基于V2X通信技術(shù)的自動(dòng)駕駛汽車自動(dòng)通過十字交叉路口研究

實(shí)現(xiàn)汽車自動(dòng)駕駛能夠顯著提高汽車的安全性。目前，汽車自動(dòng)駕駛在很大程度上依賴于各種傳感器（如攝像頭、雷達(dá)和激光傳感器等），由于這些傳感器自身的可靠性或系統(tǒng)漏洞可能造成自動(dòng)駕駛的安全性降低，而借助于車與外界（V2X）通信能夠解決該問題。對(duì)此，2015年英國(guó)（UK）政府資助了一項(xiàng)稱為UK Autodrive的公共項(xiàng)目，用來(lái)研究借助V2X通信實(shí)現(xiàn)汽車安全性的有效改善。

UK Autodrive項(xiàng)目以美國(guó)福特汽車公司生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車蒙迪歐作為試驗(yàn)汽車。在試驗(yàn)汽車上安裝V2X單元、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）接收器和dSPACE MicroAutoBox 2快速控制原型（RCP）電子控制單元。為了確保V2X信號(hào)的可靠接收，在車頂安裝一個(gè)雙通道5.9GHz V2X天線和一個(gè)GNSS天線,基于專用短程通信（DSRC）技術(shù)用于V2X信號(hào)的接收。此外，為了實(shí)現(xiàn)V2X通信系統(tǒng)與駕駛員的交互，采用一個(gè)安卓（Android）平板和一個(gè)智能手機(jī)作為人機(jī)界面（HMI）實(shí)現(xiàn)交互。

在驗(yàn)證V2X通信是否能改善汽車安全性時(shí)，模擬4輛試驗(yàn)汽車同時(shí)通過十字交叉路口的情景，十字路口不設(shè)置交通信號(hào)燈和信號(hào)標(biāo)記。試驗(yàn)時(shí)，基于分布式預(yù)測(cè)模型進(jìn)行控制策略的制定，將4輛試驗(yàn)汽車同時(shí)通過十字交叉路口轉(zhuǎn)換為局部最優(yōu)問題，通過對(duì)局部最優(yōu)問題的求解，利用制定的控制策略確定4輛試驗(yàn)汽車的行駛軌跡。其中，在求解局部最優(yōu)問題時(shí)，采用半正定規(guī)劃算法（SDPA）進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果顯示，V2X通信的使用能夠保證多個(gè)方向行駛的汽車同時(shí)安全地通過十字交叉路口，驗(yàn)證了V2X通信對(duì)于改善汽車安全性的有效性。

Alexander Katriniok et al. SAE 2017-01-0078.

編譯：王祥