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摘要：车路协同系统是 20世纪末随着智能交通系统 （ITS） 的发展而提出的，随着我国社会经济水平的迅速发展和城市发展的脚步不断加快，道路拥堵的问题也愈来愈严重，车况，周边环境等都会影响人的感知，驾驶决策和最当前情况的执行判断力，因此依靠人自身的能力来解决“车”与“路”之间的问题是非常困难的。文章通过对智能车路协同系统在当下的处境以及未来的发展做出一定的分析与阐述，通过移动通信技术，物联网，人工智能，云，5G等先进的信息技术手段，协调解决“车”与“路”的矛盾，实现人与车与路与环境等一体化和谐发展。
关键词 ：智能交通;车路协同;和谐发展
1 基本概念智能车路协同系统即 IVICS（Intelligent Vehicle Infrastructure Cooperative Systems），简称车路协同系统，是智能交通系统（ITS）的最新发展方向。车路协同系统（ CVIS），主要是通过多学科交叉与融合，采用无线通信、传感探测等先进技术手段，实现对人、车、路的信息的全面感知和车辆与基础设施之间、车辆与车辆之间的智能协同和配合，从而达到优化并利用系统资源、提高道路交通安全和效率、缓解道路交通拥挤的目标，从而推动交叉学科新理论、新技术、新应用等的产生与发展。简言之，车路协同的实质就是将控制指挥方案与道路交通条件的需求相匹配，从而实现交通的安全、环保、高效。车路协同系统作为 ITS 的重要子系统备受国内外科研人员的关注，同时也是世界上交通发达国家研究、发展和应用的热点。
2 技术构架
随着智能交通技术和车联网的发展，车路协同的发展迎来了很大的机遇，当下流行的大数据，云计算，移动互联网等技术都为智能车路协同系统在高精度定位，信息精准迅速的传递等方面提供了强有力的技术保障。
2.1 车载智能技术
（1）车载智能感知技术
智能感知可简要理解为采集自身车况以及周边环境信息传导给终端做出一定的判断与处理。车辆中会搭载带有传感器，车载摄像头等具有感知能力的信息采集系统，可以实时的查看并记录车辆的行驶状态（车速，方向，油耗等有关的工作状态），道路环境（前方道路类型，行人等），车辆的位置即定位，路面状况等。
（2）车载控制技术车载控制技术主要包括车辆的行驶状态分析与控制技术，以即车辆行驶安全预警技术。
车辆通过（ 1）中感知系统感知到的车辆以及行驶环境信息的采集，车载控制系统再对采集到的信息数据进行分析处理，并根据分析处理的结果对正在行驶车辆的行驶环境和状态进行安全预警，从而辅助驾驶员更好更安全的驾驶，实现对行驶状态的控制。
（3）车载通信技术
该技术主要包括车辆内部通信技术和车辆与车辆之间的通信技术以及车辆与道路之间的通信技术。目前的通信模式比较单一，可用于车辆通信技术且满足高可靠性，低延时要求的包括： DSRC、WiFi、DSR、GSM/GPRS、5G、LTE—V、 WLAN、蓝牙， Zigbee等，由于各种通信方式都存在一定的优缺点，因此建议一个多兼容性的平台也是目前需要解决的一个难题。
2.2 路侧智能技术
（1）道路环境感知技术
该技术主要是通过对道路的交通状态，当时以及将要行进的道路的气象环境，行驶道路的行人和非机动车辆的检测传导给车辆控制并作出相应的判断与处理。目前广泛应用的道路环境感知技术主要包括雷达，GPS，ETC，北斗，超声波，视频感知以及激光感知。
（2）路侧通信技术
该技术主要是实现路侧设备单元与其他具备通信功能的相关设备的信息传输。目前广泛英勇的路侧通信技术主要包括 LTE—VLTE—V、NB—IoT、eMTC、4G/5G等无线传输网络与有线传输网络等。
3 交通信息发布与控制技术
该技术主要是通过对实时道路信息的采集，来对道路交通状况指标进行分析，实现对交通拥堵，突发的交通状况进行驾驶的报告传达与处理，从而实现诱导交通的目的，提高了道路的通行效率和安全水平。3.1 实时的数据
基于该系统的信息控制，可以根据实时的车流量的变化情况，再通过车载感知系统实时获取车辆的位置信息，比如位置，速度以及交通量，为交通信号控制提供了数据参考。
实时的交通流数据只能反映当前时间段的交通流，但信号信息的参考确是针对未来一段时间段内的车流信息。对此，可以采用数学模型算法根据之前采集到的数据来对未来一段时间内的交通变化进行预算与估测得到未来时间段的交通运行状况，从而提前做出相应的处理对策。
4 实际场景下的应用
