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車路協同技術對交通信號設備會產生什么影響?

發布日期:2018年07月25日 來源:智慧交通 作者:CPS中安網 閱讀:

摘要:關注車路協同技術應用的朋友,大概都知道,車路協同有兩種技術路線,一種是基于DSRC,一種是基于蜂窩網絡的LTE-V/5G,這兩種技術在不同國家和地區,有不同的支持者。

【CPS中安網 cps.com.cn】關注車路協同技術應用的朋友,大概都知道,車路協同有兩種技術路線,一種是基于DSRC,一種是基于蜂窩網絡的LTE-V/5G,這兩種技術在不同國家和地區,有不同的支持者,在我國,可能基于通信安全和發展自主知識產權技術和產業的考慮,明確優先支持LTE-V。工信部在浙江、上海、京津冀、重慶、長春、武漢等地,與當地政府簽署了發展機遇寬帶移動互聯網的智慧交通與智能網聯汽車發展示范的合作協議,在無錫,2017年開展了LTE-V車聯網項目的公共道路測試,華為、奧迪、中國移動、無錫交警等單位參與,2018年將升級為全球首個LTE-V全覆蓋的城市,具體數據是覆蓋211個路口和5條高架,服務10萬輛社會車輛的車聯網平臺。

  那么其他國家和區域呢?7月初的新聞,寶馬、戴姆勒、德國電信和愛立信集團等寫信敦促歐盟委員會支持C-V2X網聯汽車技術(即以蜂窩網絡為基礎的車聯網技術),從而加快5G移動網絡在歐盟區的推廣。除寶馬、戴姆勒、德國電信和愛立信之外,此封信件簽署人還包括福特、華為、英特爾、高通、諾基亞、上汽集團、三星、Savari、PSA 集團、西班牙電信和沃達豐。可見歐洲車廠、電信運營商以及關鍵通信設備提供商,都是支持LTE-V設備的應用落地。

  但在美國,DSRC是目前在美國聯網汽車市場占據主導地位的技術。和中國類似,這個主導地位,是由美國聯邦監管機構政策支持而形成的。美國聯邦通信委員會(FCC)在5.9 GHz頻段中分配了75 MHz頻譜,供ITS車輛安全和移動應用使用,而我國工信部在6月底也發布了為網聯汽車分配頻譜的征求意見稿,同樣是在5.9GHZ頻段。

  基于DSRC的通信是美國交通部研究和創新技術管理部門聯合計劃辦公室的主要研究重點。2016年,美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)啟動了規則制定流程,要求所有在2023年銷售的汽車都配備基于DSRC的V2V技術。凱迪拉克CTS轎車(第一款包含V2V功能的大眾市場車型)采用的就是DSRC技術。DSRC還得到全球汽車制造商協會的大力支持,日本三大車廠本田、日產和豐田都參與其中。

  美國聯邦通信委員會(FCC)在6月底還專程去拜會了豐田汽車的領導人,以確認豐田在車路協同技術上對DSRC技術的支持態度,豐田表示,DSRC是車對車(V2V)和車對基礎設施(V2I)最安全、最快速的通信方式。豐田還擔心,DSRC的潛在替代品(即LTE-V)還沒有為部署做好準備,他們擔心如果市場分裂成多種不可互操作的技術,V2V和V2I通信的安全優勢將無法完全實現。豐田在今年4月份宣布自2021年開始,在美國銷售的豐田和雷克薩斯汽車中部署DSRC。該公司是2015年在日本部署該技術,是第一家銷售配備DSRC車輛的汽車制造商,截至2018年3月,該公司在道路上擁有超過10萬輛配備DSRC的豐田和雷克薩斯車輛。

  但是很顯然,目前支持LTE-V的利益方,要明顯多于支持DSRC的利益方,歐洲的幾大車廠,寶馬、戴姆勒、大眾等立場鮮明的支持LTE-V,擁有強大影響力的電信運營商同樣支持,而通信設備企業的強大技術支持,能夠確保LTE-V技術能夠快速的迭代完善,大眾就宣布,未來所有自動駕駛汽車都將采用5G LTE通信。奧迪日前還與華為達成戰略合作,推動智能汽車發展,想必LTE-V技術也是其中合作內容。

  5G汽車協會(5GAA)日前在歐洲舉辦了一場關于C-V2X技術(即LTE-V)的展示,參與方包括福特、寶馬、標致雪鐵龍、高通等,展示功能包括交叉口碰撞警告、交叉轉彎碰撞風險警告、慢車警告、靜止車輛警告等,演示車輛所搭載的設備來自高通,而測試軟件和平臺則來自于高通的子公司Savari。

