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  • 美国:网联汽车的成本与效益

    2018-03-05 09:18:26 来源:www.its114.com 评论:
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    关于网联汽车(connected vehicle,简称CV)技术的话题,从2014年首次在美国ITS联合计划办公室(JPO)发布的报告《ITS收益、成本和经验教训》出现后直到今年,依旧热度不减。这份报告涵盖了美国最近评估的道路交通场景和安全性问题,核心是希望研发一个基于安全或BSM(盲区监控系统)的技术工具来降低每年交通事故中的人员死亡和车辆损害程度,因此CV技术应运而生。

    CV的传输数据包涵盖了车辆类型、当前位置、方向和速度等关键因素的核心信息。BSM系统可针对V2V安全应用所需的低延迟传输标准,实时发布监控信息。美国公路交通安全管理局(NHTSA)最近发布了一则提议汽车制造商为其新车型配备BSM专用的短程通信(DSRC)技术的通知。一旦完全实施,预计每年将可能避免305000到418000次交通事故的发生,并减少537000到746000次车辆碰撞刮擦事件。

    除了DSRC技术之外,由NHTSA确定的改进方案还包括汽车制造商同意在车辆上安装两个应用程序:交叉点运动辅助和左转辅助。这两个应用程序对于实现V2V的安全效益最大化至关重要。目前,汽车制造商表示,这两个程序已经在研究和部署计划中。但包括DSRC收音机、天线、GPS单元、硬件安全模块在内,每辆汽车安装这两个程序的成本初步估计在249美元到351美元之间。JPO预计到2025年这个数字将下降至200美元以下。就CV技术所提供的整体利益而言,JPO的计算结果可能低估了其成本价值,因为汽车制造商可能会在测试的时候,自适应增加一些额外的安全辅助技术或设备。

    对于CV技术的发展,可预见的挑战是与这项技术落地密切相关的道路基础设施建设资金。这就要求实现大规模的政企部门合作,建立一个关于汽车、电信和消费电子领域的系统,才能真正实现其“综合成果”。

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    更先进的技术可减少汽车后端损坏的程度

    目前,在移动领域已经有成功的原型案例证明,应用CV技术与道路基础设施收集的数据连接之后,可优化交通流量并降低车辆发生碰撞后的损坏程度。

    其中,CV技术的动态速度协调组件能让驾驶员能够根据拥堵水平、事故以及恶劣的天气或路况采取适当的速度;排队警告组件在接近队列时,及时给驾驶员提供预警信息,使其及时采取安全刹车、改变车道等方式降低碰撞风险。同时,它还能通过V2I或V2V通信技术,将受影响车辆的当前状态,自动告知给其他道路使用者和交通管理中心,让其及时采取规避或处理措施。

    2015年在华盛顿州西雅图地区的一次车辆测试中,这些组合部件的应用能有效减少高达20%不安全行驶的车辆数量。驾驶员通过安装在仪表板上的平板电脑或智能手机,可看到系统推荐的行驶速度、排队时间以及道路天气预告信息。另外,使用CV数据还可提前3分钟检测队列长度,从捕获数据到存储数据,再到处理并交付生成BSM,前后不超过 10秒钟。因此,驾驶员可能会在队列后一英里就能处收到拥堵警告。

    在环境领域,实时信息综合(AERIS)研究计划中应用CV技术可以减少燃料消耗和排放。AERIS研究计划最初并没有扩展到原型车辆的开发和测试。后来经过研究发现,这项计划的应用落地极有可能带来巨大的环境效益,同时也为美国田纳西州至弗吉尼亚州的特纳费尔班克斯公路研究中心的现场试验提供了依据。

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    特纳费尔班克斯公路研究中心

    通过在中心现场的十字路口测试,研究人员发现应用CV技术的车辆,每辆汽车的燃油消耗和二氧化碳排放量均下降了13%,这就意味着CV技术的合理应用,将会带来潜在的环境效益。因此,AERIS启动了GlidePath项目,该项目融合了自适应巡航控制系统,可与下一个路口的信号灯进行通信,车载系统通过燃料绿色排放的标准,自动控制车辆行驶的速度。

    整个流程可以这样描述:当测试车驶近十字路口时,它将收到两条基于DSRC不同的信息:一条描述交通信号的相位、时间,另一条描述交叉口的几何形状。然后,车载系统在燃料经济性影响最小的情况下计算出车辆的最佳速度,并显示在车载平板电脑或智能手机上。驾驶员可以选择直接发送指令到汽车的自适应巡航控制系统,选择最合适的速度。结果显示,与未装备自适应巡航控制系统的车辆相比,测试车辆的燃油节省了至少22%。

    2015年,美国运输部聘请了汽车制造商行业的避免碰撞度量标准合作伙伴来制定CV技术近期实施的方案,内容包括早期研究的多个交叉路口的应用操作,并沿着交通干道进行实际测试。

    AERIS研究计划的另一个Eco-Signal Operations项目是正在研究优化现有的HOV(多乘客车道)和HOT(按乘客人数收费)车道作为“生态车道”。新的车道将针对配备了CV的低排放车辆、HOV,通过其衍生的实时交通和环境数据来改变车辆的运营时间和可接受性原则,从而调整车辆的需求水平。但目前的研究表明,没有配备CV车辆也将会有协同效益。

    CV技术应用的其他领域包括卡车的动态路线选择、汽车运营商的数据交付以及具有动态标记的“完全可设计”的城市街道等。

    JPO认为,CV技术不仅能减少交通事故的发生和伤亡人数,同时还能通过减少交通拥堵和燃料排放水平来改善城市环境,在实现智慧城市过程中发挥着重要作用。(文/国际智能交通 译/梁兰春)



  • 关键字: 网联汽车 成本效益
  •    责任编辑:梁兰春
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