車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵場景應(yīng)用

V2I場景應(yīng)用2016年6月7日，我國首個(gè)“國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車試點(diǎn)示范區(qū)”在上海安亭投入運(yùn)營。2018年4月，我國工業(yè)與信息化部發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范(試行)》。截止2022年底，我國已建有10個(gè)國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范區(qū)，獲批8個(gè)國家級車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)，以應(yīng)用場景為主導(dǎo)部署了大量C-V2X路側(cè)設(shè)備，開展了累計(jì)超過700萬公里的智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)。令情景導(dǎo)入任務(wù)目標(biāo)口知識(shí)目標(biāo)：

1.了解典型V2I應(yīng)用場景的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

2.理解典型V2I應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)交互需求。口能力目標(biāo)：

1.掌握V2I數(shù)據(jù)幀讀取方法，能解析典型V2I報(bào)文；2.具備查閱技術(shù)文件，配置、傳遞V2I數(shù)據(jù)幀，實(shí)現(xiàn)典型V2I應(yīng)用場景的能力；

3.具備《智能汽車大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用》職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)的車端、路端工作領(lǐng)域系統(tǒng)集成應(yīng)用的相關(guān)能力。口素質(zhì)目標(biāo)：

1.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作等社會(huì)能力；

2.培養(yǎng)科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)工匠精神；

3.培養(yǎng)愛國主義情懷和民族自信。一、V2I應(yīng)用場景口V2I通信，是指車載設(shè)備與路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施(如紅綠燈、交通攝像頭、公交站臺(tái)、交通指示牌、立交橋、隧道、停車場、路側(cè)單元等)進(jìn)行通信，即車輛自身與基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息交換，同時(shí)V2I路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施也可以獲取附近區(qū)域車輛的信息并發(fā)布各種實(shí)時(shí)信息。口V2I應(yīng)用場景，是指基于V2I技術(shù)實(shí)現(xiàn)道路危險(xiǎn)提示、限速預(yù)警、綠波車速引導(dǎo)、前方擁堵提醒和汽車近場支付等安全、效率、信息服務(wù)各類車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景。二、交叉路口碰撞預(yù)警V2I應(yīng)用場景口交叉路口碰撞預(yù)警(Intersection

Collision

Warning

，ICW)，是指主車HV駛向交叉路口，與側(cè)向行駛的遠(yuǎn)車RV存在碰撞危險(xiǎn)時(shí)，ICW應(yīng)用將對HV駕駛員進(jìn)行預(yù)警。通信方式與性能要求ICW依賴于車輛間的短程無線通信(V2V)以及車與路側(cè)設(shè)備之間的通信(V2I)，確保了信息的實(shí)時(shí)傳遞。此外，系統(tǒng)對主車的速度范圍、通信距離、數(shù)據(jù)更新頻率及系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間都有明確的性能要求。交叉路口碰撞預(yù)警的應(yīng)用場景交叉路口碰撞預(yù)警系統(tǒng)是車輛與基礎(chǔ)設(shè)施通信(V2I)的重要組成部分，主要用于防止或減輕在路口發(fā)生的側(cè)向碰撞事故，通過發(fā)出及時(shí)警告來提高行車安全。ICW系統(tǒng)的工作原理ICW系統(tǒng)基于車輛間的位置關(guān)系和相對速度，當(dāng)主車接近交叉路口且與側(cè)向行駛的遠(yuǎn)車存在潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)立即對駕駛員發(fā)出預(yù)警，減少事故發(fā)生。口ICW屬于V2V/V2I應(yīng)用場景，輔助駕駛員避免或減輕側(cè)向碰撞，提高交叉路口通行安全。

3

2

1

二、交叉路口碰撞預(yù)警V2I應(yīng)用場景口交叉路口碰撞預(yù)警ICW主要場景HV和RV同時(shí)駛向路口ICW：HV在路口起步二、交叉路口碰撞預(yù)警V2I應(yīng)用場景口交叉路口碰撞預(yù)警ICW基本原理令分析接收到的RV消息，篩選出位于交叉路口左側(cè)(intersecting

left)或交叉路口右側(cè)(intersecting

right)區(qū)域的RV

。RV消息可能是由RV發(fā)出或從路側(cè)單元獲取；令進(jìn)一步篩選處于一定距離范圍內(nèi)的RV作為潛在威脅車輛；令計(jì)算每一個(gè)潛在威脅車輛到達(dá)路口的時(shí)間(timeto

intersection

，TTI)和到達(dá)路口的距離(distancetointersection

，DTI)，篩選出與HV存在碰撞危險(xiǎn)的威脅車輛；若有多個(gè)威脅車輛，則篩選出最緊急的威脅車輛；令系統(tǒng)通過人機(jī)界面(HumanMachineInterface，HMI)對HV駕駛員進(jìn)行相應(yīng)的碰撞預(yù)警。車輛間通信(V2V)這種通信方式要求主車(HV)和遠(yuǎn)車

(RV)都具備短程無線通信能力，通

過這種能力，車輛信息能在HV和RV之

間進(jìn)行有效傳遞，以實(shí)現(xiàn)車輛間的信息共享和安全預(yù)警。車輛與路側(cè)單元通信(V2I)這種通信方式需要主車(HV)和路側(cè)

設(shè)備都具備短程無線通信能力，通過這種能力，路側(cè)設(shè)備能直接探測到碰撞危險(xiǎn)或遠(yuǎn)車信息，并將這些信息發(fā)送給主車，以保障行車安全。交叉口信息廣播這種通信方式需要路側(cè)設(shè)備具備短程、遠(yuǎn)程無線通信能力，通過這種能力，

將有關(guān)交叉口的各類信息廣播給具有短程通信能力的車輛，以幫助駕駛員了解前方路況，提前做好行車準(zhǔn)備。二、交叉路口碰撞預(yù)警V2I應(yīng)用場景口交叉路口碰撞預(yù)警ICW通信方式二、交叉路口碰撞預(yù)警V2I應(yīng)用場景口交叉路口碰撞預(yù)警ICW性能要求令=主車車速范圍0~70km/h；令=通信距離≥150m；令=數(shù)據(jù)更新頻率≤10Hz；令=系統(tǒng)延遲≤100ms；令=定位精度≤5m。口交叉路口碰撞預(yù)警ICW數(shù)據(jù)交互需求三、道路危險(xiǎn)狀況提示V2I應(yīng)用場景口道路危險(xiǎn)狀況提示(Hazardous

