1.4 智能網聯汽車的應用
1.4.1 在安全行駛方面的應用
安全是智能網聯汽車最主要的功能之一,它通過環境感知技術和無線通信技術實現諸如交叉路口協助駕駛、車輛行車預警、道路危險預警、碰撞預警、交通信息提示等功能,從而減少道路交通事故,保障安全行駛。
1.交叉路口協助駕駛
交叉路口協助駕駛是智能網聯汽車最典型的應用之一,包括發布交通信號信息,通過V2I(車輛與基礎設施)通信,向接近交叉路口的車輛發布信息相位和配時信息,判斷車在剩余綠燈時間內能否安全通過交叉路口,提醒駕駛員不要危險駕駛并協助駕駛員做出正確判斷,控制車速,防止交叉路口發生碰撞事故;提供盲點區域圖像,通過V2I通信,向交叉路口準備停車或準備轉彎的車輛提供盲點區域的圖像,防止直角碰撞事故和由轉彎車輛視距不足引起的事故;傳遞過往行人信息,通過V2I通信,向接近交叉路口的車輛發布人行道及其周圍的行人、非機動車信息,防止事故發生;提供交叉路口車輛起停信息,在交叉路口,通過V2I通信,前車把起動信息及時傳遞給后車,減少后車起步等待時間,從而提升交叉路口通行能力。
交叉路口最容易發生交通事故,智能網聯汽車在交叉路口的典型應用如圖1-6所示。

圖1-6 智能網聯汽車在交叉路口的典型應用
圖1-6中,①表示基于視覺傳感器的行人識別及防撞系統,利用安裝在汽車上的視覺傳感器對車輛前方的行人進行識別,并把識別結果顯示在車載信息顯示系統中,提醒駕駛員,防止碰撞;②表示基于雷達的車輛識別及防撞,利用安裝在汽車上的雷達對車輛進行識別,如果兩車距離小于安全距離,發出預警,當達到危險閾值時,自動制動,防止碰撞;③表示基于車路協同的行人識別及防撞,由于障礙物的存在,右轉彎車輛看不到右邊車道上的行人,這是非常危險的工況,此時路側單元探測到行人,并將行人信息轉發給右轉彎車輛,提前預警,防止碰撞;④表示基于交通信號燈的交叉路口通行輔助,交通信號燈信息通過路側單元轉發給擬通過交叉路口的車輛,判斷是否通過交叉路口;⑤表示車路協同的交叉路口主動防撞,車輛通過交叉路口時,把相關信息發送給周圍車輛,如果車輛之間受到障礙物的影響,需要借助路側單元進行轉發,并接收附近其他車輛的信息反饋,從而使不同方向的車輛均可以感知到周圍車輛信息,再根據行駛狀況判斷是否需要避讓或采取其他措施;⑥表示基于路面狀態的車速自適應控制,車輛通過視覺傳感器、短距離無線通信技術或DSRC等獲取道路交通情況,自動控制汽車行駛速度,保障安全行駛。
2.車輛行車預警
車輛行車預警通過車輛主動或被動接收周圍車輛行車消息,如將要進行或正在進行減速、加速、制動、停車、變道、超車、轉向等行為和正常狀態下行車等消息,從而避免交通事故,并可輔助車輛駕駛。
3.道路危險預警
在道路危險路段,車輛協同系統可以提供車輛安全輔助駕駛信息服務,即路側單元檢測到的前方道路是否發生交通堵塞、突發事件或存在路面障礙物等信息,并通過V2T通信系統向駕駛員提供實時道路信息;路面信息發布,即向過往車輛發布路面狀況信息,提醒駕駛員注意減速,防止事故;最優路徑導航服務,即路側單元檢測到前方道路擁堵嚴重,通過V2I、V2V和車載信息顯示系統,提醒駕駛員避開擁堵道路,并為其選擇最佳行駛路徑。
4.碰撞預警
當檢測到存在發生碰撞風險時,通過V2V、V2I通信系統向車輛發送危險信息,如障礙物的位置、速度、行駛方向等,避免發生車輛之間、車輛與其他障礙物之間的碰撞,并避免與相鄰車道上變更車道的車輛發生橫向碰撞等。
5.交通信息提示
交通信息提示用于向車輛發送交通信號燈和交通標識等安全提示類信息。目前交通信號和交通標識是駕駛員通過目視獲得,不僅增加駕駛員的負擔,而且從發現到采取應對措施時間短,容易造成交通事故和交通違章。借助V2I技術,路側單元將道路限速、限行、信號燈狀態等傳輸到車載單元上。車載單元根據這些信息及早發出提示信息,例如超速提醒、直行提醒等,從而提高駕駛的舒適性、降低交通違章數量。
安裝車道保持輔助(LKA)系統的智能網聯汽車,當車輛偏離行駛道路時,通過道路識別,LKA系統將啟動介入,協助車輛駛回原車道,以免發生事故,如圖1-7所示。

圖1-7 智能網聯汽車車道保持輔助系統的應用
①-未偏離車道 ②-偏離車道 ③-LKA啟動將車輛導回原車道