《智能網(wǎng)聯(lián)汽車車路協(xié)同技術(shù)》是“智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心技術(shù)叢書”中的一冊。本書內(nèi)容依托“杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院文庫”，從基本概念出發(fā)，解析了車路協(xié)同如何賦能自動駕駛，介紹了關(guān)鍵技術(shù)如V2X通信、智能感知與決策等。同時，通過對比國內(nèi)外發(fā)展，展現(xiàn)了技術(shù)的全球趨勢。書中深入探討了5G與C-V2X在公路信息服務(wù)中的應(yīng)用，以及車路協(xié)同在自動駕駛、云控系統(tǒng)中的重要作用，為智能交通系統(tǒng)提供了技術(shù)支撐。智慧交通與物流章節(jié)則展示了技術(shù)如何提升交通效率、優(yōu)化物流配送，揭示了車路協(xié)同的廣泛應(yīng)用前景。此外，本書還介紹了測評方法，包括仿真測試與車輛在環(huán)測試，為技術(shù)驗證提供了科學(xué)路徑。
本書適合智能網(wǎng)聯(lián)汽車車路協(xié)同方向的技術(shù)人員閱讀參考，也可供智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)的政策制定者、企業(yè)管理者、科研工作者以及汽車第三方檢測機構(gòu)人員閱讀，同時也可以作為相關(guān)院校參考教材。

1.本書為“智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心技術(shù)叢書”中的一本，技術(shù)體系完整。 2.本書內(nèi)容豐富，深淺適中，適合絕大對數(shù)行業(yè)內(nèi)的讀者學(xué)習(xí)。 3.本書圖表豐富，閱讀起來無壓力。