Location

Warning

，HLW)，是指主車HV行駛到潛在危險(xiǎn)狀況(如橋下存在較深積水、路面有深坑、道路濕滑、前方急轉(zhuǎn)彎等)路段，存在發(fā)生事故風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，HLW應(yīng)用對HV駕駛員進(jìn)行預(yù)警。當(dāng)?shù)缆反嬖谖ｋU(xiǎn)狀況時(shí)，附近路側(cè)單元RSU或臨時(shí)路側(cè)設(shè)備對外廣播道路危險(xiǎn)狀況提示信息，包括：位置、危險(xiǎn)類型、危險(xiǎn)描述等，行經(jīng)該路段的HV根據(jù)信息及時(shí)采取避讓措施，避免發(fā)生事故三、道路危險(xiǎn)狀況提示V2I應(yīng)用場景口道路危險(xiǎn)狀況提示HLW基本原理令=具備短程無線通信能力的路側(cè)單元RSU周期性對外廣播道路危險(xiǎn)狀況提示信息；令=HV依據(jù)自身位置信息和道路危險(xiǎn)狀況提示信息，計(jì)算與道路危險(xiǎn)區(qū)域的距離；令=HV依據(jù)當(dāng)前速度計(jì)算到達(dá)道路危險(xiǎn)區(qū)域的時(shí)間；令=系統(tǒng)通過HMI對駕駛員進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警。三、道路危險(xiǎn)狀況提示V2I應(yīng)用場景口道路危險(xiǎn)狀況提示HLW通信方式令HV和RSU需具備短程無線通信能力，RSU將道路危險(xiǎn)狀況信息發(fā)送給HV

(V2I)口道路危險(xiǎn)狀況提示HLW通信方式令=主車車速范圍0~130km/h；令=通信距離≥300m；令=數(shù)據(jù)更新頻率≤5Hz；令=系統(tǒng)延遲≤100ms；令=定位精度≤5m。口道路危險(xiǎn)狀況提示HLW數(shù)據(jù)交互需求四、闖紅燈預(yù)警V2I應(yīng)用場景口闖紅燈預(yù)警(Red

Light

Violation

Warning

，RLVW)，是指主車HV經(jīng)過有信號控制的交叉口(車道)，車輛存在不按信號燈規(guī)定或指示行駛的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，RLVW應(yīng)用對駕駛員進(jìn)行預(yù)警，輔助駕駛員安全通過信號燈路口，提高信號燈路口的通行安全。當(dāng)前方有大車遮擋視線或惡劣天氣影響視線，或由于其他原因，使HV無法對當(dāng)前紅燈或即刻到來的紅燈做出正確判斷時(shí)，RLVW檢測HV當(dāng)前所處位置和速度等，通過計(jì)算預(yù)測車頭經(jīng)過路口停止線時(shí)信號燈的狀態(tài)，并向駕駛員進(jìn)行預(yù)警。四、闖紅燈預(yù)警V2I應(yīng)用場景口闖紅燈預(yù)警RLVW的基本原理令=具有短程、遠(yuǎn)程通信能力的路側(cè)單元RSU定時(shí)發(fā)送路口地理信息和信號燈實(shí)時(shí)狀態(tài)信息；令=HV依據(jù)本身GNSS地理信息，確定當(dāng)前受管控信號的相位，并計(jì)算其與停止線的距離；令=HV依據(jù)當(dāng)前速度和其他交通參數(shù)預(yù)估到達(dá)路口的時(shí)間；令=RLVW將這些信息與紅燈切換時(shí)刻及紅燈保留時(shí)長信息進(jìn)行對比分析，決定是否預(yù)警。四、闖紅燈預(yù)警V2I應(yīng)用場景口闖紅燈預(yù)警RLVW的通信方式令具備短程、遠(yuǎn)程無線通信能力的路側(cè)設(shè)備，將有關(guān)交叉口(車道)信息廣播給具有短程通信能力的車輛V2I。口闖紅燈預(yù)警RLVW的性能要求令=主車車速范圍0~70km/h；令=通信距離≥150m；令=數(shù)據(jù)更新頻率≤5Hz；令=系統(tǒng)延遲≤100ms；令=定位精度≤1.5m。四、闖紅燈預(yù)警V2I應(yīng)用場景口闖紅燈預(yù)警RLVW的數(shù)據(jù)交互需求五、綠波車速引導(dǎo)V2I應(yīng)用場景口綠波車速引導(dǎo)(Green

Light

Optimal

Speed

Advisory

，GLOSA)，是指當(dāng)裝載車載單元(OBU)的HV駛向信號燈控制交叉路口，收到由路側(cè)單元(RSU)發(fā)送的道路數(shù)據(jù)及信號燈實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)，GLOSA應(yīng)用將給予駕駛員一個(gè)建議車速區(qū)間，以使車輛能夠經(jīng)濟(jì)地、舒適地(不需要停車等待)通過信號路口，適用于提升交通系統(tǒng)效率的應(yīng)用場景。GLOSA應(yīng)用的車速引導(dǎo)計(jì)算GLOSA應(yīng)用結(jié)合車輛當(dāng)前位置、信號燈相位和狀態(tài)信息，計(jì)算出在保證不停車通過當(dāng)前或下一個(gè)綠燈期間所需的最佳行駛速度范圍，并提示駕駛員，以優(yōu)化行車效率和提高路口通行能力。信號燈實(shí)時(shí)狀態(tài)獲取當(dāng)車輛接近路口時(shí)，路側(cè)通信設(shè)備

將局部道路數(shù)據(jù)和信號燈的狀態(tài)信息傳遞給車輛，確保駕駛員能夠及時(shí)獲得前方信號燈的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，以便做出相應(yīng)的駕駛決策。車輛定位與路網(wǎng)識(shí)別高級導(dǎo)航系統(tǒng)通過接收道路數(shù)據(jù)和車輛的定位信息，精確判斷車輛在路網(wǎng)中的具體位置及行駛方向，為后續(xù)交通信號燈狀態(tài)的獲取和車速引導(dǎo)奠定基礎(chǔ)。五、綠波車速引導(dǎo)V2I應(yīng)用場景口綠波車速引導(dǎo)GLOSA的基本原理五、綠波車速引導(dǎo)V2I應(yīng)用場景口綠波車速引導(dǎo)GLOSA的通信方式令具備短程無線通信能力的路側(cè)設(shè)備，將道路數(shù)據(jù)與信號燈實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，發(fā)送給HV(V2I)口綠波車速引導(dǎo)GLOSA的的性能要求令GLOSA為效率類V2X應(yīng)用，適用于市區(qū)或郊區(qū)有信號控制路口的路網(wǎng)，該應(yīng)用對定位精度和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求與安全類應(yīng)用相比較低。令=車輛車速范圍0~70km/h；令=通信距離≥150m；令=道路數(shù)據(jù)集更新頻率≤1Hz；令=信號燈數(shù)據(jù)集更新頻率≤5Hz；令=系統(tǒng)延遲≤200ms；令=定位精度≤5m。五、綠波車速引導(dǎo)V2I應(yīng)用場景口綠波車速引導(dǎo)GLOSA的數(shù)據(jù)交互需求車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵場景應(yīng)用

