02-智能交通与智能汽车20140512

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清华
自主式-基于车载的驾驶辅助系统FCW、ACC、LDW、LKS
EVB制动执行装置
摄像头
雷达
Technology improves safety values!
人机交互装置
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清华
自主式-基于车载的驾驶辅助系统FCW、ACC、LDW、LKS
关键技术-环境感知技术
雷达
白天
机器视觉
夜间
车辆状态传感器
集成车载安全系统项目
IVBSS: Integrate Vehicle Based Safety Systems
行驶追尾防撞
换道/并线防撞
IVBSS
路线偏离防撞
车路协同项目( VII : Vehicle Infrastructure Integration)
Private Sector Uses
Data Base
际应用。
PReVENT项目将先进的传感器技术、车-路、车-车通讯技术、车辆定位技
术整合到驾驶辅助系统中，并开发、演示、测试和评价了这些技术。
PReVENT 应用：INTERSAFE交叉路口防止碰撞
基于信息、通讯技术，防止交叉路口违章，防止转弯碰撞事故
提升交叉路口行驶安全。
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PReVENT 应用： WILLWARN -协调式预警系统
先进安全汽车（ASV）
基于ITS的智能汽车系统分类
1. 自主式
基于车载的驾驶辅助系统 ACC、LKS、。。。
2. 协调式
基于车路通信的驾驶辅助系统 基于车车通信的驾驶辅助系统 基于4G移动通信的驾驶辅助系统（车联网）
基于ITS的智能汽车与 其它特殊用途（军用）智能汽车不同 !
军用智能汽车
道路偏离碰撞预警系统
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日本
日本ASV项目技术路线图
第1期ＡＳＶ (1991-1995) 可 实 用 化 的 智 能 汽 车 系 统
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第2期ＡＳＶ (1996-2000)
第3期ＡＳＶ (2001-2005)
第4期ＡＳＶ (2006-2010)
自主式驾驶辅助系统（ACC、LKS……）
核心技术开发 实用化技术开发 普及推广 全面普及
毫米波雷达
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内容
智能汽车与智能交通系统 智能汽车的现状 下一代智能汽车
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日本
2000 2010 2020
1991年：运输省--先进安全汽车（ASV）
1992年：通产省--先进道路系统（AHS）
1996年：车辆信息与通信系统开始投入使用 1999年：Smartway项目 2002年：在全国主要道路上引进 2005年：智能道路计划 Smartway 2009年：i-Japan计划 提高物流效率，减少拥 堵、排放， 2010年：new IT 计划，全面 实现电子交通管理服务、局域 信息交互及绿色交通
2009：CityLog项目
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基于ITS的智能汽车项目（欧洲）
eSafety综合项目 充分利用先进的信息与通信技术，加快安全辅助系统的研发、推广 和应用，为道路交通安全提供全面的解决方案。包括PReVENT、 CVIS、I-Way、Car2Car等70余个子项目。 PReVENT项目 利用先进的信息、通讯和定位技术，开发自主式和协调式主动安全 系统，降低事故发生率和减小事故严重性。 I-Way项目(Intelligent co-operative system in cars
车路协同系统
智能汽车关键技术
1.传感技术
利用机器视觉技术的检测
利用雷达（激光、毫米波）检测前行车辆
2. 通信技术 (Beacon、DSRC、3G/4G)
数台智能汽车之间协调行驶必须的技术 车路协调通信技术
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智能汽车关键技术
3. 横向控制
利用引导电缆的横向控制 利用磁气标志列的横向控制
合适路线，减少 环境污染。
谷歌无人驾驶汽车
– Google Fleet自动驾驶设备包括车顶的激光测距仪、视频 摄像头、4台标准车载雷达，Google Fleet的电脑资料库中 ，精确地贮存了每条公路的限速标准以及出入口位置。 驾驶者只需微微扳动一下方向盘，就可以将Google Fleet 转换为一辆普通的汽车
ASV/DAS 产品2：车道偏离预警系统 （LDWS）
ITS 与AVCSS、IV、ASV/DAS等的相互关系
ITS智能交通系统 AVCSS 先进车辆控制及安全系统
智能汽车
ITS
DAS/ASV 驾驶辅助系统 / 先进安全汽车
ITS产业化的重要领域
先进车辆控制及安全系统（AVCSS）
高级智能汽车—— 无人驾驶（IV） 初级智能汽车 ——驾驶辅助系统（DAS）/
ITS ：Intelligent Transportation Systems (美国) Intelligent Transport Systems (日欧)
ITS是复杂的应用系统，主要构成如下： ATMS (先进交通管理系统) ATIS (先进交通信息服务系统)
AVCSS
. .
