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文檔簡介

目錄第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么?第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第5章車聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么?1.1車聯(lián)網(wǎng)的概念與應(yīng)用

1.2智能網(wǎng)聯(lián)的概念與應(yīng)用

1.3傳感器的概念與作用

隨著人工智能技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,汽車與交通系統(tǒng)網(wǎng)聯(lián)化、智能化的趨勢(shì)日趨明顯,這一設(shè)想正在逐步變成現(xiàn)實(shí)。通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等信息技術(shù)與汽車技術(shù)的融合構(gòu)成了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。工業(yè)革命和汽車的起源

哈格里夫斯聯(lián)動(dòng)式蒸汽機(jī)珍妮紡紗機(jī)飛梭蒸汽輪船蒸汽機(jī)車瓦特約翰·凱伊富爾頓斯蒂芬森第一次工業(yè)革命:蒸汽時(shí)代工業(yè)革命的成功也不能僅僅歸因于一小群發(fā)明者的作用,更重要的是18世紀(jì)后期種種有利因素的結(jié)合第一次工業(yè)革命穩(wěn)步地、不懈地繼續(xù)發(fā)展,其主要的發(fā)明是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展刺激所產(chǎn)生,這一時(shí)期的發(fā)明的成果多數(shù)由有才能的技工憑借自己豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和智慧完成工業(yè)革命和汽車的起源

第二次工業(yè)革命:電氣時(shí)代第二次工業(yè)革命以1866年發(fā)明自勵(lì)式直流發(fā)電機(jī)為標(biāo)志。第二次工業(yè)革命中,自然科學(xué)研究取得重大進(jìn)展,科學(xué)技術(shù)開始起了更加重要的作用,科學(xué)逐漸成為工業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力和重要組成部分。第二次工業(yè)革命時(shí)期,電器開始用于代替機(jī)器,電力成為補(bǔ)充和取代蒸汽的新能源。隨后,電燈、電車、電影放映機(jī)相繼問世。工業(yè)革命和汽車的起源

從蒸汽到內(nèi)燃機(jī):汽車的起源蒸汽機(jī)的發(fā)展促進(jìn)了蒸汽機(jī)車的發(fā)展,蒸汽成為汽車發(fā)展史中使用的第一種動(dòng)力噪音、煤耗、體積大、動(dòng)力不穩(wěn)定等蒸汽機(jī)的問題,阻礙了汽車的發(fā)展。這使人們有必要為汽車尋找新的動(dòng)力技術(shù)。1876年,德國工程師羅斯·奧古斯特·奧托制造出第一臺(tái)四沖程內(nèi)燃機(jī),為汽車的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。工業(yè)革命和汽車的起源

第一輛汽車1885年10月,卡爾?奔馳成功研制出以汽油機(jī)為動(dòng)力的三輪車,并于1886年1月從德國專利局獲得專利,世界上第一輛真正意義的汽車誕生。工業(yè)革命和汽車的起源

汽車形態(tài)和性能的不斷進(jìn)步1886年,戈特利布?戴姆勒秘密購買了一架馬車并將其改裝改裝,增加相應(yīng)的轉(zhuǎn)向、傳動(dòng)裝置,安裝了功率為1.1KW的內(nèi)燃機(jī),使它成為世界第一輛四輪汽車1908年,亨利?福特成立的福特汽車公司設(shè)計(jì)和制造出一種新型汽車——T型車,T型車在隨后的流水生產(chǎn)線技術(shù)上開始了汽車大批量生產(chǎn)方式,汽車隨之逐步走向千家萬戶。工業(yè)革命和汽車的起源

第三次工業(yè)革命:工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展交流發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器、電子閃光器、電子喇叭、間歇刮水裝置和電子點(diǎn)火裝置等部件都開始逐步應(yīng)用汽車電子技術(shù)汽車電子控制系統(tǒng)從模擬控制系統(tǒng)向數(shù)字化控制系統(tǒng)發(fā)展汽車從單純的機(jī)械產(chǎn)品向高級(jí)的機(jī)電一體化電子控制系統(tǒng)產(chǎn)品方向發(fā)展電子控制燃油噴射裝置、防抱死系統(tǒng)(ABS)和安全氣囊等技術(shù)都成為汽車電子的典型應(yīng)用。工業(yè)革命和汽車的起源

車載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展1991年9月,綜合了計(jì)算機(jī)總線的技術(shù)原理,汽車控制總線技術(shù)規(guī)范(ControllerAreaNetwork,CAN)制定并發(fā)布,實(shí)現(xiàn)了汽車電子控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。2016年4月專門制定了專用于連接汽車內(nèi)各種電氣設(shè)備的物理網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn):車載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.3bw。該標(biāo)準(zhǔn)名為“100BASE-T1”,用一對(duì)雙絞線可以提供100Mbps以太網(wǎng),不僅可以實(shí)現(xiàn)每端口100Mbps的高性能帶寬,同時(shí)還可明顯降低連接成本并減輕線纜重量。自動(dòng)駕駛的幻想和發(fā)展

自動(dòng)駕駛具有前方碰撞與行人碰撞的自動(dòng)緊急制動(dòng)和駕駛員疲勞檢測(cè)等功能,能夠極大降低因人為疏忽而引起的交通事故發(fā)生率;自動(dòng)駕駛可以通過自動(dòng)駕駛釋放司機(jī)的駕駛時(shí)間,減緩因交通擁堵而產(chǎn)生的負(fù)面情緒,將人類從駕駛中解放出來。自動(dòng)駕駛的幻想和發(fā)展

1925年,霍迪納無線電控制公司就設(shè)計(jì)了一輛“無人”駕駛汽車“美國奇跡”(AmericanWonder)?!懊绹孥E”其實(shí)包括兩輛汽車:一輛1926年產(chǎn)的錢德勒汽車上安裝了發(fā)射天線,其后的第二輛汽車上安裝了發(fā)射器;通過接收來自后部汽車的無線電信號(hào)操縱著錢德勒汽車上的小型電動(dòng)機(jī),以此對(duì)汽車的方向盤、剎車、加速器等進(jìn)行控制,從而控制汽車的運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)駕駛的幻想和發(fā)展

蓋德斯的設(shè)想中,自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)由無線電控制,電力驅(qū)動(dòng);汽車嵌入道路中,并由電磁場提供能源。難以分清頭與尾的獨(dú)特外形、幾乎與車距相等的軸距、極具肌肉線條感的流暢設(shè)計(jì)為人們展示了未來智能汽車的設(shè)想根據(jù)國際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)的定義,“駕駛自動(dòng)化等級(jí)”分為六個(gè)級(jí)別的駕駛等級(jí):L0—L5(無自動(dòng)化—全自動(dòng)化)L0:無自動(dòng)駕駛功能,僅提供警告以及瞬時(shí)輔助L1:駕駛員輔助階段,有一項(xiàng)以上駕駛輔助功能L2:具有部分自動(dòng)化功能L3:具有條件自動(dòng)駕駛、人機(jī)共駕功能,在某些汽車不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的情況下,仍需要駕駛員接管車輛控制權(quán)L4:高度自動(dòng)駕駛階段L5:無人駕駛車輛階段,可以實(shí)現(xiàn)無限制的任意點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無人駕駛模式自動(dòng)駕駛的幻想和發(fā)展

自動(dòng)駕駛的幻想和發(fā)展

目前汽車高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)通常包括:導(dǎo)航與實(shí)時(shí)交通系統(tǒng)(TrafficMessageChannel,TMC)智能車速控制(Intelligentspeedadaptation或intelligentspeedadvice,ISA)車輛通信系統(tǒng)(Vehicularcommunicationsystems,VCS)自適應(yīng)巡航(Adaptivecruisecontrol,ACC)車道偏移報(bào)警系統(tǒng)(Lanedeparturewarningsystem,LDWS)車道保持系統(tǒng)(Lanechangeassistance,LCA)碰撞避免或預(yù)碰撞系統(tǒng)(Collisionavoidancesystem或Precrashsystem,CAS/PS)夜視系統(tǒng)(NightVision,NV)自適應(yīng)燈光控制(Adaptivelightcontrol,ALC)行人保護(hù)系統(tǒng)(Pedestrianprotectionsystem,PPS)自動(dòng)泊車系統(tǒng)(Automaticparking,AP)交通標(biāo)志識(shí)別(Trafficsignrecognition,TSR)盲點(diǎn)探測(cè)(Blindspotdetection,BSD)駕駛員疲勞探測(cè)(Driverdrowsinessdetection,DDD)下坡控制系統(tǒng)(Hilldescentcontrol,HDC)電動(dòng)汽車報(bào)警系統(tǒng)(Electricvehiclewarningsounds,

EVW)

自動(dòng)駕駛的幻想和發(fā)展

自動(dòng)駕駛功能體系架構(gòu)

自動(dòng)駕駛的幻想和發(fā)展

自動(dòng)駕駛功能體系架構(gòu)

通過各種傳感器以及與路側(cè)設(shè)備的協(xié)同通信獲得環(huán)境感知數(shù)據(jù),即車輛數(shù)據(jù)、車輛環(huán)境感知數(shù)據(jù)(道路基礎(chǔ)設(shè)施感知數(shù)據(jù)和道路目標(biāo)物感知數(shù)據(jù))、交通運(yùn)行環(huán)境感知數(shù)據(jù)和周圍車輛數(shù)據(jù)(車輛位置、車輛行駛與車輛操作數(shù)據(jù))與周圍行人位置數(shù)據(jù)。可通過衛(wèi)星定位及地基增強(qiáng)系統(tǒng)獲得車輛位置信息;通過車載傳感設(shè)備獲得車輛周邊環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)和車輛、行人、道路障礙物等道路目標(biāo)物的感知數(shù)據(jù),前置攝像機(jī)、環(huán)視攝像機(jī)、夜視攝像機(jī)、激光雷達(dá)、長距離毫米波雷達(dá)、中距離毫米波雷達(dá)和超聲波雷達(dá)等車載傳感設(shè)備也可采集獲得交通標(biāo)志、交通控制燈、交通狀況和道路氣象等交通運(yùn)行環(huán)境來感知數(shù)據(jù)。環(huán)境感知子系統(tǒng)自動(dòng)駕駛的幻想和發(fā)展

自動(dòng)駕駛功能體系架構(gòu)

