安全行驶是智能网联汽车最主要的功能,它是通过环境感知技术、无线通信技术和网络技术等对诸如交叉路口协助驾驶、车辆行车预警、道路危险预警、碰撞预警、交通信息提示等技术的综合采用来减少道路交通事故,保障安全行驶。 (1)交叉路口协助驾驶交叉路口协助驾驶是智能网联汽车最典型的应用之,它包括交通信号信息发布,通过V21通信,向接近交叉路口的车辆发布信息相位和配时信息,判断自车在剩余绿灯时间内是否能安全通过交又路口,提醒驾驶员不要危险驾驶,并协助驾驶员做出正确判断,控制车速,防止交叉路口发生
碰撞事故;盲点区域图像提供,通过V2I通信,向交叉路口准备停车或准备转弯的车辆提供盲点区域的图像,防止直角碰撞事故和由转弯车辆视距不足引起的事故;过往行人信息传递,通过V2I通信,向接近交叉路口的车辆发布人行道及其周围的行人、非机动车信息,防止事故发生;交叉路口车辆启停信息服务,在交叉路口,通过V2I通信,前车把启动信息及时传递给后车,减少后车起步等待时间,从而提升交叉路口通行能力。
交叉路口最容易发生交通事故,智能网联汽车交叉路口的典型应用如图1-6所示。
图1-6中,①表示基于视觉传感器的行人识别及防撞,利用安装在汽车上的视觉传感器,对车辆前方的行人进行识别,并把识别结果显示在车载信息显示系统中,提醒驾驶员,防止碰撞;②表示基于雷达的车辆识别及防撞,利用安装在汽车上的雷达,对车辆进行识别,如果两车距离小于安全距离,发出预警,达到危险阈值,自动刹车,防止碰撞;③表示基于车路协同的行人识别及防撞,由于障碍物的存在,右转弯车辆看不到右边车道上的行人,这是非常危险的工况,此时路侧单元探测到行人,并将行人信息转发给右转弯车辆,提前预警,防止碰撞;
④表示基于交通信号灯的交叉路口通行辅助,交通信号灯信息通过路侧单元转发给拟通过交叉路口的车辆,判断是否通过交叉路口;⑤表示车路协同的交叉路口主动防撞,车辆通过交叉路口时,把相关信息发送给周围车辆,如果车辆之间受到障碍物的影响,需要借助路侧单元进行转发,并接收附近其他车辆的信息反馈,从而使不同方向的车辆均可以感知到周围车辆信息,再根据行驶状况判断是否需要避让或采取其他措施;⑥表示基于路面状态的车速自适应控制,车辆通过视觉传感器、短距离无线通信技术或DSRC等获取道路交通情况,自动控制汽车行驶
速度,保障安全行驶。
(2)车辆行车预警车辆主动或被动接收周围车辆行车消息,如将要进行或正在进行减速、加速、制动、停车、变道、超车、转向等行为的相应消息和正常状态下行车消息等,避免或减缓交通事故,并可辅助车辆驾驶。
(3)道路危险预警在道路危险路段,车辆协同系统可以提供车辆安全辅助驾驶信息服务,即路侧单元检测前方道路是否发生交通堵塞、突发事件或存在路面障碍物,并通过V21通信系统向驾驶员提供实时道路信息:路面信息发布,即向过往车辆发布路面状况信息,提醒驾驶员注意减速,防止事故;最优路径导航服务,即路侧单元检测到前方道路拥堵严重,通过V2I、V2V和车载信息显示系统,提醒驾驶员避开拥堵道路,并为其选择最佳行驶路径。
(4)碰撞预警当检测到存在发生碰撞风险时,通过V2V、V2I通信系统向车辆发送危险信息,如障碍物的位置、速度、行驶方向等,帮助避免发生车辆之间、车辆与其他障碍物之间的碰撞,并避免与相邻车道上变更车道的车辆发生横向碰撞等。
(5)交通信息提示用于向车辆发送交通信号灯和交通标识等安全提示类信息。目前交通信号和交通标识是驾驶员通过目视获得,不仅增加驾驶员的负担,而且从发现到采取应对措施时间短,容易造成交通事故和交通违章。借助V2I技术,路侧单元将道路限速、限行、信号灯状态等传输到车载单元上。车载单元根据这些信息及早发出提示信息,例如超速提醒、直行提醒等,增加驾驶的舒适性,降低交通违章数量。
安装车道保持辅助(LKA)系统的智能网联汽车,当车辆偏离行驶道路时,通过道路识别,LKA系统将启动介入,将车辆导回原车道,以免发生事故,如图1-7所示。
智能网联汽车的先进驾驶辅助系统主要功能是提高其安全性,详见第七章。