V2N場景應(yīng)用2021年10月31日，蔚來汽車發(fā)布FOTA三周年成績單，三年間共發(fā)布了68個(gè)版本，涉及182項(xiàng)功能新增、376項(xiàng)功能優(yōu)化，累計(jì)推送1000000+車次。蔚來依靠自主研發(fā)的域控制器，可以對整車超過35個(gè)電子控制單元實(shí)行固件升級，打造“可進(jìn)化”的汽車，持續(xù)提高用戶體驗(yàn)。令情景導(dǎo)入任務(wù)目標(biāo)口知識(shí)目標(biāo)：

1.了解V2N應(yīng)用場景的概況；

2.理解V2N應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)交互需求。口能力目標(biāo)：

1.掌握V2N數(shù)據(jù)幀讀取方法，能解析典型V2N報(bào)文；2.具備查閱技術(shù)文件，配置、傳遞V2N數(shù)據(jù)幀，實(shí)現(xiàn)典型V2N應(yīng)用場景的能力；

3.具備《智能汽車大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用》職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)的車端、路端工作領(lǐng)域系統(tǒng)集成應(yīng)用的相關(guān)能力。口素質(zhì)目標(biāo)：

1.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作等社會(huì)能力；

2.培養(yǎng)科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)工匠精神；

3.培養(yǎng)愛國主義情懷和民族自信。一、V2N應(yīng)用場景口V2N

(Vehicleto

Network)或V2C

(Vehicleto

Cloud)通信，是指車輛中車載設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)與云平臺(tái)連接，云平臺(tái)與車輛之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，提供遠(yuǎn)程交通信息推送、娛樂、商務(wù)服務(wù)和車輛管理等。口V2N應(yīng)用場景，是指通過C-V2X技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛導(dǎo)航、車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控、緊急救援、信息娛樂服務(wù)和SOTA

、FOTA服務(wù)等。口與V2I的主要區(qū)別在于V2N的雙方通過LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互溝通。V2N通信連接車輛與云端服務(wù)，通過LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，而V2I則專注于車

與路邊基礎(chǔ)設(shè)施如交通燈的直接交互，不經(jīng)過云平臺(tái)。V2N能提供更廣泛的服務(wù)，包括遠(yuǎn)程信息娛樂和車輛管理等，而V2I主要關(guān)注于道路安全和交通流量管理等局

部功能。V2N依賴于現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)向云平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)，再將反饋信息傳回車輛；V2I通常使用短距離通信技術(shù)，數(shù)據(jù)

不必經(jīng)過遠(yuǎn)程服務(wù)器。一、V2N應(yīng)用場景口V2N與V2I的區(qū)別應(yīng)用場景和功能范圍數(shù)據(jù)傳輸路徑差異

通信參與方的區(qū)別

C-V2X技術(shù)與車輛導(dǎo)航C-V2X(Cellular

Vehicle-to-Everything)是一種基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)，用于支持車輛與其他車輛、行人和基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信。在車輛導(dǎo)航中，

C-V2X能提供更精確的定位和更安全的行駛路徑。車輛導(dǎo)航的V2N應(yīng)用V2N(Vehicle

to

Network)是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種，它通過將車輛連接到網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交通信息的共享。在車輛導(dǎo)航中，

V2N可以提供實(shí)時(shí)路況、導(dǎo)航路線優(yōu)化等服務(wù)。車輛導(dǎo)航的未來展望隨著科技的發(fā)展，未來的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)將更加智能，能夠結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)進(jìn)行預(yù)測和決策，為駕駛員提供更優(yōu)的導(dǎo)航方案，提升駕駛體驗(yàn)和安全性。一、V2N應(yīng)用場景口V2N的車輛導(dǎo)航應(yīng)用場景

3

2

1

C-V2X

(Cellular

Vehicle-to-Everything)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)車輛與網(wǎng)絡(luò)

云平臺(tái)連接的關(guān)鍵，它允許車輛通過LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互，為車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了通信基礎(chǔ)。在車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，車載設(shè)備與云平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互包括收集、發(fā)送和接收過程，云平臺(tái)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和處理這些數(shù)據(jù)，確保信息的及時(shí)更新和準(zhǔn)確性。鑒于車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控能產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)了訪問許可、信

息鑒別和加密保護(hù)，這些措施不僅保障了數(shù)據(jù)的安全性，還為收費(fèi)服務(wù)和支付過程提供了支持。C-V2X技術(shù)在車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用安全性與支付功能數(shù)據(jù)交互和處理機(jī)制一、V2N應(yīng)用場景口V2N的遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用場景緊急導(dǎo)航系統(tǒng)在緊急救援中，利用C-V2X技術(shù)實(shí)現(xiàn)的

車輛導(dǎo)航功能至關(guān)重要，它能夠指導(dǎo)司機(jī)迅速找到最近的救援中心或安全路徑，減少事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控緊急救援中的車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控允許救援中

心實(shí)時(shí)了解車輛狀態(tài)，包括位置、速度和可能的技術(shù)故障，以便及時(shí)提供必要的援助和支持。緊急救援的通信基礎(chǔ)緊急救援依賴于V2N或V2C技術(shù)，通過

車載設(shè)備與云平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互，為車輛提供實(shí)時(shí)交通信息和遠(yuǎn)程管理服務(wù)，確保在緊急情況下快速響應(yīng)。一、V2N應(yīng)用場景口V2N的緊急救援應(yīng)用場景SOTA服務(wù)SOTA

(Software

Over-The-Air)服

務(wù)指的是通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程更新車載軟件，使車輛功能得到優(yōu)化和升級，提升駕駛體驗(yàn)和安全性。FOTA服務(wù)FOTA

(Firmware

Over-The-Air)服

務(wù)允許制造商向消費(fèi)者的設(shè)備推送固件更新，常用于智能手機(jī)、平板電腦等智能設(shè)備，確保設(shè)備運(yùn)行最新版本。信息娛樂體驗(yàn)結(jié)合V2N技術(shù)，提供多樣化的娛樂內(nèi)容，如音樂、視頻流服務(wù)，豐富駕乘體驗(yàn)，同時(shí)支持商務(wù)應(yīng)用，提高旅途生產(chǎn)力。一、V2N應(yīng)用場景口V2N的娛樂和OTA服務(wù)應(yīng)用場景二、道路收費(fèi)服務(wù)V2P應(yīng)用場景口道路收費(fèi)服務(wù)(Road

Toll

Service

，RTS)，是指車輛行進(jìn)到城市道路或高速公路的收費(fèi)區(qū)域時(shí)，車輛接收路側(cè)發(fā)布的收費(fèi)信息，并通過車路交互完成繳費(fèi)業(yè)務(wù)，包括開放式收費(fèi)(如過路橋收費(fèi)、擁堵收費(fèi))、區(qū)域式收費(fèi)(如高速路段收費(fèi)、停車場收費(fèi))。口RTS應(yīng)用通過車載終端與路側(cè)單元的數(shù)據(jù)交互，在保證支付安全的條件下減少付費(fèi)時(shí)間，有效提高付費(fèi)成功率和車輛通行效率。開放式道路收費(fèi)(單次通道收費(fèi))服務(wù)區(qū)域式道路(如高速公路)收費(fèi)服務(wù)二、道路收費(fèi)服務(wù)V2P應(yīng)用場景口道路收費(fèi)服務(wù)(Road

