车联网技术在乡村道路中的应用分析

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:李佳雨
[导读] 摘要:随着我国基础设施的发展和汽车数量的增加,如何处理由于汽车所引发的矛盾成为了汽车驾驶者和相关交通部门的问题,汽车数量的增多导致对车辆的管理和通行控制变得越来越困难。
        保定市徐水区交通运输局  河北省保定市  072550
        摘要:随着我国基础设施的发展和汽车数量的增加,如何处理由于汽车所引发的矛盾成为了汽车驾驶者和相关交通部门的问题,汽车数量的增多导致对车辆的管理和通行控制变得越来越困难。而车联网技术作为将汽车和汽车之间以及汽车和基础设施之间连接的技术,可以借助网络技术的优势实现对大量信息的快速处理,有效缓解因车辆增多带来的矛盾。现代车联网技术不仅可以实现辅助道路交通,对于保障行车安全也有很大帮助。
        关键词:车联网技术;乡村道路;交通安全
        引言
        车联网作为从两个最受科技界瞩目的领域———物联网和移动互联中发展出来的新热点,是汽车与交通技术发展的重要方向,也是现代智能交通系统的重要组成部分。自2009年车联网概念首次提出,到车联网项目被列入国家“十三五”重点建设项目,并成为5G技术率先应用的领域,车联网的市场发展将给汽车相关产业链带来革新与颠覆。
        1车联网的发展
        在现如今人工智能兴起的时代,其已成为许多高新产品中的核心技术。人工智能在信息时代获得前所未有的发展机遇,并且可应用于各大领域,例如车联网。在不远的未来,基于人工智能的车联网技术将成功应用会让汽车行业产生翻天覆地的变更。利用新兴的物联网技术,汽车与互联网的结合产生了一个新时代产物——车联网。车联网是以正在行驶中的车辆为信息感知目标,利用新一代信息通讯技术,实现车与车、车与人、车与路、车与服务平台之间的网络连接。相对传统汽车行业来说,这项技术将提高车辆的智能驾驶水平,为用户提供安全、舒适、智能、高效的驾驶体验与交通服务,提升社会交通的智能化水平。智能交通系统将运用最新的第5代通信技术、物联网技术,结合各种科技手段与设备,从而使交通设施利用率最大化,提高交通系统的效率和安全。现代化智能交通系统涉及领域广泛,通过实时改进交通管理和用户的决策,以改善整个交通系统的运行状态。目前国际上智能交通发展的现状最主要有三个方面:第一,政府引领注重前期制定规划、目标、规范和标准;第二,投资力度大,多采用“政府为主、企业为辅”的投资经营模式;第三,注重构建智能道路系统和基础平台,实现智能交通诱导、保障交通安全。车联网的概念提出直到如今,孕育许久仍处于起步阶段,而物联网时代的来临无疑催熟了这个行业领域。为了有效提高交通运输的经济效益,降低交通的资源损耗和事故风险,目前车联网领域有三个优先发展方向:首先,建立城市道路信息采集和管理系统;其次,智能交通系统产学研一体化,推进产品研制和开发;第三,加快智能车辆的研究制造,适应智能交通系统提出的新要求。
        2乡村车联网主要特点
        目前,乡村大部分的地区实现了公路村村通,基础道路设施得到了保障,为车联网技术的应用奠定了一定的基础。乡村道路最大的特点是道路与车辆稀疏,在道路两旁比较宽阔,遮挡物较少,多径效应较弱;在山区中就显得比较复杂,树木、弯道和山体都将会对信号的传输造成不同程度的影响,使得车辆的信息不能够准确而快速地传输。乡村道路的车流量较城市要小,这使得在车辆与车辆之间的数据处理会少一些工作量。但是,现有的传统网络是刚性固化的,主要关注网络的底层传送能力,业务很难灵活地调用网络能力,它更加关注接入网及核心网,是复杂度非常高的“烟囱”架构。而车联网技术要求网络对上层应用和业务开放,这就使得传统网络不能够很好地适用于乡村车联网技术。同时,乡村道路还需要考虑许多非人为因素的判定。比如,山体滑坡,泥石流等自然灾害。这是在城市车联网技术上面的延伸,将会丰富和完善车联网技术在多场景下的应用。