(先进车辆控制与安全系统)
★ 新技术对策
交通问题的困扰
交通事故 交通堵塞 交通污染
ITS时代的开始
ITS的定义：
利用信息、通讯、控制技术把车辆、道路、使用者紧密结 合起来，以解决交通事故、拥堵、环境污染及能源消耗等问题 为目的的，具有智能化特征的现代交通系统。
（ITS不仅仅是一个交通管理系统！）
ITS 与AVCSS、IV、ASV/DAS等的相互关系
若转弯过后有交通事故、冰雪路面、施工现场，提醒驾驶员注意。 低能见度下，提醒驾驶员注意前方车辆。
Car2Car项目
– 推动车-车、车-路通讯技术及其接口的标准化 – 发展战略和商业模式，推进车、车通讯技术市场化
智能速度控制 项目 （ ISA： Intelligent Speed Adaptation)
– 在VII项目基础上，美国交通运输部发起了IntelliDrive 项目
IntelliDrive 项目特点
– 安全：应用车-车，车-路，车-X无线通讯技术，感知车辆周
围360度范围内的危险。
– 交通机动性：应用多种信息技术，向出行者和运输管理者
提供多种实时交通信息。
– 环境：通过提供实时交通拥堵和其它信息，辅助出行者选择
Atnmbl无人驾驶汽车
– 旧金山工业设计公司Mike & Maaike设计的自驾驶汽车。 这款7座椅自驾驶汽车名为“Atnmbl”，是为2040年设计的 电动与太阳能动力车。
欧洲
1990 2000 2010
1986-1994：奔驰主导-欧洲11家汽车公司参加Program for European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety （PROMETHEUS） 1989-1991：欧盟主导--DRIVE I 1992-1994：DRIVE II 1995：Program for Mobility in Transportation in Europe 2001-20xx： e-Safety 2004：PreVENT综合项目 2006：CVIS项目 2006：I-Way项目 2006：Car2Car项目
for road
通过提供实时的、来自附近车辆的信息和来自路旁设备的信息，来
增强驾驶员的感知能力和对危险状况的反应能力。
Car2Car项目 推动车-车、车-路通讯技术及其接口的标准化；发展战略和商业模 式，推进车、车通讯技术市场化。
eSafety 项目
– 充分利用先进的信息与通信技术（Information and Communication Technology），加快安全辅助系统的研发、推 广和应用，为道路交通安全提供全面的解决方案。 – 欧盟框架6项目中，安排eSafety子项目70项，共约1.6亿欧元。
Avoidance Systems 协同式交叉路口碰撞防止系统
应用先进车辆技术、先进道路设施技术加强驾驶员对路口交通状况
的感知能力，并安全通过路口。
IntelliDrive 应用车-车，车-路，车-X无线通讯技术，感知车辆周围360度范围 内的危险。应用多种信息技术，向出行者和运输管理者提供多种实 时交通信息。通过提供实时交通拥堵和其它信息，辅助出行者选择 合适路线，减少 环境污染。
2004： CICAS协同式 交叉路口碰撞防止系统 2004： IVBSS集成车载安全系统 2009： IntelliDrive
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基于ITS的智能汽车项目（美国）
IVBSS: Integrate Vehicle Based Safety Systems
集成车载安全系统项目
IVBSS项目的主要目的是集成现有的安全和碰撞防止系统，使其能
磁标
丰田磁标引导无人驾驶大巴
利用机器视觉技术的横向控制
机器视觉
利用具有雷达反射性标识带的横
向控制
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智能汽车关键技术
4. 纵向控制
利用激光雷达测车间距离的纵
激光雷达
向控制 利用毫米波雷达测车间距离的 纵向控制 利用机器视觉技术测车间距离
的纵向控制
利用车间通信及车间距离雷达 的车队列(platoon)行驶纵向控制
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eSafety 技术发展路线图
车道偏离报警系统 LDWS
盲点辅助报警系统 BLIS
Blind spot Information System
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PReVENT项目 (Preventive and Active Safety)
目标是开发下一代先进主动安全技术，并推进这些技术在欧盟道路上的实
基于智能交通系统的智能汽车
李克强
内容
智能汽车与智能交通系统 智能汽车的现状 下一代智能汽车
2
汽车发展简史
现在
1900 1920 1940 1960 1980 2000
★ Benz一号车世界首次公路行驶(1886) ★ 福特大量生产方式导入(1913) 高速公路的发展
马车→汽车的转换
汽车社会的形成
在有速度限制的地方自动控制车速
Picture from LAVIA project (France)
中国
高等院校及研究院所做了大量的基础性研究工作，突破了 大量的关键技术，研发了原理样机。 一些汽车企业已经在开展先进安全车辆技术的工程化和产 业化方面的工作，正积极地与高等院所开展技术合作。
一些汽车零部件企业已经着手汽车安全产品的产业化和商 品化工作。
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清华
自主式-基于车载的驾驶辅助系统FCW、ACC、LDW、LKS
关键技术-制动执行装置
电子真空助力器(EVB, Electronic Vacuum Booster)
够在多种环境下提供可靠合理的报警信息。
VII: Vehicle Infrastructure Integration
车路协同系统项目
提供基于车路协同的行车辅助服务，提高交通安全、交通流畅性。
在全美建立车-车、车-路通讯系统，实现车、路一体化交通。
CICAS: Cooperative Intersection Collision
Satellite to Vehicle (GPS)
Communication Hot Spot (DSRC)
Traffic Management Center (TMC)
Vehicle toVehicle ( DSRC)
Leabharlann Baidu
Vehicle -toRoadside (DSRC)
IntelliDrive 项目
AVCSS终极目标：智能汽车与智能公路 ( IV & IH )
AVCSS初级目标: 驾驶辅助系统（ASV/DAS）
ASV/DAS 产品1：自适应巡航控制系统 （ACC）
电子油门 雷达传感器
基于仪表盘的 显示装置
转向 传感器
时距开关
巡航控制 开关
制动 ECU
发动机 ECU
速度传感器
距离控制 ECU
基于车车通信的交叉路口防撞系统
相互通讯告诉各自的位置、速度、方向等， 让对方知道 “我在这里！”
双向通讯 单向通讯
美国
1990 2000 2010
80年代中期：加州--PATH FINDER 1990：美国交通部--智能车辆道路系统（IVHS）
1998：公布ITS框架，耗资2500万美元 2003： VII车路协同系统项目
路车协调式驾驶辅助系统
核心技术开发 实用化技术开发 实用性最终验证
车间通信式驾驶辅助系统
核心技术开发 实用化技术开发
先进安全汽车 （ASV: Advanced Safety Vehicle）
AHS行驶安全辅助系统
前方静止障碍物报警 汇入主路车流辅助
弯道辅助
NISSAN 公司的“交叉路口事故防止系统”