縱觀全球，自動駕駛相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以被劃分為兩大主流方向——單車智能化以及車路協(xié)同。由于車輛智能化程度的提升更能夠帶來企業(yè)競爭力的增強，因此，近幾年智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)技術(shù)得到了快速發(fā)展，單車的智能化、數(shù)字化、自動化、網(wǎng)聯(lián)化水平日益增強。相對而言，車路協(xié)同的推進(jìn)速度仿佛并不理想。單車智能的優(yōu)化，只有依賴于智慧化的系統(tǒng)才能得以實現(xiàn)。因此，可以預(yù)見的是，車路協(xié)同時代必將到來。
我們可以設(shè)想一個場景：一名司機正駕駛汽車行駛在晚高峰的道路上，即將轉(zhuǎn)向的路口突發(fā)了交通事故，這時，僅憑借單車的自動駕駛技術(shù)并不能實時獲知事故位置和具體信息，稍有不慎便可能會發(fā)生二次事故。而如果該車已經(jīng)接入相應(yīng)的交通網(wǎng)絡(luò)，那么依賴于車路協(xié)同技術(shù)，相關(guān)的事故信息便能夠盡快地傳遞出去，周邊的路側(cè)設(shè)備和對應(yīng)的交通管理系統(tǒng)也能夠?qū)磳Ⅰ倎淼能囕v進(jìn)行預(yù)警，降低二次事故的發(fā)生率，并提升整體交通運行效率。
從上述場景中，我們便能看出車路協(xié)同對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的價值：當(dāng)單車加載相關(guān)技術(shù)和設(shè)備后，其“聰明”程度得到提升；而疊加車路協(xié)同后，其便不再是單獨的個體，能夠獲得所運行系統(tǒng)中的所有相關(guān)信息，與道路、其他車輛以及交通參與者建立了聯(lián)系，擁有了真正的“智慧”。
車路協(xié)同的角色，決定了其需要從國家層面進(jìn)行推動。這主要有兩方面的原因：其一，車路協(xié)同離不開數(shù)字化的交通基礎(chǔ)設(shè)施；其二，車路協(xié)同與未來交通和智慧城市密切相關(guān)。也就是說，自動駕駛歸根結(jié)底只是交通系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，而車路協(xié)同則需要賦能整個交通運行系統(tǒng)和城市管理系統(tǒng)。因此，車路協(xié)同本質(zhì)上是交通管理和智慧城市系統(tǒng)性工程的組成部分，車路協(xié)同涉及的內(nèi)容復(fù)雜繁多，比如法律法規(guī)的制定、云端的部署、數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用以及路側(cè)設(shè)備的安裝等。除了我國，其他多個國家也已經(jīng)開始從國家層面部署車路協(xié)同，比如，美國計劃到2034年實現(xiàn)全國高速公路C-V2X設(shè)備的完全覆蓋、城市十字路口C-V2X設(shè)備的75%覆蓋，并制訂了C-V2X上車計劃。
再回到車路協(xié)同與智能網(wǎng)聯(lián)汽車之間的關(guān)系，車路協(xié)同雖然是智能交通和智慧城市的一部分，但其價值的發(fā)揮仍然需要具體的服務(wù)對象和載體，而智能網(wǎng)聯(lián)汽車就是這個核心的服務(wù)對象和載體。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展會經(jīng)歷從自主式駕駛輔助到自動駕駛的不同階段，相對應(yīng)地，車路協(xié)同從誕生到成熟也需要經(jīng)歷不同階段。目前，就我國車路協(xié)同的發(fā)展?fàn)顩r來看，其正處于2.0階段，能夠為車輛提供安全預(yù)警、為交通管理提供數(shù)據(jù)參考。而到3.0階段，車路協(xié)同便能夠成為自動駕駛的重要支撐，并為智慧城市的發(fā)展提供助力。
為推動網(wǎng)聯(lián)云控基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，探索基于車、路、網(wǎng)、云、圖等高效協(xié)同的自動駕駛技術(shù)多場景應(yīng)用，加快智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，2024年1月，我國工業(yè)和信息化部、公安部、自然資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運輸部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車“車路云一體化”應(yīng)用試點工作的通知》。試點期為2024—2026年，試點內(nèi)容包括建設(shè)智能化路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施、提升車載終端裝配率、建立城市級服務(wù)管理平臺、開展規(guī)模化示范應(yīng)用、探索高精度地圖安全應(yīng)用、完善標(biāo)準(zhǔn)及測試評價體系、建設(shè)跨域身份互認(rèn)體系、提升道路交通安全保障能力、探索新模式新業(yè)態(tài)等。這份通知正是從政府層面推動智能化路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施和云控基礎(chǔ)平臺建設(shè)，致力于形成統(tǒng)一的車路協(xié)同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與測試評價體系，促進(jìn)規(guī)?；痉稇?yīng)用和新型商業(yè)模式探索，從而大力推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
上述通知的發(fā)布標(biāo)志著我國車路協(xié)同產(chǎn)業(yè)即將迎來發(fā)展提速期，而車路協(xié)同商業(yè)化的落地還需要經(jīng)歷一個比較長的探索階段，需要從核心技術(shù)研發(fā)、滲透率提升以及政策法規(guī)完善等多個層面入手，這就需要行業(yè)的參與者對車路協(xié)同技術(shù)有全面準(zhǔn)確的把握。本書依托浙江省教育廳2024年度高校國內(nèi)訪問工程師“校企合作”項目：車路協(xié)同系統(tǒng)裝調(diào)測試教學(xué)開發(fā)（項目編號：FG2024090）、杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)開發(fā)項目：智能移動自卸充電車開發(fā)（項目編號：2023HX051），立足于當(dāng)前全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，注重理論與實踐相結(jié)合，從車路協(xié)同技術(shù)概況、車聯(lián)網(wǎng)V2X通信技術(shù)、基于車路協(xié)同的自動駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)汽車云控系統(tǒng)、車路協(xié)同與智慧交通、車路協(xié)同與智慧物流、車路協(xié)同測評方法等多個維度進(jìn)行詳細(xì)講解，對智能網(wǎng)聯(lián)汽車車路協(xié)同技術(shù)落地與產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供行之有效的實踐思路，試圖為讀者提供一些有益的借鑒與思考，推動我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)落地發(fā)展。
由于本書是“智能網(wǎng)聯(lián)汽車核心技術(shù)叢書”中的一冊，因此推薦讀者結(jié)合叢書中的其他書籍對照閱讀，以便對智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有更加全面系統(tǒng)的了解和更為深入準(zhǔn)確的把握。

