基于车路协同的快速路合流区可变限速控制方法

针对快速路合流区通行效率低的问题,利用车路协同环境下实时信息采集与交互技术,基于Gipps安全距离模型,对METANET模型进行改进;将动态安全距离融入可变限速控制中,建立起主线可变限速的控制方法和模型,引导匝道车辆利用主线可插间隙汇入,提高了快速路合流区的通行效率和匝道汇入的成功率;利用VISSIM与MATLAB联合搭建仿真控制环境,在不同流量下对所提出的控制策略进行仿真评估。研究结果表明:在中、高流量下,可变限速的控制策略使得速度分别提升了8.75%、 9.28%,密度分别降低了9.45%、 9.77%,行程时间分别降低了9.29%、 8.88%;延误分别降低了9.21%、 8.84%;证明了该可变限速控制策略能提升合流区通行效率,改善交通流运行状态。

基于车路协同技术的超高速公路虚拟轨道系统研究

为保障超高速公路行车安全,论证虚拟轨道系统在超高速公路上应用的可行性,以车路协同技术为基础,搭建了超高速公路虚拟轨道系统模型。通过建立实时车辆动态坐标系,结合车辆偏离安全区域,计算出车辆横向偏转角度阈值;利用定位系统和路侧单元检测系统,研究了微波测距模块采样频率和安装间距随车速变化的情况。结果表明:在虚拟轨道单侧安全区域为10 cm时,小型两厢车、小型三厢车、中型车、中大型车、大型车车辆横向偏转的最大安全角度范围分别是1.43°~1.59°、1.30°~1.40°、1.22°~1.33°、1.17°~1.25°、1.10°~1.20°;当车辆行驶速度为180 km/h时,路侧单元传感器的采样频率高于27.72 Hz,传感器的安装距离小于6.87 m时可满足要求。

基于时间自动机的无信号交叉口车路协同系统建模与验证

车路协同系统(cooperative vehicle infrastructure system,CVIS)是提高交叉口车辆通行安全的重要解决方案之一。针对CVIS现有技术规范和标准未明确系统对象状态交互的动态时序及迁移过程,无法有效保障系统的通行控制逻辑安全问题,采用形式化语言对无信号交叉口车路协同系统功能逻辑进行描述,验证系统对象的状态交互和控制逻辑安全,提高无信号交叉口的车辆通行安全性。以单车无冲突、双车冲突和多车冲突场景分别进行仿真,明确状态交互和使能迁移路径;结合工具和需求规范语句进行系统安全属性验证,证明了控制逻辑的可靠性和安全性,为研发高安全架构的车路协同系统提供了可信依据。

基于车路云一体化的智能网联汽车闭环应用

“车路云”一体化融合控制的车路协同系统是我国智能网联汽车发展的中国方案。车路协同在我国发展拥有得天独厚的优势,但是商业化落地依然面临诸多挑战。本文以商业闭环应用为目标,从实践层面分析“车路云”一体化各环节闭环链路中存在的问题,提出解决思路,促进我国智能网联汽车商业闭环的顺利落地。

车路协同感知技术研究进展及展望

近年来,我国自动驾驶研究逐步从聚焦于单车智能技术向车路协同技术转变,为智能交通产业发展带来了重大机遇;我国在车路协同感知领域的研究虽处于起步阶段,但注重技术推动,未来发展前景广阔。本文致力于深入探讨车路协同感知技术的发展动态,梳理了车路协同感知基础支撑技术的特性和发展现状,厘清了车路协同感知技术的研究进展,探讨了其技术发展趋势,并针对推动车路协同感知技术发展提出了一系列建议。研究表明,车路协同感知技术正朝着多源数据融合方向发展,主要集中在纯视觉协同感知技术优化、激光雷达点云处理技术升级、多传感器时空信息匹配与数据融合技术发展以及车路协同感知技术标准体系构建等方面。为进一步促进我国车路协同自动驾驶产业的迅速成长,研究建议,加大对多模态车路协同感知技术的研发投入、深化行业间的合作、制定统一的感知数据处理技术标准并加速技术应用普及,以期推动我国在全球自动驾驶竞争中赢得主动,推动自动驾驶行业稳定持续发展。

