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人民邮电报:从典型应用场景看智能网联汽车发展



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从典型应用场景看智能网络汽车联盟的发展

人民邮电报

唐怀坤

件。事实上,基于5G-V2X的智能网络联合车辆确实将落在许多领域,例如交通安全,提高交通效率和生活服务。

5G-V2X是大势所趋

智能网汽车产业是我国重要的战略产业,也是5G在交通运输行业的重要应用领域。智能网络汽车产业可以实现物联网的相关功能。

物联网可以将人与事物和事物联系起来。目前,以传感器应用为代表的窄带物联网技术已基本成熟。智能远程抄表,火灾报警,智能照明,智能停车,智能水利,环境监控,共用自行车等应用已逐步进入人们的生产和生活。共享自行车将逐步从“2G网络+蓝牙+ GPS”转向NB-IoT窄带物联网+北斗定位,再到5G运营商+北斗定位。然而,物联网(IOT)尚未在汽车运输领域普及。业界希望通过C-V2X实现这一愿景。

C-V2X技术包括LTE-V2X和5G-V2X,C是“蜂窝”,这意味着蜂窝。 C-V2X信息模式包括车辆到车辆(V2V),车辆到基础设施(V2I),车辆到行人(V2P),车辆到网络(车辆到网络,V2N)的交互,以实现人与车辆,汽车和汽车之间的通信,汽车和公路智能设施。

在2018年6月举行的IMT-2020(5G)峰会上,IMT-2020(5G)推广小组C-V2X工作组发布了《C-V2X白皮书》。 2018年11月,工业和信息化部发布了《车联网(智能网联汽车)直连通信使用5905-5925MHz频段管理规定(暂行)》,以支持智能网络车辆中LTE-V2X技术的应用和发展。该规定符合国际主流频段和未来发展的储备空间。

虽然5G-V2X标准尚不清楚,但它代表了未来的发展趋势。与美国DSRC(专用短距离通信)相比,LTE-V2X具有过渡到5G-V2X的优势。 DSRC技术不考虑后续升级,它只是一种固化技术,而且高速公路现场的整体性能比5G-V2X弱。从具体数据来看,在高速公路现场,当汽车以140km/h的速度行驶时(在中国目前超速),C-V2X技术的驾驶员有9.2秒来决定是否制动。 DSRC(基于802.11p)的车辆只有3.3秒长。相比之下,前者的感应距离为450米,而后者不到前者的一半。从这个角度来看,5G-V2X具有明显的技术优势,未来发展空间巨大。

保障交通安全

毫无疑问,安全是交通的基础。智能网络车辆的发展是一项政策政策,也是由市场需求引起的。目前,在确保交通安全方面,智能联网汽车可以发挥多种用途,如紧急呼叫,碰撞警告和人行道状态提醒(见表1)。

紧急呼叫功能:在山区道路和人口稀少的地区,如果发生交通事故,车辆驾驶员可能因昏迷而无法寻求帮助。如果车辆的紧急呼叫系统能够自动将帮助信息发送到救援呼叫中心,那无疑将起到巨大的作用。影响。在这种情况下,自动紧急呼叫系统(电子呼叫)最初是在欧洲引入的,但尚未完全普及。从2018年3月31日起,欧洲的所有新车都必须配备电子呼叫系统。目前,电子呼叫系统不依赖于5G技术,但未来它们可以由5G网络承载。

汽车近光和弱光的自动切换功能:在夜间行驶状态下,通过V2V技术,汽车的对面车辆可以保持通讯,并配合一定距离内的光线感应自动关闭远光灯以改善汽车的安全性。

越野碰撞警告:相关统计数据显示,中国30%~40%的交通事故发生在城市交叉口。这主要是因为交叉路口的道路状况极其复杂,并且也容易出现不规则。在类似的情况下,基于智能联网汽车,车辆可以通过V2V(车辆到车辆互连)技术预测对手的速度和方向,并及时发出碰撞警告。

人行道状态提醒:车辆在夜间行驶时容易发生交通事故,尤其是在能见度差的情况下。为了改善这种情况,智能网络车使用安装在人行道上的智能路钉来收集道路上行人的状态并将信息传输到RSU(路侧单元)单元。然后RSU发送信息。给汽车5G-V2X模块提高交通安全性。同时,为了使行人不经过斑马线过马路,系统可以通过5G-V2P实现自动感应,并提醒驾驶员提前制动。

