車聯網技術在山區公路安全行車中的分析和應用

王海瑋

摘要：部分山區公路依山傍崖，崎嶇不平，路窄急彎，駕駛難度高，容易造成安全事故。車聯網作為新技術，為降低事故率提供了一種新的解決方案。基于車聯網技術，可以全程監控運行車輛的狀態，并實時通知周圍的車輛，從而引導周圍的車輛進行有效正確的信息交互，從而提供預警的信息。本文以山區交叉路口、連續急彎路段為案例進行分析，為山區安全行車研究提供了一種參考。

關鍵詞：車聯網;山區公路;安全行車;道路交通安全

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）06-0073-02

0 引言

近幾年來，不管是高速公路，還是鄉鎮公路，都得以快速發展;但相對而言，山區公路與城市公路還是有比較大的區別，主要體現在：（1）安全隱患，比如連續彎路或者交叉路口可見度低等，都容易造車交通事故;（2）路況不同，比如路面附著系數、路面不平度、路面坡度不同;（3）對駕駛員駕駛要求不同，山區公路要求駕駛員連續保持集中精神，而且是變速行使;（4）公路養護不同，山區公路較少有人養護，容易出現挖坑與亂石，山區公路路旁雜草較多，容易出現塌陷或山體滑坡。

另一方面，現階段，計算機技術、信息技術飛速發展，物聯網技術已經取得突破性的進展，而且，隨著“互聯網+”與汽車行業深度碰撞融合，車聯網儼然成為汽車技術發展的重要領域，特別是對于現智能汽車發展，為道路交通安全研究提供了一種新的手段。

1 車聯網關鍵技術

車聯網，是指利用先進的傳感器技術、網絡技術與無線通信技術，通過汽車收集、處理和共享大量信息，實現車路、車車、人車之間的無線通信與信息交換系統。車聯網能夠實現智能化交通管理、智能動態信息服務和車輛智能化控制等。車聯網局部應用的示意圖，如圖1，車聯網的關鍵技術包括以下五點。

1.1 傳感器技術及信息融合

傳感器技術是車輛各部件或車輛與外界交流的載體，對于傳統汽車，不管是汽車的動力系統、傳動系統、底盤系統、制動系統，車載傳感器無處不在。而對于智能汽車，除了傳統汽車存在的傳感器，還增加了車輛與環境、車輛與車輛、車輛與云端等通信的傳感器。另一個方面，按照不同功能分類，可以分為車載傳感器、汽車運行監控傳感器、安全系統傳感器、圖像傳感器、雷達傳感器等。現階段要求的傳感器精度更好，穩定性、可靠性更好。

1.2 通信技術

車聯網通信技術，主要包括短距離通信技術與長距離通信技術。短距離通信技術，主要有Wifi、RFID、數傳電臺等通信技術，長距離通信技術主要有GPRS/北斗、4G/5G等通信技術。現階段，這些通信技術主要應用在于高速公路繳費、車輛定位等。

1.3 開放智能的車載終端系統平臺

車載終端是駕駛員獲取車聯網數據信息的媒介，當前，不同汽車廠家生產的車載終端是不開放的，而且，最新的的車載終端大多是半智能的。

1.4 云端計算與服務整合技術

云端是集不同車輛信息平臺，并進行相應的分析及計算，因此，對于云端，其信息計算能力與信息實時性較為重要，并進行信息整合，進行最優化調度與路徑規劃。

1.5 高精度定位技術

定位作為現代車聯網的關鍵技術之一，主要包括室內定位技術與室外定位技術。在室外，常用的定位技術主要有GPS、GLONASS、北斗、無線蜂窩網絡等;在室內，常用的定位技術主要有WLAN、射頻識別、Wifi、超寬帶等，車聯網要求定位技術越精準越好。

2 山區公路交叉路口安全

與城鎮公路對比，山區公路最突出的特點是在細小的路上具有較多的交叉路口。山區公路地形復雜，特別是交叉路口處地面更加復雜，路面附著系數、不平度、坡度等變化大。安全視距是影響交通事故一個特別重要的指標，安全視距與交通事故率之間成反比，在山區公路交叉路口處，行車安全視距受到很大的影響。

圖2為山區交叉路口車聯網示范的簡圖，由下往上看，該三叉路口，左下方的車輛為急彎上坡工況，右下方的車輛為急彎上坡工況，上方的車輛為急彎下坡工況，這樣的三叉路口對于駕駛員來說，其安全視距會縮小，很容易出現交通事故。車聯網技術可以減少這類交通事故，基于車聯網技術，行駛在這路段的車輛信息均會經過無線通信技術，傳遞到城域網，再傳遞到城域網控制中心。控制中心進行集中信息處理，并將處理后的結果實時傳輸到每一輛智能車上，車輛接收到中心處理后的信息，便可以知道該路段的車輛數量及車輛行駛狀況，將接收到的信息轉化為單一車輛控制，進行加減速、轉彎、提前避讓等執行動作，從而能夠穩定有序地進行在山區路段行駛。

3 連續急彎路段安全

連續彎路段可以分為下坡連續彎曲路路段、上坡連續彎路路段、小坡度連續彎路路段。不管是哪一種彎曲路面，由于山區路旁比較多雜草或者背靠山坡，駕駛員視距急速降低，這時候需要駕駛員進行低速行駛，否則容易造成交通事故。

圖3展示了連續上坡彎路路段車聯網示范的簡圖，連續彎路，一方面，駕駛員視距降低，另一方面，車輛頻繁執行減速、制動、轉彎動作，這會加速相應的汽車零部件磨損。

車聯網技術，可以實時監控汽車各零部件使用情況，提醒駕駛員對汽車各零部件進行維修保養或者更換。基于車聯網，可以采集到連續彎道車輛信息（車速、車間距、各部件監控信息等），這些車輛信息匯聚到控制中心，控制中心將這些信息綜合處理，并將處理后的信息發送到各車終端，以便駕駛員進行相應的控制處理。

4 結語

山區公路的安全行車保障研究，是道路交通安全的研究重點之一。本文在介紹了車聯網的主要關鍵技術，同時進行了兩種路況的案例分析，為山區公路行車安全研究提供了參考。

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Research on Safe Driving Method for Mountain Highway

By Adopting Vehicle Networking Technology

WANG Hai-wei

（School of transportation and economic management， Guangdong Communication Polytechnic， Guangzhou Guangdong? 510650）

Abstract：Mountain highways are rugged and likely cliffs， narrow and sharp， which makes driving difficult and easy to cause accident. As a new technology， vehicle networking provides a new solution to reduce accident rate. Based on vehicle networking technology， which can monitor the whole process and inform the surrounding vehicles in real time， so as to guide the surrounding vehicles to exchange information effectively and correctly. Thus， it can provide early warning information. This paper provides a preliminary exploration for safe driving study in mountainous areas， by choosing case study with intersections and continuous sharp bends in mountainous areas.

Key words：Vehicle Networking; Mountain Highway; Safe Driving; Road Traffic Safety