在我国的众多道路中，高速公路基本上是属于封闭道路，好处就是环境相对而言比较单一，人对交通的影响因素就比较少。其次，高速公路的路面较为平整，线性简洁，结构简单，有利于车路协同系统应用。
（1）监测交通路况
在高速公路道路两侧设置的路侧设备单元可以对高速公路的基础设施，实时路况，交通量，交通事件，超限，气象，路面状况等实施实时的检测与报告，大大的帮助驾驶员获取最新的公路状况，交通管理者管理交通，只有掌握了最新的交通变化情况，辅助管理人员才能作出交通管制及驾驶行为决策。
（2）检测气象环境
根据设置的路侧单元监测到的气候环境相关信息来监测大气变化情况，像雨雪，大雾，雾霾等复杂气候，或者山体滑坡，泥石流等不可预期自然灾害，路侧单元把实时的情况通过 5G信号传输网发送至交通指挥中心路面与路面行驶车辆车载单元，实现气象环境的全方位监测。
（3）预报道路养护
高速公路常年投入使用且通行各种车辆，道路的养护也是一个现实且重要的问题。智能车路协同系统的使用可以多方位实时的监测，对有病害的位置进行精准的定位，并且对相关信息进行采集和发布，及时的传达给行驶途中的驾驶员，辅助驾驶员安全高效率的出行。
（4）发布车辆故障信息
当车辆途中发生故障时，车载单元会将故障信息进行整合和分析，并且将故障信息和车辆的定位信息提供给就近可以提供维修及拖车的服务。除此之外，车载单元还会将故障发生信息发送给周边车辆，避免发生再次事故。
（5）发布交通信息
不同于传统道路中的数字大屏和标识，在车路协同系统的交通信息的发布的基础上，通过路侧單元与车载单元间实时的信息发送与传输，实现驾驶员在车内对路况信息，车辆信息，气候环境的实时掌控，提高了路况信息效率，增强了高速公路车辆运行的安全性和高效性。
5 结语
车路协同现阶段的发展是集先进信息技术，通信技术处理与分析优势于一体的，在实现交通信息时间与空间的采集，分析，应用的同时，实现了交通要素间的协同控制。车与车，车与路，车与人，人与车之间的实时的动态信息的交互，提高了道路交通的安全性与高效性，对交通体系的绿色发展与可持续发展具有十分重要的意义。车路协同系统是有效解决当前城市交通拥堵的主要解决方法之一，借助了低延迟高宽带的无线网络新一代先进信息技术，成为了智能交通发展的核心方向，这种通过交通发展水平的提高促进了交通经济的发展，是推动社会经济持续向好的重要途径 ！
参考文献
[1] 周桥立，李睿硕 .基于车路协同的开放道路应用场景落地研究 [J].信息通信，2020，02：29-31.
[2] 刘志 .车路协同技术在智慧高速建设中应用展望 [J].汽车工业研究，2020，01：48-50.
关键词 ：智能交通;车路协同;和谐发展
1 基本概念智能车路协同系统即 IVICS（Intelligent Vehicle Infrastructure Cooperative Systems），简称车路协同系统，是智能交通系统（ITS）的最新发展方向。车路协同系统（ CVIS），主要是通过多学科交叉与融合，采用无线通信、传感探测等先进技术手段，实现对人、车、路的信息的全面感知和车辆与基础设施之间、车辆与车辆之间的智能协同和配合，从而达到优化并利用系统资源、提高道路交通安全和效率、缓解道路交通拥挤的目标，从而推动交叉学科新理论、新技术、新应用等的产生与发展。简言之，车路协同的实质就是将控制指挥方案与道路交通条件的需求相匹配，从而实现交通的安全、环保、高效。车路协同系统作为 ITS 的重要子系统备受国内外科研人员的关注，同时也是世界上交通发达国家研究、发展和应用的热点。
2 技术构架
随着智能交通技术和车联网的发展，车路协同的发展迎来了很大的机遇，当下流行的大数据，云计算，移动互联网等技术都为智能车路协同系统在高精度定位，信息精准迅速的传递等方面提供了强有力的技术保障。
2.1 车载智能技术
（1）车载智能感知技术
智能感知可简要理解为采集自身车况以及周边环境信息传导给终端做出一定的判断与处理。车辆中会搭载带有传感器，车载摄像头等具有感知能力的信息采集系统，可以实时的查看并记录车辆的行驶状态（车速，方向，油耗等有关的工作状态），道路环境（前方道路类型，行人等），车辆的位置即定位，路面状况等。
（2）车载控制技术车载控制技术主要包括车辆的行驶状态分析与控制技术，以即车辆行驶安全预警技术。
车辆通过（ 1）中感知系统感知到的车辆以及行驶环境信息的采集，车载控制系统再对采集到的信息数据进行分析处理，并根据分析处理的结果对正在行驶车辆的行驶环境和状态进行安全预警，从而辅助驾驶员更好更安全的驾驶，实现对行驶状态的控制。