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)道路基礎(chǔ)設(shè)施、交通運(yùn)行環(huán)境和道路目標(biāo)物的檢測(cè)與識(shí)別,形成實(shí)時(shí)的交通運(yùn)行數(shù)據(jù)、道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)和道路目標(biāo)物數(shù)據(jù)。識(shí)別后的實(shí)時(shí)道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)與高精度地圖的道路基礎(chǔ)設(shè)施歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,形成融合的道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)。識(shí)別后的實(shí)時(shí)交通運(yùn)行數(shù)據(jù)與從地圖云平臺(tái)或交通運(yùn)輸管理云平臺(tái)獲得的準(zhǔn)實(shí)時(shí)交通運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,形成融合的交通運(yùn)行數(shù)據(jù);識(shí)別后的實(shí)時(shí)道路目標(biāo)物相關(guān)數(shù)據(jù)與通過協(xié)同通信獲得的周圍車輛數(shù)據(jù)和行人位置數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,形成高度動(dòng)態(tài)的地圖數(shù)據(jù);地圖數(shù)據(jù)與融合的道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、交通運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)一步融合,得到的分析結(jié)果被送到駕駛決策子系統(tǒng)。實(shí)時(shí)車輛環(huán)境感知地圖子系統(tǒng)自動(dòng)駕駛的幻想和發(fā)展

自動(dòng)駕駛功能體系架構(gòu)

從實(shí)時(shí)車輛環(huán)境感知地圖子系統(tǒng)獲得實(shí)時(shí)車輛環(huán)境感知地圖:包括識(shí)別后的交通運(yùn)行環(huán)境、道路基礎(chǔ)設(shè)施和道路目標(biāo)物數(shù)據(jù);從環(huán)境感知子系統(tǒng)獲得本車的車輛數(shù)據(jù)(當(dāng)前的車輛位置數(shù)據(jù)及所處的車道、車輛行駛數(shù)據(jù)及車輛速度和方向),并根據(jù)駕駛員和交通運(yùn)輸管理云平臺(tái)提出的出發(fā)地、目的地、出發(fā)時(shí)間、能效和舒適性等運(yùn)輸與出行要求,確定總體的駕駛路徑策略、具體的駕駛行為策略等內(nèi)容并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。駕駛決策子系統(tǒng)車聯(lián)網(wǎng)概念和技術(shù)體系

車聯(lián)網(wǎng)的概念車聯(lián)網(wǎng)(汽車移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng))是利用先進(jìn)傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù),對(duì)道路交通進(jìn)行全面感知,對(duì)每部汽車進(jìn)行交通全程控制,對(duì)每條通路進(jìn)行交通全時(shí)空控制,實(shí)現(xiàn)道路交通“零堵塞”“零傷亡”和“極限通行能力”的專門控制網(wǎng)絡(luò)。——世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)借助新一代信息和通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)車內(nèi)、車與車、車與路、車與人、車與服務(wù)平臺(tái)的全方位網(wǎng)絡(luò)連接,提升汽車智能化水平和自動(dòng)駕駛能力,構(gòu)建汽車和交通服務(wù)新業(yè)態(tài),從而提高交通效率,改善汽車駕乘感受,為用戶提供智能、舒適、安全、節(jié)能、高效的綜合服務(wù)?!嚶?lián)網(wǎng)白皮書(2017)車聯(lián)網(wǎng)概念和技術(shù)體系

車聯(lián)網(wǎng)的概念

車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車云網(wǎng)為基礎(chǔ),按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn),在車與車、車與路、車與行人之間,進(jìn)行無線通信和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。——中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟車內(nèi)網(wǎng):通過應(yīng)用成熟的總線技術(shù)建立的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的整車網(wǎng)絡(luò)車際網(wǎng):基于專用短距離通信技術(shù)(DedicatedShortRangeCommunication,DSRC)技術(shù)和LTE-V2X技術(shù)構(gòu)建的實(shí)現(xiàn)車與車和車與路邊的基礎(chǔ)設(shè)施之間中短程距離通信的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò);車云網(wǎng):是指車載終端通過3G/4G等通信技術(shù)與Internet和云端進(jìn)行遠(yuǎn)程無線連接的網(wǎng)絡(luò)。車聯(lián)網(wǎng)概念和技術(shù)體系

車聯(lián)網(wǎng)的概念

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與X(人、車、路、云端等)的智能信息交換、共享,具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛,并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。

——2017《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》車聯(lián)網(wǎng)概念和技術(shù)體系

車聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)體系利用蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為云平臺(tái)與車輛和路側(cè)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)拿浇椤D壳胺涓C移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建設(shè)的相當(dāng)完善,覆蓋了絕大多數(shù)的道路,同時(shí)經(jīng)過規(guī)?;慨a(chǎn),蜂窩移動(dòng)通信模塊和終端成本已經(jīng)很低,通過蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),車輛和云平臺(tái)以及路側(cè)設(shè)備可以完成管理數(shù)據(jù)、信息服務(wù)數(shù)據(jù)和共享數(shù)據(jù)的共享和交換?;赩2X協(xié)同通信的車際網(wǎng)基于蜂窩移動(dòng)通信的車云網(wǎng)V2X協(xié)同通信包含在車輛、道路和行人之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息交換的通信方式,它將一個(gè)個(gè)獨(dú)立的車輛通過信息通信連成一體,采用自組網(wǎng)技術(shù),通過車輛間或車輛與路側(cè)通信設(shè)施之間多跳無線通信,使駕駛員能夠在超視距范圍內(nèi)獲得其他車輛的狀況信息和實(shí)時(shí)路況信息,還可以通過路邊的站點(diǎn)接入互聯(lián)網(wǎng)。車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和未來發(fā)展

車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

信息服務(wù)類應(yīng)用:以用戶體驗(yàn)為核心,既包括提高駕乘體驗(yàn)、實(shí)現(xiàn)歡樂出行的基礎(chǔ)性車載信息類應(yīng)用,也包括與車輛上路駕駛、車輛出行前或出行后的涉車服務(wù)、后市場服務(wù)、車家服務(wù)等應(yīng)用。基礎(chǔ)性車載信息類應(yīng)用:主要涉及車主的前臺(tái)式互動(dòng)體驗(yàn),包含導(dǎo)航、娛樂、通信、遠(yuǎn)程診斷和救援、資訊等。涉車服務(wù):主要與車輛定位、電子支付相結(jié)合,包括共享汽車、網(wǎng)約車、網(wǎng)租車等應(yīng)用。汽車后市場服務(wù):主要有汽車保險(xiǎn)、車輛維護(hù)延保、車輛美容、二手車交易等應(yīng)用,隨著汽車保有量增速的放緩,后市場服務(wù)應(yīng)用價(jià)值將獲得更多關(guān)注。車家服務(wù):主要通過基于位置、時(shí)間、日期等信息來智能化判定車主行為習(xí)慣,創(chuàng)建相應(yīng)規(guī)則為車主提供智能家居系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)用,車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和未來發(fā)展

車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

汽車智能類應(yīng)用:以車輛駕駛為核心,與車輛行駛過程中的智能化相關(guān)。汽車智能類應(yīng)用利用車上傳感器,隨時(shí)感知行駛中的周圍環(huán)境,收集數(shù)據(jù)、動(dòng)靜態(tài)辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤,并結(jié)合導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù),進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)算與分析,主要包括安全類應(yīng)用和效率類應(yīng)用安全類應(yīng)用與車輛行駛安全及道路通行效率息息相關(guān),有助于避免交通事故的發(fā)生。效率類應(yīng)用主要是通過車車、車路信息交互,實(shí)現(xiàn)車輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施智能協(xié)同,有助于緩解交通擁堵、降低車輛排放等。車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和未來發(fā)展

車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

智慧交通類應(yīng)用:以協(xié)同為核心,在自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)上,與多車管理調(diào)度及交通環(huán)境等智慧交通相關(guān),最終支持實(shí)現(xiàn)城市大腦智能處置城市運(yùn)行和治理協(xié)同。在實(shí)現(xiàn)高等級(jí)自動(dòng)駕駛功能之后,該應(yīng)用場景將由限定區(qū)域向公共交通體系拓展。相對(duì)封閉的環(huán)境或危險(xiǎn)地帶場景:因物理空間有限,行駛路況、線路、行駛條件等因素相對(duì)穩(wěn)定,重復(fù)性高,通過獨(dú)立云端平臺(tái)協(xié)同調(diào)度管理,采用固定路線、低速運(yùn)行、重復(fù)性操作的應(yīng)用更容易成熟落地。公共交通系統(tǒng)場景:車輛的路徑規(guī)劃和行為預(yù)測(cè)能力對(duì)車輛的智能化和網(wǎng)聯(lián)化水平提出了更高要求,需要更完善的自動(dòng)駕駛控制略、行駛過程全覆蓋的5G-V2X網(wǎng)聯(lián)技術(shù)以及云平臺(tái)的高效銜接調(diào)度。第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么?1.1車聯(lián)網(wǎng)的概念與應(yīng)用

1.2智能網(wǎng)聯(lián)的概念與應(yīng)用

1.3傳感器的概念與作用

隨著人工智能技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,汽車與交通系統(tǒng)網(wǎng)聯(lián)化、智能化的趨勢(shì)日趨明顯,這一設(shè)想正在逐步變成現(xiàn)實(shí)。通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等信息技術(shù)與汽車技術(shù)的融合構(gòu)成了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的概念

