摘 要 為了研究V2X技術(shù)在未來交通中的應(yīng)用場景，進行了智能網(wǎng)聯(lián)交通場景概念設(shè)計。在本文的設(shè)計中，依次從提高交通安全、綠色經(jīng)濟、人性化和全息智能網(wǎng)聯(lián)高速公路四個方面對多個場景進行場景描述和分析，并對應(yīng)用要點進行了概括，最后使用PreScan對場景進行建模，并通過動畫直觀體現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)交通場景。本設(shè)計可以為V2X技術(shù)在具體交通場景的應(yīng)用提供參考。

　　關(guān)鍵詞 智能網(wǎng)聯(lián)交通 概念設(shè)計 交通場景 自動駕駛 V2X

　　智能網(wǎng)絡(luò)交通(Intelligent Connected Traffic，ICT)是實現(xiàn)車輛智能化、道路協(xié)同、自動駕駛，是使交通更加安全、經(jīng)濟、環(huán)保的新一代道路交通系統(tǒng)。移動互聯(lián)網(wǎng)、智能感知等技術(shù)使得以自動駕駛為主的ICT成為未來交通發(fā)展的必然趨勢。

　　V2X技術(shù)是實現(xiàn)ICT的關(guān)鍵技術(shù)之一，該技術(shù)由車輛與車輛(V2V)、車輛與行人(V2P)、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)、車輛與網(wǎng)絡(luò)中心(V2N)組成[1]，主要通過車端、云端、路側(cè)端的信號通信，實現(xiàn)對所有參與道路交通和影響交通的實體信息交互。

　　本文面向V2X技術(shù)從提高交通安全、綠色經(jīng)濟、人性化服務(wù)和智能網(wǎng)聯(lián)全息高速公路四個方面出發(fā)，對交通場景進行設(shè)計并對應(yīng)用要點進行分析，然后利用PreScan軟件仿真建模，通過動畫演示直觀地表現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)交通應(yīng)用場景，為V2X技術(shù)在具體交通場景的應(yīng)用提供了參考方案，有助于暢想未來交通的新樣貌。

　　1 ICT場景設(shè)計必要性分析

　　ICT與傳統(tǒng)交通相比，最大的優(yōu)勢在于其依托于V2X技術(shù)，兼具高度的自動化和智能化特點，從而實現(xiàn)單車智能和車路協(xié)同。對傳統(tǒng)交通進行分析，發(fā)現(xiàn)：

　　(1)行車安全隱患有大型車輛盲區(qū)、車輛進入交叉口時盲區(qū)、追尾碰撞、車輛變道超車、不良環(huán)境下行駛等;

　　(2)車輛行駛車速、排隊時的停車次數(shù)、行車路徑選擇不當?shù)刃袨槭窃斐少Y源浪費的主要因素;

　　(3)現(xiàn)有的學(xué)校、商場等人流量大的場所，缺乏就近過街的途徑，公交車缺乏考慮乘客需求，如在現(xiàn)實中逢站必停等現(xiàn)象與以人為本不適應(yīng);

　　(4)傳統(tǒng)高速公路的路網(wǎng)信息缺乏且準確性較低、隧道進出口盲點和匝道進出口視野盲區(qū)問題暫未得到有效解決以及車輛編隊行駛效率低下。

　　目前，ICT已成為國際研究熱點。歐美日等發(fā)達國家已經(jīng)將智能網(wǎng)聯(lián)交通提升為國家戰(zhàn)略，我國也正在積極布局以充分參與未來國際競爭[2]。我國ICT強調(diào)車路一體化發(fā)展，不僅需要“智慧的車”，也要“智慧的路”[3]。

　　新一代信息和通信技術(shù)由于其自身智能和互聯(lián)的優(yōu)勢，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)環(huán)境下的互聯(lián)互通，最終在整個交通網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮主導(dǎo)作用，實現(xiàn)整個城市交通網(wǎng)絡(luò)的完美規(guī)劃[4]。

