車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用課件：V2P場景應(yīng)用

車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵場景應(yīng)用

V2P場景應(yīng)用2021年11月，北京成為國內(nèi)首個許可Robotaxi

(自動駕駛出租車)商業(yè)化試點城市，百度Apollo的“蘿卜快跑”和小馬智行成為首批獲許企業(yè)。在試點的北京亦莊核心區(qū)域60平方公里的范圍內(nèi)，乘客使用手機APP應(yīng)用就可以實現(xiàn)自動叫車、自動駕駛、自動結(jié)算費用等服務(wù)，一年內(nèi)提供了超過8萬人次的服務(wù)。令情景導(dǎo)入任務(wù)目標口知識目標：

1.了解典型V2P應(yīng)用場景的相關(guān)標準；

2.理解典型V2P應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)交互需求。口能力目標：

1.掌握V2P數(shù)據(jù)幀讀取方法，能解析典型V2P報文；2.具備查閱技術(shù)文件，配置、傳遞V2P數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)典型V2P應(yīng)用場景的能力；

3.具備《智能汽車大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用》職業(yè)技能等級標準的車端、路端工作領(lǐng)域系統(tǒng)集成應(yīng)用的相關(guān)能力?？谒刭|(zhì)目標：

1.培養(yǎng)團隊協(xié)作等社會能力；

2.培養(yǎng)科學探究精神和嚴謹工匠精神；

3.培養(yǎng)愛國主義情懷和民族自信。一、V2P應(yīng)用場景口V2P通信，是指車載設(shè)備與弱勢交通群體,使用用戶設(shè)備進行通信?？赩2P應(yīng)用場景，是指基于V2P技術(shù)實現(xiàn)的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景，主要包括行人碰撞警告、道路安全警告、交通弱勢群體安全應(yīng)用、智能鑰匙應(yīng)用、位置信息服務(wù)等?？谀壳癡2P的應(yīng)用場景較少，主要挑戰(zhàn)在于弱勢道路使用者的終端。一、V2P應(yīng)用場景口V2P與V2V應(yīng)用信息的不同主要在于用戶的屬性。口限制V2P場景因素主要有定位精度不足、網(wǎng)絡(luò)時延過大等。通過車載設(shè)備向行人提供及時警示，V2P系統(tǒng)有助于提前識別潛在危險，為行人采取避險措施提供了額外時

間，增強了整體的道路使用安全。V2P應(yīng)用特別關(guān)注行人和騎行者等弱勢群體，通過智能預(yù)警機制減少

他們遭遇交通事故的可能，有效保障了這些用戶群體的安全。V2P技術(shù)使車輛能與行人的智能設(shè)備進行實時通信，發(fā)送警告信息，如車輛靠近時的速度和距離，旨在

降低交通事故風險。車輛與行人通信保護弱勢交通群體增強交通安全二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警(Vulnerable

Road

User

Collision

Warning

，VRUCW)，是指主車HV在行駛中，與周邊行人P

(含義拓展為廣義上的弱勢交通參與者，包括行人、自行車、電動自行車等)存在碰撞危險時，VRUCW應(yīng)用將對車輛駕駛員進行預(yù)警，也可對行人進行預(yù)警，輔助駕駛員避免或減輕與側(cè)向行人碰撞危險，提高車輛及行人通行安全VRUSP的概念與功能VRUSP即弱勢交通群體安全應(yīng)用，旨在通過實時信息交換增強行人、騎行者等的安全。它使VRU能夠發(fā)送和接收安全消息，預(yù)警潛在的車輛碰撞風險。VRU的多樣化類型VRU涵蓋了多種類型的交通參與者，

包括步行的行人、自行車騎手以及有動力的兩輪車使用者等，這些用戶在交通環(huán)境中通常處于較為脆弱的位置。車輛與VRU的互動保護車輛能夠基于VRU發(fā)送的信息進行碰撞