智能網(wǎng)聯(lián)汽車即為搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與X(人、車、路、云端等)智能信息交換、共享,具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛,并最終實(shí)現(xiàn)替代人類操作的新一代汽車。車聯(lián)網(wǎng)與智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)系智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)無線通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能互聯(lián)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)環(huán)境感知技術(shù)不僅僅包括收集信息,還需要在復(fù)雜、動(dòng)態(tài)和多樣化的交通環(huán)境下,提高環(huán)境感知精確程度、對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別與估計(jì)以完成交通環(huán)境信息的多視圖數(shù)據(jù)融合。機(jī)器視覺與激光雷達(dá)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)車輛環(huán)境信息采集功能的關(guān)鍵技術(shù),是智能網(wǎng)聯(lián)汽車感知層在運(yùn)作過程中不可或缺的重要組成部分。機(jī)器視覺與激光雷達(dá)通過組合裝配,二者互為補(bǔ)充,各有所長,共同組成車輛的視覺傳感系統(tǒng)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)無線通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能互聯(lián)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)借助車載傳感器、GPS、雷達(dá)等,結(jié)合近距離通信技術(shù),實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地探測(cè)車輛自身狀態(tài)和周圍環(huán)境的信息,通過數(shù)據(jù)融合技術(shù),將各種類型數(shù)據(jù)依據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行交互,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。車輛與交通的數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)車載信息服務(wù)、車輛數(shù)據(jù)服務(wù)、網(wǎng)聯(lián)駕駛的核心,這些核心不能由單個(gè)人,單輛汽車或單個(gè)系統(tǒng)獲得,必須結(jié)合以LTE-V2X或DSRC等近距離通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)特定區(qū)域的信息交互及移動(dòng)目標(biāo)識(shí)別。數(shù)據(jù)處理技術(shù)主要包括云計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)、多源數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)等多種技術(shù)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)無線通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能互聯(lián)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)智能互聯(lián)解決車輛與人、車輛與環(huán)境等之間的協(xié)同交互問題。對(duì)于車車,車路以及車云3個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行更有效的交通狀態(tài)估計(jì)和控制。在交通安全方面,通過協(xié)同通信,傳輸車輛數(shù)據(jù),交通運(yùn)行數(shù)據(jù),出行、運(yùn)營數(shù)據(jù)和行人數(shù)據(jù),以減少或消除碰撞事故;對(duì)于車路信息交換,路側(cè)終端向來往車輛發(fā)送本區(qū)域周邊道路交通的數(shù)據(jù),如:交通標(biāo)志、交通信號(hào)、交通狀況和道路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù),以便來往車輛根據(jù)本車的行駛、位置和基本數(shù)據(jù),判斷可能出現(xiàn)的交通安全危險(xiǎn)或違規(guī)情況,必要時(shí)向本車駕駛?cè)藛T發(fā)出提醒、提示或警告;也可以通過車云通信,車輛和交通管理系統(tǒng)中心交換車輛數(shù)據(jù),交通運(yùn)行數(shù)據(jù)和行人位置數(shù)據(jù),提高交通運(yùn)輸效率,進(jìn)行交通性能監(jiān)控和交通規(guī)劃等等。通過人-車-環(huán)境形成智能數(shù)據(jù)交換的閉環(huán)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)無線通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能互聯(lián)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)是指借助各類車載傳感器和通信技術(shù),對(duì)車輛、駕駛員以及環(huán)境信息及時(shí)、準(zhǔn)確甚至動(dòng)態(tài)的收集,同時(shí)進(jìn)行辨識(shí)、偵測(cè)、追蹤和處理,進(jìn)而發(fā)出警示,使駕駛員察覺可能發(fā)生的危險(xiǎn);或在必要時(shí)進(jìn)行汽車控制的一系列主動(dòng)安全技術(shù)。汽車上的駕駛輔助系統(tǒng)可以輔助駕駛員更為舒適、安全地行車,區(qū)別于傳統(tǒng)汽車行業(yè)的車道保持輔助系統(tǒng)、自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)、剎車輔助系統(tǒng)等內(nèi)容。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定義中,駕駛輔助內(nèi)容更為寬泛,納入了一些主動(dòng)安全技術(shù),基于車輛和車輛之間以及車輛和交通設(shè)施之間數(shù)據(jù)交換的應(yīng)用。如前向碰撞預(yù)警、緊急電子剎車燈、盲區(qū)檢測(cè)/預(yù)警、禁止通行警告、交叉路口駕駛輔助等。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境感知技術(shù)無線通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能互聯(lián)技術(shù)駕駛輔助技術(shù)信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)信息安全技術(shù)包括終端APP的加密防護(hù)技術(shù)、權(quán)限驗(yàn)證技術(shù)、防火墻技術(shù)、身份鑒別技術(shù)、電子身份標(biāo)識(shí)技術(shù)、數(shù)字簽名技術(shù)等,對(duì)于實(shí)現(xiàn)保障傳輸安全、非法入侵檢測(cè)以及用戶隱私數(shù)據(jù)保密十分關(guān)鍵。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車與外界信息交互過程環(huán)境感知層智能決策層控制執(zhí)行層承擔(dān)車輛本身與道路交通信息的全面感知和采集,通過傳感器、RFID、車輛定位等技術(shù),實(shí)時(shí)感知車況及控制系統(tǒng)、道路環(huán)境、車輛當(dāng)前位置、周圍車輛等信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛自身屬性以及車輛外在環(huán)境如道路、人、車等靜、動(dòng)態(tài)屬性的提取,為決策層提供依據(jù)。根據(jù)感知層以及云平臺(tái)獲取的信息來進(jìn)行決策,進(jìn)而向駕駛員發(fā)出輔助決策信息。目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)發(fā)展還處于借助先進(jìn)駕駛輔助技術(shù)的智能駕駛階段,所以決策信息主要起到預(yù)測(cè)、警告、推薦作用,駕駛員掌握車輛行駛的主動(dòng)權(quán)。將根據(jù)決策層形成的駕駛行為決策形成關(guān)于車輛轉(zhuǎn)向盤、油門和制動(dòng)器等車輛工作部件的操作指令,以便進(jìn)行車輛橫向和縱向的加速或減速等駕駛操作。智能網(wǎng)聯(lián)的應(yīng)用

基于車聯(lián)網(wǎng)的車載智能信息服務(wù)系統(tǒng)公交及營運(yùn)車輛的網(wǎng)聯(lián)化信息管理系統(tǒng)智能輔助駕駛系統(tǒng)自動(dòng)駕駛和無人駕駛車載信息服務(wù)是最早進(jìn)入汽車行業(yè)的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用形式,通過內(nèi)連電子控制系統(tǒng),外連信息服務(wù)平臺(tái)的車載信息控制單元,可用于實(shí)現(xiàn)車輛控制、車輛監(jiān)控、ECU軟件更新等遠(yuǎn)程控制類業(yè)務(wù);與V2X協(xié)同通信單元集成,可實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)協(xié)同駕駛和協(xié)作式智能交通。車載信息控制單元與中控臺(tái)的車載信息娛樂系統(tǒng)集成,構(gòu)成車載信息服務(wù)終端。車載信息服務(wù)終端可實(shí)現(xiàn)車載信息服務(wù)和商業(yè)運(yùn)輸服務(wù)。在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下,車載信息系統(tǒng)經(jīng)短距離通信系統(tǒng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)連接至車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái),以實(shí)現(xiàn)車載信息服務(wù)。智能網(wǎng)聯(lián)的應(yīng)用

基于車聯(lián)網(wǎng)的車載智能信息服務(wù)系統(tǒng)公交及營運(yùn)車輛的網(wǎng)聯(lián)化信息管理系統(tǒng)智能輔助駕駛系統(tǒng)自動(dòng)駕駛和無人駕駛?cè)嫔?jí)及優(yōu)化公交、出租及各種運(yùn)營車輛信息服務(wù)及管理系統(tǒng),為專業(yè)駕駛員的安全、綠色與高效出行提供全方位信息服務(wù),同時(shí)為營運(yùn)管理與交通管理部門提供系統(tǒng)的監(jiān)控、調(diào)度和管理服務(wù)。將交通服務(wù)于其他公共服務(wù)有機(jī)協(xié)同,將空間移動(dòng)與道路沿途信息,市民活動(dòng)鏈深度融合,將城市共建活動(dòng)體育與居民生活模式圍繞可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)結(jié)合,將管理者、研究者與服務(wù)對(duì)象組合到高效溝通的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。通過獲取車輛位置和車輛行駛等車輛數(shù)據(jù)、交通運(yùn)行數(shù)據(jù)、公交運(yùn)輸與乘客出行等運(yùn)輸出行數(shù)據(jù)和乘客位置數(shù)據(jù),對(duì)公交運(yùn)輸進(jìn)行管理。智能網(wǎng)聯(lián)的應(yīng)用

基于車聯(lián)網(wǎng)的車載智能信息服務(wù)系統(tǒng)公交及營運(yùn)車輛的網(wǎng)聯(lián)化信息管理系統(tǒng)智能輔助駕駛系統(tǒng)自動(dòng)駕駛和無人駕駛智能輔助駕駛系統(tǒng)包括車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、盲區(qū)預(yù)警系統(tǒng)、駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)及預(yù)測(cè)式緊急剎車系統(tǒng),能提供至少兩種可共同運(yùn)行的主要控制功能,如自適應(yīng)巡航控制與車道偏離預(yù)警的結(jié)合,以減輕駕駛?cè)素?fù)擔(dān),減少交通事故,減少交通死亡人數(shù)智能網(wǎng)聯(lián)的應(yīng)用

基于車聯(lián)網(wǎng)的車載智能信息服務(wù)系統(tǒng)公交及營運(yùn)車輛的網(wǎng)聯(lián)化信息管理系統(tǒng)智能輔助駕駛系統(tǒng)自動(dòng)駕駛和無人駕駛根據(jù)《中國制造2025》要點(diǎn),智能網(wǎng)聯(lián)將用于自動(dòng)駕駛和無人駕駛功能的實(shí)現(xiàn),包括結(jié)構(gòu)化道路下和各種道路下的自動(dòng)駕駛系統(tǒng),可執(zhí)行完整的安全關(guān)鍵駕駛功能,在行駛?cè)讨袡z測(cè)道路狀況,實(shí)現(xiàn)可完全自動(dòng)駕駛。無人駕駛最高安全車速達(dá)到120km/h,綜合能耗較常規(guī)汽車降低10%以上,減少排放20%以上。第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么?1.1車聯(lián)網(wǎng)的概念與應(yīng)用

1.2智能網(wǎng)聯(lián)的概念與應(yīng)用

1.3傳感器的概念與作用

隨著人工智能技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,汽車與交通系統(tǒng)網(wǎng)聯(lián)化、智能化的趨勢(shì)日趨明顯,這一設(shè)想正在逐步變成現(xiàn)實(shí)。通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等信息技術(shù)與汽車技術(shù)的融合構(gòu)成了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。傳感器的定義

能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。——國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7665-2005傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。感覺傳感器效應(yīng)視覺光敏傳感器物理效應(yīng)聽覺聲敏傳感器物理效應(yīng)觸覺熱敏傳感器物理效應(yīng)嗅覺氣敏傳感器化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)味覺味敏傳感器化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)傳感器的定義

隨著技術(shù)的發(fā)展,以微機(jī)電系統(tǒng)傳感器(MicroelectroMechanicalSystems,MEMS)為代表,當(dāng)前傳感器已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人類感官傳統(tǒng)車載傳感器及其作用

發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)底盤控制系統(tǒng)車身控制系統(tǒng)傳統(tǒng)車載傳感器及其作用

發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)底盤控制系統(tǒng)車身控制系統(tǒng)傳統(tǒng)車載傳感器及其作用