Toll

Service

，RTS)，是指車輛行進(jìn)到城市道路或高速公路的收費(fèi)區(qū)域時(shí)，車輛接收路側(cè)發(fā)布的收費(fèi)信息，并通過車路交互完成繳費(fèi)業(yè)務(wù)，包括開放式收費(fèi)(如過路橋收費(fèi)、擁堵收費(fèi))、區(qū)域式收費(fèi)(如高速路段收費(fèi)、停車場收費(fèi))。出口及結(jié)算區(qū)場景處理當(dāng)車輛離開收費(fèi)區(qū)或經(jīng)過分段結(jié)算區(qū)時(shí)，同樣需要識(shí)別由RSU-2發(fā)出的收費(fèi)服務(wù)信息。車輛會(huì)將包括安全模式、服務(wù)類型、系統(tǒng)信息、車輛信息在內(nèi)的一系列數(shù)據(jù)，以及過站信息一并傳送至RSU-2以完成結(jié)算流程。交易信息的獲取與驗(yàn)證RSU負(fù)責(zé)獲取交易信息并與EV共享，同時(shí)提供隨機(jī)數(shù)和秘鑰版本信息以供EV鑒別文件真實(shí)性，確保交易數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。入口場景下的車輛行為在區(qū)域式道路收費(fèi)服務(wù)的入口場景中，車輛一旦進(jìn)入該區(qū)域并接收到RSU-1的廣播信息，便開始識(shí)別所需的安全模式和具體的收費(fèi)服務(wù)類型，并將這些關(guān)鍵信息回傳給RSU-1完成識(shí)別過程。車輛與RSU的交互流程在安全模式2下，車輛EV首先發(fā)送系統(tǒng)信息和隨機(jī)數(shù)給RSU獲取訪問許可，然后雙方交換車輛信息和交易信息，最后EV生成并發(fā)送交易憑證。安全模式1下的信息交互在安全模式1中，車輛通過EV與路邊單元RSU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。當(dāng)車輛進(jìn)入收費(fèi)區(qū)域時(shí)，它會(huì)接收來自RSU的收費(fèi)服務(wù)信息，

并據(jù)此確定安全交互模式及服務(wù)類型后再發(fā)送相關(guān)信息給RSU。安全模式2的工作機(jī)制安全模式2通過ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)的安全機(jī)制，在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)訪問許可、信息鑒別、加密保護(hù)，確保道路收費(fèi)和支付過程的安全性。令安全模式2令安全模式1道路收費(fèi)信息廣播RSU負(fù)責(zé)向外廣播道路收費(fèi)服務(wù)信息，這一步驟是車輛進(jìn)入收費(fèi)區(qū)域前獲取收費(fèi)相關(guān)信息的關(guān)鍵，確保司機(jī)或車載系統(tǒng)了解當(dāng)前路段的收費(fèi)策略。車輛與RSU的信息交互車輛在接收到RSU的信號后，根據(jù)所選的安全模式，向RSU發(fā)送必要的信息以完成身份驗(yàn)證和服務(wù)類型確認(rèn)，這是確保正確計(jì)費(fèi)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。交易憑證的生成與驗(yàn)證車輛依據(jù)消費(fèi)信息創(chuàng)建交易憑證，并根據(jù)安全模式附加支付賬戶或鑒別碼，之后發(fā)送至RSU進(jìn)行驗(yàn)證和處理，此步驟是完成支付

和獲得通行權(quán)限的核心過程。二、道路收費(fèi)服務(wù)V2P應(yīng)用場景口道路收費(fèi)服務(wù)RTS的應(yīng)用場景開放式道路收費(fèi)(單次通道收費(fèi))服務(wù)312口道路收費(fèi)服務(wù)RTS的應(yīng)用場景1

安全模式下的操作流程

2

系統(tǒng)提供兩種安全模式供車輛選擇，以保障交易安全性。在安全模式1中，車輛直接發(fā)送相關(guān)信息至路側(cè)單元；而在安全模

3

式2中，車輛需先驗(yàn)證由路側(cè)單元生成的訪問許可。車輛與路側(cè)單元的數(shù)據(jù)

交互在區(qū)域式道路收費(fèi)系統(tǒng)中，車輛與路側(cè)單元通過數(shù)據(jù)交互完成收費(fèi)服務(wù)。車輛駛?cè)霑r(shí)接收來自路側(cè)單元的服務(wù)信息，并基于所選服務(wù)類型和安全模式進(jìn)行相應(yīng)操作。交易信息的生成與驗(yàn)證車輛記錄站點(diǎn)信息并據(jù)此生成交易憑證，隨后根據(jù)所選安全模式將憑證與支付賬戶信息或信息鑒別碼發(fā)送給路側(cè)單元，最終接收到交易結(jié)果及駛?cè)胩崾尽６⒌缆肥召M(fèi)服務(wù)V2P應(yīng)用場景區(qū)域式道路(如高速公路)收費(fèi)服務(wù)二、道路收費(fèi)服務(wù)V2P應(yīng)用場景口道路收費(fèi)服務(wù)RTS的通信方式令車輛EV與RSU之間以單播/廣播方式進(jìn)行信息交互；令RSU周期性廣播道路收費(fèi)消息。口道路收費(fèi)服務(wù)RTS的基本原理令PSAM和ESAM分別為嵌入路側(cè)RSU和車載OBU的安全控制模塊，并存儲(chǔ)終端收費(fèi)業(yè)務(wù)的應(yīng)用數(shù)據(jù)；令OBU需驗(yàn)證RSU的訪問權(quán)限，RSU需鑒別OBU寫入到ESAM信息的合法性。PSAM和ESAM是系統(tǒng)中的安全控制模塊，分別嵌入在路邊單元RSU和車載單元OBU中。它們負(fù)責(zé)存儲(chǔ)處理收費(fèi)業(yè)務(wù)的應(yīng)用數(shù)據(jù)，確保交易信息的完整性和安全性。路邊單元RSU對車載單元OBU寫入到ESAM的信息進(jìn)行鑒別，以驗(yàn)證信息

的合法性。這一過程保障了交易過程

中信息的準(zhǔn)確性，避免了欺詐行為的

發(fā)生。車載單元OBU具備驗(yàn)證功能，它需要核實(shí)路邊單元RSU的訪問權(quán)限，以確

保只有授權(quán)的RSU可以發(fā)起通信，從而防止非法設(shè)備接入和數(shù)據(jù)篡改。RSU的鑒別流程OBU的驗(yàn)證機(jī)制PSAM與ESAM的作用二、道路收費(fèi)服務(wù)V2P應(yīng)用場景口道路收費(fèi)服務(wù)RTS的性能要求令車速范圍：0~120km/h；令通信距離≥200m；令應(yīng)用觸發(fā)期間數(shù)據(jù)通信頻率：RSU道路收費(fèi)信息≥1Hz