顾及通信延迟的车路协同高精度定位

近几年,随着智能交通和通信技术的发展,智能车路协同系统引起了广泛的关注。车辆的位置特征是智能交通中的基本元素。车路协同环境下,车辆可通过通信设备接收路侧端的定位信息进行自车定位。本文旨在解决车路协同环境中不稳定的通信延迟带来的定位误差的问题,提出了一种基于因子图的考虑通信延迟的车辆高精度定位模型。在GNSS的情况下,基于路侧激光雷达点云LiDAR聚类方法识别和定位目标车辆,通过4G通信网络将目标定位结果发送至车辆,采用因子图将当前时刻的车载惯性测量单元IMU测量信息与滞后的路侧目标定位结果直接融合,基于增量平滑推理方法,实现车辆位置、速度和姿态的最优估计。最后,结合实测和仿真数据,利用实车试验验证了本文方法,与传统处理时间延迟的外推法对比分析,结果表明本文方法可提高车辆的定位和测速精度,并消除了高度不稳定的通信延迟对定位的影响。

有轨电车通过平交路口车路协同速度控制系统

[目的]为解决有轨电车在平交路口必须降速的问题,提出一种有轨电车通过平交路口车路协同速度控制系统。[方法]分析了有轨电车平交路口运行特征;介绍了有轨电车通过平交路口车路协同速度控制系统的设计思路,以及控制算法模块的实现流程;对所提控制系统的实施效应进行分析。[结果及结论]所提控制系统通过车辆定位技术和清空区冲突检测技术,结合与路口交通信号机的通信,判定有轨电车通过路口的方式。当有轨电车获得通过路权且清空区无冲突时,采用可控实体隔离设施临时性地创建有轨电车通行的独享封闭区间,保障有轨电车安全高效地通过平交路口。所提控制系统可以实现有轨电车在信号绿灯条件下不减速通过路口。所提控制系统对于前后站台相距250 m以上的无站台平交路口适用性较好,其能提高约15%的运行速度,减少40%的区间运行能耗,同时还能减少因平交路口干扰造成站间运行时间的随机偏差。

自动驾驶技术的未来:单车智能和智能车路协同

随着全球交通拥堵和安全问题的日益突出,自动驾驶技术的广泛应用被认为是解决这些问题的重要途径,单车智能技术(SAD)和智能车路协同系统(i-VICS)是当前自动驾驶领域的两大研究热点。本文阐述了单车智能和车路协同系统的基本概念和关键技术,讨论了单车智能中的感知定位、决策规划和控制执行技术,以及车路协同系统中的协同感知定位、协同通信和分级云控技术,并回顾了不同技术的研究成果;总结了中、美、德、日对自动驾驶技术路线的发展选择,并讨论了不同技术所带来的商业性产业链变革;剖析了单车智能和车路协同所面临的技术挑战,以及自动驾驶技术所面临的社会与法律挑战,并以此展望未来的发展方向,为自动驾驶技术的创新和应用提供参考。

基于无限长梁模型的车路振动耦合系统半解析解

针对无限长道路与车辆耦合系统响应计算复杂难题,考虑地基的弹性特性与道路不平度,建立基于无限长欧拉-伯努利梁模型的车路振动耦合系统。进而以车辆为参考点建立移动坐标系,提出通过积分变换推导耦合系统振动响应解析解的方法,并应用留数定理对其进行数值计算,获得车辆垂向位移、加速度、路面振动响应等系统响应的半解析解。与传统应用模态叠加法的有限长道路与车辆耦合响应相比,具有更高的计算效率与精度,系统参数化研究也证明了该半解析解的有效性。

