城市道路交通交叉路口的車路協同系統設計

陶學謙

（天津市市政工程設計研究院，天津 300392）

在當前我國社會經濟不斷快速發展的背景下，現代城市的整體發展勢頭比較好。各大城市都在積極落實科學合理的規劃和建設。在現代城市建設過程中，道路交通是其中非常重要的一部分，但是近年來隨著行車數量越來越多，在很多道路的交叉路路口經常會出現交通事故。由于交叉路口本身的車流量比較大，而且整個道路交通的環境具有一定的復雜性，同時，在路口位置處、行人數量也普遍比較多。這樣不僅會加大出現交通事故的概率，而且還會導致交通過于擁擠。在針對這一現象進行具體處理的時候，要結合實際情況，在交叉路口實現車路協同系統的有效構建，這樣不僅能夠對當前復雜交通問題起到良好的緩解作用，而且還能夠推動城市道路交通運輸行業的穩定發展。

1 車路協同系統的功能設計

現代城市在進行規劃和建設的時候，城市道路交通一直以來都是其中非常重要的一部分，不僅會直接影響到行人的出行安全，而且還會對車輛的出行產生影響。特別是在一些交叉路口，由于這些路口具有一定的特殊性，所以危險性也比較高，經常會在這些交叉路口出現各種交通事故。不僅會威脅到人們日常出行時的安全，而且還會對駕駛員造成諸多不便。在針對這一問題進行整治的時候，可以與現代科學技術進行有效結合，將車路協同系統科學合理的應用其中[1]。車路協同系統在實際應用過程中，由于自身的功能特征，可以有效緩解交叉路口擁堵等一系列問題。

在針對車路協同系統進行設計的時候，要注意與交叉路口的實際狀況進行有效結合，這樣才能夠保證系統在設計過程中的有效性和針對性，同時，還有利于促使車路協同系統的功能特征充分發揮出來。首先，車路協同系統在實際應用過程中，具有環境感知的功能特征。該功能在具體實施過程中，其主要是對車輛在運行過程中的狀態進行實時有效的感知，不僅可以對道路上的其他車輛進行感知，而且還可以對行人、周邊的一些靜態物體進行感知。通過對這些感知信息的搜集和整合，可以對車輛的具體位置、車速以及當前的交通信息等進行實時有效的監控。其次，車路協同系統在應用時，還具有預警和提醒的功能。該功能的主要作用就是可以在一些盲區、合流區域、前方道路有施工或者是有障礙物等情況下，進行及時有效的提醒和預警。除此之外，該系統還具有良好的信號控制功能。在具體操作過程中，可以通過對監控攝像機科學合理的利用，直接將車流視頻

信息實時有效的截取下來[2]。在實踐中，需要結合實際情況，采取有針對性的措施，與圖像識別技術進行有效結合，這樣不僅能夠對交叉路口的車流量進行實時有效的統計和監督，而且還可以對車輛擁堵情況進行計算。另外，車路協同系統當中還有車流優先通行、信息服務與廣播等各種不同類型的功能，這些功能在實際應用過程中，可以結合實際需求，發揮出自己的功能特征，為駕駛員提供更多便利的條件。

2 城市道路交通交叉路口車路協同系統的設計

近年來，在交叉路口出現交通事故的概率有所上升，同時，在交叉路口出現車輛擁堵的現象也越來越嚴重。如果無法及時對這種現象進行處理，不僅會導致車輛在出行時的安全性無法得到保證，而且還會威脅到行人在日常出行時的安全。所以在針對這一問題進行具體處理的時候，可以將車路協同系統科學合理的應用其中，這樣有利于對當前這些問題起到良好的緩解作用。在針對車路協同系統進行設計和具體應用的時候，該系統一般情況下，都是由車載傳感器設備、路側智能設備等各種不同類型的設備、零部件相互組合在一起[3]。這樣不僅能夠對駕駛車輛的信息進行實時有效的監控，而且還能夠實現車輛相互之間的有效感知。在針對該系統的實際組成部分進行分析的時候，發現其整體結構如圖1所示。

