系统架构
DSRC频率
交通信号信息
车道1信号灯：红4s 车道2信号灯：红4s 车道3信号灯：绿 信号配时
处理器
预警
GPS
地图存储
路侧 设备
交通控制设备
车载设备
17
驾驶员与道 路交互界面
CICAS应用场景
驾驶员与车 辆交互界面
关闭
路侧 设备 路侧 设备
预处理
低频闪烁
判断开始
车载 设备
高频闪烁
预警
18
1
车路协同技术 发展 现状与展望
国家863计划现代交通技术领域专家组 北京航空航天大学 王云鹏 教授 副组长
2
车 路 协 同
综述 国外研究现状 发展趋势 我国“十二五”展望
3
车路协同是未来ITS的核心
研究热点
当前 ITS 方案
传统 ITS技术
ITS前沿技术 车路协同
Research
匝道信号控制
出行信息系统
一体化运输走 廊管理系统 ICM
智能驾驶
驾驶员
车辆 电子认证收费 综合汽车 安全系统 IVBSS 出行辅助系统 MSAA 通信设备
基础设施
交通管控中心
已部署实施
部署实施/原型系统
4
车路协同系统：基于无线通信、传感探测等技术进行车路信息获取，
通过车车、车路信息交互和共享，并实现车辆和基础设施之间智能协同与 配合，达到优化利用系统资源、提高道路交通安全、缓解交通拥堵的目标。
接入率百分比
5%
接入率（v/s）
数据包大小（bits） 每秒写入的数据（ bits ）
0.25
6952 1738
0.55
6952 3824
0.8
6952 5562
1.05
6952 7300
1.3
6952 9038
1.5
6952
5
6952
10428 34760
服务率（ v/s ）
传输数据的大小（ bits ） 每秒每用户反映时间内的 容量（Kbps）
交通控制与交通诱导协 同优化技术
动态协同专用车道技术 精确停车控制技术
13
车 路 协 同
综述 国外研究现状 发展趋势 我国“十二五”展望
FleetNet项目 CarTalk 2000项目
短程通信 DSRC
车车通信 (C2C-CC) 智能汽车 I-Way CVIS项目 PReVENT项目 IntelliDrive项目
223家公司及 组织
日本 DSRC 论坛
主要进展 车路协同系统应用场景 1
以美国、欧盟和日本为代表的发达国家对车路协 同系统的应用场景基本定义完毕，不同组织对应 用场景的定义基本一致。
车路协同系统通信协议标准化 2
美国和欧盟分别定义了车 - 车，车 - 路通信协议 标 准 ， 目 前 美 国 的 Dedicated Short Range Communication (DSRC) 协议在学术和企业界比 较普及，同时IEEE也定义了802.11P通信协议用 于车-车及车-路通信。
车路协同关键技术
智能车载系统关键技术
车辆精准定位 与高可靠通信 技术
车辆行驶安全 状态及环境感 知技术
车载一体化系 统集成技术
车路协同关键技术
智能路侧系统关键技术
多通道交通状态信息辨识与采集
多通道交通流量检测 路面湿滑状态信息采集 交叉口行人信息采集
道路异物侵入信息采集 密集人群信息采集 突发事件快速识别与定位
COOPERS项目
车-路通讯功能 车辆作为移动探测器 安全、高速的通讯
SAFESPOT项目 车-路协 同技术系 统应用
安全车速和安全车距维持 交叉路口安全辅助 危险区域警示 避免碰撞行人及非机动车
车-车协 同技术系 统应用
Car 2 Car项目
车辆间专用频率快速数据传输 车-车协调工作的智能交通
2003
GPS 交通控制中心
DSRC
5
车路协同体系架构
汽车企业
车辆
驾驶员
道路设施
操作和运输状况信息
通信网络
6
车路协同应用领域
信号控制 高速路管理 运输管理 事故处理
应急管理
不停车收费
出行信息
交通信息管理
安全预防
施工警示
气象服务
营运车辆管理
多式联运
碰撞预警
安全通报
辅助驾驶
7
典型应用场景
员警告；
1. 盲点警告:当驾驶员试图换道但盲点处有车辆时，盲点系统会给予驾驶员警告；
通信 模式
无线广域网 自组织网络
无线局域网 传感器网络
专用短程通信
蜂窝-3G
车路协同关键技术
车车/车路控制技术 面向效率 基于车路协同信息的 交叉口智能控制技术 基于车路协同信息的 集群诱导技术
面向安全
智能车速预警与控制
弯道侧滑/侧翻事故预警