慢车警告:目前,许多慢速行驶的车辆是城市公共服务车辆。由于前车的速度,智能网络连接车辆可以使用5G-V2V技术来提醒慢行车辆后面的车辆避开后车。发生了追尾事故。

静态车辆警告:在高速公路环境中,车辆行驶速度快,制动距离应设置在100米至150米之间。此时,如果前方车辆由于碰撞而突然发生故障或在道路中间静止,则可能发生二次事故。有关统计数据显示,由于上述情况,冬季每年的雨雪天气会造成大规模的追尾事故。响应这种情况,智能联网车可以同步通知RSU事故车辆的信息,然后通过5G-V2V通知周围1km范围内的其他车辆,以减少二次事故的概率。

智能联网车辆在交通安全领域的应用,最终目标是通过这种信息互动,改善车辆与车辆,车辆和行人,车辆和环境之间的相互作用,最终提高驾驶安全水平。未来,随着智能网络车辆的发展,类似上述安全要求的场景将进一步增加,这些技术和应用的创新也将为无人登陆奠定安全基石。

70e5-icqznfz5054686.jpg表1:交通安全应用场景示例表

提高交通效率

8752-icqznfz5055433.jpg表2:提高流量效率的应用场景示例

相关统计数据显示,到2020年,中国汽车数量将达到6.3亿辆,有望成为世界第一。然而,城市道路的扩张往往跟不上车辆的增长。因此,对中国而言,我们必须依靠优化道路设置,改善车辆协调,以提高交通效率,改善城市拥堵。 2018年,一些组织预测,由于每年的交通拥堵,北京市民的费用每人浪费8000元。提高交通效率势在必行。

在此背景下,基于5G-V2X的智能网络汽车的兴起预计将带来解决方案,以提高交通效率和推广一些新的应用(见表2)。

不间断充电功能:由于历史原因,DSRC标准较早建立。目前,大多数收费站的ETC(电子收费系统)都采用DSRC标准。与5G-V2X相比,基于DSRC标准的ETC存在安全隐患,并且存在诸如刷牙被盗等情况。因此,5G-V2X的普及有望取代基于DSRC的ETC功能。

不等待红灯通过提醒功能:城市交叉口通过率是衡量交通管理能力的重要指标。大多数城市道路通常采用“主干道+支路”的形式,主要道路是城市的交通干道。在智能联网车的应用场景中,通过计算车辆的潮汐和交通信号灯的等待时间,RSU单元可以在不等待交通信号灯的情况下实现车辆的绿波,这不仅可以节省司机的时间还要保存社交车辆。能耗的目的。

限制高度和限制宽度提醒:在穿越,穿越和穿过铁路道口或隧道的情况下,智能联网汽车可以将道路状况的相关参数与当前车辆的参数进行比较,以提醒驾驶员并降低概率事故

城市公交车道管理:在许多城市,公交车道占据了城市主要道路容量的四分之一。如何合理利用公交专用道资源已成为城市管理中的一个重要问题。特别是在传统技术下,驾驶员只能通过自己的观察才能实时准确地掌握公交车道的交通状况。因此,在智能联网汽车技术的支持下,交叉口RSU单元可以通过V2I(汽车和基础设施)准确地告知驾驶员当前的公交车道是否可用。

服务生产寿命

智能联网车5G-V2X终端可以通过“车载”通信提供多种生活服务功能,如服务预约,社交,电子商务等。这些功能与传统的移动互联网完全不同。它可以与车辆自身的传感技术和车辆本身的参数相结合,以创造更多新的应用(见表3)。

自动驾驶编队功能:通过5G-V2V技术,物流驾驶编队可以通过定速巡航实现自动驾驶。同时,自驾游团队和城市婚礼团队可以通过5G-V2V实现形成功能。有人认为,这有望成为未来形成型无人驾驶的原型。

图像自动云存储:智能网络连接车可以在停车期间自动拍摄车辆的照片,并将其发送给用户的手机以报告恶意损坏或被盗。同时,通过“快照视频”和“摄影”功能,驾驶员还可以获取交通警察从车辆互联网上发布的实时交通信息。此外,当交通繁忙时,驾驶员还可以看到前方交叉路口的交通信号灯和实时图像。

生活服务:与当今的传统汽车相比,智能网络汽车可以提供自动提醒功能,如保险,维护到期和剩余燃料(电力),距离服务区域等,还可以实现诸如在车辆行李箱中接收和发送快递。它甚至最终演变成无人阶段。

4G改变生活,改变社会的5G。在5G时代,我们的生产方式和生活方式也会随之发生变化,5G-V2X在智能网络汽车上的应用只是5G应用的冰山一角。未来,包括政府,汽车公司,消费者,互联网公司等在各方的推动下,智能网络汽车有望迎来爆发式发展。

f9e0-icqznfz5055986.jpg表3:生产生活服务等应用场景示例