智能車路協(xié)同：人、車、路的對(duì)話
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 2014-6-6 裴欣 滕繼濮
在不斷的修路、造車過(guò)程中，居高不下的交通事故數(shù)量和日益嚴(yán)重的交通擁堵已經(jīng)成為倍受關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題，傳統(tǒng)的交通管理模式也因此面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
近期，“十二五”主題項(xiàng)目“智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”通過(guò)了科技部組織的專家驗(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)搭建了我國(guó)首個(gè)智能車路協(xié)同集成測(cè)試驗(yàn)證環(huán)境，配置了10輛智能試驗(yàn)車，實(shí)現(xiàn)了包括行車安全和交通控制在內(nèi)的15個(gè)典型車路協(xié)同應(yīng)用。
車路協(xié)同：安全暢通的新出行模式
駕車出行時(shí)，你能否想象這樣的場(chǎng)景:盲區(qū)出現(xiàn)其他汽車時(shí)，車載顯示屏和語(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；兩車從垂直方向高速通過(guò)路口，有可能發(fā)生碰撞時(shí)，車載系統(tǒng)報(bào)警并主動(dòng)剎車；車輛自動(dòng)獲取前方紅綠燈狀態(tài)信息，提示駕駛員以適當(dāng)車速行駛，不必停車正好適時(shí)通過(guò)路口，既提高通行能力，也降低污染排放；緊急車輛如救護(hù)車、消防車等接近路口時(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）時(shí)，智能路側(cè)設(shè)備將實(shí)時(shí)感知并提示周邊車輛繞行。
在“智能車路協(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)收的專家、學(xué)者和嘉賓登上一輛輛裝載車路協(xié)同智能設(shè)備的車輛，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)施車車、車路動(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)展車輛主動(dòng)安全控制和道路協(xié)同管理，充分實(shí)現(xiàn)人車路的有效協(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)專家們認(rèn)為，項(xiàng)目組提出的“智能車路協(xié)同系統(tǒng)體系框架”對(duì)我國(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)的智能車載系統(tǒng)與智能路側(cè)系統(tǒng)對(duì)提升我國(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，車路協(xié)同技術(shù)發(fā)展日新月異，對(duì)車路協(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)提供車與車之間、車與路側(cè)設(shè)備之間、車與行人之間的“對(duì)話”，使交通參與者行人與車輛實(shí)時(shí)掌握其他行人與車輛的位置、速度和方向，通過(guò)智能分析提高車輛、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—車通信技術(shù)在輕型車上應(yīng)用。”聲明中決定在輕型車上使用車—車通信技術(shù)，避免碰撞，提高行車安全性。
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—車通信是繼安全帶、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，我國(guó)在車路協(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“智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目圍繞車路協(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)汽車技術(shù)研究中心和重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司等10家單位參與，有效地推動(dòng)了我國(guó)智能車路協(xié)同技術(shù)的迅速發(fā)展。目前我國(guó)的相關(guān)研究水平在總體設(shè)計(jì)、車載設(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。
智能車載系統(tǒng)：保證行車安全性
姚丹亞教授打了一個(gè)形象的比喻，智能車載系統(tǒng)就像一個(gè)智能人，由眼睛、耳朵、嘴、大腦和手腳組成，協(xié)助駕駛員完成車輛的安全駕駛，比如車車避撞、人車避撞、交叉口安全通行、換道輔助駕駛等。
車載傳感器是汽車的眼睛，能看見(jiàn)前方的道路、車輛和障礙物；數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)是汽車的耳朵和嘴，能與其他車輛進(jìn)行交流，在獲得周圍車輛位置、速度和狀態(tài)的同時(shí)也將自己的情況通報(bào)給其他車輛；主控計(jì)算機(jī)是汽車的大腦，對(duì)看到和聽(tīng)到的信息進(jìn)行綜合分析，如果車輛行駛是安全的，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將汽車停下來(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”安裝了智能車載設(shè)備的汽車發(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、行人過(guò)街等危險(xiǎn)情況通知周邊車輛，保證車輛安全；她可以根據(jù)車輛位置和信號(hào)燈狀態(tài)，給駕駛員建議一個(gè)合理的行駛速度，保證車輛不停車而通過(guò)路口；當(dāng)獲悉駛近路口的車輛是救護(hù)車或消防車時(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，避免危險(xiǎn)。
智能數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)：保證人車路的對(duì)話
車路協(xié)同系統(tǒng)基礎(chǔ)是車輛之間、車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)話快慢，只要你說(shuō)的是中國(guó)話，她都可以翻譯成標(biāo)準(zhǔn)的普通話，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—車、車—路的數(shù)據(jù)交互，不同單位開(kāi)發(fā)的各種行車安全、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，共同為提供安全、高效、便捷的交通服務(wù)做出貢獻(xiàn)。
