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车联网技术与应用研究综述

发布时间:2019-12-30 15:25:44? 文章来源:/? 作者:卞编辑? 阅读:次


(重庆交通大学交通运输学院,重庆 400074)
摘要:现如今全世界各地交通拥堵形势严峻、交通事故频发、城市空气质量和能源问题也亟待解决,为了实现交通效率、驾驶安全的提高,以美国为首的许多国家正研究车联网系统。本文即在此背景下,探讨了车联网的内涵以及同智能交通系统的关系,介绍了车联网的体系,重点分析了移动计算技术、信息传感技术、无线通信技术等车联网关键技术的研究进展,同时介绍了车路协同系统的研究现状以及应用。
关键词:智能交通;车联网;研究综述;车路协同系统


引言
随着社会经济的快速发展,越来越多的物体智能化,给人类生活带来前所未有的便利,物联网即是其中之一。物联网迅猛发展后期提出的车联网是其重要的应用领域与发展方向。车联网包括车内网、车际网、互联网三大网络。车辆可以通过图像处理装置、传感器等设备,完成自身状态、信息和环境的采集,并通过网络将信息传输到车内的处理器或路侧设备;通过计算机技术,根据需求反馈所需信息、保证车辆行驶安全、协同交通信息系统。车联网是汽车和互联网技术的分支,是未来交通、城市进步的基础之一。
1 基础理论
1.1智能交通系统与车联网的关系
智能交通系统将通讯、控制、传感和计算机技术进行高度融合,实现人车路的密切配合,其研究重点包括3个方面:交通综合信息的共享;信息化的停车服务;汽车的电子化与智能化;均与车联网的应用相契合。车联网是应用在智能交通方面中的典型例子,也是智能交通系统的核心基础。
1.2车联网的体系
车联网网络体系可以分为感知层、网络层和应用层,即“端-管-云”体系。感知层负责收集并获取车辆的智能信息,感知车辆行驶的状态、环境。网络层解决车车之间、车路之间、车网之间、车人之间的互联互通,实现车辆自组网与其他网络之间的通信。应用层是一个云架构的车辆运行信息平台,围绕车辆数据进行虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能[6]。
2 关键技术
2.1信息传感技术
实现车联网技术需要多远信息。现有一种浮动车信息采集技术,能够把汽车作为移动传感器收集交通数据。其中有两项关键技术,一是通过遍布于车身的各种传感器采集数据,将采集到的原始数据转化成实用的数据进行传输;二是车身网络建设[7]。现在的汽车电子化集成程度非常高,如何管理整车数据,并且在不影响车辆安全和性能的情况下为车联网提供各种原始数据也是未来要解决的一个难题。
2.2无线通信技术
在信息需要互通时,有各种无线通信技术给予支持,车内通信、车外通信、车路通信和车间通信是其中最主要的4种技术。现如今常用领域使用较多的是DSRC和VPS技术[8]。DSRC可以在某些特定小范围内对高速运动的移动的目标实现识别和双向通信,主要应用在电子道路收费方面; VPS是一种 GPS + GSM 技术,可以实现车辆定位、行车路线查询回放、远程断油断电等功能,在汽车导航、求助及语音通信方面也有着范围较广的应用。
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3 车路协同系统
3.1 车路协同技术
车路协同技术是智能交通系统的重要组成部分,通过多学科交叉融合方法,传感器无线网络、计算机信息技术以及无线通信技术等各种先进技术,实现道路交通中人车路之间的高效感知以及协调发展。
徐勇通过实验证明以手机移动网络作为输入端搭建的车路协同系统的可行性。杨帆证明了CVIS的高效性,他认为CVIS下的车辆能提高通行效率,提高车队行驶稳定性。
3.2 车路协同系统的应用
车路协同系统的发展给未来的交通带来了无限的遐想,对此已经有相关研究将车路协同系统应用于各类不同的交通环境之中。
李睿建立了基于车路协同的交叉口安全预警模型 [12]。屈贤以山区道路弯道行驶车辆为研究对象,设计基于车路协同的车辆弯道行驶安全预警系统,实现对车辆的实时预警[13]。熊若曦以路网交通流为研究对象,通过实验说明车路协同系统的应用对减少行程时间,提高平均速度,减少污染都有重要的影响[14]。
4 结语
车联网的发展为未来交通的发展方向提供了一个可行的新思路,这将极大提高道路交通的效率、安全程度以及智能化程度。本文初步探讨了智能交通系统与车联网的概念、车联网的体系架构与关键技术以及车路协同系统在智能交通系统中的典型应用。中国的互联网技术起步较晚,相对落后,在车联网技术的发展中有可能被欧美发达国家进一步拉开距离,因此我国应该以信息技术为抓手,落实好基础设施的建设,在政府的支持下,加深研究,互相促进。尤其是在基础系统中,加大投入,引入先进技术,把地基扎牢。同时在交通管理体系中,结合中国交通实际特点,多开发、多试点、多应用,让车联网成为人们能真正感受到的智慧存在。
参考文献
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[12]李睿. 基于车路协同的城市交叉口交通安全预警模型的研究[D].兰州交通大学, 2013.
[13]屈贤. 基于车路协同的山区道路车辆行驶安全预警系统研究[D].重庆交通大学, 2015.
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本文来源:车联网技术与应用研究综述:/lunwen/8113.html

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