發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)底盤控制系統(tǒng)車身控制系統(tǒng)車身控制用傳感器主要用于提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等。自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)量傳感器、日照傳感器等;安全氣囊系統(tǒng)中的加速度傳感器;用于門鎖控制中的車速傳感器;亮度自動(dòng)控制中的光傳感器;倒車控制中的超聲波傳感器或激光傳感器;保持車距的距離傳感器;消除駕駛員盲區(qū)的圖像傳感器等傳感器在自動(dòng)駕駛中的作用自動(dòng)駕駛功能的實(shí)現(xiàn)包括三個(gè)部分:感知、決策、控制。從整個(gè)硬件的架構(gòu)上也要充分考慮系統(tǒng)感知、決策、控制的功能要求傳感器在自動(dòng)駕駛中的作用攝像頭激光雷達(dá)毫米波雷達(dá)組合導(dǎo)航傳感器傳感器在自動(dòng)駕駛中的作用攝像頭:主要用于車道線、交通標(biāo)示牌、紅綠燈以及車輛、行人檢測(cè),有檢測(cè)信息全面、價(jià)格便宜的特點(diǎn)。

由鏡頭、鏡頭模組、濾光片、CMOS/CCD、ISP、數(shù)據(jù)傳輸部分組成。光線經(jīng)過光學(xué)鏡頭和濾光片后聚焦到傳感器上,通過CMOS或CCD集成電路將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再經(jīng)過圖像處理器(ISP)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的RAW,RGB或YUV等格式的數(shù)字圖像信號(hào),通過數(shù)據(jù)傳輸接口傳到計(jì)算機(jī)端。傳感器在自動(dòng)駕駛中的作用激光雷達(dá):激光雷達(dá)通過不斷向周圍目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)(激光束),并接收返回的信號(hào)(目標(biāo)回波)來計(jì)算和描述被測(cè)量物理的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、姿態(tài)、形狀等參數(shù),以達(dá)到動(dòng)態(tài)3D掃描的目的。(1)分辨率高:激光雷達(dá)工作于光學(xué)波段(特殊波段),頻率比微波高2-3個(gè)數(shù)量級(jí)以上,并可同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo)。(2)抗干擾能力強(qiáng):激光屬于直線傳播、方向性好、光速非常窄,只有在其傳播路徑上才能接收到,所以干擾信號(hào)也很難進(jìn)入激光雷達(dá)的接收機(jī),另外,對(duì)于激光雷達(dá)而言,只有被照射的目標(biāo)才會(huì)產(chǎn)生反射,完全不會(huì)受地物回波的影響,因此可探測(cè)低空/超低空目標(biāo),探測(cè)性遠(yuǎn)高于微波雷達(dá)。(3)獲取的信息量豐富:可直接獲取目標(biāo)的距離、角度、反射強(qiáng)度、速度等信息,生成目標(biāo)的多維度圖像,使得整個(gè)畫面更加直觀。傳感器在自動(dòng)駕駛中的作用毫米波雷達(dá):主要用于交通車輛的檢測(cè),檢測(cè)速度快、準(zhǔn)確,不易受到天氣影響,對(duì)車道線交通標(biāo)志等無法檢測(cè)。毫米波雷達(dá)的工作原理是與激光雷達(dá)類似也是基于反射波來測(cè)距,當(dāng)電磁波在傳播時(shí)碰到另一種介質(zhì),會(huì)反彈回來,其時(shí)延是2倍距離/光速。(1)24GHz,這目前大量應(yīng)用于汽車的盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)、變道輔助。雷達(dá)安裝在車輛的后保險(xiǎn)杠內(nèi),用于監(jiān)測(cè)車輛后方兩側(cè)的車道是否有車、可否進(jìn)行變道。這個(gè)頻段也有其缺點(diǎn),首先是頻率比較低,另外就是帶寬比較窄,只有250MHz。(2)77GHz,這個(gè)頻段的頻率比較高,國際上允許的帶寬高達(dá)800MHz。據(jù)介紹,這個(gè)頻段的雷達(dá)性能要好于24GHz的雷達(dá),所以主要用來裝配在車輛的前保險(xiǎn)杠上,探測(cè)與前車的距離以及前車的速度,實(shí)現(xiàn)的主要是緊急制動(dòng)、自動(dòng)跟車等主動(dòng)安全領(lǐng)域的功能。傳感器在自動(dòng)駕駛中的作用組合導(dǎo)航傳感器:充分利用外部信息,即將全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(的信息,依據(jù)某種準(zhǔn)則進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的融合,對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航信息位置、速度、姿態(tài)等及慣性器件的誤差進(jìn)行重調(diào)和校正,以提高系統(tǒng)的精度、可靠性。GNSS定位原理

慣性導(dǎo)航原理目錄第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么?第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第5章車聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

2.2交通安全典型應(yīng)用場景

2.3交通效率典型應(yīng)用場景2.4自動(dòng)駕駛典型應(yīng)用場景

2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

信息服務(wù)是提高車主駕車體驗(yàn)的重要應(yīng)用場景,是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的重要組成部分。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,信息服務(wù)突破了原有信息局限于車輛內(nèi)部的局限,將車輛本身和外界信息服務(wù)平臺(tái)聯(lián)系起來。緊急呼叫服務(wù)

車載通信服務(wù)車載信息娛樂服務(wù)

汽車導(dǎo)航服務(wù)商業(yè)運(yùn)輸管理服務(wù)

信息公告服務(wù)停車信息服務(wù)

費(fèi)用支付服務(wù)緊急呼叫服務(wù)是指當(dāng)車輛出現(xiàn)緊急情況時(shí)(如安全氣囊引爆或側(cè)翻等),車輛能自動(dòng)或手動(dòng)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)起緊急救助,并對(duì)外提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)信息,包括車輛類型、交通事故時(shí)間地點(diǎn)等。2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

信息服務(wù)是提高車主駕車體驗(yàn)的重要應(yīng)用場景,是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的重要組成部分。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,信息服務(wù)突破了原有信息局限于車輛內(nèi)部的局限,將車輛本身和外界信息服務(wù)平臺(tái)聯(lián)系起來。緊急呼叫服務(wù)

車載通信服務(wù)車載信息娛樂服務(wù)

汽車導(dǎo)航服務(wù)商業(yè)運(yùn)輸管理服務(wù)

信息公告服務(wù)停車信息服務(wù)

費(fèi)用支付服務(wù)車載通信服務(wù)是指利用車載信息服務(wù)終端的語音和數(shù)據(jù)通信功能,為駕駛或乘車人員提供接聽和撥打電話、收發(fā)短信或者收發(fā)電子郵件,訪問互聯(lián)網(wǎng)等通信服務(wù)。2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

信息服務(wù)是提高車主駕車體驗(yàn)的重要應(yīng)用場景,是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的重要組成部分。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,信息服務(wù)突破了原有信息局限于車輛內(nèi)部的局限,將車輛本身和外界信息服務(wù)平臺(tái)聯(lián)系起來。緊急呼叫服務(wù)

車載通信服務(wù)車載信息娛樂服務(wù)

汽車導(dǎo)航服務(wù)商業(yè)運(yùn)輸管理服務(wù)

信息公告服務(wù)停車信息服務(wù)

費(fèi)用支付服務(wù)車載通信服務(wù)是指利用車載信息服務(wù)終端的語音和數(shù)據(jù)通信功能,為駕駛或乘車人員提供接聽和撥打電話、收發(fā)短信或者收發(fā)電子郵件,訪問互聯(lián)網(wǎng)等通信服務(wù)。汽車導(dǎo)航服務(wù)是指由汽車導(dǎo)航服務(wù)提供商利用衛(wèi)星導(dǎo)航、基站定位等定位技術(shù),通過車載信息服務(wù)終端為駕乘人員提供導(dǎo)航服務(wù)、位置查詢、實(shí)時(shí)路況和在線更新地圖等服務(wù)。2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

信息服務(wù)是提高車主駕車體驗(yàn)的重要應(yīng)用場景,是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的重要組成部分。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,信息服務(wù)突破了原有信息局限于車輛內(nèi)部的局限,將車輛本身和外界信息服務(wù)平臺(tái)聯(lián)系起來。緊急呼叫服務(wù)

車載通信服務(wù)車載信息娛樂服務(wù)

汽車導(dǎo)航服務(wù)商業(yè)運(yùn)輸管理服務(wù)

信息公告服務(wù)停車信息服務(wù)

費(fèi)用支付服務(wù)商業(yè)運(yùn)輸管理服務(wù)是指為商業(yè)車隊(duì)及其車隊(duì)駕駛?cè)藛T提供車輛大數(shù)據(jù)信息的服務(wù),包括車輛生產(chǎn)銷售、車輛運(yùn)力優(yōu)化、車輛安全管理、車輛維修保養(yǎng)管理和商業(yè)運(yùn)輸車輛保險(xiǎn)等。信息公告服務(wù)是指在道路旁的商店、餐館等娛樂服務(wù)場所安置路邊單元,并周期性的廣播服務(wù)場所的服務(wù)內(nèi)容,如開業(yè)時(shí)間、等待時(shí)間和價(jià)格等。2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

信息服務(wù)是提高車主駕車體驗(yàn)的重要應(yīng)用場景,是車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的重要組成部分。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,信息服務(wù)突破了原有信息局限于車輛內(nèi)部的局限,將車輛本身和外界信息服務(wù)平臺(tái)聯(lián)系起來。緊急呼叫服務(wù)

車載通信服務(wù)車載信息娛樂服務(wù)

汽車導(dǎo)航服務(wù)商業(yè)運(yùn)輸管理服務(wù)

信息公告服務(wù)停車信息服務(wù)

費(fèi)用支付服務(wù)停車信息服務(wù)是指在汽車進(jìn)行停車時(shí),在停車場入口安置路邊單元,并負(fù)責(zé)控制停車場入閘。費(fèi)用支付服務(wù)是指在車輛行駛過程中,由路邊單元發(fā)布與地理位置或者興趣消息相關(guān)的信息,并具有處理來自車輛的本地電子支付請(qǐng)求(如電子錢包等)的能力,最終協(xié)助司機(jī)完成商品購買、停車費(fèi)用和汽車租賃服務(wù)等支付。第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