　　2 ICT場景設(shè)計理念

　　ICT場景概念設(shè)計應(yīng)充分考慮傳統(tǒng)交通的缺點以及未來交通發(fā)展對ICT場景的需求，場景的設(shè)計應(yīng)符合已有的行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標準。目前，各行各界對于ICT場景概念設(shè)計的研究在不斷完善中，且設(shè)計場景趨于多樣性和創(chuàng)新性。

　　本文通過對目前已經(jīng)發(fā)表的ICT場景設(shè)計的研究成果進行整合優(yōu)化;另一方面參考T/KJDL 001-2019《營運車輛智能網(wǎng)聯(lián)終端通用技術(shù)規(guī)范》[5]、《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范(試行)》等一系列針對ICT的道路設(shè)施和技術(shù)等方面的標準和規(guī)范。

　　為了達到安全、經(jīng)濟、高效及以人為本的目的，同時為了解決傳統(tǒng)交通存在的不足，本文挑選了ICT環(huán)境下具有代表性的場景進行了前瞻性概念設(shè)計。基于提高交通安全，從360度車輛安全感知和道路環(huán)境實時感知兩個角度進行了預(yù)警場景設(shè)計和不同環(huán)境自適應(yīng)場景設(shè)計;基于綠色經(jīng)濟，從減少停車次數(shù)、減短車輛路徑和車速選擇進行場景設(shè)計;基于人性化服務(wù)場景，考慮到城市行人交通需求角度，進行了動態(tài)人行橫道、響應(yīng)式公交和無人出租車場景設(shè)計;基于高速公路基建角度，從解決傳統(tǒng)高速公路盲區(qū)視野和路網(wǎng)信息缺乏問題、新型專用車道編隊行駛進行了場景設(shè)計。具體場景分類見圖1。

　　3 ICT場景概念設(shè)計

　　3.1 交通安全場景設(shè)計

　　3.1.1 360度車輛安全感知

　　360度車輛安全技術(shù)是指智能網(wǎng)聯(lián)車輛通過多個傳感器和攝像頭，在全車范圍內(nèi)采集全車360度“瞬時信息”，實時識別車輛周圍環(huán)境的狀況，為車輛提供完整準確的車輛環(huán)境信息，確保車輛處于相對安全的行駛狀態(tài)。對此設(shè)計以下場景：

　　1.行人鬼探頭預(yù)警及避讓。通過人車、車路交互，車輛實時感知周圍的車流、人流狀況。盲區(qū)中有行人橫穿進入車輛危險感知范圍，車輛發(fā)出“鬼探頭”預(yù)警信息，立即減速或停車。

　　2.交叉口預(yù)警及減速通行。車輛通過高精度地圖提前獲得路段信息，在駛近交叉口一定距離時實時感知路口車流，當交叉口路段左右向路段有車輛竄出，車輛感知范圍內(nèi)潛在“交叉口預(yù)警”，發(fā)出預(yù)警信息并立即減速讓行。

　　3.換道預(yù)警。當車輛換道時，自動檢測是否具備換道條件。若不滿足換道條件，停止換道操作，等待下一換道時機;若滿足換道條件，發(fā)出換道預(yù)警信息，提醒后方車輛保持安全間距，并控制自身車速，完成換道操作。

　　4.緊急減速預(yù)警。車輛在道路上行駛時緊急制動，會立即發(fā)出緊急減速預(yù)警信息并將信息擊鼓傳花式傳遞給后方車輛。后方車輛接收預(yù)警后，立即減速，增大車輛間距。

　　3.1.2 道路環(huán)境實時感知

　　通過將環(huán)境傳感器、光傳感器和其他傳感器結(jié)合起來，車輛可以感知道路上的環(huán)境數(shù)據(jù)，如暗冰和光照強度，減少不良天氣造成的道路環(huán)境問題或交通事故，保證車輛安全通行。對此設(shè)計以下場景：

　　1.夜間行車。車輛可以根據(jù)時間、行駛環(huán)境光強度等信息判斷是否夜間行車，并執(zhí)行自動打開車燈、遠近光自動切換等操作，同時控制行車速度，保證車輛安全間距。

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