基于V2X的碰撞预警提示与远程驾驶系统的设计与实现

作者单位：吉林大学

论文类型：硕士学位论文

摘要：近些年来，随着国内汽车保有量的提升，这在给人们带来了方便，同时也暴露了一系列问题，例如：道路交通事故量的显著增加、行人出行安全受到威胁、道路拥堵形势日益严峻等。因此，结合国家推动智能网联汽车发展的方针政策，组建智慧交通系统的需求日益迫切。针对以上情况，本文设计开发了一个远程驾驶系统。具体而言，远程驾驶系统主要由车端和远程驾驶平台两部分组成，车端设备将车辆的状态数据和车辆周围环境视频流实时上传至远程驾驶平台，同时从远程驾驶平台接收驾驶模拟器的控制信号，下发执行；另外，远程驾驶平台在开发的界面中实时显示车端上传的车辆状态数据和 5 路视频画面，并下发控制指令到车端，从而实现远程驾驶的功能。此外，车端与远程驾驶平台之间的通信，考虑到远程控制车辆对实时性的要求，选择了 5G 通信技术，其低时延、高带宽的特点能够满足需求。同时，为提高远程驾驶过程中的安全性，还引入了基于 V2X 通信技术的前向碰撞预警策略，远程驾驶车辆可以通过 V2V 技术接收周围车辆广播的车辆位置、航向角和速度等状态数据，并通过 V2I 技术上行传输至远程驾驶平台，平台根据接收的数据计算安全距离阈值，从而发出预警声音提示，提示远程驾驶员存在碰撞危险。本文主要研究内容如下：1）本文首先介绍了 V2X 车联网技术和远程驾驶技术的国内外发展现状，并简要阐述了远程驾驶系统在开发过程中涉及的相关关键技术；2）本文对系统进行了功能性的需求分析，设计出基于 5G 通信技术的远程驾驶系统的总体架构和基于 V2X 技术的前向碰撞预警机制，对碰撞前的时序进行了分析，并设计了安全距离预测模型；万方数据摘 要II3）基于系统各部分的架构设计方案，实现了系统的各模块功能，并进行了较为全面的功能测试和性能测试，最后使用 Panosim 仿真软件对前向碰撞预警提示功能进行了仿真测试，测试结果能够满足需求。

关键词：5G；V2X 技术；远程驾驶；碰撞预警