，OBU交互信息≥10Hz(5s內(nèi)收到回復(fù)為止)；令應(yīng)用層端到端時(shí)延≤100ms；令水平方向精度≤0.5m。口道路收費(fèi)服務(wù)RTS的性能要求車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵場景應(yīng)用

V2P場景應(yīng)用2021年11月，北京成為國內(nèi)首個(gè)許可Robotaxi

(自動(dòng)駕駛出租車)商業(yè)化試點(diǎn)城市，百度Apollo的“蘿卜快跑”和小馬智行成為首批獲許企業(yè)。在試點(diǎn)的北京亦莊核心區(qū)域60平方公里的范圍內(nèi)，乘客使用手機(jī)APP應(yīng)用就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)叫車、自動(dòng)駕駛、自動(dòng)結(jié)算費(fèi)用等服務(wù)，一年內(nèi)提供了超過8萬人次的服務(wù)。令情景導(dǎo)入任務(wù)目標(biāo)口知識(shí)目標(biāo)：

1.了解典型V2P應(yīng)用場景的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

2.理解典型V2P應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)交互需求。口能力目標(biāo)：

1.掌握V2P數(shù)據(jù)幀讀取方法，能解析典型V2P報(bào)文；2.具備查閱技術(shù)文件，配置、傳遞V2P數(shù)據(jù)幀，實(shí)現(xiàn)典型V2P應(yīng)用場景的能力；

3.具備《智能汽車大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用》職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)的車端、路端工作領(lǐng)域系統(tǒng)集成應(yīng)用的相關(guān)能力。口素質(zhì)目標(biāo)：

1.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作等社會(huì)能力；

2.培養(yǎng)科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)工匠精神；

3.培養(yǎng)愛國主義情懷和民族自信。一、V2P應(yīng)用場景口V2P通信，是指車載設(shè)備與弱勢交通群體,使用用戶設(shè)備進(jìn)行通信。口V2P應(yīng)用場景，是指基于V2P技術(shù)實(shí)現(xiàn)的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景，主要包括行人碰撞警告、道路安全警告、交通弱勢群體安全應(yīng)用、智能鑰匙應(yīng)用、位置信息服務(wù)等。口目前V2P的應(yīng)用場景較少，主要挑戰(zhàn)在于弱勢道路使用者的終端。一、V2P應(yīng)用場景口V2P與V2V應(yīng)用信息的不同主要在于用戶的屬性。口限制V2P場景因素主要有定位精度不足、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延過大等。通過車載設(shè)備向行人提供及時(shí)警示，V2P系統(tǒng)有助于提前識(shí)別潛在危險(xiǎn)，為行人采取避險(xiǎn)措施提供了額外時(shí)

間，增強(qiáng)了整體的道路使用安全。V2P應(yīng)用特別關(guān)注行人和騎行者等弱勢群體，通過智能預(yù)警機(jī)制減少

他們遭遇交通事故的可能，有效保障了這些用戶群體的安全。V2P技術(shù)使車輛能與行人的智能設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，發(fā)送警告信息，如車輛靠近時(shí)的速度和距離，旨在

降低交通事故風(fēng)險(xiǎn)。車輛與行人通信保護(hù)弱勢交通群體增強(qiáng)交通安全二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警(Vulnerable

Road

User

Collision

Warning

，VRUCW)，是指主車HV在行駛中，與周邊行人P

(含義拓展為廣義上的弱勢交通參與者，包括行人、自行車、電動(dòng)自行車等)存在碰撞危險(xiǎn)時(shí)，VRUCW應(yīng)用將對車輛駕駛員進(jìn)行預(yù)警，也可對行人進(jìn)行預(yù)警，輔助駕駛員避免或減輕與側(cè)向行人碰撞危險(xiǎn)，提高車輛及行人通行安全VRUSP的概念與功能VRUSP即弱勢交通群體安全應(yīng)用，旨在通過實(shí)時(shí)信息交換增強(qiáng)行人、騎行者等的安全。它使VRU能夠發(fā)送和接收安全消息，預(yù)警潛在的車輛碰撞風(fēng)險(xiǎn)。VRU的多樣化類型VRU涵蓋了多種類型的交通參與者，

包括步行的行人、自行車騎手以及有動(dòng)力的兩輪車使用者等，這些用戶在交通環(huán)境中通常處于較為脆弱的位置。車輛與VRU的互動(dòng)保護(hù)車輛能夠基于VRU發(fā)送的信息進(jìn)行碰撞

風(fēng)險(xiǎn)評估和自主避讓措施，同時(shí)VRU也利用車輛的消息進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)判斷和預(yù)警，

共同確保安全通行。。路側(cè)設(shè)備的作用在車輛行人預(yù)警系統(tǒng)中，路側(cè)設(shè)備起著至關(guān)重要的角色。它通過內(nèi)置的攝像頭和微波雷達(dá)等傳感器，實(shí)時(shí)檢測并跟蹤周邊行人的動(dòng)態(tài)信息。信息廣播機(jī)制當(dāng)路側(cè)設(shè)備捕獲到行人信息后，會(huì)將這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)如位置、速度等進(jìn)行廣播。這種信息的傳遞對于接下來的車輛預(yù)警環(huán)節(jié)是至關(guān)重要的一環(huán)。VRUCW應(yīng)用的預(yù)警功能接收到路側(cè)設(shè)備廣播的行人信息后，VRUCW應(yīng)用會(huì)對可能發(fā)生碰撞的

車輛駕駛員發(fā)出預(yù)警，從而有效避免車輛與行人之間的潛在沖突。如果P不具備通信能力，通過路側(cè)設(shè)備檢測行人并對車輛預(yù)警二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的主要場景HV行進(jìn)時(shí)P從側(cè)前方出現(xiàn)HV倒車預(yù)警二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的基本原理令=HV分析接收到的行人P消息，篩選出與車輛行駛方向上可能發(fā)生沖突的行人；令=進(jìn)一步篩選處于一定距離或者時(shí)間范圍內(nèi)的行人作為潛在威脅行人；令=計(jì)算與每一個(gè)(或者成組)行人的碰撞時(shí)間TTC

(time-to-collision)，篩選出存在碰撞威脅的行人；令=若存在多個(gè)威脅行人(或行人組)，則篩選出最緊急的威脅行人(或行人組)；令=系統(tǒng)對HV駕駛員進(jìn)行相應(yīng)的碰撞預(yù)警。當(dāng)HV靠近行人P，且存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，VRUCW應(yīng)用將啟動(dòng)預(yù)警。它不僅向

