劉歡

摘 要：隨著經(jīng)濟以及科學技術的高速發(fā)展，我國高速公路的規(guī)模也在逐步擴大，也在向著更加智能化的方向發(fā)展。通過對高速公路的感知體系、通信體系以及平臺體系進行建設，可以對高速公路車路協(xié)同智能交互體系進一步完善。本篇文章通過對車路協(xié)同自動駕駛的條件、建設目標以及技術實現(xiàn)方面進行了詳細的分析，希望以此探究出車路協(xié)同自動駕駛技術對于我國高速公路發(fā)展的重要作用。

關鍵詞：高速公路;車路協(xié)同;自動駕駛技術;智能交互體系

0 前言

相比于車輛的自動駕駛技術，車路協(xié)同自動駕駛技術具備更為顯著的優(yōu)勢，例如較高的路面感知能力、較為簡化的車輛系統(tǒng)、成本消耗較低以及駕駛過程安全性能更高等[1]。下文對此技術展開詳細的分析，從實際情況出發(fā)并結合高速公路的基礎設施狀況，為車路系統(tǒng)自動駕駛技術的發(fā)展提供方向。

1 車路協(xié)同智能交互體系建設

（1）高速公路狀態(tài)感知體系。對于高速公路路面的感知能力是自動駕駛技術的基礎，現(xiàn)階段我國高速公路感知系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)的收集能力有限，而且不同廠家生產(chǎn)的接口差異性較大，導致數(shù)據(jù)的融合與管理不夠完善，無法對車路協(xié)同自動駕駛提供有效的數(shù)據(jù)支撐。因此，高速公路需要建設更為標準、多元且智能化的交互體系，結合物聯(lián)網(wǎng)提升車輛的感知范圍，可以通過以下方式實施：第一，搭建高功率米波雷達、激光雷達、地圖、光纖傳感系統(tǒng)等，擴大覆蓋范圍，增加數(shù)據(jù)采集，提高信息的精確度。第二，通過北斗衛(wèi)星進行高精度定位，對周邊環(huán)境信息進行采集，實施對路況信息的事實監(jiān)控。第三，建設智能路測基站，提升數(shù)據(jù)儲存能力，完善數(shù)據(jù)整合，提升控制能力。（2）高速公路基礎通信體系。目前，我國的高速公路體系使用的是光纖通信網(wǎng)絡，信息的交互效率較低，不能做到數(shù)據(jù)的實時傳輸，且缺乏統(tǒng)一的運行標準，不能滿足車路協(xié)同自動駕駛技術對通信系統(tǒng)的要求[2]。因此，需要提供延時更低的無線網(wǎng)絡，建立新型網(wǎng)絡通信體系，實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定傳輸。（3）高速公路路管平臺體系。在感知系統(tǒng)以及通信體系建設以外，還需完善路管平臺體系，打造智慧型管理平臺。該平臺體系可以通過對交通數(shù)據(jù)的整合，形成數(shù)據(jù)模型，便于車輛引導與管控，以及交通線路的具體規(guī)劃等工作。使高速公路基礎建設邁向數(shù)字化進程，做到數(shù)據(jù)化、智能化管理。

2 車路協(xié)同自動駕駛條件分析

（1）優(yōu)勢條件。車輛使用車路協(xié)同自動駕駛技術，使得車輛的運行環(huán)境更為簡單，車輛主題權利與責任更為分明。另外，基礎設施建設也更為全面。以上三種都是車路協(xié)同自動駕駛的優(yōu)勢條件。（2）需保障條件。根據(jù)我國高速公路的發(fā)展現(xiàn)狀以及運行方式，需要對這一技術進一步完善才可以保障自動駕駛技術更好地推行。可以在一下幾個方面進行技術保障工作：將傳統(tǒng)收費方式改為自動收費、在高速公路路側提供感知系統(tǒng)以及通信體系等等。（3）需改進條件。為了更好地推進車路協(xié)同自動駕駛技術，需要對技術的運行政策以及管理環(huán)境進一步改善，尤其是對安全方面的立法以及保險方面的完善需要分外注重，應建立一套完整且有效的方案進行推進，確保方案行之有效，使自動駕駛技術更加完善。