著者

第1章　車路協(xié)同技術(shù)概況	001
1.1　車路協(xié)同技術(shù)的概念特征	002
1.1.1　車路協(xié)同的概念與內(nèi)涵	002
1.1.2　車路協(xié)同賦能自動駕駛	004
1.1.3　車路協(xié)同系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)	005
1.1.4　車路協(xié)同平臺構(gòu)建需求與場景	008
1.2　車路協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)與應(yīng)用	010
1.2.1　交通管控協(xié)調(diào)系統(tǒng)	010
1.2.2　駕駛安全服務(wù)系統(tǒng)	011
1.2.3　交通信息服務(wù)系統(tǒng)	014
1.2.4　其他服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)	016
1.3　國內(nèi)外車路協(xié)同發(fā)展概況	017
1.3.1　美國	017
1.3.2　歐盟	019
1.3.3　日本	020
1.3.4　中國	021

第2章　車聯(lián)網(wǎng)V2X通信技術(shù)	025
2.1　V2X通信技術(shù)的主流方案	026
2.1.1　車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的體系架構(gòu)	026
2.1.2　基于V2X的車聯(lián)網(wǎng)方案	028
2.1.3　DSRC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用	031
2.1.4　C-V2X通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用	033
2.2　V2X通信技術(shù)的應(yīng)用場景	035
2.2.1　V2V技術(shù)的應(yīng)用場景	035
2.2.2　V2I技術(shù)的應(yīng)用場景	037
2.2.3　V2P技術(shù)的應(yīng)用場景	039
2.3　基于5G和C-V2X的公路信息服務(wù)	041
2.3.1　公路信息服務(wù)需求分析	041
2.3.2　車路協(xié)同路側(cè)系統(tǒng)	042
2.3.3　車路協(xié)同預(yù)警算法	044
2.3.4　車路協(xié)同信息發(fā)布	045

第3章　基于車路協(xié)同的自動駕駛	049
3.1　5G車路協(xié)同自動駕駛	050
3.1.1　5G車路協(xié)同平臺架構(gòu)設(shè)計	050
3.1.2　智能全域感知道路的構(gòu)建	053
3.1.3　智能路側(cè)設(shè)備系統(tǒng)及應(yīng)用	055
3.1.4　車路協(xié)同自動駕駛管理平臺	057
3.2　車路協(xié)同感知系統(tǒng)	060
3.2.1　協(xié)同感知系統(tǒng)構(gòu)成	060
3.2.2　協(xié)同感知信息融合	063
3.2.3　協(xié)同感知信息分享	065
3.3　基于 V2I/V2N 的感知融合系統(tǒng)	068
3.3.1　感知融合系統(tǒng)架構(gòu)	068
3.3.2　感知融合算法架構(gòu)	070
3.3.3　前車跟車行駛場景	071
3.3.4　車輛穿越交叉路口場景	073
3.3.5　高速公路匝道車輛匯入場景	075
3.4　智能路側(cè)決策系統(tǒng)	077
3.4.1　智能路側(cè)決策系統(tǒng)架構(gòu)	077
3.4.2　安全預(yù)警決策應(yīng)用	079
3.4.3　交通管控決策應(yīng)用	081
3.4.4　智能輔助決策應(yīng)用	085
3.4.5　云邊端協(xié)同決策機制	095