HV駕駛員發(fā)出警告，也提醒行人P注

意可能的危險(xiǎn)，以增強(qiáng)交通弱勢群體

的安全保障。VRUCW應(yīng)用必須保證預(yù)警的及時(shí)性，確保HV駕駛員接收到警告后，有充

足的時(shí)間做出反應(yīng)，采取必要措施避免與P發(fā)生碰撞，減少交通事故的發(fā)生概率。在HV行進(jìn)過程中，若行人P從側(cè)前方出現(xiàn)，車輛與行人之間需建立短程無線通信。該技術(shù)使HV能及時(shí)感

知P的存在，尤其在HV視線被周圍車輛RV阻擋時(shí)，確保雙方安全。VRUCW應(yīng)用的預(yù)警機(jī)制預(yù)警時(shí)機(jī)的重要性短程無線通信的必要性二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的通信方式令HV和P需具備短程無線通信能力，車輛信息通過短程無線通信在HV和P之間傳遞(V2P)；令利用路側(cè)感知系統(tǒng)對行人信息進(jìn)行感知，通過路側(cè)設(shè)備發(fā)給車輛(V2I)。口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的本性能要求令=主車車速范圍0~70km/h；令=通信距離≥150m；令=數(shù)據(jù)更新頻率≤5Hz；令=系統(tǒng)延遲≤100ms；令=定位精度≤5m。二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的數(shù)據(jù)交互需求VRUCW數(shù)據(jù)交互需求(車輛數(shù)據(jù))二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的數(shù)據(jù)交互需求VRUCW數(shù)據(jù)交互需求(行人數(shù)據(jù))二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的數(shù)據(jù)交互需求VRUCW數(shù)據(jù)交互需求(路側(cè)數(shù)據(jù))三、弱勢交通參與者安全通行V2P應(yīng)用場景口弱勢交通參與者安全通行(Vulnerable

Road

User

Safe

Participants

，VRUSP)，是指弱勢交通參與者依靠自身具有無線通信能力的設(shè)備，實(shí)時(shí)發(fā)送其自身信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等基礎(chǔ)安全消息，同時(shí)接收周圍車輛的安全消息，支持車輛對弱勢交通參與者的潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，以及弱勢交通參與者對車輛的潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。口VRU的類型是多樣化的，包括行人，騎自行車的人，以及有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的兩輪車等。口車輛EV既能夠基于VRU的消息，對潛在碰撞進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)判定、預(yù)警或自主避讓；VRU也能夠基于車輛的BSM消息，對碰

撞進(jìn)行判定和恰當(dāng)方式的預(yù)警，從而保障弱勢交通參與者的安全通行。VRUSP的定義與目的弱勢交通參與者安全通行(VRUSP)是一種基于無線通信技術(shù)的安全措施，其核心目標(biāo)是通過信息共享提高如行人、自行車等在交通中的安全。VRUSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求VRUSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)上對參與者的速度、通信距離、數(shù)據(jù)更新頻率和精度有明確要求，以確保系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性，從而提升道路使用者的整體安全。VRUSP的技術(shù)特性VRUSP涉及多樣化的參與者類型并通過配備短程無線通信設(shè)備來周期性地交換安全信息，確保了信息的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，以降低事故風(fēng)險(xiǎn)。

3

2

1

三、弱勢交通參與者安全通行V2P應(yīng)用場景口弱勢交通參與者安全通行VRUS的主要場景當(dāng)EV與VRU之間的視野被障礙物阻擋時(shí)，雙方可能無法及時(shí)看到對方，這增加了交通事故的風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下，預(yù)警系統(tǒng)的作用變得至關(guān)重要。車輛設(shè)計(jì)上的盲區(qū)可能導(dǎo)致駕駛員即使在注意力集中的情況下也無法觀察到弱勢交通參與

者，因此依賴技術(shù)手段來彌補(bǔ)

這一缺陷是必要的。通過裝備短程無線通信技術(shù)，車輛和VRU可以實(shí)時(shí)互相發(fā)出預(yù)警信號，有效減少因視線受阻或處于盲區(qū)導(dǎo)致的交通事故。短程無線通信的預(yù)警效能盲區(qū)中的隱患視線被遮擋的風(fēng)險(xiǎn)VRU在道路上VRU借道而行三、弱勢交通參與者安全通行V2P應(yīng)用場景口弱勢交通參與者安全通行VRUS的基本原理令VRU將自身基本信息、行為狀態(tài)、VRU身份信息、VRU健康狀態(tài)、歷史軌跡以及通過街道指示信息發(fā)送給周圍車

輛；令車輛分析接收到的VRU消息，通過自身運(yùn)動(dòng)信息、軌跡和VRU的運(yùn)動(dòng)軌跡，判斷是否有潛在的碰撞風(fēng)險(xiǎn)；令車輛通過HMI對車輛駕駛員進(jìn)行VRU碰撞預(yù)警或VRU靠近警示，或直接調(diào)整自身駕駛行為；令VRU分析接收到的EV消息，通過自身運(yùn)動(dòng)信息、軌跡和EV的運(yùn)動(dòng)軌跡，判斷是否有潛在的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，通過聲音、震動(dòng)等方式，對VRU進(jìn)行預(yù)警提示。

1

VRUCW預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)作VRUCW系統(tǒng)通過路側(cè)設(shè)備監(jiān)測并廣播行人信息，HV駕駛員接收后分析篩選潛在威脅行人，并計(jì)算碰撞時(shí)間TTC，對最緊急的威脅行人進(jìn)行預(yù)警。

2

HV與P的信息通信方式信息交互中，HV和P需具備短程無線通信能力，車輛信息通過此方式傳遞；也可通過路側(cè)感知系統(tǒng)感知行人信息，再由路側(cè)設(shè)備發(fā)送給車輛。

3

VRUSP信息交互及預(yù)防策略在VRUSP信息交互過程中，VRU周期性廣播自身信息并接收EV的BSM消息，判斷運(yùn)動(dòng)軌跡是否沖突，如有風(fēng)險(xiǎn)則進(jìn)行預(yù)

警或調(diào)整駕駛行為。三、弱勢交通參與者安全通行V2P應(yīng)用場景口弱勢交通參與者安全通行VRUS的通信方式令EV和VRU需具備短程無線通信能力，采用廣播的方式進(jìn)行信息交互，應(yīng)用觸發(fā)期間周期性發(fā)送。口弱勢交通參與者安全通行VRUS的通信方式令VRU速速范圍0~25km/h；令通信距離≥200m；令數(shù)據(jù)更新頻率≤10Hz；令系統(tǒng)延遲≤100ms；令水平方向精度≤1m。三、弱勢交通參與者安全通行V2P應(yīng)用場景口弱勢交通參與者安全通行VRUS的數(shù)據(jù)交互需求車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵場景應(yīng)用任務(wù)1

