车路协同关键技术研究.ppt

智能车路协同关键技术研究,牵头申请单位：中国科学院合肥物质科学研究院 联合申请单位：长安大学 中国科学技术大学 奇瑞汽车股份有限公司报 告 人：梁华为,报告提纲,五,四,三,一,研究目标,二,研究方案,实施方案,研究基础与条件,立项依据,一、立项依据,道路交通事故造成的生命和经济损失十分巨大全世界每年100万人死于交通事故，已死亡3200多万人，远远高于同期战争的死亡人数。2009年中国发生道路交通事故238351起，造成67759人死亡、275125人受伤，直接财产损失9.1亿元人民币。（公安部交通管理局，2010）车祸造成的经济损失约占GDP的12%。（世界卫生组织，2004）,一、立项依据1、研究意义,智能车路协同技术能够促进道路交通安全保障 从被动防护转向主动预防，有效地避免车祸被动防护与救援能够减轻车祸造成的伤害，但不能避免车祸。主动安全依赖于车和路的智能化水平。,哈顿矩阵模型人、车、环境在碰撞前、中、后的相互作用,一、立项依据1、研究意义,美国1998开始将交通安全调整为ITS的主要内容之一车路集成系统（VII，Vehicle-Infrastructure Integration）车路合作系统（CVHAS，Cooperative Vehicle-Highway Automation Systems）SafeTrip-21提出了国家支持的智能车辆行动计划（IVI，Intelligent Vehicle Initiative）,一、立项依据2、国内外发展现状和趋势,美国DARPA无人车比赛,2004 崎岖地形大挑战，全长228公里，最远的一队也才跑了11.78公里而已；2005 沙漠挑战赛，全长212公里，有五队完成比赛，斯坦福大学“新手号”获得冠军；2007 城市挑战赛，全长96公里，有六辆车抵达终点，卡耐基的“BOSS”获得冠军。,研究重点：1、通过避免碰撞与改善基于基础设施的合作来增强安全；2、推进智能基础设施、智能车辆和控制技术的集成。,一、立项依据2、国内外发展现状和趋势,欧洲eSafety计划,road safety and eco-driving technologiesPReVENT项目车路协同系统（CVIS，Cooperative Vehicle Infrastructure Systems）,研究重点：1、将道路、车辆、卫星和计算机利用通信系统进行集成；2、远景是将各国独立的系统逐步转变为车与车、车与路、车与X的合作系统，实现人和物的移动信息互操作。,一、立项依据2、国内外发展现状和趋势,日本智能道路系统（Smartway）面向21世纪的交通管理系统（UTMS21，Universal Traffic Management System for the 21st century）驾驶安全支持系统（DSSS,Driving Safety Support System）先进安全车辆（ASV，Advanced Safety Vehicle）,研究重点：1、依托各种先进的通信系统和车载系统，集成现有的应用系统，为出行者提供更加安全和便利的服务；2、通过车路协调改善道路安全。,一、立项依据2、国内外发展现状和趋势,从美国、欧洲和日本等交通技术发达的国家和地区的研究情况看 智能车路协同技术的发展方向：车车/车路通讯技术车载安全控制技术车路协同的信息共享,一、立项依据2、国内外发展现状和趋势,中国“九五”期间，我国正式开始进行国家ITS体系框架、国家ITS标准体系等方面的研究和试验；国家中长期科学和技术发展规划纲要2006-2020明确提出将“交通运输安全与应急保障”作为优先发展主题；在863计划和国家基金委的支持下，取得了一大批典型成果：大范围交通协同控制系统以及多智能体的交通控制与交通诱导系统研究基于混杂Petri网的城市路网交通拥堵波及效应研究智能道路系统信息结构及环境感知与重构技术研究基于车路协调的道路智能标识与感知技术研究基于泛在网络技术的道路设施及灾害信息采集和融合城市道路交叉口交通仿真器软件开发,一、立项依据2、国内外发展现状和趋势,中国智能车辆和车辆智能技术的研究2008年，国家基金委设立“视听觉认知计算”重大研究计划,以智能车为应用平台开展视听觉认知技术研究2009年、2010年：中国智能车未来挑战赛,一、立项依据2、国内外发展现状和趋势,一、立项依据2、国内外发展现状和趋势,目前，道路交通安全正向车路协同、把智能的车和智能的路有机结合起来的方向发展。