2.2交通安全典型應(yīng)用場景

2.3交通效率典型應(yīng)用場景2.4自動(dòng)駕駛典型應(yīng)用場景

2.2交通安全典型應(yīng)用場景

交通安全應(yīng)用是車聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要應(yīng)用。協(xié)同駕駛防碰撞應(yīng)用十字路口闖紅燈警告應(yīng)用車道變更警告應(yīng)用高速追尾預(yù)警應(yīng)用應(yīng)急車輛事故應(yīng)答應(yīng)用車輛安全警告應(yīng)用交通標(biāo)志提醒應(yīng)用第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

2.2交通安全典型應(yīng)用場景

2.3交通效率典型應(yīng)用場景2.4自動(dòng)駕駛典型應(yīng)用場景

2.3交通效率典型應(yīng)用場景

經(jīng)濟(jì)發(fā)展—汽車保有量增加—交通堵塞(面臨的問題)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

利用車車、車路協(xié)同通信和蜂窩移動(dòng)通信方式交換車輛數(shù)據(jù)、交通運(yùn)行數(shù)據(jù)和行人位置數(shù)據(jù),可以為交通擁堵狀態(tài)判別提供依據(jù),及時(shí)了解交通擁堵的時(shí)空擴(kuò)散范圍和交通狀態(tài)的變化趨勢(shì),給交通出行者一個(gè)可靠的道路規(guī)劃建議,從而避免交通擁堵狀態(tài)的惡化,盡快疏導(dǎo)擁堵現(xiàn)象,提高交通運(yùn)行效率。駕駛風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)交通擁堵警告智能交通信號(hào)控制動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃道路管理應(yīng)用第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用2.1信息服務(wù)典型應(yīng)用場景

2.2交通安全典型應(yīng)用場景

2.3交通效率典型應(yīng)用場景2.4自動(dòng)駕駛典型應(yīng)用場景

2.4自動(dòng)駕駛典型應(yīng)用場景

車聯(lián)網(wǎng)—自動(dòng)駕駛(車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的第三階段)汽車智能化+網(wǎng)聯(lián)化(深度融合)自動(dòng)駕駛通勤出行智能物流配送智能環(huán)衛(wèi)無人駕駛目錄第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么?第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第5章車聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生3.1車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程

3.2國際車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

3.3國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)與現(xiàn)狀

智能交通系統(tǒng)

智能化和網(wǎng)聯(lián)化作為汽車發(fā)展的兩大趨勢(shì),結(jié)合起來推動(dòng)了傳統(tǒng)車聯(lián)網(wǎng)向廣義車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,智能網(wǎng)聯(lián)將是未來發(fā)展的方向。智能交通系統(tǒng):在較完善的傳統(tǒng)交通系統(tǒng)基礎(chǔ)之上,通過整合現(xiàn)代化的信息技術(shù)、通信技術(shù)和傳感技術(shù)等高新技術(shù),而形成的一種綜合性的運(yùn)輸管理系統(tǒng)。19世紀(jì)60年代交通信號(hào)燈的出現(xiàn)1947起交通信號(hào)燈逐漸實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化20世紀(jì)初智能交通萌芽1960年美國開始著眼于智能交通研究20世紀(jì)70年代歐洲開始研究道路交通通信技術(shù)1999年中國成立國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心物聯(lián)網(wǎng)與車聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)(車聯(lián)網(wǎng)的概念即來自物聯(lián)網(wǎng),即“汽車移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)”)物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是一種網(wǎng)絡(luò),更是一個(gè)整體系統(tǒng),其不僅能夠?qū)⑷藗內(nèi)粘I钪惺褂玫母黝愇锲泛突ヂ?lián)網(wǎng)有效地結(jié)合在一起,還能夠構(gòu)建一個(gè)大規(guī)模、系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)。人們通過網(wǎng)絡(luò),可以獲得各種信息,并進(jìn)行應(yīng)用和處理。這一優(yōu)勢(shì)使得人們紛紛盼望物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。傳統(tǒng)車聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是利用無線通信建立一個(gè)全國性的、多模式的地面交通系統(tǒng),形成一個(gè)車輛、道路基礎(chǔ)設(shè)施、乘客的便攜式設(shè)備之間相互連接的交通環(huán)境,最大限度地保障交通運(yùn)輸?shù)陌踩浴㈧`活性和對(duì)環(huán)境的友好性?,F(xiàn)在的車聯(lián)網(wǎng),已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原有的定義和內(nèi)涵。廣義的車聯(lián)網(wǎng)是未來能夠?qū)崿F(xiàn)智能化交通管理、智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)和車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò),是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通系統(tǒng)領(lǐng)域的典型應(yīng)用o汽車的智能化

所謂“智能汽車”,即在普通汽車的基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的傳感器(雷達(dá)、攝像)、控制器、執(zhí)行器等裝置,通過車載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)與“人-車-路”等的智能信息交換,使汽車具備智能的環(huán)境感知能力,能夠自動(dòng)分析汽車行駛的安全及危險(xiǎn)狀態(tài),并使汽車按照人的意愿到達(dá)目的地,最終實(shí)現(xiàn)替代人來操作的目的。汽車智能化,是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。從發(fā)展的角度來看,智能汽車會(huì)經(jīng)歷兩個(gè)階段。第一個(gè)階段是智能汽車的初級(jí)階段,即輔助駕駛;第二個(gè)階段是智能汽車發(fā)展的終極階段,即完全替代人的無人駕駛或者自動(dòng)駕駛。汽車的網(wǎng)聯(lián)化

智能汽車從實(shí)現(xiàn)方式上可以分兩類:自主式和網(wǎng)聯(lián)式。汽車網(wǎng)聯(lián)化—三大總線(汽車控制總線,車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)總線,高速容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)總線)自主式的智能汽車其實(shí)就是前面所提到的汽車的智能化,通過信息技術(shù)和智能電子技術(shù)的發(fā)展,基于車載裝置使汽車具有環(huán)境感知和決策控制能力。汽車的網(wǎng)聯(lián)化是智能汽車發(fā)展的另一個(gè)方向,即基于通信互聯(lián)完成汽車“聽”和“看”的功能,依靠云端大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和決策,完成智能的駕駛決策功能。汽車的網(wǎng)聯(lián)化

汽車CAN總線汽車LIN總線汽車FlexRay總線汽車的網(wǎng)聯(lián)化

汽車智能網(wǎng)聯(lián)和自動(dòng)駕駛的浪潮迅猛來襲,推進(jìn)了車載網(wǎng)絡(luò)容量需求的爆發(fā)式增長,汽車電子單元的成倍數(shù)增加已經(jīng)超出CAN或FlexRay等車載網(wǎng)絡(luò)的承載范圍。2016年4月,IEEE批準(zhǔn)了第一個(gè)車載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。車載以太網(wǎng)采用單對(duì)的非屏蔽雙絞線及更小型的連接器進(jìn)行信號(hào)傳輸,速率高達(dá)100Mbit/s,這將大大降低車內(nèi)連接成本和減少車內(nèi)布線。車載以太網(wǎng)可以同時(shí)支持AVB、TCP/IP、DOIP、SONIP等多種協(xié)議或不同應(yīng)用形式。智能網(wǎng)聯(lián)汽車

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與X(人、車、路、云端等)智能信息交換、共享,具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能,可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛,并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。“智能”的含義在于,通過車載終端、智能手機(jī)、路側(cè)設(shè)備等終端設(shè)備交換行人位置、運(yùn)輸出行、車輛數(shù)據(jù)和交通運(yùn)行數(shù)據(jù),被輸入到自動(dòng)駕駛的決策與控制系統(tǒng),最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、信息通信等技術(shù)的快速發(fā)展,汽車與電子、通信、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域加快融合,智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化的交集,已經(jīng)成為全球新一輪產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車

交通運(yùn)行數(shù)據(jù)運(yùn)輸出行數(shù)據(jù)反映道路交通管理和運(yùn)行情況相關(guān)的數(shù)據(jù),包括:交通標(biāo)志、交通狀況、道路性能、交通控制、道路基礎(chǔ)設(shè)施、停車場數(shù)據(jù)、道路氣象等數(shù)據(jù)人、貨物、車輛等運(yùn)輸相關(guān)的數(shù)據(jù),包括:行人、乘用車、公交車和商業(yè)車的出行數(shù)據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車

行人和車輛路測(cè)設(shè)備行人位置、運(yùn)輸出行、車輛數(shù)據(jù)和部分交通運(yùn)行數(shù)據(jù)交通運(yùn)行數(shù)據(jù)交通運(yùn)輸管理云平臺(tái)交通標(biāo)志與交通控制指令等交通運(yùn)行數(shù)據(jù)以及運(yùn)輸出行數(shù)據(jù)第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生3.1車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程

3.2國際車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

3.3國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)與現(xiàn)狀

美國車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

車間通信技術(shù)選擇1999年,美國聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC將以5.9GHz為中心的75MHz的帶寬分配給了DSRC作為車間通信專業(yè)頻段。該頻道有70個(gè)10MHz的信道和在一個(gè)在最底部預(yù)留的5MHZ的保護(hù)間隔。2001年,選定IEEE802.11a作為DSRC的底層無線技術(shù),并對(duì)802.11p標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了適應(yīng)于車間通信的修訂。2002年,美國交通部與整車企業(yè)開展了合作研究,對(duì)一系列的無線通信技術(shù),包括DSRC,數(shù)字蜂窩系統(tǒng)、藍(lán)牙、數(shù)字廣播電視、IEEE802.11等進(jìn)行評(píng)估測(cè)試,評(píng)估它們是否能否滿足行車安全的通信需求。結(jié)果顯示,基于802.11a的通信技術(shù)能夠支持大多數(shù)行車安全應(yīng)用。美國交通部主導(dǎo)了多個(gè)安全駕駛測(cè)試項(xiàng)目,包括V2V駕駛應(yīng)用測(cè)試(V2VDriverAcceptanceClinics)項(xiàng)目、美國安全駕駛模型(SafetyPilotModelDeployment)項(xiàng)目等。2019年,美國交通部的公路交通安全管理局(NEITSA)立法提案:聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車輛安全標(biāo)準(zhǔn)V2V協(xié)同通信(FederalMotorVehicleSafetyStandards-V2VCommunications)通過美國車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

