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車聯網讓無人駕駛漸行漸近

它能解決惡劣天氣看不清道路、超視距看不到道路、側方車輛變道看不見等問題,有效提升駕駛安全。道路設施數字化后,交通管理系統(tǒng)可以向車輛實時推送道路事故、擁堵等信息,幫助車輛選擇更好的出行路徑,改善道路規(guī)劃、建設和管理,提升交通效率。

同時,車與路的信息實時交互后,將為自動駕駛車輛提供雷達探測以外的、更豐富的實時信息,解決當前自動駕駛中雷達和攝像頭遇到惡劣天氣、夜晚、遮擋等情況下,識別不準的問題,提升自動駕駛的實現難度和降低實現成本。

不只是汽車要變得更聰明,智能交通的建設還離不開車路協同的實現,人工智能正在賦予城市更便捷和安全的交通環(huán)境。實現零排放、零傷亡、零障礙的未來交通,光靠車聰明還不夠。讓自動駕駛進入“聰明的車”與“智能的路”相互協同的新階段,全面構筑人-車-路全域數據感知的智能路網,邁出智能交通建設的關鍵一步。

隨著技術的發(fā)展和完善,在未來,人工智能還將大大改善道路交通的擁堵狀況,提升出行效率。簡而言之,車路協同突出的就是一種智慧能力,如果說無人駕駛是智慧的車,那么車路協同就是建造智慧的路,讓車路共享智慧。

車路協同,一定是車與路這兩者的高度統(tǒng)一,有效協助。順理成章,其最主要的2個子系統(tǒng)是路側單元和車載單元,各個交通組成單元通過路側單元和車載單元,以有線或無線通信方式來實現車輛與車輛、車輛與路側以及路側與路側之間的信息傳輸和共享。

路側單元的主要功能是:收集路側傳感器檢測到的各種信息(如交通流量、突發(fā)事件、密集人群、交叉口行人信息、道路異物侵入、路面濕滑狀態(tài)),以無線短程通信的方式發(fā)送給車輛,以有線或無線通信的方式發(fā)送給其它路側單元或管理中心;接收來自車載單元或其他路側單元的信息。車載單元的主要功能是:收集各類車載傳感器采集到的信息(如定位、運動等)進行融合處理后發(fā)送給其它車載單元;接收來自其它車載單元的信息;接收來自路側單元的信息;對接收到的信息和收集到的本車傳感器信息進行融合處理,做出安全預警判斷和車輛控制決策,以合適的交互方式向駕駛人提供信息,或向車輛控制單元發(fā)出控制指令。

車路協同規(guī)范駕駛行為與交通安全

之前提到無人駕駛是一種駕駛形態(tài),要探討車路協同對無人駕駛的影響也可以從兩個層面來看。

對駕駛人行為的影響

車路協同環(huán)境對駕駛人的影響是多方面的,駕駛行為過程總體上可以分為感知、判斷和操作3個階段。其中,車路協同環(huán)境對駕駛行為的影響主要體現在前2個階段。感知階段是后續(xù)各個階段的基礎,快速獲得準確的信息是保障后續(xù)正確判斷、準確操作的基礎,影響駕駛人感知速度和準確程度的主要影響因素是注意力分配和信息負荷大小。在使用車路協同系統(tǒng)時,駕駛人的精神狀態(tài)如眨眼頻率、心跳頻率等均表明駕駛人的緊張程度的感知會比不使用車路協同系統(tǒng)時低。相比與年輕人,車路協同系統(tǒng)對老年人的作用更大,它能夠提高駕駛人的感知水平,縮短駕駛人的感知時間。

對行駛安全可靠性的影響

傳統(tǒng)的駕駛行為主要由以駕駛人為核心的感知、判斷和操作過程構成閉環(huán)的控制系統(tǒng)。車路協同技術的安全應用,改變了汽車的駕駛過程。車路協同技術安全應用可以分為2類:一類是以預警為目的的安全輔助系統(tǒng),另一類以自動控制為目的的安全輔助系統(tǒng)。

從系統(tǒng)可靠性的角度看,以預警為目的的安全輔助系統(tǒng)可以認為是在感知階段與駕駛人的感知并聯了自動感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)的并入,能夠提高駕駛人的感知水平,縮短駕駛人的感知時間。另一方面,車車/車路協同在感知的基礎上還進行危險的判斷與預警。盡管該系統(tǒng)判斷和預警的結果還需要駕駛人在此基礎上做出決策,但也會有效縮短駕駛人的判斷決策時間。對于并聯系統(tǒng),系統(tǒng)的可靠性要高于其單個的子系統(tǒng)可靠性。因此從一定意義上說,以預警為目的的車路協同安全應用系統(tǒng)的引入,可以提高感知過程的可靠性。

與以預警為目的的安全輔助系統(tǒng)不同的是,具有自動控制功能的安全輔助控制系統(tǒng)在對車輛的安全狀態(tài)進行判斷后,不但給駕駛人預警信息,還在必要的情況下向車輛的自動控制機構(如制動控制機構、加速控制機構)發(fā)出自動控制指令。

從系統(tǒng)可靠性的角度出發(fā),該系統(tǒng)不但在駕駛人控制系統(tǒng)的基礎上在感知環(huán)節(jié)并聯了自動感知子系統(tǒng),還在操作階段并聯了自動控制子系統(tǒng)。正如前面論述的一樣,在各個子系統(tǒng)可靠性不變的情況下,整個系統(tǒng)的可靠性會有所提高,因此車路協同技術的引入,應該可以提升行車過程的安全可靠性。

誠然,車路協同是當下與無人駕駛最為相關的革命性技術,但在強調其對提升行車安全性能的同時,要重視該技術的應用對駕駛人的影響,雖然是無人駕駛,但科技依然以人為本。

結束語

邁向未來的無人駕駛,還在理想階段,但是這是大勢所趨與全人類的共同意向。隨著數字世界的變化發(fā)展,交通和城市安全也因為自動化而漸漸轉型變革。自動駕駛和其他類似的智能交通系統(tǒng)都在逐漸實現對周圍環(huán)境的感知,甚至可以實時對其他車輛和行人的移動自動作出反應。當然,這一切都依賴于車聯網與無人駕駛技術的交互共同發(fā)展。

總之,從當下來看,車聯網為無人駕駛作了鋪墊,也讓它離我們越來越近。(作者:ITS智能交通)

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