風險評估和自主避讓措施，同時VRU也利用車輛的消息進行風險判斷和預(yù)警，

共同確保安全通行。。路側(cè)設(shè)備的作用在車輛行人預(yù)警系統(tǒng)中，路側(cè)設(shè)備起著至關(guān)重要的角色。它通過內(nèi)置的攝像頭和微波雷達等傳感器，實時檢測并跟蹤周邊行人的動態(tài)信息。信息廣播機制當路側(cè)設(shè)備捕獲到行人信息后，會將這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)如位置、速度等進行廣播。這種信息的傳遞對于接下來的車輛預(yù)警環(huán)節(jié)是至關(guān)重要的一環(huán)。VRUCW應(yīng)用的預(yù)警功能接收到路側(cè)設(shè)備廣播的行人信息后，VRUCW應(yīng)用會對可能發(fā)生碰撞的

車輛駕駛員發(fā)出預(yù)警，從而有效避免車輛與行人之間的潛在沖突。如果P不具備通信能力，通過路側(cè)設(shè)備檢測行人并對車輛預(yù)警二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的主要場景HV行進時P從側(cè)前方出現(xiàn)HV倒車預(yù)警二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的基本原理令=HV分析接收到的行人P消息，篩選出與車輛行駛方向上可能發(fā)生沖突的行人；令=進一步篩選處于一定距離或者時間范圍內(nèi)的行人作為潛在威脅行人；令=計算與每一個(或者成組)行人的碰撞時間TTC

(time-to-collision)，篩選出存在碰撞威脅的行人；令=若存在多個威脅行人(或行人組)，則篩選出最緊急的威脅行人(或行人組)；令=系統(tǒng)對HV駕駛員進行相應(yīng)的碰撞預(yù)警。當HV靠近行人P，且存在碰撞風險時，VRUCW應(yīng)用將啟動預(yù)警。它不僅向

HV駕駛員發(fā)出警告，也提醒行人P注

意可能的危險，以增強交通弱勢群體

的安全保障。VRUCW應(yīng)用必須保證預(yù)警的及時性，確保HV駕駛員接收到警告后，有充

足的時間做出反應(yīng)，采取必要措施避免與P發(fā)生碰撞，減少交通事故的發(fā)生概率。在HV行進過程中，若行人P從側(cè)前方出現(xiàn)，車輛與行人之間需建立短程無線通信。該技術(shù)使HV能及時感

知P的存在，尤其在HV視線被周圍車輛RV阻擋時，確保雙方安全。VRUCW應(yīng)用的預(yù)警機制預(yù)警時機的重要性短程無線通信的必要性二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的通信方式令HV和P需具備短程無線通信能力，車輛信息通過短程無線通信在HV和P之間傳遞(V2P)；令利用路側(cè)感知系統(tǒng)對行人信息進行感知，通過路側(cè)設(shè)備發(fā)給車輛(V2I)?？谌鮿萁煌▍⑴c者碰撞預(yù)警VRUCW的本性能要求令=主車車速范圍0~70km/h；令=通信距離≥150m；令=數(shù)據(jù)更新頻率≤5Hz；令=系統(tǒng)延遲≤100ms；令=定位精度≤5m。二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的數(shù)據(jù)交互需求VRUCW數(shù)據(jù)交互需求(車輛數(shù)據(jù))二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的數(shù)據(jù)交互需求VRUCW數(shù)據(jù)交互需求(行人數(shù)據(jù))二、弱勢交通參與者碰撞預(yù)警V2P\V2I應(yīng)用場景口弱勢交通參與者碰撞預(yù)警VRUCW的數(shù)據(jù)交互需求VRUCW數(shù)據(jù)交互需求(路側(cè)數(shù)據(jù))三、弱勢交通參與者安全通行V2P應(yīng)用場景口弱勢交通參與者安全通行(Vulnerable