《智能交通系列戰(zhàn)略規(guī)劃:2015—2019》2014年,美國交通運(yùn)輸部與美國智能交通系統(tǒng)(ITS)聯(lián)合項(xiàng)目辦公室共同提出《智能交通系列戰(zhàn)略規(guī)劃:2015-2019》,為美國未來5年的在智能交通領(lǐng)域的發(fā)展明確了方向,汽車的智能化、網(wǎng)聯(lián)化成為該戰(zhàn)略計(jì)劃的核心,成為美國解決交通系統(tǒng)問題的關(guān)鍵技術(shù)手段。通過研究、開發(fā)、教育等手段促進(jìn)信息和通信技術(shù)實(shí)用化,確保社會(huì)向智能化方向發(fā)展,即部署智能交通設(shè)備,開發(fā)智能交通技術(shù)。并提出了使車輛和道路更安全、加強(qiáng)機(jī)動(dòng)性、降低環(huán)境影響、促進(jìn)改革創(chuàng)新、支持交通系統(tǒng)信息共享等5項(xiàng)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。根據(jù)目標(biāo),該戰(zhàn)略計(jì)劃聚焦于兩大發(fā)展主題:實(shí)現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)汽車,將近年來的設(shè)計(jì),測(cè)試和計(jì)劃用于網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)入實(shí)質(zhì)性進(jìn)展階段,并在全國范圍內(nèi)普及;推進(jìn)自動(dòng)化駕駛,采用自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)研究推進(jìn)車輛的自動(dòng)駕駛與無人駕駛。美國車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2016年9月,美國交通部發(fā)布《自動(dòng)駕駛汽車政策指南》(FederalAutomatedVehiclesPolicy),提出自動(dòng)駕駛汽車性能指南及其15項(xiàng)安全評(píng)估(SafetyAssessment)內(nèi)容。15項(xiàng)安全評(píng)估內(nèi)容包括:數(shù)據(jù)記錄和共享、隱私、駕駛系統(tǒng)安全、車輛信息安全、人機(jī)界面、碰撞安全防護(hù)措施、消費(fèi)者教育和培訓(xùn)、注冊(cè)和認(rèn)證、碰撞后的操作模式、聯(lián)邦、州和地方法律、駕駛安全與決策軟件設(shè)計(jì)中的人文道德因素、駕駛操作設(shè)計(jì)、道路目標(biāo)和事件的檢測(cè)、操控權(quán)返還駕駛?cè)撕万?yàn)證方法等內(nèi)容。歐盟車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

車間通信技術(shù)選擇C-ITS屬于ITS的范疇,主要關(guān)心包括車輛之間的一對(duì)一或一對(duì)多通信,通信方式可以采用蜂窩移動(dòng)通信,Wi-Fi或者專用短程通信DSRC。2014年2月,第一版C-ITS標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。C-ITS的通信標(biāo)準(zhǔn)可以支持多種模式的接入;在網(wǎng)絡(luò)層可以支持基于地理位置的路由通信協(xié)議(GeoNetworking,GN),從傳統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)化的角度來規(guī)范C-ITS的業(yè)務(wù)體系架構(gòu),易于實(shí)現(xiàn)與指定車輛的通信。GN利用地理位置來傳播信息和傳輸數(shù)據(jù)包。它提供了基于無線多跳的通信,其中網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過彼此之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包來擴(kuò)大通信范圍,即使用基于地理位置進(jìn)行尋址和數(shù)據(jù)包的傳輸。在傳輸方面,采用基于TCP/UDP或基本傳輸協(xié)議(BasicTransportProtocol,BTP)。在通信頻段上,C-ITS為DSRC技術(shù)預(yù)留了5.9GHz頻段上的70MHz帶寬,用于支持快速移動(dòng)車輛間的通信以及車輛和路邊單元的通信。歐盟車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)2013年6月,德國、荷蘭和奧地利交通部門簽署諒解備忘錄,啟動(dòng)聯(lián)合行動(dòng),簽署了歐洲C-ITS走廊部署協(xié)議,為首次在高速公路上實(shí)施合作申請(qǐng)制定時(shí)間表2016年10月4日,歐盟C-Roads平臺(tái)啟動(dòng),目前C-Rodes已經(jīng)覆蓋16個(gè)成員國的有關(guān)部門和道路運(yùn)營商,協(xié)調(diào)歐洲各國合作智能交通系統(tǒng)(C-ITS)的部署活動(dòng)。日本車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

ITS總體構(gòu)想1996年,日本政府提出《ITS總體構(gòu)想》,并開始研究道路交通情報(bào)系統(tǒng)(VehicleInformationandCommunicationSystem,VICS)。VICS目前已經(jīng)成為世界上最成功的ITS系統(tǒng)。VICS通過GPS、無線數(shù)據(jù)傳輸收集來自每個(gè)州的道路和交通信息,在VICS服務(wù)中心對(duì)其進(jìn)行處理和編輯,經(jīng)過處理和編輯的信息以調(diào)頻多路廣播的形式從全國的NHK廣播電臺(tái)發(fā)送,將實(shí)時(shí)路況信息和交通信息即時(shí)發(fā)送給交通出行者,使得交通更為高效便捷。日本車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

智能道路計(jì)劃(SmartWay)1997年,日本完成了本國的DSRC標(biāo)準(zhǔn)制定工作,并于2000年開始正式實(shí)施基于V2I協(xié)同通信的ETC計(jì)劃。日本的DSRC系統(tǒng)利用5.8GHz的頻段支持路側(cè)終端和車載終端的通信。2006年,日本啟動(dòng)了下一代道路服務(wù)系統(tǒng)。包括車載信息系統(tǒng)和路側(cè)集成系統(tǒng)的開發(fā)與試驗(yàn),該項(xiàng)目名稱為“智能道路計(jì)劃”(SmartWay)。SmartWay計(jì)劃可提供三類服務(wù):信息和輔助駕駛;互聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù);免現(xiàn)金支付服務(wù),包括收費(fèi)站、停車場、加油站便利店等。相比于VICS,SmartWay的重大創(chuàng)新是以聲音形式和可視形式同時(shí)提供更具體的交通路況信息。日本車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

世界領(lǐng)先IT國家創(chuàng)造宣言2013年日本提出的《世界領(lǐng)先IT國家創(chuàng)造宣言》,制定了在2020年前完成第二階段的市場部署,在2030年完成自動(dòng)駕駛功能的第三四階段實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)研發(fā)及市場應(yīng)用等目標(biāo)。2013年,日本啟動(dòng)了戰(zhàn)略創(chuàng)新項(xiàng)目(SIP)。其中設(shè)立自動(dòng)駕駛通用服務(wù)創(chuàng)新項(xiàng)目(SIP-adus),通過該項(xiàng)目加速推動(dòng)聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)駕駛的產(chǎn)業(yè)化。具體的項(xiàng)目實(shí)施包括多個(gè)工作組:動(dòng)態(tài)地圖(基于動(dòng)態(tài)地圖的交通運(yùn)行環(huán)境識(shí)別)、協(xié)作式智能交通(基于協(xié)同通信數(shù)據(jù)交換的動(dòng)態(tài)交通運(yùn)行環(huán)境識(shí)別)、車輛環(huán)境數(shù)據(jù)(基于車載傳感設(shè)備的環(huán)境識(shí)別)、人的要素、系統(tǒng)的信息通信安全和數(shù)據(jù)分析與仿真等技術(shù)。系統(tǒng)實(shí)施工作組所涵蓋的技術(shù)都是交通運(yùn)輸和自動(dòng)駕駛協(xié)同工作所需的共性技術(shù),它們將推動(dòng)交通參與者之間的互操作。日本車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

先進(jìn)的安全駕駛支撐系統(tǒng)研發(fā)計(jì)劃2014年開始,日本總務(wù)省啟動(dòng)制定先進(jìn)的安全駕駛支撐系統(tǒng)研發(fā)計(jì)劃,并基于700MHzV2x協(xié)同通信的網(wǎng)聯(lián)安全駕駛應(yīng)用制定了三個(gè)研發(fā)項(xiàng)目:一是十字路口的車路(V2I)協(xié)同通信、車車(V2V)協(xié)同通信;二是智能終端和車載終端間的車人(V2P)協(xié)同通信;三是路側(cè)雷達(dá)系統(tǒng)在十字路口等關(guān)鍵路段對(duì)行人和自行車的感知和數(shù)據(jù)傳播。這些研發(fā)項(xiàng)目的結(jié)果為自動(dòng)駕駛發(fā)展和實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)支撐。日本車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃

《道路運(yùn)輸車輛法》修正案2019年3月,日本內(nèi)閣通過了修改了《道路運(yùn)輸車輛法》修正案,從安保標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象追加“自動(dòng)運(yùn)行裝置”,汽車電子檢查的負(fù)責(zé)工作,“自動(dòng)運(yùn)行裝置”的檢修及改造,整車檢查的認(rèn)證制度等五個(gè)方面進(jìn)行了修訂。日本希望通過以上措施推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的商業(yè)化普及,目標(biāo)是:2020年左右實(shí)現(xiàn)高速公路上的L3級(jí)自動(dòng)駕駛;2020年底前實(shí)現(xiàn)特定區(qū)域的無人駕駛移動(dòng)服務(wù);2020年底前使得自動(dòng)剎車在新乘用車上的搭載率達(dá)到90%以上。第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生3.1車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程

3.2國際車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

3.3國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)與現(xiàn)狀

國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)

智能網(wǎng)絡(luò)汽車的研究和突破,是我國搶占汽車產(chǎn)業(yè)未來戰(zhàn)略的制高點(diǎn),推動(dòng)國家汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),由大變強(qiáng)的重要突破口;是關(guān)聯(lián)眾多重點(diǎn)領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新,構(gòu)建新型交通運(yùn)輸體系的重要載體。國家政策技術(shù)推動(dòng)發(fā)展意義科技部:智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目交通運(yùn)輸部:基于物聯(lián)網(wǎng)的城市智能交通關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用科技專項(xiàng),將智能交通列為需要突出解決的薄弱環(huán)節(jié)?!兜缆愤\(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)車載終端技術(shù)要求》中科院:傳感網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))的研究和開發(fā);傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組(WG7)的主導(dǎo)國LTE-V2X標(biāo)準(zhǔn)研究發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)不僅是交通安全、道路擁堵、能源消耗、污染排放等問題的重要手段,也是構(gòu)建智慧出行服務(wù)新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心要素,更是推進(jìn)交通強(qiáng)國、數(shù)字中國、智慧社會(huì)建設(shè)的重要載體,已成為新時(shí)代汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要突破口、全球汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來,我國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新不斷加快,測(cè)試示范區(qū)建設(shè)初具成效,融合創(chuàng)新生態(tài)體系初步形成。智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)架構(gòu)和發(fā)展愿景國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線2016年6月,國內(nèi)首個(gè)“國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(上海)試點(diǎn)示范區(qū)”封閉測(cè)試區(qū)在上海安亭投入運(yùn)營2017年國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(上海)試點(diǎn)示范區(qū)啟動(dòng)的“昆侖計(jì)劃”2018年,工業(yè)和信息化部印發(fā)《車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)直連通信使用5905~5925MHz頻段管理規(guī)定(暫行)》的通知2018年,工業(yè)和信息化部與國家標(biāo)準(zhǔn)委聯(lián)合印發(fā)了《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(總體要求)》等一系列指導(dǎo)文件2019年,北京市對(duì)外發(fā)布了《北京市智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案(2019—2022)》國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展政策