V2V場景應(yīng)用2022年6月，第六屆世界智能駕駛挑戰(zhàn)賽(World

Intelligent

Driving

Challenge

，WIDC)在天津舉行。該賽事是

全球頂級智能汽車比賽，由國家發(fā)展和改革委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、中國科學(xué)院、中國工程院主辦，中國汽車技術(shù)研究中心有限公司承辦。第六屆比賽首次加入V2V車車通訊、車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)虛擬靶場等多個(gè)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了車用通信應(yīng)用場景的階段式跨越，從單車智能和網(wǎng)聯(lián)智能逐步向協(xié)作式智能網(wǎng)聯(lián)方向發(fā)展，通過釋放大量智能駕駛新觀點(diǎn)、新成果，助力中國汽車產(chǎn)業(yè)搶先建立智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。令情景導(dǎo)入任務(wù)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：1.了解3GPP和中國的車聯(lián)網(wǎng)場景的標(biāo)準(zhǔn)化概況；2.理解典型V2V應(yīng)用場景的標(biāo)準(zhǔn)。

能力目標(biāo)：1.掌握V2V數(shù)據(jù)幀讀取方法，能解析典型V2V報(bào)文；2.具備查閱技術(shù)文件，配置、傳遞V2V數(shù)據(jù)幀，實(shí)現(xiàn)典型V2V應(yīng)用場景的能力；

3.具備《智能汽車大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用》職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)的車端、路端工作領(lǐng)域系統(tǒng)集成應(yīng)用的相關(guān)能力。。

素質(zhì)目標(biāo)：1.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作等社會(huì)能力；2.培養(yǎng)科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)工匠精神。中國汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布的車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中國汽車工程學(xué)會(huì)結(jié)合國內(nèi)交通特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)需求，發(fā)布了系列標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了從安全、效率到協(xié)同控制等多個(gè)方面，旨在推動(dòng)車用通信系統(tǒng)的互操作性和數(shù)據(jù)交互的標(biāo)準(zhǔn)化。3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織定義的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景3GPP通過其R14和R15標(biāo)準(zhǔn)文檔，定義了包括道路安全、交通效率、信息服務(wù)在內(nèi)的多種車聯(lián)網(wǎng)基本及增強(qiáng)應(yīng)用場景，為車輛與各種通信實(shí)體間的交互提供了標(biāo)準(zhǔn)化框架。車聯(lián)網(wǎng)通信對象分類車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用場景根據(jù)通信對象的不同被分為V2V、V2I、V2N和V2P四大類，每一類都針對特定的交互模式設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)車輛與周邊環(huán)境的有效溝通。一、車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的標(biāo)準(zhǔn)化

3

2

1

l

中國汽車工程學(xué)會(huì)充分考慮中國交通

環(huán)境和產(chǎn)業(yè)需求，先后發(fā)布了若干應(yīng)用場景的標(biāo)準(zhǔn)。l

《合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng)車用通信系統(tǒng)

應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)(第一階段)T/CSAE53-2017》定義了安全、

效率、信息服務(wù)等3類、17個(gè)典型應(yīng)用場景l(fā)

《合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng)車用通信系統(tǒng)

應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)(第二階段)T/CSAE157-2020》定義了面向協(xié)同控制的12個(gè)應(yīng)用場景l(fā)

《基于車路協(xié)同的高等級自動(dòng)駕駛數(shù)

據(jù)交互內(nèi)容T/CSAE158-2020》定義了

面向車路協(xié)同高等級自動(dòng)駕駛的8個(gè)應(yīng)用場景一、車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的標(biāo)準(zhǔn)化二、V2V應(yīng)用場景nV2V通信，是指通過車載單元OBU進(jìn)行車輛終端之間的信息交互，即可以通過PC5接口實(shí)現(xiàn)直通鏈路的近程通信，也可以通過Uu接口實(shí)現(xiàn)超視距的遠(yuǎn)程通信。nV2V應(yīng)用場景，指基于V2V技術(shù)車輛可以在每秒內(nèi)發(fā)送10次位置、速度、方向以及其他車輛屬性信息，交互車輛之間的運(yùn)行狀態(tài)，通過前向碰撞預(yù)警、緊急制動(dòng)預(yù)警、異常車輛提醒、協(xié)作式變道等場景應(yīng)用，提高交通行為的安全性三、前向碰撞預(yù)警V2V應(yīng)用場景n前向碰撞預(yù)警(ForwardCollision

Warning

，F(xiàn)CW

)，是指主車HV在普通道路或高速公路的車道上行駛，

與在正前方同一車道的遠(yuǎn)車RV存在追尾碰撞危險(xiǎn)時(shí)，F(xiàn)CW應(yīng)用將對HV駕駛員進(jìn)行預(yù)警，輔助駕駛員避免或減輕前向碰撞，提高道路行駛安全。前向碰撞預(yù)警的工作原理前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)通過監(jiān)測車輛前方

環(huán)境，分析數(shù)據(jù)并預(yù)測可能發(fā)生的碰撞。若系統(tǒng)判斷碰撞風(fēng)險(xiǎn)高，將及時(shí)發(fā)出警告，提醒駕駛員采取措施，有效減少事故發(fā)生幾率。通信技術(shù)在FCW中的應(yīng)用該系統(tǒng)利用短程無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與車之間的信息實(shí)時(shí)交換。當(dāng)本車接近前方停止的車輛時(shí)，系統(tǒng)能夠迅速識(shí)別并通過預(yù)警通知駕駛員，增強(qiáng)行車安全。預(yù)警時(shí)機(jī)的重要性預(yù)警系統(tǒng)的有效性取決于正確的預(yù)警時(shí)機(jī)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)需確保駕駛員接收到警報(bào)后有足夠的反應(yīng)時(shí)間，以便采取如減速或緊急制動(dòng)等措施，避免或減輕碰撞后果。三、前向碰撞預(yù)警V2V應(yīng)用場景n

前向碰撞預(yù)警(Forward

Collision

Warning

，F(xiàn)CW)主要場景HV行駛，視線受阻，RV在同一車道慢速或減速行駛HV行駛，RV在同一車道前方慢速或減速行駛HV行駛，RV在HV同一車道正前方停止HV行駛，RV在HV相鄰車道前方停止?jié)撛谕{車輛的識(shí)別過程此系統(tǒng)通過分析周邊車輛的位置信息，篩選出位于左后或右后相鄰車道上的車輛。這些車輛被視為潛在的威脅，系統(tǒng)將對其進(jìn)一步判斷是否即將進(jìn)入盲區(qū)。

1

2

3

預(yù)警與報(bào)警機(jī)制當(dāng)系統(tǒng)檢測到潛在威脅車輛即將進(jìn)入盲區(qū)時(shí)，首先會(huì)通過BSW提醒司機(jī)注意。若司機(jī)在未注意到提醒的情況下執(zhí)行變道操作，系統(tǒng)隨即觸發(fā)LCW報(bào)警以提高駕駛安全。盲區(qū)監(jiān)測和車道變換警示功能BSW/LCW系統(tǒng)的核心作用是監(jiān)控車輛的盲區(qū)，并在有車輛即將進(jìn)入盲區(qū)時(shí)提醒司機(jī)。若駕駛員在此時(shí)進(jìn)行變道操作，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出車道變換警告以確保安全。三、前向碰撞預(yù)警V2V應(yīng)用場景n