3 車路協(xié)同自動駕駛建設目標

（1）安全目標。在高速公路的管理工作中最為重要的一點是安全工作，需要將其放置在首要的位置，后續(xù)所帶來的一些利益都應當建立在安全工作之上，而對于自動駕駛技術來說，安全工作意味著對生命的保障。因此，在建設車路協(xié)同自動駕駛時，需要足夠重視建設的安全目標，無論任何工作都要以安全目標為前提[3]。對于高速公路的車路協(xié)同自動駕駛技術而言，安全目標主要分為事故發(fā)生頻率、事故人員死亡率、系統(tǒng)安全以及數(shù)據(jù)安全四個方面。（2）效率目標。自動駕駛技術的根本目的是提升效率，為了使車路協(xié)同自動駕駛技術的自動化程度更高，需要提升高速公路的通行效率、增強應急應變處置能力并減少人工成本費用。（3）經(jīng)濟目標。在高速公路車路協(xié)同自動駕駛技術推廣過程中，對投入或支出一定的資金，需要對這一部分資金進行檢驗，保障資金的投入額度符合經(jīng)濟原則。另外能源消耗量也應當保持在一定范圍內(nèi)。高速公路的車路協(xié)同駕駛系統(tǒng)擁有公共服務性能以及外溢性兩個顯著特性，在進行操作實踐時需要深入結合這兩點特性，并考慮社會的實際效益，進而展開深層次的技術分析。（4）發(fā)展目標。雖然高速公路的車路協(xié)同自動駕駛技術發(fā)展前景廣闊，但是在實際的操作之中仍然面對一系列的問題，例如發(fā)展不均衡、產(chǎn)業(yè)銜接不完善，因此需要對此技術進行完善與創(chuàng)新。通過進行大量的實驗以及模擬測試，結合實際目標，使用相應技術，將車路協(xié)同自動駕駛技術的水平進一步提升。

4 車路協(xié)同自動駕駛技術實現(xiàn)

（1）信息感知層面。車路協(xié)同自動駕駛技術在信息感知層面主要包括兩個方面：第一，在較為特定的場景中，將靜態(tài)信息以數(shù)據(jù)的形式傳遞給正在行駛的車輛，靜態(tài)信息一般包括橋梁信息、彎道信息、施工封路信息等等，對車輛起到提示作用，保障車輛的正常運行[4]。第二，是以觀察者的角度將動態(tài)信息傳遞給正在行駛的車輛，動態(tài)信息一般包括行駛車輛信息、行人運動信息、事故信息、預估信息等等，動態(tài)信息的傳遞可以提升車輛的安全性，更好地保障駕駛人員以及乘客的生命安全。靜態(tài)信息一般依靠高速公路建設的感知系統(tǒng)進行傳遞，而動態(tài)信息則依靠具體場景下的配套設施進行傳遞。不同場景的復雜程度不同，且極富變化性，因此對于感知設備的要求也比較高。（2）信息傳輸層面。為了使高速公路車路協(xié)同自動駕駛技術順利推行，需要保障信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及正確性。信息傳遞設備的承載量有限，需要加設數(shù)據(jù)量承載量更大的寬帶無線網(wǎng)絡，保障數(shù)據(jù)的傳輸效率。（3）信息處理層面。在數(shù)據(jù)信息采集完畢后，可能會面臨數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、內(nèi)容雜亂無章等問題，導致車輛對這些復雜的交通數(shù)據(jù)信息無法做到準確的識別。為了使車輛能更好地處理這些信息，可以從以下幾點進行優(yōu)化：第一，結合車輛的運動特征，分析在高速公路上發(fā)生的事故信息，并加入更多的影響因素，完善預測模型的真實性，提升對于事故發(fā)生可能性的預測成功概率。第二，采取中心處理法對數(shù)據(jù)進行處理，這樣的信息處理方式是車路協(xié)同自動駕駛技術的關鍵所在。如果更為看重場景的個性化，則需要使用高速公路路側的邊緣計算法則。第三，保障路側計算方式的信息表達與數(shù)據(jù)結構一致，邊緣計算法則對于信息系統(tǒng)的完整性有十分重要的影響。（4）信息安全層面。除了網(wǎng)絡信息安全方面，還包括身份認證方面的信息安全問題?？梢酝ㄟ^密鑰管理方式以達到保障信息安全的目的。

5 結語

自動駕駛分級標準的重新認知類比生物演化過程，對自動駕駛分級進行分析，同樣需要一個關鍵要素，自動駕駛是為交通運輸服務的，是否滿足安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟的要求（以下簡稱“核心目標”），應該成為判斷自動駕駛技術以及應用效果優(yōu)劣的最高指標。將路面、車輛、行人以及環(huán)境四個方面結合起來并分析，我們可以知道車路協(xié)同自動駕駛技術在實際應用過程中作用顯著，但是也面臨著不少的挑戰(zhàn)。因此，需要加強對感知、通信以及控制系統(tǒng)的優(yōu)化，為車路協(xié)同自動駕駛技術的發(fā)展打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]封春房，董開帆，李志林.基于AHP的高速公路智能交通管理系統(tǒng)模糊綜合評價[J].警察技術，2020（2）：90-94.

[2]王祥，袁宇璋，王成，等.高精度地圖定位在高速公路自動駕駛系統(tǒng)中的應用[J].上海汽車，2020（8）：12-17.

[3]王勤.高速公路防護欄碰撞仿真和智能自報警系統(tǒng)設計[J].上海建設科技，2020（4）：38-42.

[4]李長杰，徐亮，宋明星，等.基于AIoT的智能環(huán)保監(jiān)控管理系統(tǒng)開發(fā)及其在高速公路網(wǎng)中的應用[J].安全與環(huán)境工程，2020，27（5）：85-91.