《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》依托各類產(chǎn)業(yè)投資基金、汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)合基金等資金渠道,支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心建設(shè)工程和智能網(wǎng)聯(lián)汽車推進(jìn)工程等8大工程實(shí)施;通過國家科技計(jì)劃(專項(xiàng)、基金等)統(tǒng)籌支持前沿技術(shù)、共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。完成智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心建設(shè)突破車用傳感器、車載芯片等先進(jìn)汽車電子等產(chǎn)業(yè)鏈短板。形成若干家超過1000億規(guī)模的汽車零部件企業(yè)集團(tuán),在部分關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域具備較強(qiáng)的國際競爭優(yōu)勢(shì);形成若干家進(jìn)入全球前10的汽車零部件企業(yè)集團(tuán)。2020年,汽車駕駛輔助(DA,L1)、部分自動(dòng)駕駛(PA,L2)、有條件自動(dòng)駕駛(CA,L3)系統(tǒng)新車裝配率超過50%,網(wǎng)聯(lián)式駕駛輔助系統(tǒng)裝配率達(dá)到10%。到2025年,DA、PA、CA(L1~L3)新車裝配率達(dá)80%,其中PA、CA(L2-L3)級(jí)新車裝配率達(dá)25%,高度和完全自動(dòng)駕駛汽車(HAFA,L4~L5)開始進(jìn)入市場。國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展政策

《車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》2020年,實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)產(chǎn)業(yè)跨行業(yè)融合取得突破,具備高級(jí)別自動(dòng)駕駛功能的智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)特定場景規(guī)模應(yīng)用,車聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用體系基本構(gòu)建,用戶滲透率大幅提高,智能道路基礎(chǔ)設(shè)施水平明顯提升,適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和安全保障體系初步建立,開放融合、創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)基本形成,滿足人民群眾多樣化、個(gè)性化、不斷升級(jí)的消費(fèi)需求。關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用服務(wù)安全保障國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)

標(biāo)準(zhǔn)體系持續(xù)完善跨界合作更加廣泛商業(yè)推進(jìn)不斷加快關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)突破示范場景更加豐富《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(總體要求)》《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(信息通信)》《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(電子產(chǎn)品和服務(wù))》在重點(diǎn)區(qū)域完成5G車聯(lián)網(wǎng)建設(shè),推動(dòng)延崇高速、京雄高速、新機(jī)場高速等高速路智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境、監(jiān)控測(cè)評(píng)環(huán)境建設(shè),施劃智能網(wǎng)聯(lián)專用車道。5G技術(shù)與汽車智能電子的深度融合才能發(fā)揮出車聯(lián)網(wǎng)的巨大潛力。政策上對(duì)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的大力支持和傾斜;5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展進(jìn)展迅速,測(cè)試、試運(yùn)營有序推進(jìn),為車聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)基礎(chǔ)在人工智能,傳感器,超算平臺(tái)等領(lǐng)域的投入將繼續(xù)加大。車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)將持續(xù)突破。自主式汽車在自動(dòng)控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺運(yùn)算等計(jì)算方面將進(jìn)一步發(fā)展;協(xié)作式汽車也將通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)交互實(shí)現(xiàn)信息的充分共享。智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試示范區(qū)建設(shè)工作,初步形成了“5+2”的建設(shè)格局。分階段實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的各項(xiàng)應(yīng)用場景目錄第1章車聯(lián)網(wǎng)是什么?第2章車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用第3章車聯(lián)網(wǎng)的前世今生第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)第5章車聯(lián)網(wǎng)的示范應(yīng)用第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)4.1車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

4.2V2X的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展

4.3DSRC關(guān)鍵技術(shù)4.4LTE-V2X關(guān)鍵技術(shù)

4.1車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車云網(wǎng)為基礎(chǔ),按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn),在車與車、車與路、車與行人之間,進(jìn)行無線通信和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。車內(nèi)網(wǎng)是指通過應(yīng)用成熟的總線技術(shù)建立的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的整車網(wǎng)絡(luò);車際網(wǎng)是指基于專用短距離通信技術(shù)DSRC技術(shù)和LTE-V2X技術(shù)構(gòu)建的實(shí)現(xiàn)車與車和車與路邊的基礎(chǔ)設(shè)施之間中短程距離通信的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò);車云網(wǎng)(也稱車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng))是指車載終端通過蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)與Internet或云端進(jìn)行遠(yuǎn)程無線連接的網(wǎng)絡(luò)。車內(nèi)網(wǎng)

車內(nèi)網(wǎng)也稱為車載局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN)是指分布在汽車上的電器與電子設(shè)備在物理上互相連接,并按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互進(jìn)行通信,以共享硬件、軟件和信息等資源為目的的電子控制系統(tǒng)。車載局域網(wǎng)車際網(wǎng)

作為物聯(lián)網(wǎng)在交通行業(yè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用,車際網(wǎng)從技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行定義,車車/車路之間的通信一般又被稱為V2X(VehicletoEverything)或C2X(CartoEverything),包含車與車(V2V)、車與路(V2I)、車與行人(V2P)和車與云(V2N)oV2X應(yīng)用分類車云網(wǎng)

車云網(wǎng)又稱車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),通過2G/3G/4G等移動(dòng)蜂窩技術(shù),可以將汽車變成一個(gè)快速移動(dòng)的互聯(lián)網(wǎng)終端,使得汽車的駕乘體驗(yàn)更為安全、舒適。車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)4.1車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

4.2V2X的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展

4.3DSRC關(guān)鍵技術(shù)4.4LTE-V2X關(guān)鍵技術(shù)

V2X的優(yōu)勢(shì)

V2X技術(shù)采用車載自組織網(wǎng)等工作模式,突破網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的限制,其實(shí)質(zhì)即是通過提供實(shí)時(shí)、高可靠的和可操作的信息流來重新定義交通,以提高安全性、效率,實(shí)現(xiàn)環(huán)保要求。特別是在網(wǎng)絡(luò)時(shí)延方面,未來的V2X技術(shù)可以將端到端的通信時(shí)延控制在10ms以內(nèi),這對(duì)于保障車輛在行駛過程中的安全至關(guān)重要?;诜涓C移動(dòng)通信系統(tǒng)的V2X工作的模式設(shè)備對(duì)設(shè)備(Device-to-Device,D2D)設(shè)備對(duì)基站(Device-to-BaseStation,D2B)設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)(Device-to-Network,D2N)V2X的優(yōu)勢(shì)

蜂窩模式:隨著相關(guān)車輛數(shù)量的增加,當(dāng)需要相互通信的車輛數(shù)為N時(shí),則需要的N*N個(gè)鏈路。N輛車首先需要將需要的BSM消息發(fā)送給基站,需要N份上行鏈路;然后基站需要將每個(gè)BSM消息發(fā)送給另外N-1輛汽車,需要N*(N-1)個(gè)下行鏈路。直通傳輸方式:每輛車只需要將BSM消息直接廣播出去即可,需要N個(gè)廣播鏈路。V2X的優(yōu)勢(shì)

蜂窩模式:A車首先需要把安全消息發(fā)送給基站,用時(shí)T1;然后基站將該消息解調(diào),甚至還需要核心網(wǎng)和應(yīng)用服務(wù)器處理,用時(shí)T2;最后基站將安全消息發(fā)送給B車,用時(shí)T3。直通傳輸方式:A車可直接將安全消息發(fā)送給B車、用時(shí)T0。短距直通時(shí)延T0將遠(yuǎn)小于通常蜂窩網(wǎng)的所用時(shí)延T1+T2+T3V2X的應(yīng)用場景

基于PC5的V2X應(yīng)用場景基于Uu接口的V2X應(yīng)用場景V2X的應(yīng)用場景

基于PC5和Uu接口的V2X應(yīng)用場景A基于PC5和Uu接口的V2X應(yīng)用場景BV2X的發(fā)展預(yù)測(cè)

在未來,結(jié)合5G技術(shù),5G-NRV2X能夠提供更高的可靠性、數(shù)據(jù)傳輸率和更低的時(shí)延實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)駕駛的應(yīng)用。V2X通信系統(tǒng)要能夠滿足如下條件:特別低的時(shí)延(比如1ms的端到端時(shí)延);特別高的可靠性(比如接近100%);較高的上行數(shù)據(jù)速率(比如車流量較大場景下每輛車達(dá)到10Mbps);較高的下行數(shù)據(jù)速率(比如車流量較大場景下每輛車達(dá)到10Mbps);較高的移動(dòng)性(比如絕對(duì)速度超過200km/h,相對(duì)速度超過400km/h);支持一點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸(比如多播業(yè)務(wù)和廣播業(yè)務(wù));支持較高的定位精度(比如達(dá)到0.1m)。支持大數(shù)量車輛連接(比如應(yīng)用場景中車輛可以超過10000輛)。第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)4.1車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

4.2V2X的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展

4.3DSRC關(guān)鍵技術(shù)4.4LTE-V2X關(guān)鍵技術(shù)

DSRC通信模式

DSRC系統(tǒng)包含車載裝置(OnBoardUnit,OBU)與路側(cè)裝置(RoadSiteUnit,RSU)兩項(xiàng)重要組件。DSRC的通信通過兩種類型的無線信道進(jìn)行傳輸:單一的控制信道和多層次服務(wù)信道。控制信道主要用于傳輸WAVE短消息和系統(tǒng)管理消息,如WAVE服務(wù)公告(WAVEServiceAdvertisements,WSA);服務(wù)信道一般常見于常見的應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸。在實(shí)際的通信中,通過WAVE的控制接口,使得信息在不同的實(shí)體之間進(jìn)傳遞。DSRC幀結(jié)構(gòu)

IEEE802.l1p采用正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制技術(shù),是IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展。—個(gè)完整的802.l1p的幀結(jié)構(gòu)包括3部分,PLCP導(dǎo)頻(PhysicalLayerConvergenceProtocolPreamble)、信號(hào)域(SignalField)與數(shù)據(jù)域(DataField)。

