基于V2X通信技术的自动驾驶汽车自动通过十字交叉路口研究

基于V2X通信技术的自动驾驶汽车自动通过十字交叉路口研究

实现汽车自动驾驶能够显著提高汽车的安全性。目前，汽车自动驾驶在很大程度上依赖于各种传感器（如摄像头、雷达和激光传感器等），由于这些传感器自身的可靠性或系统漏洞可能造成自动驾驶的安全性降低，而借助于车与外界（V2X）通信能够解决该问题。对此，2015年英国（UK）政府资助了一项称为UK Autodrive的公共项目，用来研究借助V2X通信实现汽车安全性的有效改善。

UK Autodrive项目以美国福特汽车公司生产的混合动力汽车蒙迪欧作为试验汽车。在试验汽车上安装V2X单元、全球导航卫星系统（GNSS）接收器和dSPACE MicroAutoBox 2快速控制原型（RCP）电子控制单元。为了确保V2X信号的可靠接收，在车顶安装一个双通道5.9GHz V2X天线和一个GNSS天线,基于专用短程通信（DSRC）技术用于V2X信号的接收。此外，为了实现V2X通信系统与驾驶员的交互，采用一个安卓（Android）平板和一个智能手机作为人机界面（HMI）实现交互。

在验证V2X通信是否能改善汽车安全性时，模拟4辆试验汽车同时通过十字交叉路口的情景，十字路口不设置交通信号灯和信号标记。试验时，基于分布式预测模型进行控制策略的制定，将4辆试验汽车同时通过十字交叉路口转换为局部最优问题，通过对局部最优问题的求解，利用制定的控制策略确定4辆试验汽车的行驶轨迹。其中，在求解局部最优问题时，采用半正定规划算法（SDPA）进行。试验结果显示，V2X通信的使用能够保证多个方向行驶的汽车同时安全地通过十字交叉路口，验证了V2X通信对于改善汽车安全性的有效性。

Alexander Katriniok et al. SAE 2017-01-0078.

编译：王祥