5G V2X赋能车路协同系统

车路协同是信息通信、智能汽车、交通运输和交通管理等行业深度融合的新型产业业态,处于人工智能、5G和交通三大国家战略的交汇点。5G V2X无线通信技术作为关键赋能型技术,将有助于构建“路-云-车-人-网”协同的车联网生态体系。该文首先介绍车路协同系统的定义、主要建设内容及其典型应用场景。其次以应用牵引,针对5G新空口-车用无线通信(NR-V2X)技术中的直连通信应用于自动驾驶场景的具体需求进行研究,给出不同业务场景下对通信性能和安全的需求说明。最后,针对车路协同系统低时延、高可靠和高并发的系统需求,分析5G NR V2X物理层、资源分配、拥塞控制和Qos与安全设计的相关原理。

月面“车路耦合”运输系统设想

我国国际月球科研站计划突出“科学认识+资源利用”双核心目标,以月球原位资源利用为首要技术内容。为有效配合国际月球科研站计划的工程实施,本文对贯穿月球原位资源勘察、开采与建筑建造环节的月面运输能力进行探究与设想,首先分析了现有月面移动能力在里程、速度与感知设施的缺陷;随后针对月面运输线路与载具的作业特点,梳理了对二者的基本要求,提出“载具+道路设施”的车路耦合运输系统架构;最后在总结、分析现有潜力工程技术后,提炼出一体化与标准化两条运输系统推进路径,建立基于任务区域环境特性的车路耦合运输系统遴选指标,并进一步给出三个关键研究方向建议,以求在系统顶层设计上为月面交通系统的过渡做好准备。

城市级红绿灯信息开放服务车路协同系统研究

提出了通过直连通信或蜂窝通信实现城市级红绿灯信息开放服务的车路协同系统,从信息获取、信息通信、信息处理及信息应用4个关键技术环节重点分析了该系统的构建与实施,并针对不同的应用方向或场景提出相应的解决方案,深入探讨了这些技术和方案在提升交通效率、降低成本和增强道路安全性方面的应用潜力,同时提出跨城市红绿灯信息开放服务架构,对于车路协同技术的进一步发展具有参考价值,对于城市级智能交通系统的未来建设具有指导意义。

基于车路协同的智能网联小车车速控制系统设计

车路协同作为当前中国自动驾驶的主要发展路径,通过不断融合“聪明的车”和“智能的路”两大核心要素,实现了车与路的高效协同,具有覆盖面广,产业链长,跨界融合特征突出的特点。同时,随着智能网联汽车朝着智慧出行的加速推进,渗透率逐渐增长,使得交通效率日益提高的同时大大降低了交通事故的发生率,改变了人们的生活方式。基于此,本文设计了一种基于车路协同的智能网联小车车速控制策略,通过实现智能网联小车车速与路侧单元红绿灯周期信号的数据共享,达到智能网联小车对红绿灯信号的判断并作出相应速度控制的目标。

V2X与车路协同技术的深度融合

本文旨在探讨V2X与车路协同技术的深度融合。首先介绍了深度融合的概念和特点,然后分析了车路协同技术对V2X的需求与挑战,包括可靠性与安全性需求、实时性与低延迟需求、网络与通信需求以及标准与规范需求。接着讨论了V2X与车路协同技术深度融合的意义,并提出了实现深度融合的关键技术与方法。本文的研究结果对于推动智能交通系统的发展具有重要意义。

武汉智能网联汽车配套基础设施及车路协同建设研究

新时代科技革命与产业升级进行得如火如荼,智能网联汽车作为一个新兴产业正快速进入产业化与市场部署阶段,成为汽车行业技术变革的重要突破口。武汉作为国内第一批发展车路协同与智慧城市的“双智”试点城市之一,正在大力促进智能网联车及配套技术的发展和应用。依托武汉光谷区域交通基础设施的工程实例,构建光谷完整的“车路智行的生态系统”,着重研究车路智行一体化的智能网联体系,归纳总结智能网联汽车示范段的建设,为推动自动驾驶、V2X等技术的研发应用进程奠定坚实基础,不断完善光谷智能网联汽车产业链,促进智能网联汽车产业发展。