DSRC幀結(jié)構(gòu)

PLCP頭中包含了后續(xù)PLCP服務(wù)數(shù)據(jù)單元(PLCPServiveDataUnit,PSDU)的基本信息:長度(LENGTH)、調(diào)制速率(RATE)、奇偶校驗(yàn)位(Parity),以及服務(wù)域(SERVICE)等物理層PLCP協(xié)議數(shù)據(jù)單元DSRC物理層關(guān)鍵過程

1、自動(dòng)增益控制(AutomaticGainControl,AGC)模擬功率估計(jì)單元、數(shù)字功率估計(jì)單元和控制單元是自動(dòng)增益控制AGC的3個(gè)主要構(gòu)成能部分。模擬功率估計(jì)單元由接收信號(hào)濾波器(RSSIFilter)、模擬濾波器(AnalogRSSI)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-DigitalConverter,ADC)6bit構(gòu)成。模擬功率估計(jì)單元計(jì)算信道濾波后模擬信號(hào)的功率均值、對(duì)功率均值取對(duì)數(shù)、對(duì)將對(duì)數(shù)值采用6比特的ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,最后將6比特的RSSI輸入控制模塊。數(shù)字功率估計(jì)單元由10比特的ADCADC10bit-、總功率估計(jì)器(TotalPowerEstimation)構(gòu)成。數(shù)字功率估計(jì)單元將PGA輸出信號(hào)經(jīng)過10比特ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),然后計(jì)算數(shù)字信號(hào)的功率均值,并將該功率均值輸入到控制模塊??刂茊卧饕巧蒐NA和PGA的增益系數(shù),并且控制相關(guān)設(shè)備的激活與休眠。DSRC物理層關(guān)鍵過程

2、DSRC的前導(dǎo)序列檢測(cè)802.11p是異步系統(tǒng),所以接收端并不知道待接收信號(hào)什么時(shí)候到達(dá),因此需要進(jìn)行前導(dǎo)序列檢測(cè),大致判斷有無信號(hào)到達(dá)。由Schmidl和Cox提出的前導(dǎo)序列檢測(cè),在當(dāng)前被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的算法。DSRC物理層關(guān)鍵過程

2、DSRC的前導(dǎo)序列檢測(cè)802.11p是異步系統(tǒng),所以接收端并不知道待接收信號(hào)什么時(shí)候到達(dá),因此需要進(jìn)行前導(dǎo)序列檢測(cè),大致判斷有無信號(hào)到達(dá)。由Schmidl和Cox提出的前導(dǎo)序列檢測(cè),在當(dāng)前被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的算法。該時(shí)延與相關(guān)算法利用了前導(dǎo)序列的周期性DSRC物理層關(guān)鍵過程

3、DSRC的凈信道估計(jì)當(dāng)接收信號(hào)功率等于或大于最小接收靈敏度(-85dBmfor10MHzchannelspacing)并且檢測(cè)到前導(dǎo)序列,那么將在一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)通過CCA指示>90%的概率信道處于忙狀態(tài)。如果沒有檢測(cè)到前導(dǎo)序列,但是接收信號(hào)功率大于最小接收靈敏度20dB以上,CCA也將指示信道處于忙狀態(tài)。DSRC物理層關(guān)鍵過程

4、DSRC的定時(shí)估計(jì)雖然802.11p是異步系統(tǒng),但是僅有知道OFDM符號(hào)的準(zhǔn)確到達(dá)時(shí)間,才能正確解調(diào),所以在接收端需要定時(shí)估計(jì)。定時(shí)估計(jì)分為粗定時(shí)估計(jì)和精確的定時(shí)估計(jì)。其中粗定時(shí)估計(jì)利用短前導(dǎo)序列,精確的定時(shí)估計(jì)利用長前導(dǎo)碼來完成。粗定時(shí)估計(jì)精定時(shí)估計(jì)DSRC的資源調(diào)度

802.11p從802.11e那里借用了增強(qiáng)分布式信道接入(EDCA)機(jī)制,是分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)的增強(qiáng)版本,用于支持無中心的直通傳輸模式。

其主要采用載波監(jiān)聽多址接入及沖突避免(CSMA/CA)機(jī)制,解決共享信道上多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送時(shí)造成資源沖突的問題,并在CSMA/CA的基礎(chǔ)上引入不同的接入類型,為不同業(yè)務(wù)類型提供不同的訪問優(yōu)先級(jí)。不同的優(yōu)先級(jí)由不同的EDCA參數(shù)加以區(qū)分,EDCA參數(shù)包括仲裁幀間間隔(AIFS)和競爭窗口(CW)oDSRC的擁塞控制CSMA/CA機(jī)制中,在接入車載終端數(shù)較少、信道忙碌比率(CBR)較低時(shí),信號(hào)可以被快速地發(fā)送出去。但是當(dāng)車載終端增加過多時(shí),會(huì)出現(xiàn)3個(gè)問題。忙轉(zhuǎn)閑狀態(tài)下信道忙碌比率過高時(shí)車載終端較多時(shí)擁塞控制的基本策略為:每個(gè)終端都基于Cc-Ct確定信號(hào)的最大發(fā)送功率和發(fā)送速率,其中Cc為系統(tǒng)的當(dāng)前CBR值。DSRC的通信安全

DSRC使用應(yīng)用層安全機(jī)制來保證V2X通信的安全,針對(duì)V2X應(yīng)用層安全設(shè)計(jì)了一套管理系統(tǒng),該系統(tǒng)全名為SecurityCredentialManagementSystem(SCMS),包含了證書頒發(fā)、證書撤銷、終端安全信息收集、數(shù)據(jù)管理、異常分析等一系列與安全相關(guān)的功能,以此確保V2X的安全通信。LocationObscurerProxy(位置模糊化代理服務(wù)器,LOP)MisbehaviorAuthority(異常分析系統(tǒng),MA)RequestCoordination(請(qǐng)求同步服務(wù)器,RC)SCMSManager(SCMS管理服務(wù)器)DeviceConfigManager(設(shè)備配置管理器,DCM)RootCA(根CA,RCA)EnrollmentCA(登記CA,ECA)PseudoymCA(匿名CA,PCA)RegistrationAuthority(注冊(cè)認(rèn)證服務(wù)器,RA)IntermediateCA(中級(jí)CA,ICA)LinkageAuthority(鏈接值服務(wù)器,LA)第4章車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)4.1車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

4.2V2X的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展

4.3DSRC關(guān)鍵技術(shù)4.4LTE-V2X關(guān)鍵技術(shù)

LTE-V2X關(guān)鍵技術(shù)

LTE-V2X是以LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)為V2X基礎(chǔ)的車聯(lián)網(wǎng)專有協(xié)議。我國于2017年底完成LTE-V2X標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定等工作,包括制定完成《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)總體技術(shù)要求》《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)空中接口技術(shù)要求》《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)安全總體技術(shù)要求》等中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以及《合作式智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)專用短程通信網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層技術(shù)要求》等國家標(biāo)準(zhǔn)。LTE-V2X的通信模式

LTE-V2X分為兩種工作方式,一種是終端之間直通傳輸通信方式,其中終端之間的空中接口稱為PC5接口;另一種是終端與基站之間的上/下行鏈路通信方式,其中終端和基站之間的空中接口稱為Uu接口。LTE-V2X的幀結(jié)構(gòu)

基于PC5接口的直通鏈路的發(fā)送由長度為Tf的無線幀組成,每個(gè)無線幀包含20個(gè)長度為Tslot的時(shí)隙。一個(gè)直通鏈路子幀包含兩個(gè)連續(xù)的時(shí)隙,并從偶數(shù)時(shí)隙起始。其中:Tf=307200Ts=10ms,Tslot=15360Ts=0.5ms,Ts=l/30720000LTE-V2X的幀結(jié)構(gòu)

一個(gè)子幀長度為1ms,一個(gè)子幀包含兩個(gè)時(shí)隙,一個(gè)時(shí)隙包含7個(gè)SC-FDMA符號(hào)。頻域上的12個(gè)連續(xù)的子載波和時(shí)域上的7個(gè)連續(xù)的SC-FDMA符號(hào)構(gòu)成一個(gè)資源塊,子載波間隔為15KHz,對(duì)應(yīng)頻域中的180KHz和時(shí)域中的一個(gè)時(shí)隙。頻域上的一個(gè)子載波和時(shí)域上的一個(gè)符號(hào)構(gòu)成一個(gè)資源單元車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延比較敏感,為了實(shí)現(xiàn)快速的信號(hào)發(fā)送與接收,對(duì)子幀結(jié)構(gòu)做了增強(qiáng)。子幀的第一個(gè)符號(hào)在接收端可用于AGC調(diào)整,子幀的最后一個(gè)符號(hào)用作GP,GP采用puncture的方法進(jìn)行RE的映射,該結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)子幀級(jí)的收發(fā)轉(zhuǎn)換LTE-V2X的物理信道

為支持基于LTE的V2X直通鏈路發(fā)送,PC5接口應(yīng)支持直通鏈路共享信道(SL-SCH)等傳輸信道、直通鏈路廣播信道(SL-BCH)和直通鏈路控制信息(SCI)。作用如下:直通鏈路物理共享信道,PSSCH,用于承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)直通鏈路物理廣播信道,PSBCH,用于同步控制及調(diào)整直通鏈路物理控制信道,PSCCH,用于承載PSSCH解調(diào)所需的控制信息LTE-V2X的物理層關(guān)鍵過程

LTE-V2X物理層的關(guān)鍵技術(shù)主要包括自動(dòng)增益控制(AGC)、同步信號(hào)檢測(cè)/定時(shí)估計(jì)、頻偏估計(jì)。在LTE-V協(xié)議中,并沒有像802.11P系統(tǒng)設(shè)計(jì)專用的導(dǎo)頻用于AGC。在實(shí)現(xiàn)中,就需要使用每一子幀的第一個(gè)符號(hào)來估計(jì)本子幀的接收信號(hào)功率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本子幀的接收增益調(diào)整。在AGC完成前,接收信號(hào)可能因?yàn)榻邮赵鲆孢^大而發(fā)生飽和,或是接收增益過小而導(dǎo)致量化誤差過大,所以在LTE-V系統(tǒng)中需要實(shí)現(xiàn)快速AGC調(diào)整,否則會(huì)影響后續(xù)信號(hào)的接收。

LTE-V2X的物理層關(guān)鍵過程

LTE-V2X物理層的關(guān)鍵技術(shù)主要包括自動(dòng)增益控制(AGC

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