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基于智能交通的车路协同系统技术应用研究

作者：桑中山景峻李杰张英潮宋增磊

来源：《中国新通信》2023年第17期

摘要：车路协同系统（CVIS）是将车辆和道路的各种信息融合在一起，实现了智慧交通

中车和路在智慧交通中的一体化的系统。本文列举了当前国内外关于车路协同的研究现状，并

对车路协同中存在的主要技术进行了简要分析。在此基础上，结合时代发展趋势，对展望了

5G技术和大数据环境下车路协同系统的发展前景进行展望，并对分析了5G技术支持下的交通

系统带来的便利及应用进行分析，为未来车路协同系统的研究奠定理论基础。

关键词：车路协同；研究现状；关键技术；未来5G技术

在过去的几十年里，随着我国经济的飞速发展，人们的经济条件和生活水平都有了很大的

提高。随着汽车数量的不断增加，与汽车相关的交通问题也逐渐增多，例如人们现在所面临的

交通拥堵、交通安全问题，它们都是随着经济的发展而出现的新问题。以往对于解决这类问题

的经验并不多。在当今的社会环境中，科学技术一直在不断地进步，车辆研发技术与以往已经

有了很大的不同，道路的建设和管理都有了一套更加科学的方法。在这种情况下，车辆与道路

的有机结合研究方法就应运而生了。

车路协同，顾名思义就是车辆和道路的相互作用，使车辆与道路成为一个整体。在这个整

体中，道路主要影响的是路面管理系统。在铺路过程中，要严格遵守各项铺路指标，引进设备

对铺路进行精细施工，尽量减少误差，确保铺路质量。如果道路的路面系统得不到良好的管理

与控制，车路协同系统就无法有效地发挥作用。因此，车路协同系统是以车辆系统和道路系统

为基础进行研究与发展的。

车路协同技术具有独特的优势，可以实时观测、分析车辆周围环境及自身运行状态，为驾

驶员提供最优的出行方案和驾驶行为建议。同时，它还可以减少车辆出行延误、节能降耗、提

高道路通行能力和道路服务水平，因此受到了交通管理者的广泛关注与研究。世界各国也进行

了较早的研究，目前车路协同系统正在呈现出较强的发展势头。

一、车路协同系统功能及主要技术

（一）协同系统的功能

车路协同系统为驾驶员提供更多的驾驶信息，使其了解车辆的运行状态和道路的信息。同

时，该系统还能够让交通服务提供商及时提供必要的交通服务，以确保路网安全、快速、畅

通，并改善出行者的出行体验，保障他们的出行安全。此外，该系统还能提升道路的通行能力

与服务水平。

（二）车路协同系统主要技术

车与1.车，车与路通信技术

、近距离通信、4GWiFi等通信技术在车路协同系统中的应用可以有效保障车辆之间的信

息互通。早在2009年，美国大学就已经成功研发出了车路协同驾驶实验平台，并命名为

CVeT，引起了美国学者的关注。在国内，也早已经有相关的车路协同通信技术体系，例如图

1所示的雄安新区车路协同系统。在此基础上，还可以构建面向“车路网云”的融合车路协作智

慧交通应用技术体系，并构建智慧交通应用体系。这样，示范区中的网联车辆就能够安全、实

时、可控地进行信息连通，为各种智慧服务的实验、试点和示范提供支持。同时，还可以对适

合于新区的智慧交通新模式进行试用，取得显著的

成效。车车、车路通信主要基于现有的通信、网络和信息采集技术进行。例如，利用已有

的无线网络技术和移动网络技术，结合设置在道路上的信息采集技术，以及安装在高速行驶的

车辆上的信息接收技术，将收集到的信息进行转化和融合。最后，将最终的信息反馈给车辆驾

驶员。这样，车辆与道路之间就能够展开可靠的信息沟通，并且获得准确的信息。

车路协同系统的交通安全技术2.

车路协同在保障道路交通安全方面起到了重要作用。当道路上行驶的车辆通过信息交互系

统获取到实时信息后，能够准确定位道路上的其他车辆。当两辆车之间的距离小于安全距离

时，系统会向两辆车发送预警信息，及时提醒驾驶员注意并采取措施以避免车辆相撞。此外，

在道路交通量较大时，车路协同系统通过分析道路上车辆的位置信息，计算出车流量较少的车

道，然后向驾驶员提供换道提示。这样可以保证车辆在大交通流中的行车安全性，同时最大程

度地利用已有的道路资源，缓解交通拥堵。总的来说，车路协同系统通过信息交互和智能化技

术，提高了道路交通的安全性和效率，为驾驶员提供了更加便捷和安全的出行环境。

车路协同的交通控3.制技术

在车路协同系统中，交通控制也是一项十分重要的技术。利用车路协同系统所收集到的信

息，能够实时动态诱导道路交叉口的车辆，提前引导驾驶员控