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车路协同(V2X)技术对交通信号设备会产生什么影响?

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关注车路协同技术应用的朋友,大概都知道,车路协同有两种技术路线,一种是基于DSRC,一种是基于蜂窝网络的LTE-V/5G,这两种技术在不同国家和地区,有不同的支持者,在我国,可能基于通信安全和发展自主知识产权技术和产业的考虑,明确优先支持LTE-V。工信部在浙江、上海、京津冀、重庆、长春、武汉等地,与当地政府签署了发展机遇宽带移动互联网的智慧交通与智能网联汽车发展示范的合作协议,在无锡,2017年开展了LTE-V车联网项目的公共道路测试,华为、奥迪、中国移动、无锡交警等单位参与,2018年将升级为全球首个LTE-V全覆盖的城市,具体数据是覆盖211个路口和5条高架,服务10万辆社会车辆的车联网平台。

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那么其他国家和区域呢?7月初的新闻,宝马、戴姆勒、德国电信和爱立信集团等写信敦促欧盟委员会支持C-V2X网联汽车技术(即以蜂窝网络为基础的车联网技术),从而加快5G移动网络在欧盟区的推广。除宝马、戴姆勒、德国电信和爱立信之外,此封信件签署人还包括福特、华为、英特尔、高通、诺基亚、上汽集团、三星、Savari、PSA 集团、西班牙电信和沃达丰。可见欧洲车厂、电信运营商以及关键通信设备提供商,都是支持LTE-V设备的应用落地。

但在美国,DSRC是目前在美国联网汽车市场占据主导地位的技术。和中国类似,这个主导地位,是由美国联邦监管机构政策支持而形成的。美国联邦通信委员会(FCC)在5.9 GHz频段中分配了75 MHz频谱,供ITS车辆安全和移动应用使用,而我国工信部在6月底也发布了为网联汽车分配频谱的征求意见稿,同样是在5.9GHZ频段。

基于DSRC的通信是美国交通部研究和创新技术管理部门联合计划办公室的主要研究重点。2016年,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)启动了规则制定流程,要求所有在2023年销售的汽车都配备基于DSRC的V2V技术。凯迪拉克CTS轿车(第一款包含V2V功能的大众市场车型)采用的就是DSRC技术。DSRC还得到全球汽车制造商协会的大力支持,日本三大车厂本田、日产和丰田都参与其中。

美国联邦通信委员会(FCC)在6月底还专程去拜会了丰田汽车的领导人,以确认丰田在车路协同技术上对DSRC技术的支持态度,丰田表示,DSRC是车对车(V2V)和车对基础设施(V2I)最安全、最快速的通信方式。丰田还担心,DSRC的潜在替代品(即LTE-V)还没有为部署做好准备,他们担心如果市场分裂成多种不可互操作的技术,V2V和V2I通信的安全优势将无法完全实现。丰田在今年4月份宣布自2021年开始,在美国销售的丰田和雷克萨斯汽车中部署DSRC。该公司是2015年在日本部署该技术,是第一家销售配备DSRC车辆的汽车制造商,截至2018年3月,该公司在道路上拥有超过10万辆配备DSRC的丰田和雷克萨斯车辆。

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但是很显然,目前支持LTE-V的利益方,要明显多于支持DSRC的利益方,欧洲的几大车厂,宝马、戴姆勒、大众等立场鲜明的支持LTE-V,拥有强大影响力的电信运营商同样支持,而通信设备企业的强大技术支持,能够确保LTE-V技术能够快速的迭代完善,大众就宣布,未来所有自动驾驶汽车都将采用5G LTE通信。奥迪日前还与华为达成战略合作,推动智能汽车发展,想必LTE-V技术也是其中合作内容。

5G汽车协会(5GAA)日前在欧洲举办了一场关于C-V2X技术(即LTE-V)的展示,参与方包括福特、宝马、标致雪铁龙、高通等,展示功能包括交叉口碰撞警告、交叉转弯碰撞风险警告、慢车警告、静止车辆警告等,演示车辆所搭载的设备来自高通,而测试软件和平台则来自于高通的子公司Savari。

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某些行业和公司的一些倡导者对5G LTE相对于DSRC的优势表示直言不讳,包括更强的互操作性,更宽的带宽,更高的网络安全性以及分散式网络,而不是政府必须支付费用的专用路边单元。