Road

User

Safe

Participants

，VRUSP)，是指弱勢交通參與者依靠自身具有無線通信能力的設(shè)備，實時發(fā)送其自身信息和運動狀態(tài)等基礎(chǔ)安全消息，同時接收周圍車輛的安全消息，支持車輛對弱勢交通參與者的潛在碰撞風險預(yù)警，以及弱勢交通參與者對車輛的潛在碰撞風險預(yù)警?？赩RU的類型是多樣化的，包括行人，騎自行車的人，以及有動力驅(qū)動的兩輪車等?？谲囕vEV既能夠基于VRU的消息，對潛在碰撞進行風險判定、預(yù)警或自主避讓；VRU也能夠基于車輛的BSM消息，對碰

撞進行判定和恰當方式的預(yù)警，從而保障弱勢交通參與者的安全通行。VRUSP的定義與目的弱勢交通參與者安全通行(VRUSP)是一種基于無線通信技術(shù)的安全措施，其核心目標是通過信息共享提高如行人、自行車等在交通中的安全。VRUSP系統(tǒng)的設(shè)計要求VRUSP系統(tǒng)設(shè)計上對參與者的速度、通信距離、數(shù)據(jù)更新頻率和精度有明確要求，以確保系統(tǒng)的有效性和實用性，從而提升道路使用者的整體安全。VRUSP的技術(shù)特性VRUSP涉及多樣化的參與者類型并通過配備短程無線通信設(shè)備來周期性地交換安全信息，確保了信息的實時性和準確性，以降低事故風險。

3

2

1

三、弱勢交通參與者安全通行V2P應(yīng)用場景口弱勢交通參與者安全通行VRUS的主要場景當EV與VRU之間的視野被障礙物阻擋時，雙方可能無法及時看到對方，這增加了交通事故的風險。在這種情況下，預(yù)警系統(tǒng)的作用變得至關(guān)重要。車輛設(shè)計上的盲區(qū)可能導(dǎo)致駕駛員即使在注意力集中的情況下也無法觀察到弱勢交通參與

者，因此依賴技術(shù)手段來彌補

這一缺陷是必要的。通過裝備短程無線通信技術(shù)，車輛和VRU可以實時互相發(fā)出預(yù)警信號，有效減少因視線受阻或處于盲區(qū)導(dǎo)致的交通事故。短程無線通信的預(yù)警效能盲區(qū)中的隱患視線被遮擋的風險VRU在道路上VRU借道而行三、弱勢交通參與者安全通行V2P應(yīng)用場景口弱勢交通參與者安全通行VRUS的基本原理令VRU將自身基本信息、行為狀態(tài)、VRU身份信息、VRU健康狀態(tài)、歷史軌跡以及通過街道指示信息發(fā)送給周圍車

輛；令車輛分析接收到的VRU消息，通過自身運動信息、軌跡和VRU的運動軌跡，判斷是否有潛在的碰撞風險；令車輛通過HMI對車輛駕駛員進行VRU碰撞預(yù)警或VRU靠近警示，或直接調(diào)整自身駕駛行為；令VRU分析接收到的EV消息，通過自身運動信息、軌跡和EV的運動軌跡，判斷是否有潛在的碰撞風險，通過聲音、震動等方式，對VRU進行預(yù)警提示。

1

VRUCW預(yù)警系統(tǒng)運作VRUCW系統(tǒng)通過路側(cè)設(shè)備監(jiān)測并廣播行人信息，HV駕駛員接收后分析篩選潛在威脅行人，并計算碰撞時間TTC，對最緊急的威脅行人進行預(yù)警。

2

HV與P的信息通信方式信息交互中，HV和P需具備短程無線通信能力，車輛信息通過此方式傳遞；也可通過路側(cè)感知系統(tǒng)感知行人信息，再由路側(cè)設(shè)備發(fā)送給車輛。

3

VRUSP信息交互及預(yù)防策略在VRUSP信息交互過程中，VRU周期性廣播自身信息并接收EV的BSM消息，判斷運動軌跡是否沖突，如有風險則進行預(yù)

警或調(diào)整駕駛行為。三、弱勢交通參與者安全通行V