针对这一特点，我们组织了有车、有路、产学研紧密结合的优势合作团队，开展智能车路协同系统的研究。,近年，我国道路建设突飞猛进，为进行智能车路协同技术的研究奠定了基础。而中国严重的人车混行状况，对实施智能车路协同技术，提高道路交通安全提出了更加迫切的要求。而且，技术要求更高，难度更大。,专利检索情况国外检索美国专利商标局网上专利检索http:/patft.uspto.gov/欧洲专利局网上专利检索http:/http:/,一、立项依据3、知识产权状况的分析,一、立项依据3、知识产权状况的分析,结论：在智能车载系统方面，国内外的专利集中在车辆安全辅助驾驶方面，没有检索到与车路协同相关的智能车载系统方面的专利。,结论：在智能路侧系统方面，国内外的专利集中在功能单一的交通信息检测设备方面，没有检索到能同时检测行人、路面状况、交通事件并提供车路通信功能的智能路侧系统方面的专利。,一、立项依据3、知识产权状况的分析,结论：在车车/车路信息交互与协同控制技术方面，国内外的专利集中在一些功能单一的车路/车车通信设备、基于传感器的车辆主动避撞控制技术方面，没有涉及多模式车车/车路通讯以及车车/车路协同的车辆、行人识别和安全控制方面的专利。,一、立项依据3、知识产权状况的分析,结论：在车路协同关键技术仿真方面，国内外基于GIS的交通仿真软件方面的专利较多，没有涉及到车车、车路通信、无线通信模式与路由协议方面的仿真，无法实现对车路协同系统的微观仿真。,结论：在国内外没有检索到关于智能车路协同系统集成技术和测试验证环境方面的专利。,由此可见，国内外的专利主要集中在以下3个方面：,1、交通信息采集和交通管理2、基于车载感知的安全报警和控制3、车车/车路通讯和信息共享,结论：目前尚未在车路协同的感知和安全控制方面形成系统的专利,一、立项依据3、知识产权状况的分析,二、研究目标,建立体系框架,智能车载系统,智能路侧系统,车车/车路通讯与协同控制,系统集成,仿真测试,研制系统装备,形成主动安全保障核心技术体系,项目总体目标,攻克关键技术,二、研究目标1、总体目标,构建智能车路协同技术体系框架,建成智能车路协同原型系统和试验环境,建立智能车路协同关键技术仿真平台,团队建设与人才培养,预期成果,智能车载系统,智能路侧系统,车车/车路通讯系统,申请发明专利15项，发表论文60篇,形成3项行业技术标准,智能协同控制安全评估,车辆自组网协议与配置优化仿真,培养博士10，硕士30,建立智能车路协同核心技术团队,二、研究目标2、预期成果,981m9593,201000,500ms95,3100m6Mbps 1000,98%1m 90%90%,500ms 90%,2100m 6Mbps 500,5 500,预期指标,智能车载系统：120km/h以下，前车的识别准确率100m范围内跟车距离识别误差50m范围内行人识别准确率机动车和行人冲突辨识准确率,仿真平台：支持路口数 车辆数,智能路侧系统：交通状况和突发事件识别，反应时间 准确率,通讯系统：支持通讯模式数单跳无线传输距离数据传输速率传输管理软件支持节点数,指南指标,预期成果的主要技术指标,测试验证环境：交叉口数实验车辆数,无指标 10,610,二、研究目标2、预期成果,三、研究方案,智能车路协同系统体系架构,三、研究方案1、研究内容和技术路线,研究内容,三、研究方案1、研究内容和技术路线,智能车载系统关键技术,多源信息融合的关联车辆与行人识别,车辆自身行驶状态及行为识别,车车/人车冲突预警和消解方法,车载系统一体化集成,三、研究方案1、研究内容和技术路线,系统集成关键技术,车辆与行人识别,