第4章　智能網(wǎng)聯(lián)汽車云控系統(tǒng)	099
4.1　云控系統(tǒng)的概念特征與應(yīng)用	100
4.1.1　云控系統(tǒng)框架與構(gòu)成	100
4.1.2　云控系統(tǒng)特征與功能	103
4.1.3　云控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)	106
4.1.4　云控系統(tǒng)的典型應(yīng)用	109
4.2　云控基礎(chǔ)平臺的構(gòu)成與應(yīng)用	111
4.2.1　邊緣云的概念與結(jié)構(gòu)	111
4.2.2　區(qū)域云的概念與結(jié)構(gòu)	114
4.2.3　中心云的概念與結(jié)構(gòu)	115
4.2.4　云控基礎(chǔ)平臺的應(yīng)用	117
4.3　基于邊緣計算的車路協(xié)同應(yīng)用	120
4.3.1　邊緣計算的概念與特征	120
4.3.2　基于邊緣計算的自動駕駛	122
4.3.3　邊緣計算車路協(xié)同總體方案	124
4.3.4　邊緣計算在車路協(xié)同中的應(yīng)用	126

第5章　車路協(xié)同與智慧交通	129
5.1　智慧交通關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用	130
5.1.1　車路協(xié)同云平臺	130
5.1.2　數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用	131
5.1.3　高精度定位技術(shù)的應(yīng)用	134
5.1.4　多傳感器融合技術(shù)的應(yīng)用	136
5.2　道路交通交叉路口應(yīng)用	139
5.2.1　面向機動車的服務(wù)場景	139
5.2.2　交通信號燈控制與優(yōu)化	142
5.2.3　交通安全主動防控應(yīng)用	143
5.3　交通干線綠波協(xié)調(diào)控制	146
5.3.1　傳統(tǒng)綠波的車速引導(dǎo)方法	146
5.3.2　基于車路協(xié)同的綠波車速引導(dǎo)方法	149
5.3.3　智慧車列優(yōu)先綠波車速引導(dǎo)	151
5.4　交通流密度估計	155
5.4.1　交通流密度的常規(guī)檢測技術(shù)	155
5.4.2　基于V2X的交通流密度估計	158

第6章　車路協(xié)同與智慧物流	165
6.1　基于車路協(xié)同的干線物流應(yīng)用	166
6.1.1　車路協(xié)同賦能干線物流	166
6.1.2　基于5G車路協(xié)同的物流應(yīng)用	167
6.1.3　重卡自動駕駛與編隊行駛	168
6.1.4　干線物流自動駕駛的運營模式	171
6.1.5　干線物流自動駕駛的典型案例	173
6.2　基于自動駕駛的末端配送應(yīng)用	174
6.2.1　城市末端智慧物流配送體系	174
6.2.2　自動駕駛物流運輸系統(tǒng)設(shè)計	176
6.2.3　自動駕駛末端配送的發(fā)展前景	178

第7章　車路協(xié)同測評方法	183
7.1　仿真測試	184
7.1.1　仿真測試場景設(shè)計	184
7.1.2　駕駛場景與虛擬場景	186
7.1.3　測試場景庫的構(gòu)建方法	188
7.1.4　仿真測試的五大類型	190
7.2　車輛在環(huán)測試	192
7.2.1　車輛在環(huán)測試的主要特點	192
7.2.2　車輛在環(huán)測試的平臺搭建	193
7.2.3　車輛在環(huán)測試的應(yīng)用場景	197
7.2.4　車輛在環(huán)測試的未來前景	198
7.3　自動駕駛場地測試	199
7.3.1　場地測試的主要內(nèi)容	199
7.3.2　ADAS測試場地建設(shè)	202
7.3.3　V2X測試場地建設(shè)	203
7.3.4　自動駕駛測試場地建設(shè)	204
7.4　車路協(xié)同系統(tǒng)測試	205
7.4.1　測試需求分析	205
7.4.2　設(shè)備級測試	206
7.4.3　系統(tǒng)級測試	208
7.4.4　交通效果測試	211

參考文獻(xiàn)	213