車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析及其在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

范晶晶

摘要：近年來，車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析及其在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用問題得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對(duì)相關(guān)內(nèi)容做了概述，介紹了車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析相關(guān)問題，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從多個(gè)角度與方面就車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用展開了研究，闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識(shí)，望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析；智能交通；應(yīng)用

作為智能交通系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要方面，車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析的應(yīng)用占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地提升對(duì)車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進(jìn)一步優(yōu)化智能交通系統(tǒng)的最終整體效果。

一、概述

車聯(lián)網(wǎng)是指通過多種無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)所有車輛的狀態(tài)信息（包括屬性信息和靜、動(dòng)態(tài)信息等）與道路交通環(huán)境信息（包括道路基礎(chǔ)設(shè)施信息、交通路況、服務(wù)信息等）的信息共享，并根據(jù)不同的功能需求對(duì)所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和綜合服務(wù)。車聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)車與車、車與路、車與人之間的信息交換，可以幫助實(shí)現(xiàn)車、路、人之間的“對(duì)話”。就像互聯(lián)網(wǎng)把每個(gè)單臺(tái)的電腦連接起來，車聯(lián)網(wǎng)能夠把獨(dú)立的汽車連接在一起。

在國外，歐洲汽車公司（如曼、沃爾沃、斯堪尼亞、奔馳等公司）早已將車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于車隊(duì)管理。同時(shí)，歐洲客運(yùn)公司也在積極推廣應(yīng)用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。美國的IVHS、日本的VICS等系統(tǒng)也都通過車輛和道路之間建立有效的信息通信，從而實(shí)現(xiàn)智能交通的管理和信息服務(wù)。比較優(yōu)秀的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有瑞典SCANIA的黑匣子系統(tǒng)等。因此可以說，2009年是中國Telematics的產(chǎn)業(yè)元年。

二、車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析

根據(jù)“車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”的定義：車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，在車—X（X：車、路、互聯(lián)網(wǎng)等）之間進(jìn)行無線通訊和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，是能夠?qū)崿F(xiàn)智能化交通管理、智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)和車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通系統(tǒng)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。基于上述概念，可將車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)概括為全面感知、多位交互、綜合應(yīng)用3個(gè)方面，也對(duì)應(yīng)了車聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)。

（一）感知執(zhí)行層

采集物理世界對(duì)象屬性及相關(guān)信息，同時(shí)讓汽車具備尋址和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)等能力，并根據(jù)自身或依據(jù)上層指令做出動(dòng)作。

（二）網(wǎng)絡(luò)傳控層

為感知層提供統(tǒng)一接口，兼容不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為信息傳輸提供路由及差錯(cuò)控制，保證數(shù)據(jù)完整可靠地傳遞。

（三）集成應(yīng)用層

車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層圍繞車輛的數(shù)據(jù)匯聚、計(jì)算、調(diào)度、監(jiān)控、管理與應(yīng)用，因此需要安全認(rèn)證、實(shí)時(shí)交互、海量存儲(chǔ)、云計(jì)算等功能?？杉?xì)分為四個(gè)子層：

1.數(shù)據(jù)層：遵照一定模式對(duì)感知或交互信息形成聚類，進(jìn)行整理、存儲(chǔ)等操作，構(gòu)成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

2.支持層：處理不同數(shù)據(jù)，為上層應(yīng)用提供智能的信息處理方式，面向不同對(duì)象提供數(shù)據(jù)服務(wù)；

3.應(yīng)用層：面向用戶需求，根據(jù)不同應(yīng)用提供相應(yīng)的服務(wù)；

4.顯示層：綜合呈現(xiàn)不同類型的信息。

現(xiàn)代汽車正朝著智能化方向發(fā)展，車輛本身已成為完整的信息系統(tǒng)，擁有獨(dú)立的傳感網(wǎng)絡(luò)、靈活多樣的車內(nèi)網(wǎng)及多應(yīng)用集成的車載終端。車輛接入互聯(lián)網(wǎng)成為全新的車載社交網(wǎng)絡(luò)，用戶從中可獲取海量、豐富的信息，并自由交互，滿足多樣化與個(gè)性化需求。從系統(tǒng)架構(gòu)上可以看出，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)同物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)均以信息感知為前提，以通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，以應(yīng)用創(chuàng)新為核心。信息感知同系統(tǒng)應(yīng)用之間不僅是源與流的關(guān)系，還存在交互過程，兩者相輔相成。

三、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用

（一）夜間會(huì)車遠(yuǎn)光燈關(guān)閉控制

夜間行車，當(dāng)兩車會(huì)車時(shí)，一般都需要進(jìn)行關(guān)閉遠(yuǎn)光燈的操作，但是，這樣多少會(huì)給駕駛員增加一定的負(fù)擔(dān)。如果有了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，就可以自動(dòng)地進(jìn)行夜間行車遠(yuǎn)光燈關(guān)閉的控制。在車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中，車-車間保持實(shí)時(shí)信息通信，包括車輛的位置信息、實(shí)時(shí)車速信息等，于是，車與車之間很容易知道對(duì)方的行駛方向、所處位置、是否會(huì)車、何時(shí)會(huì)車等信息，從而當(dāng)兩車預(yù)先判斷到前方有車相會(huì)時(shí)，就會(huì)自動(dòng)提示車載系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)近光燈的切換。這一過程完全可通過車聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)完成，而不需要駕駛員做任何操作，從而使駕駛員省心，給夜間行車安全提供保障。

（二）變道輔助

車輛變道時(shí)，車聯(lián)網(wǎng)車載終端將對(duì)目標(biāo)車道上的前后車輛進(jìn)行信息收集，以檢測(cè)附件車輛的運(yùn)行情況（如車速、是否同時(shí)變道等），計(jì)算變道后的危險(xiǎn)程度，做出是否可以安全變道的相應(yīng)判斷，并在車內(nèi)做出有針對(duì)性的操作與顯示。

（三）路口碰撞預(yù)警

在交叉路口處的碰撞預(yù)警，由于一輛大卡車障礙了兩旁道路的汽車和摩托車司機(jī)的視線，如果沒有信息知會(huì)，很容易造成交通事故；而如果兩車均安裝車聯(lián)網(wǎng)車載終端，兩車均會(huì)提前知道對(duì)方的存在及車況信息，并可以及時(shí)調(diào)整本車的車速及行駛狀態(tài)，從而有效規(guī)避交通隱患。

（四）車輛動(dòng)態(tài)適應(yīng)紅綠燈信息

當(dāng)車輛行駛到距離紅綠燈一定距離（以500m為例）時(shí)，在路口埋設(shè)無線信號(hào)發(fā)射裝置并發(fā)射與紅綠燈信號(hào)聯(lián)動(dòng)的信號(hào)，車輛接收紅綠燈當(dāng)前狀態(tài)及變化趨勢(shì)，就可以根據(jù)紅綠燈信息調(diào)整本車速度，從而確保其無停留地通過路口。

四、結(jié)束語

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析及其在智能交通系統(tǒng)中應(yīng)用的研究，對(duì)于其良好實(shí)踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的智能交通系統(tǒng)應(yīng)用過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點(diǎn)要素的重視程度，并注重其具體實(shí)施措施與方法的科學(xué)性。

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