但包括清华大学姚丹亚教授在内的许多专业人士认为DSRC和5GLTE解决方案将是互补而非竞争,为不同级别的任务提供多个传感器输入,最终带来更安全的驾驶体验。

信号控制与车路协同技术的结合

车路协同的三个试点方向,一是高速公路或者快速路的车路通信,二是高速公路或者快速路的运营车辆编队行驶;三是城市道路的车与交通设施通信,也就是车与交通信号的通信。这三个方向,在全球不同的地区都有在落地实验,综合实验项目较多,也就是采用多通信方式,类似于我国上海的智能汽车测试基地,而编队行驶主要依托车间通信,且多为汽车厂商测试,沃尔沃是其中的先行者。

关于综合测试的消息,7月初,作为一项耗资930万美元项目的一部分,捷豹路虎正在测试公共道路上的智能互联汽车,这是英国首个完全连接的公路基础设施,旨在支持自动驾驶汽车上路。英国互联和智能交通环境(CITE)项目创建了一个真实的实验环境,以测试互联和自动驾驶车辆如何与名为V2X的通信基础设施进行交互。试验路段包括链接伦敦和伯明翰的M40高速公路,以及M42、A45、A46等高速公路,总长64公里。所采用通信技术包括DSRC,3/4G移动网络,Wi-Fi和光纤网络旨在确保车辆始终相互连接并与基础设施相连。捷豹路虎的Discovery Sport,Range Rover和F-Pace等车型将配备V2X技术进行测试。

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另外一个案例是,韩国电信局头KT公司牵头的一个财团已经开始在济州建立合作智能交通系统(C-ITS),预计将提高交通态势感知能力,减少全岛的交通事故。为了实现这一系统,将通过结合LTE和WAVE(车载环境中的无线接入)网络建立车辆到任意(V2X)通信基础设施。V2X通信使得能够将信息从车辆传递到可能影响车辆的任何实体,反之亦然。该公司还将开发基于LTE的精确定位解决方案,以创建误差范围小于30厘米的地图。项目投资1940万美元,将持续到2020年。

但今天我们主要来看两个案例,是关于城市道路上,车辆与信号设备互通信以及信号控制设备的改造。实际上,国内已经有一些信号控制企业在做相关的测试,据ITS114了解,上海电科智能旗下的骏码交通就有参与。国内能提供V2X技术的除华为、大唐外,还有星云互联、华砺智行等少数企业。

加利福尼亚的McCain公司(麦凯恩,应就是麦肯富顿)开发了一款智能化信号机柜,不仅为智能信号机提供车道数据,还可以为人行横道有行人通过时提供照明引导,以及引导自行车通过等等。据当地媒体报道,麦肯富顿将为洛杉矶提供1500个智能化信号机柜,从而让洛杉矶城市的街道更安全。据称,这样的机柜大小与冰箱大小相当,能够提供更多流量采集数据接入的接口,包括V2X数据,同时也能够输出更多指令。

报道称,智能交通信号灯和路灯正在改变美国全国各地的交叉路口。两年前,迈阿密下属戴德县开始部署新的交通系统控制器,允许V2I连接,因为该市预计像奥迪A4,Q7和其他具有接收红绿灯信息的车型,未来将会越来越多。

上周五,也就是7月20日,奥迪、地图企业HERE以及交通信号企业Swarco测试了基于C-V2X的"交通信号相位助手技术"。测试是在德国汉堡市进行的,测试路线上有超过60个交通信号交叉口,测试结果表明,通过V2X获取信号信息,从而可以优化交通流,减少旅行时间并减少碳排放。

所谓交通信号相位助手,就是类似于通过“绿波带”路段时,车辆通过路口的最佳速度预测,在没有实现绿波带的路段,通过获取信号配时信息,从而为车辆驾驶提出最佳的速度,以便减少停车次数,降低碳排放。

作为项目的一部分,汉堡市提供了这些路口交通信号配时的原始数据,而Swarco负责拥堵研判、速度预测,HERE提供数据平台,并计算历史数据,并结合Swarco的预测提供给奥迪。

报道称,试验已经证明该技术是成功的,汉堡将在提供全城的交通信号配时数据,以便预测汉堡超过1000个交通信号路口的“绿色时间”。配时原始数据将提供给所有感兴趣的用户,预测可以很快用于其他应用程序。骑自行车者也将受益于未来的预测。

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来源:网络转载 作者:董海龙 责任编辑:小鹏

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