高速公路雾区车路协同视觉特性与驾驶行为关联关系研究

车路协同预警系统可提升雾区等不良天气条件下高速公路交通的安全性,但其容易引发驾驶人分心,因此有必要建立高速公路雾区车路协同视觉特性与驾驶行为的关联关系。本文利用驾驶模拟技术构建车路协同预警系统测试平台,获取驾驶人的眼动数据和行为数据,使用极端随机树模型对不同分类方案下的驾驶行为数据和视觉分心数据进行了分类预测,找到了驾驶行为与视觉特征的关联点。本研究可为人机交互界面的优化和分心水平的划分提供理论支撑。

车路协同背景下路侧智慧综合杆安装技术研究

在智能交通系统快速发展的背景下,文章针对车路协同技术中路侧智慧综合杆的安装技术进行了深入研究,分析了路侧智慧综合杆在结构设计、功能配置和技术参数方面的关键要求,研究了安装前的准备工作及详细的安装流程,强调了在施工过程中注意安全和质量控制的重要性,并提出了针对智慧综合杆的维护策略,以保证其长期稳定运行。研究结果表明,通过采取相关措施能显著提高智慧综合杆的运行效率和可靠性,对智能交通系统的建设和发展具有重要意义。

人车路耦合系统的非线性振动特性及试验研究

为了解决车辆行驶中产生的复杂非线性振动响应问题,建立三自由度人车路耦合非线性动力学模型。基于扭转几何变形非线性特征,利用拉格朗日方程推导出三自由度人车路耦合非线性振动方程,该方程中的正弦和余弦函数项来源于几何非线性扭转变形。针对自由振动,给出非线性恢复力曲面、势能曲面及固有频率解析表达式。针对强迫振动,运用数值仿真方法分析车辆质量、转动惯量、乘客质量、座椅刚度/阻尼、悬架刚度/阻尼、阻尼、质心位置、路面波长及波幅等系统参数对振幅速度响应曲线的影响。搭建人车路耦合振动系统的实验平台,通过振动实验结果验证理论分析与数值结果的可靠性。研究结果表明:该三自由度非线性动力学耦合系统可精确描述人车路耦合系统的响应特性,合理选择系统参数能够有效减小振动响应幅值和提升乘坐舒适性。

生命冲突、车路云一体化与自动驾驶的刑法规制

要避免陷入“科幻法学”的困境,刑法学对自动驾驶的探讨就不能忽视相关技术基础。与“单车智能化”模式相比,“车路云一体化”模式能更好应对生命冲突涉及的复杂交通场景,进行全局优化。解决生命冲突问题的技术要求在于,自动驾驶车辆必须融入“车路云一体化”技术框架,具备对多重复杂交通场景和重大社会伦理问题的处理能力。刑法的任务则在于确保自动驾驶车辆满足这一技术要求。在生产制造过程中,刑法可以将生产不符合该技术要求之车辆的行为评价为违法乃至犯罪行为;而在生产销售后,刑法可以通过为制造商设定检测、调试、更新、警示、召回义务的方式促使其确保自动驾驶车辆持续满足解决生命冲突问题的技术要求。

基于多视角的轻量化车路协同感知模型

针对自动驾驶车辆在城市开放道路场景下,交通元素和交通事件感知精度不足、目标检测模型参数大且难部署的问题,提出了一种多视角的轻量化车路协同感知模型。在车辆驾驶过程中分别对路侧和车辆的传感器各自的图像数据进行采集,通过车辆姿态信息与相对位置,将车辆信息转换到路侧坐标系下,实现坐标系的统一;利用ImVoxelNet算法进行目标检测,同时采用训练后量化(Post Training Quantization, PTQ)方法压缩目标检测模型;通过匈牙利算法对感知结果进行融合,实现城市开放道路场景下高精度、低开销的车路协同目标感知;采用车路协同的数据集进行实验。结果表明该模型实现了城市开放道路场景下车路协同感知的检测能力,同时验证了所提算法的可行性和有效性。