前向碰撞預(yù)警(Forward

CollisionWarning，F(xiàn)CW)基本原理三、前向碰撞預(yù)警V2V應(yīng)用場景n

前向碰撞預(yù)警(Forward

Collision

Warning，F(xiàn)CW)通信方式HV

(主控車輛)與RV

(受控車輛)之間的信息交互是智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。這種交互通常依賴于短程無線通信技術(shù)，確保車輛間的實(shí)時(shí)通訊和數(shù)據(jù)共享，以實(shí)現(xiàn)協(xié)同控制和安全操作。短程無線通信技術(shù)指的是在相對較短的距離內(nèi)，通過無線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊活惣夹g(shù)。它包括藍(lán)牙、Wi-Fi、NFC等多種標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，適用于不同的應(yīng)用場景和需求。短程無線通信的有效范圍通常在幾米到幾百米之間，這對于HV和RV的局部通信來說足夠有效。通信的效率直接影響到車輛間信息傳遞的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，

從而關(guān)系到整個(gè)交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。通信范圍與效率短程無線通信技術(shù)HV與RV信息交互三、前向碰撞預(yù)警V2V應(yīng)用場景n

前向碰撞預(yù)警(Forward

Collision

Warning

，F(xiàn)CW)性能要求

1主車車速范圍主車的車速范圍是0~130km/h

，這個(gè)參數(shù)決定了車輛在正常行駛時(shí)的最高速度限制，確保車輛在規(guī)定的范圍內(nèi)安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。

2

通信距離要求系統(tǒng)的通信距離至少需要達(dá)到150米，對于緊急制動(dòng)預(yù)警和緊急車輛提醒，特定情況下甚至需要達(dá)到300米，這是為了

確保車輛有足夠的反應(yīng)時(shí)間和安全距離來避免可能的碰撞。

3數(shù)據(jù)更新頻率與系統(tǒng)延遲數(shù)據(jù)更新頻率應(yīng)不超過10Hz，對于緊急車輛提醒，特定情況下要求為≤5Hz；而系統(tǒng)延遲則必須控制在100毫秒以內(nèi)，這兩個(gè)參數(shù)共同確保了信息的實(shí)時(shí)性和系統(tǒng)的反應(yīng)速度。車聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)交互的安全性與

效率提升車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用車輛間的數(shù)據(jù)交互來提高道路使用安全性和效率，通過準(zhǔn)確且實(shí)時(shí)的信息共享，輔助駕駛決策并優(yōu)化交通流。三、前向碰撞預(yù)警V2V應(yīng)用場景n

前向碰撞預(yù)警(Forward

Collision

Warning

，F(xiàn)CW)數(shù)據(jù)交互需求緊急制動(dòng)預(yù)警的數(shù)據(jù)交互需求緊急制動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)交換車輛的

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，如速度、位置和加速度，為駕駛員提供及時(shí)的危險(xiǎn)警告，以減少交通事故的發(fā)生。緊急車輛提醒的數(shù)據(jù)交互需求緊急車輛提醒系統(tǒng)通過傳遞特定車輛類

型及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，比如救護(hù)車或消防車，確保道路使用者能迅速做出反應(yīng)，

為緊急車輛讓路。四、盲區(qū)預(yù)警/變道預(yù)警V2V應(yīng)用場景n

盲區(qū)預(yù)警/變道預(yù)警(BlindSpotWarning/LaneChangeWarning，BSW/LCW)，是指當(dāng)主車HV的相鄰車道上有同向行駛的遠(yuǎn)車RV出現(xiàn)在HV盲區(qū)時(shí)，BSW應(yīng)用對HV駕駛員進(jìn)行提醒；n

當(dāng)主車HV準(zhǔn)備實(shí)施變道操作時(shí)(例如激活轉(zhuǎn)向燈等)，若此時(shí)相鄰車道上有同向行駛的遠(yuǎn)車RV處于或即將進(jìn)入HV盲區(qū)，LCW應(yīng)用對HV駕駛員進(jìn)行預(yù)警。nBSW/LCW應(yīng)用適用于普通道路或高速公路等車輛變道時(shí)，可能存在與相鄰車道上的車輛發(fā)生側(cè)向碰撞

危險(xiǎn)的預(yù)警，提高變道安全。BSW和LCW系統(tǒng)旨在提高駕駛安全，通過監(jiān)測并預(yù)警即將進(jìn)入車輛盲區(qū)的車輛，減少因變道而可能發(fā)生的交通事故。當(dāng)系統(tǒng)判定有車輛即將進(jìn)入盲區(qū)時(shí)，會(huì)先提醒駕駛員注意；若駕駛員在此時(shí)嘗試變道，系統(tǒng)將發(fā)出更緊急的車道變更報(bào)警。系統(tǒng)通過分析接收到的周圍車輛信息，篩選出位于左后或右后相鄰車道的車輛，判斷這些

車輛是否構(gòu)成潛在威脅。盲區(qū)監(jiān)測與車道變更預(yù)警預(yù)警與報(bào)警機(jī)制潛在威脅車輛的識(shí)別四、盲區(qū)預(yù)警/變道預(yù)警V2V應(yīng)用場景n

盲區(qū)預(yù)警/變道預(yù)警(BlindSpotWarning/LaneChangeWarning，BSW/LCW)主要場景RV即將進(jìn)入HV盲區(qū)RV在HV盲區(qū)內(nèi)l

從接收到的RV消息中，篩選出位于HV左后相鄰車道和右后相鄰車道的RV作為潛在威脅車輛；l

判斷潛在威脅車輛是否處于或即將進(jìn)入HV盲區(qū)；l

如果潛在威脅車輛處于

或即將進(jìn)入HV盲區(qū)，首先對HV駕駛員進(jìn)行BSW提醒；l如果潛在威脅車輛處于或即將進(jìn)入HV盲區(qū)，而HV此時(shí)有變道操作，則對HV駕駛員進(jìn)行LCW報(bào)警；l系統(tǒng)通過HMI對

HV駕駛員進(jìn)行提醒或報(bào)警。四、盲區(qū)預(yù)警/變道預(yù)警V2V應(yīng)用場景n

盲區(qū)預(yù)警/變道預(yù)警(BlindSpotWarning/LaneChangeWarning，BSW/LCW)基本原理四、盲區(qū)預(yù)警/變道預(yù)警V2V應(yīng)用場景n

盲區(qū)預(yù)警/變道預(yù)警(BSW/LCW)通信方式lHV和RV需具備短程無線通信能力，車輛信息通過短程無線通信在HV和