无分隔带弯道安全会车 车间距离预警与控制 临时性障碍预警等
2. 前撞预警：当前面车辆停车或者行驶缓慢而本车没有采取制动措施时，给予驾驶
3. 电子紧急制动灯：当前方车辆由于某种原因紧急制动，而后方车辆因没有察觉而
无采取制动措施时会给予驾驶员警告；
4. 交叉口辅助驾驶：当车辆进入交叉口处于危险状态时给予驾驶员以警告，如障碍
物挡住驾驶员视线而无法看到对向车流；
5. 禁行预警：在可通行区域，试图换道但对向车道有车辆行驶时给予驾驶员警告；
重点项目：智能型公路系统 (AHS)
车载单元
路侧单元
车载导航 动态地图
基本应用接口
基本应用
车路通信
基本应用接口
车路通信功能
车路通信功能
29
日本车路协同相关的研究组织
私人机构与政府部门联合研究
MLIT
国土设施及运输部
NILIM
国土及基础设施管理 国家研究所
私人公司
23家企业
JAMA
ITS JAPAN
1
6.95
2
13.90
2
3
3
3
20.86
5
34.76
6592 13904 13904 20856 20856 20856 34760 13.90 20.86 20.86
每10秒每用户反映时间内 的容量（Kbps）
每60秒每用户反映时间内 的容量（Kbps）
0.70
0.12
1.39
0.23
1.39
0.35
2004
2005
2006
2007
2008
……
21
系统架构
重点项目：基于合作的智能安全道路 (COOPERS)
检测线圈 摄像机 多传感器 温度 风速…
光缆 TCC (交通控制中心) RCU：路侧设备控制单元
22
系统架构
重点项目：智能安全车路系统 (SAFESPOT)
定位系统
防火墙
车内传感器数据
网关
富信息环境下的优化管理技术
交通流信息 运输状态信息 停车场信息 环境气象信息
6. 违反信号或停车标志警告：车辆处于即将闯红灯或停车线危险状态时，驾驶员
会收到车载设备发来的视觉、触觉或者声音警告；
7. 弯道车速预警：当车辆速度比弯道预设车速高时，系统会提示驾驶员减速或者采
取避险措施；
8 8. 道路交通状况提示：驾驶员会实时收到有关前方道路、天气和交通状况的最
新信息，如道路事故、道路施工、路面湿滑程度、绕路行驶、交通拥堵、天气、 停车限制和转向限制等。 9. 车辆作为交通数据采集终端：车载设备传输信息给路侧设备，此信息经路侧 设备处理变为有效、需要的数据。 10.匝道控制：根据主路和匝道的交通时变状况实时采集、传输数据来优化匝道 控制。 11.信号配时：收集并分析交叉口车辆实际行驶速度及停车起步数据，使信号的 实时控制更加有效。如果将实时数据处理时间提高10%，每年延误时间可减少 170万小时，节省110万加仑汽油以及减少9600吨CO2排放。 12.专用通道管理：通过使用附近的或平行车道可平衡交通需求，也可使用控制 策略，如当前方发生事故时可选择换向行驶；改变匝道配时方案；利用信息情 报板发布信息，诱导驾驶员选择不同的路径。 13.交通系统状况预测：实时监测交通运输系统运行状况，为交通系统有效运行 提供预测数据，包括旅行时间、停车时间、延误时间等；提供交通状况信息， 包括道路控制信息、道路粗糙度、降雨预测、能见度和空气质量；提供交通需 求信息，如车流量等。
导航系 统
导航系 统
VICS 2.4GHz 广播
ITS 车载单 元 ETC
电子收费
5.8GHz DSRC
5.8GHz DSRC
出行信息，道路选择
供应信息
：服务 电子收费 双向通信 下一代道 路服务
车内上网
：车载单元 ：Smartway 服务范围
26
日本重点发展的两个项目
先进安全车辆ASV
智能型公路系统AHS
重点项目：营运车辆信息系统与网络 (CVISN)
目标 智能交通系统 (ITS)
提高机动车运输工具、商业运输车 辆和驾驶员的安全性 通过强制标准的实施提升营运车辆
CVISN
营运车辆管理 （CVO）
安全标准的实施效能
实现各州之间营运车辆的数据共享 降低国家和企业管理费用
19
已制定车路协同相关标准
车辆安全通信 (VSC)
车辆与基础设施集成(VII)
智能型公路系统（AHS） 先进安全车辆 (ASV) Smartway项目
1998 1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006