  某些行業和公司的一些倡導者對5G LTE相對于DSRC的優勢表示直言不諱,包括更強的互操作性,更寬的帶寬,更高的網絡安全性以及分散式網絡,而不是政府必須支付費用的專用路邊單元。

  但包括清華大學姚丹亞教授在內的許多專業人士認為DSRC和5GLTE解決方案將是互補而非競爭,為不同級別的任務提供多個傳感器輸入,最終帶來更安全的駕駛體驗。

  信號控制與車路協同技術的結合

  車路協同的三個試點方向,一是高速公路或者快速路的車路通信,二是高速公路或者快速路的運營車輛編隊行駛;三是城市道路的車與交通設施通信,也就是車與交通信號的通信。這三個方向,在全球不同的地區都有在落地實驗,綜合實驗項目較多,也就是采用多通信方式,類似于我國上海的智能汽車測試基地,而編隊行駛主要依托車間通信,且多為汽車廠商測試,沃爾沃是其中的先行者。

  關于綜合測試的消息,7月初,作為一項耗資930萬美元項目的一部分,捷豹路虎正在測試公共道路上的智能互聯汽車,這是英國首個完全連接的公路基礎設施,旨在支持自動駕駛汽車上路。英國互聯和智能交通環境(CITE)項目創建了一個真實的實驗環境,以測試互聯和自動駕駛車輛如何與名為V2X的通信基礎設施進行交互。試驗路段包括鏈接倫敦和伯明翰的M40高速公路,以及M42、A45、A46等高速公路,總長64公里。所采用通信技術包括DSRC,3/4G移動網絡,Wi-Fi和光纖網絡旨在確保車輛始終相互連接并與基礎設施相連。捷豹路虎的Discovery Sport,Range Rover和F-Pace等車型將配備V2X技術進行測試。

  另外一個案例是,韓國電信局頭KT公司牽頭的一個財團已經開始在濟州建立合作智能交通系統(C-ITS),預計將提高交通態勢感知能力,減少全島的交通事故。為了實現這一系統,將通過結合LTE和WAVE(車載環境中的無線接入)網絡建立車輛到任意(V2X)通信基礎設施。V2X通信使得能夠將信息從車輛傳遞到可能影響車輛的任何實體,反之亦然。該公司還將開發基于LTE的精確定位解決方案,以創建誤差范圍小于30厘米的地圖。項目投資1940萬美元,將持續到2020年。

  但今天我們主要來看兩個案例,是關于城市道路上,車輛與信號設備互通信以及信號控制設備的改造。實際上,國內已經有一些信號控制企業在做相關的測試,據ITS114了解,上海電科智能旗下的駿碼交通就有參與。國內能提供V2X技術的除華為、大唐外,還有星云互聯、華礪智行等少數企業。

  加利福尼亞的McCain公司(麥凱恩,應就是麥肯富頓)開發了一款智能化信號機柜,不僅為智能信號機提供車道數據,還可以為人行橫道有行人通過時提供照明引導,以及引導自行車通過等等。據當地媒體報道,麥肯富頓將為洛杉磯提供1500個智能化信號機柜,從而讓洛杉磯城市的街道更安全。據稱,這樣的機柜大小與冰箱大小相當,能夠提供更多流量采集數據接入的接口,包括V2X數據,同時也能夠輸出更多指令。

  報道稱,智能交通信號燈和路燈正在改變美國全國各地的交叉路口。兩年前,邁阿密下屬戴德縣開始部署新的交通系統控制器,允許V2I連接,因為該市預計像奧迪A4,Q7和其他具有接收紅綠燈信息的車型,未來將會越來越多。

  上周五,也就是7月20日,奧迪、地圖企業HERE以及交通信號企業Swarco測試了基于C-V2X的"交通信號相位助手技術"。測試是在德國漢堡市進行的,測試路線上有超過60個交通信號交叉口,測試結果表明,通過V2X獲取信號信息,從而可以優化交通流,減少旅行時間并減少碳排放。

  所謂交通信號相位助手,就是類似于通過“綠波帶”路段時,車輛通過路口的最佳速度預測,在沒有實現綠波帶的路段,通過獲取信號配時信息,從而為車輛駕駛提出最佳的速度,以便減少停車次數,降低碳排放。

  作為項目的一部分,漢堡市提供了這些路口交通信號配時的原始數據,而Swarco負責擁堵研判、速度預測,HERE提供數據平臺,并計算歷史數據,并結合Swarco的預測提供給奧迪。

  報道稱,試驗已經證明該技術是成功的,漢堡將在提供全城的交通信號配時數據,以便預測漢堡超過1000個交通信號路口的“綠色時間”。配時原始數據將提供給所有感興趣的用戶,預測可以很快用于其他應用程序。騎自行車者也將受益于未來的預測。