)輛;主控計(jì)算機(jī)是汽車(chē)的大腦,對(duì)看到和聽(tīng)到的信息進(jìn)行綜合分析,如果車(chē)輛行駛是安全的,她不會(huì)干預(yù)駕駛員操作,一旦她發(fā)現(xiàn)有危險(xiǎn),首先會(huì)提示駕駛員小心,當(dāng)出現(xiàn)危急狀況時(shí),她會(huì)直接指揮作為手腳的剎車(chē)將汽車(chē)停下來(lái),避免危險(xiǎn)真正發(fā)生。
智能路側(cè)系統(tǒng):提高道路通行能力
智能路側(cè)系統(tǒng)不會(huì)移動(dòng),但她的傳感器就像我們的眼睛,能“看到”往來(lái)車(chē)輛、行人的運(yùn)動(dòng)和道路的濕滑狀態(tài),還能與路口的紅綠燈控制系統(tǒng)連接獲取各個(gè)方向的燈色和剩余時(shí)間。
她的耳朵能“聽(tīng)到”安裝了智能車(chē)載設(shè)備的汽車(chē)發(fā)給她的信息,更重要的是她可以用“嘴巴”把得到的所有信息廣播給來(lái)往的車(chē)輛,讓大家協(xié)調(diào)運(yùn)行。比如,她可以把檢測(cè)到的異常停車(chē)、行人過(guò)街等危險(xiǎn)情況通知周邊車(chē)輛,保證車(chē)輛安全;她可以根據(jù)車(chē)輛位置和信號(hào)燈狀態(tài),給駕駛員建議一個(gè)合理的行駛速度,保證車(chē)輛不停車(chē)而通過(guò)路口;當(dāng)獲悉駛近路口的車(chē)輛是救護(hù)車(chē)或消防車(chē)時(shí),她可以調(diào)整信號(hào)燈讓他們先行;當(dāng)然,她還可以與智能車(chē)載系統(tǒng)合作,當(dāng)駕駛員不小心要闖紅燈的時(shí)候強(qiáng)制停車(chē),避免危險(xiǎn)。
智能數(shù)據(jù)交互系統(tǒng):保證人車(chē)路的對(duì)話(huà)
車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)基礎(chǔ)是車(chē)輛之間、車(chē)輛與不同地方的路側(cè)設(shè)備之間的相互交流。智能數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)除了能看能說(shuō)能聽(tīng)以外,還是一個(gè)全能的翻譯,無(wú)論你是來(lái)自哪里,不論你有多重的口音,無(wú)論你說(shuō)話(huà)快慢,只要你說(shuō)的是中國(guó)話(huà),她都可以翻譯成標(biāo)準(zhǔn)的普通話(huà),保證所有駕駛員能聽(tīng)懂她傳遞的信息。
有了她的幫助,所有的車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)應(yīng)用就可以大范圍的推廣應(yīng)用。這一切都可以通過(guò)項(xiàng)目組開(kāi)發(fā)的智能車(chē)路協(xié)同數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)能來(lái)實(shí)現(xiàn),目前該系統(tǒng)能通過(guò)專(zhuān)用短程通信、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信等多種通信模式實(shí)現(xiàn)車(chē)—車(chē)、車(chē)—路的數(shù)據(jù)交互,不同單位開(kāi)發(fā)的各種行車(chē)安全、交通控制和信息服務(wù)等應(yīng)用都能通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)話(huà),共同為提供安全、高效、便捷的交通服務(wù)做出貢獻(xiàn)。
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