谈一谈
V2X
ONE
V2X的概念及分类
V2X(Vehicle to Everything)是车与外界一切交互的技术,可以理解为车与外界一切连成网。从当前车联网角度来讲,V2X有广义和狭义之分,广义V2X是指一切与汽车相连的网络统称,狭义V2X则是我们目前主要讲的V2X,是一种低时延、高可靠的超视距通信技术,狭义V2X的技术特点是:超视距的传感器,是通过无线电波传播方式来实现感知的技术。
V2X中X是可变量,它替换可为V、I、P、N等,即汽车与汽车(V2V)、汽车与基础设施(V2I)、汽车与行人(V2P)、汽车与互联网(V2N)等。
V2V即车辆与车辆相连(Vehicle to Vehicle),V2V通信技术是一种不受限于固定式基站的通信技术,为移动中的车辆提供直接的端到端的无线通信。通过V2V通信技术,车辆终端彼此可以直接交换无线信息,无需通过基站转发。
V2I即车辆与基础设施相连接(Vehicle To Infrastructure),I在此包含了交通信号灯、公交站、电线杆、大楼、立交桥、隧道、路障等交通设施设备。V2I通信在不影响车载传感器的情况下实现基础设施与车辆之间相互通信功能。
V2N即车辆与互联网相连接(Vehicle to Network),就是车联网。车辆与移动互联网、交通网等大网相连,实现车辆与现有互联网相连,使车辆能够获得互联网的服务能力。
V2P即车辆与行人相连(Vehicle to Pedestrian),车辆可以与行驶范围内的行人交互,获得行人的行为动态,从而行驶更加安全,同时,行人也能获得车辆的信息,为行人的安全提供保障。
TWO
V2X的几个技术方向
分为DSRC、LTE-V2X、5G-V2X等。
DSRC
Dedicated Short Range Communications专用短程通信技术,底层技术上基于IEEE 802.11p通信标准的一种应用于V2X的通信技术,前期美、日以及欧洲等国都是基于DSRC进行V2X的布局。例如,美国联邦通信委员会提出的车载环境下的无线接入(WAVE)通信协议是目前最为完善的DSRC V2X通信标准之一,已经进行了多次大规模测试及应用。从技术角度讲DSRC技术比较成熟、稳定,应用也最多的一种通信技术。
5G-V2X是5G通信的V2X标准,因4G-LTE技术设计之初并未充分考虑车联网技术,随着智能汽车迅速发展起来,4G-LTE技术就显得不够用,因此5G通信在设计之初即将智能汽车的需求考虑进去,V2X将是5G网络的一部分,5G-V2X有融合LTE-V2X及DSRC的可能,为汽车提供更安全、更高效的运行能力。
DSRC V2X和LTE V2X互有长短,各有千秋,这两种通信技术各有优点,前者是基于十几年的研究,最终形成标准统一的,具有可靠稳定性的技术;后者在覆盖范围、感知距离、承接数量、短时延以及后续更新演进具有优势。不管是哪种标准,它们最后都是殊途同归的。V2X的目标是为了实现车辆在自动驾驶模式下对交通信息作出做合理的判断,从而可以缓解交通压力的技术。同时,在非人为操作下,V2X将交通事故率降至最低,使自动驾驶比人为驾驶更安全。
THREE
V2X的应用
第一,辅助驾驶阶段。V2X主要用于基于GNSS位置、车辆行驶状态参数、路侧信息实现车辆的主动安全。V2X不涉及车辆控制,只是发出警示信息,提醒驾驶者。典型的应用有:(1)前向碰撞预警;(2)交叉路口碰撞预警;(3)左转辅助;(4)盲区预警/变道辅助;(5)逆向超车碰撞预警;(6)紧急制动预警;(7)异常车辆提醒;(8)车辆失控预警;(9)道路危险状况提示;(10)限速预警;(11)闯红灯预警;(12)弱势交通参与者预警。
第二,自动驾驶阶段。V2X可以弥补单车智能软肋,是自动驾驶最重要的组成部分。V2X是一种通信技术,与车载传感器相比,它还不会受到天气状况的影响。比如,沙尘天气或者大雨、大雾下,车载摄像机的作用就会被减弱,但V2X依然可以保持正常的工作,可以无死角、穿越障碍物来获取信息,与车辆运行环境形成互联,信息互通,同时还可以通过远程大平台获得智能的能力,完成自动驾驶。目前V2X在自动驾驶方面典型的应用有两类:(1)自动驾驶车辆编队行驶;(2)最后一公里自动泊车。自动驾驶环境下,V2X应用场景目前看,车对车通信中的协同式自动驾驶车队进展较快——就是一排车靠V2V的支持紧密列成一排,前车驾驶状态信息实时传递到后车,后车可以根据前车的驾驶状态安全行车,车队通过V2X还能获得道路的环境状态信息,还能获得高精度定位信息,从而达到编队安全行驶的目的。最后一公里自动泊车应用是近期的热点应用,从目前已有的自动驾驶的最后停车场景的解决方案中,V2X的辅助是必要的。V2X是连接手机与车辆的通道,同时也是停车场与车辆多传感器系统交互的纽带。
FOUR
V2X的未来发展
随着V2X的普及以及5G物联网技术发展,广义V2X将与交通联系更加紧密,成
为智慧交通中最重要的一环,将有效降低事故率和拥堵指数的下降。同时,
V2X车联网带来自动驾驶、智慧出行、物流集成化等多种应用场景。
自动驾驶场景下的人-车-路协同化:随着汽车智能化发展,车辆可以实现辅助
驾驶甚至有些车辆可以实现实验条件下的完全自动驾驶,预测无人驾驶汽车将
是未来重要的组成部分。从目前的发展形势看,人车共驾将是未来一段时间内
必然出现的情况,为保障安全在高速公路或城市道路设置无人驾驶专用车道成
为必然趋势。无人驾驶专用车道可以通过协同控制提高车辆运行速度、降低无
人驾驶汽车之间的安全距离等方式大幅度提升交通的运输效率。在城市道路自
动驾驶专用车道将通过V2X车联网进行协同智能管理,将降低车辆空置率,
提升车辆运行效率。
智慧出行场景下的交通便捷化:由于自动驾驶的出现,也带来移动应用端的
革新,在智慧交通时代,城市中汽车租赁模式会越来越普及。个人出行时,可
以通过手机端按需预约无人驾驶车辆,同时,无人驾驶车辆与公共交通工具协
同更加紧密,充分保障城市出行。自动驾驶也解决了城市停车的难题,可以节
约停车用地,将车都运行起来,解决城市变成停车场的问题。物流交通场景
下的运输集成化:智慧交通在物流领域,包括车辆集散、运输的协调以及动态
信息的共享,都会向协同的方式发展。目前涉及最多的主动安全防控技术,已
经实现了基于位置的实时跟踪,接下来会向交通系统运行状态安全状态辨识、
应急响应与快速联动技术几个趋势发展。另外交通状态的研判和主动安全保障
技术也是未来的发展方向。

