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视觉感知和24G毫米波雷达感应模块技术在路侧上面的应用

视觉感知和24G毫米波雷达感应模块技术在路侧上面的应用

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视觉感知和24G毫米波雷达感应模块技术在路侧上面的应用

视觉感知和24G毫米波雷达感应模块技术在路侧上面的应用,何谓路侧感知?路侧感知是通过各种传感器,如视觉传感器、24G毫米波雷达感应模块、激光雷达,与边缘计算设备相结合,实时获取当前道路交通参与者和路况信息。利用车路协同技术,按照约定的通信协议和数据交互规范,实现车-人-路-云之间的信息交换和指令控制。路侧感能够在一时间向驾驶员提供道路状况的实时信息,并作出诸如行人、车辆碰撞预警、前方交通警告等有效决策。意外报警等;为有关交通部门提供监测和预测道路交通环境,如车流统计、车辆违停检测、区间速度等。


路侧感知可有效弥补车辆的感知盲区,为驾驶员提供及时预警,并在一定范围内为交通部门实现车辆协同调度,可有效改善城市道路交通拥堵状况。在车联网络侧智能基础设施建设的推动下,路侧感知将使道路更“智能化”。


这个市场有多大:


据《智能网联道路系统等级定义及解释报告(征求意见稿)》,可以看出,中国公路学会从交通基础设施信息化建设、从智能、自动化角度出发,结合应用场景、混合交通、主动安全系统等情况,将交通基础设施系统划分为I0(无信息/无智能/无自动化)和I5级(基于交通基础设施的完全自动驾驶),有六个等级。
但对于不同等级的公路,其信息化(数字化/网络化)、智能化、自动化程度不同,路侧感知设备的布设就会有所不同,计算方法也会有所不同,等级越高,投入成本越大,自动化程度就越高。


通过赛文交通网络的公布数据可以看出,2018年我国公路里程数表现为:(1)城市道路400,000多公里,50多万城市路口;(2)国道里程36.30万公里,国道里程37.22万公里,农村公路里程403.97万公里;(3)高速公路14.26万公里。根据初步估算,高分辨率摄像机、24G毫米波雷达感应模块、微波雷达、RFID等感知设备,平均在高速公路/省际干线10万/公里,感知设备市场规模达到880亿;城市路口平均20万/每秒,城市路口平均20万个。同时,随着我国新基础设施建设的推进,公路里程数持续增长,路侧感知设备的市场份额日益增长。


路侧感知设备是车联网系统的核心组成部分,随着车联网通信平台的建设的完成,其所占的比例将逐年增加。


发展形势如何:


大规模建设5G通信平台。5G网络具有低延迟、高可靠性、高容量等特点,5G的商用使5G实现了车、路侧端的实时通讯。5G通信平台是车联网络侧的核心设备。现在华为、大唐、高新兴等集团公司都积极参与到5G通信平台的建设中,行业巨头公司的加入,无疑是看到了车联网络侧网侧的巨大商机。


云的超强计算能力:


云强大的存储能力、计算能力、安全可靠以及资源丰富度,能够在车载、路侧感知端有效处理交通数据信息,该系统能实时分析道路交通状况,并将处理后的交通数据传输到周边车辆及相关平台,重新调度现有车辆,优化配置交通状态。当前,腾讯、百度、阿里、华为、滴滴等行业巨头都在积极推进其云控平台的建设,优化汽车后端平台。


大规模地配置路基设备:


随着政府新基建的推进,我国在城市道路、高速公路上部署了大量的视频监控、雷达等设备,并开始形成规模。当前,我国正在全面推进5G通信平台和车联网后端平台的建设,政府也积极发展智慧交通,大力推进路侧智能基础设施建设。唯有将车端、云端和路端三方技术与设备相结合,实现“感知、通信、计算”三大功能。所以路侧感知是构建智能交通系统不可或缺的一环。现在,越来越多的传感器厂商和集成商,已经开始采用局路侧感知技术。


将来的道路在哪里:


开发适用于路侧感知网络的传感器。目前在路侧感知方案中,大多使用传统交通传感器,如卡口摄像机、交通摄像机、交通雷达等,甚至还有车载激光雷达和24G毫米波雷达感应模块。由于传统的交通或车载传感器在设计之初并不是为车侧感知量身定制,因此在某些核心指标,如探测范围,探测精度,时延等,都无法满足车路协同的标准要求。


路侧感知是车辆协作的核心系统,其感知数据的质量直接影响到各个场景应用的效果和可行性。由于缺少合适的路侧传感器,目前路侧感知尚未形成规模。根据车辆路径协作的实际情况和标准要求,研究开发具有针对性的地路侧传感器是当务之急,是推动路侧感知快速发展的重要手段。


较优的路侧感知方案:


目前路侧感知方案大多采用摄像机、激光雷达、24G毫米波雷达感应模块获取路面信息,通过网络汇集到边缘计算单元MEC进行数据融合与分析。根据RSU与智能网联汽车,通过计算整个道路交通参与者的信息,然后按约定的通信与交互标准传递到路侧车辆。但是这种类似强MEC方案,对路侧网络的质量要求很高,标定困难,系统时延,功耗和综合成本较高,且很难满足其需求。


怎样利用这些传感器的特性,使它们大限度地发挥作用;研究开发低成本、低功耗边缘计算设备是路侧感知中亟待解决的重要问题。

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