        3车联网技术在农村道路通车的适应性应用
        3.1农村车联网网络架构
        目前广泛应用的车联网网络架构有两种,一种是借助运营商网络,如WiFi、4G以及时下流行的5G等,通过将汽车连接到运营商网络,通过运营商网络和车联网处理中心相连接,起到车辆之间和车辆与处理中心之间的沟通作用。

但当处理大量的信息时,运营商网络的延迟可能无法满足要求,容易出现信息延迟送达的问题,因此处理大量汽车的联网信息通常会使用专用的网络线路,虽然建设这种网络线路需要花费大量的资金,但这种网络对于处理大量的联网车辆具有很好的适应性。而农村的车辆数量较少,因此如果搭建专用网络,可能会面临成本的问题。但相对的,如果使用运营商网络,由于农村中车辆数量较少,因此不会出现明显的延迟问题,同时我国近期实行的村村通工程大幅强化了农村的基础网络设施,因此农村中运营商网络的带宽是可以满足车联网的需求的。
        3.2高速率,低延迟可以满足乡村车联网的需求
        车联网(V2X:VehicletoEverything)是实现车辆与周围的车、人、交通基础设施和网络等全方位连接和通信的新一代信息通信技术。车联网通信包括车与车之间(V2V:VehicletoVehicle)、车与路之间(V2I:VehicletoInfrastructure)、车与人之间(V2P:VehicletoPedestrian)、车与网络之间(V2N:Vehicle-to-Network)等,具有低时延、高可靠等特殊严苛的通信要求。传统网络只能够达到一些基本信息的传输,如定位,导航等,但对于自动驾驶技术却难以达到要求。乡村中车辆的数据传输往往需要上传到骨干网。这样,数据的传输速率就大大降低了,时延也很高。5G网络使用的毫米波段,在数据传输上面就有很大的优势,高速率、低延迟直接满足了车联网技术的要求。
        3.3智能求救系统
        基于网络的智能求救系统也是车联网技术中的重要体现,对于患有潜在性疾病在驾车过程中可能发病的驾驶者来说,在驾车过程中发病是非常危险的,而如果是在乡村的人员较少的区域,则很有可能因为难以被发现而无法得到救治。因此在汽车中加装生命监测系统并将其和车联网连接,当车辆驾驶者的生命体征出现异常时,可由监测系统通过车联网将相关信息发送到处理中心,随后可以由救护人员等前往车辆的所在地进行救助。在这方面应用较为广泛的是美国通用汽车公司和福特公司开发的Mayday求救系统,当汽车驾驶者因为遭遇意外而无法自行求救时,Mayday系统可以代替驾驶者将车辆的位置、状态以及驾驶者的生命体征等数据发送到急救中心,并由急救中心派遣救援人员到现场救援。而如果驾车过程中遭遇意外事故,即便是车辆严重损毁,只要求救系统的关键组件和车联网的重要组件能够正常工作,就可以向急救中心发送求救信号,对于人员密集度较低的地区来说,这种求救系统是保证在发生意外后驾车者能够第一时间得到救援的关键。
        3.4信息服务方面
        车联网为企业和个人提供方便快捷的信息服务,例如提供高精度电子地图和准确的道路导航。车企也可以通过收集和分析车辆行驶信息,了解车辆的使用状况和问题,确保用户行车安全。其他企业还可通过相关特定信息服务了解用户需求和兴趣,挖掘盈利点。
        结束语
        5G网络使用新的频段,还有大规模的天线技术,使得数据的传输速率大大提升;同时,网络结构更加的扁平化,使数据传输的延迟和计算延迟大大降低。上述特征基本达到了乡村车联网传输与计算的要求,使得乡村车辆网的应用变为了可能,5G应用后乡村也可以实现车联网。
        参考文献
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