圖1 車路協同系統結構示意圖

2.1 車路協同系統設計中的關鍵技術

2.1.1 智能感知技術

車路協同系統在具體設計和應用過程中，會涉及很多關鍵性的技術，這些技術不僅有利于系統可以維持正常的工作狀態，而且還能夠保證系統各個功能的有效發揮。智能感知技術就是該系統中非常重要的技術手段之一。智能感知技術在實際應用過程中，一般會涉及兩種技術手段類型，其一是智能車載感知，其二則是路側感知技術。這兩種技術在應用時，可以發揮出不同的作用和效果，所以要結合實際情況，將技術在實際應用過程中的優勢特點充分發揮出來。車載感知技術在實際應用過程中，會涉及的內容也比較多，比如車輛在實際運動過程中的狀態、車輛的定位信息等，這些都可以通過車載感知技術實現。路側感知技術在實際應用過程中，主要會涉及一些行人檢測及對路面狀態進行檢測等方面的技術。

車輛在運行過程中，車輛定位信息感知在其中具有非常重要的影響和作用，所以要保證感知信息的準確性和及時性。為了實現這一根本目的，在實踐中可以通過對車載GPS等各種設備的安裝，實現定位信息的獲取和利用。在這一基礎上，可以直接通過監控攝像頭對交叉路口的交通信息進行獲取和收集，這樣不僅有利于為駕駛員提供更多準確有效的路況信息，而且還能夠為駕駛員科學合理的判斷和決策提供有效的信息作為參考。

2.1.2 信息處理技術

在車路協同系統的設計以及具體應用過程中，最重要的任務之一就是要對各種不同類型的感知信息進行匯總，同時，還要實現分享和實時有效的分析，這樣才能夠與最終的結果進行結合，為決策的有效性和準確性提供保障[4]。路側信息監測技術在實際應用過程中，其主要是通過對圖像處理技術的合理利用，對來往的車輛、行人以及各種不同類型的障礙物進行識別，這樣有利于為駕駛員的準確判斷提供有效依據并作為參考。

2.1.3 多傳感器信息融合技術

車路協同系統在當前現代城市道路交通交叉路口中科學合理的利用，不僅能夠減少交通事故發生的概率，而且還可以結合實際情況，為駕駛員的決策提供實時有效的信息依據作為支持。這樣不僅能夠為行人、車輛的出行安全提供保障，而且還能夠盡可能避免在交叉路口出現過度擁擠的現象。在車路協同系統設計以及具體應用過程中，多傳感器信息融合技術在其中具有非常重要的影響和作用。該技術在實際應用過程中，主要是將計算機技術作為基礎，這樣不僅可以將多個傳感器當中的信息進行實時有效的分析，而且還可以進行有效整合，保證處理的及時性和有效性。在針對各種不同類型的信息進行融合的時候，其主要是通過傳感器或者是利用人工觀測的方式，將所有觀測到的信息進行有效融合，這樣不僅可以實現客觀的判斷，而且還能夠為決策提供準確有效的信息依據作為支持。

2.2 系統硬件結構設計

車路協同系統在交叉路口科學合理的設計和應用，其根本目的是為了降低交通事故率，同時，還能夠有效緩解交叉路口擁擠等問題。為了提高車路協同系統在實際應用過程中的效率和質量，一般會在系統的硬件結構設計上給予更多的關注和重視。在針對該系統的硬件結構進行設計的時候，將路側設備、車載以及后臺服務器等硬件相互組合在一起，形成車路協同系統的硬件結構。路側設備在實際應用過程中，是由傳感器網路相互組合而成，這樣不僅有利于對路況的信息進行實時有效的監測。數據處理平臺在構建和具體應用過程中，是在Windows的基礎上開發出來的數據、視頻處理單元。除此之外，在系統硬件結構設計過程中，車載設備和遠程服務器在其中也具有非常重要的影響和作用。

2.3 車路協同軟件系統設計

在針對車路協同系統進行軟件設計的時候，一般情況下，要結合實際情況，通過遠程監控、服務平臺等軟件相互組合而成。這樣不僅能夠為車路協同系統在正常運行過程中的有效性提供保障，而且車路協同軟件系統與硬件系統之間可以形成相輔相成的作用，為該系統的信息搜集、信息處理等提供有效保障。

3 結語

現代城市在規劃和建設過程中，逐漸將重點轉移到交通交叉路口的交通設置上，由于交叉路口的特殊性，不僅會造成車輛的嚴重擁堵現象，而且還會增加交通事故的發生率。所以為了有效緩解這些問題，可以將車路協同系統科學合理的應用其中。通過該系統的合理利用，不僅能夠實現路況信息實時有效的傳輸，而且還能夠為駕駛員的判斷提供準確有效的信息作為支持。