（3）车载通信技术
该技术主要包括车辆内部通信技术和车辆与车辆之间的通信技术以及车辆与道路之间的通信技术。目前的通信模式比较单一，可用于车辆通信技术且满足高可靠性，低延时要求的包括： DSRC、WiFi、DSR、GSM/GPRS、5G、LTE—V、 WLAN、蓝牙， Zigbee等，由于各种通信方式都存在一定的优缺点，因此建议一个多兼容性的平台也是目前需要解决的一个难题。
2.2 路侧智能技术
（1）道路环境感知技术
该技术主要是通过对道路的交通状态，当时以及将要行进的道路的气象环境，行驶道路的行人和非机动车辆的检测传导给车辆控制并作出相应的判断与处理。目前广泛应用的道路环境感知技术主要包括雷达，GPS，ETC，北斗，超声波，视频感知以及激光感知。
（2）路侧通信技术
该技术主要是实现路侧设备单元与其他具备通信功能的相关设备的信息传输。目前广泛英勇的路侧通信技术主要包括 LTE—VLTE—V、NB—IoT、eMTC、4G/5G等无线传输网络与有线传输网络等。
3 交通信息发布与控制技术
该技术主要是通过对实时道路信息的采集，来对道路交通状况指标进行分析，实现对交通拥堵，突发的交通状况进行驾驶的报告传达与处理，从而实现诱导交通的目的，提高了道路的通行效率和安全水平。3.1 实时的数据
基于该系统的信息控制，可以根据实时的车流量的变化情况，再通过车载感知系统实时获取车辆的位置信息，比如位置，速度以及交通量，为交通信号控制提供了数据参考。
实时的交通流数据只能反映当前时间段的交通流，但信号信息的参考确是针对未来一段时间段内的车流信息。对此，可以采用数学模型算法根据之前采集到的数据来对未来一段时间内的交通变化进行预算与估测得到未来时间段的交通运行状况，从而提前做出相应的处理对策。
4 实际场景下的应用
在我国的众多道路中，高速公路基本上是属于封闭道路，好处就是环境相对而言比较单一，人对交通的影响因素就比较少。其次，高速公路的路面较为平整，线性简洁，结构简单，有利于车路协同系统应用。
（1）监测交通路况
在高速公路道路两侧设置的路侧设备单元可以对高速公路的基础设施，实时路况，交通量，交通事件，超限，气象，路面状况等实施实时的检测与报告，大大的帮助驾驶员获取最新的公路状况，交通管理者管理交通，只有掌握了最新的交通变化情况，辅助管理人员才能作出交通管制及驾驶行为决策。
（2）检测气象环境
根据设置的路侧单元监测到的气候环境相关信息来监测大气变化情况，像雨雪，大雾，雾霾等复杂气候，或者山体滑坡，泥石流等不可预期自然灾害，路侧单元把实时的情况通过 5G信号传输网发送至交通指挥中心路面与路面行驶车辆车载单元，实现气象环境的全方位监测。
（3）预报道路养护
高速公路常年投入使用且通行各种车辆，道路的养护也是一个现实且重要的问题。智能车路协同系统的使用可以多方位实时的监测，对有病害的位置进行精准的定位，并且对相关信息进行采集和发布，及时的传达给行驶途中的驾驶员，辅助驾驶员安全高效率的出行。
（4）发布车辆故障信息
当车辆途中发生故障时，车载单元会将故障信息进行整合和分析，并且将故障信息和车辆的定位信息提供给就近可以提供维修及拖车的服务。除此之外，车载单元还会将故障发生信息发送给周边车辆，避免发生再次事故。
（5）发布交通信息
不同于传统道路中的数字大屏和标识，在车路协同系统的交通信息的发布的基础上，通过路侧單元与车载单元间实时的信息发送与传输，实现驾驶员在车内对路况信息，车辆信息，气候环境的实时掌控，提高了路况信息效率，增强了高速公路车辆运行的安全性和高效性。
5 结语
车路协同现阶段的发展是集先进信息技术，通信技术处理与分析优势于一体的，在实现交通信息时间与空间的采集，分析，应用的同时，实现了交通要素间的协同控制。车与车，车与路，车与人，人与车之间的实时的动态信息的交互，提高了道路交通的安全性与高效性，对交通体系的绿色发展与可持续发展具有十分重要的意义。车路协同系统是有效解决当前城市交通拥堵的主要解决方法之一，借助了低延迟高宽带的无线网络新一代先进信息技术，成为了智能交通发展的核心方向，这种通过交通发展水平的提高促进了交通经济的发展，是推动社会经济持续向好的重要途径 ！
参考文献
[1] 周桥立，李睿硕 .基于车路协同的开放道路应用场景落地研究 [J].信息通信，2020，02：29-31.
[2] 刘志 .车路协同技术在智慧高速建设中应用展望 [J].汽车工业研究，2020，01：48-50.