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西門子與英飛凌聯(lián)合開發(fā)的雷達(dá)技術(shù)將應(yīng)用于德國(guó)交通最繁忙的高速公路之一以增強(qiáng)道路安全、改善交通狀況。同時(shí)，自主駕駛汽車的使用也將輔助這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。

在一個(gè)陽光明媚的周五下午，連接慕尼黑與紐倫堡的A9高速公路上，朝南行駛的車流緩慢地移動(dòng)著。暑期剛剛拉開帷幕，整個(gè)德國(guó)的人似乎都涌向了地中海。然而，細(xì)心觀察便能發(fā)現(xiàn)在這條高速路上，五顏六色的汽車排成長(zhǎng)龍，井然有序地向前行駛。所有汽車都與前車保持安全距離，行車速度平穩(wěn)，也沒有任何一輛車做出任何危險(xiǎn)的超車行為。

實(shí)際上，這是一幅未來圖景，但在2025年之前，它將可能化為現(xiàn)實(shí)。那時(shí)，幾乎所有汽車都將配備激光掃描器、攝像頭、雷達(dá)以及超聲傳感器——這些裝置讓自主駕駛成為可能。在交通擁堵的情況下，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)將代替駕駛員控制汽車行進(jìn)。這些汽車可相互協(xié)調(diào)，并通過路邊的WiFi信號(hào)塔接收信號(hào)以在聯(lián)網(wǎng)后配合交通指揮中心的指令行動(dòng)。

在巴伐利亞州普法芬霍芬附近的A9高速公路上，一位試駕員在駕駛過程中以無線與另一輛車進(jìn)行通信。擋風(fēng)玻璃上的平板電腦指示駕駛員不要變更車道。

高速路上間隔部署的雷達(dá)傳感器已確定超過100公里內(nèi)的應(yīng)急車道都空無一車。前方?jīng)]有任何故障車、事故車，也沒有救護(hù)車、拖車或 。這種情況下，交通指揮中心將允許汽車駛?cè)霊?yīng)急車道。三分之一以上的車流正在其車載計(jì)算機(jī)的引導(dǎo)下，平穩(wěn)駛?cè)霊?yīng)急車道，車輛流通將因此漸漸加快。

高速公路上的自動(dòng)駕駛儀

專家認(rèn)為，汽車行業(yè)即將發(fā)生天翻地覆的轉(zhuǎn)變。早已投入使用的汽車輔助系統(tǒng)正是這一轉(zhuǎn)變的先兆——比如ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、接近巡航控制、自動(dòng)泊車輔助和防撞系統(tǒng)等?，F(xiàn)在，世界各地的汽車制造商都在設(shè)法將這些輔助系統(tǒng)合為一體，打造能夠自動(dòng)駕駛的汽車。與此同時(shí)，交通規(guī)劃師打算開發(fā)一系列智能道路基礎(chǔ)設(shè)施，這不僅能夠響應(yīng)汽車請(qǐng)求，為汽車指明前路，而且可以主動(dòng)與汽車通信。這種緊密協(xié)作的關(guān)系使得汽車及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施在開發(fā)初始就必須考慮到如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互。

2015年，全球 “數(shù)字化高速公路測(cè)試場(chǎng)”在巴伐利亞州A9高速公路上建成。

德國(guó)聯(lián)邦交通部部長(zhǎng)Alexander Dobrindt（左）和德國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)（VDA）主席Matthias Wissmann出席數(shù)字化高速公路測(cè)試場(chǎng)創(chuàng)新章程的簽字儀式。

為此，2015年，德國(guó)聯(lián)邦交通與數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施部（BMVI）在巴伐利亞州A9高速公路上建成了全球 “數(shù)字化高速公路測(cè)試場(chǎng)”。這段高速路成為了在現(xiàn)實(shí)條件下測(cè)試自動(dòng)駕駛情況下互聯(lián)交通的實(shí)驗(yàn)室。BMVI選擇在高速公路而不是城市中做這些試驗(yàn)主要有幾點(diǎn)考慮。首先，高速公路自成一體、井然有序。道路無交叉，車輛行駛方向*。此外，高速公路上通常不會(huì)有騎車人和行人，避免了危險(xiǎn)情況的發(fā)生。通過與汽車制造商及其他工業(yè)企業(yè)合作，BMVI在測(cè)試路段上部署了一系列數(shù)字化系統(tǒng)，以積極引入和測(cè)試各種汽車—基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）和汽車—汽車（V2V）通信功能。

約50家企業(yè)對(duì)在這條路段上測(cè)試新技術(shù)感興趣，并且現(xiàn)在已有若干項(xiàng)目正在進(jìn)行中。其中一個(gè)項(xiàng)目涉及汽車自動(dòng)駕駛儀。在這個(gè)項(xiàng)目中，奧迪、奔馳和寶馬等公司提供的測(cè)試車輛已使用車載計(jì)算機(jī)在A9高速公路的擁擠車流中規(guī)劃路線。這段高速路的通信網(wǎng)絡(luò)也在接受測(cè)試。由諾基亞網(wǎng)絡(luò)公司針對(duì)德國(guó)電信公司運(yùn)營(yíng)的LTE無線通信系統(tǒng)所開發(fā)的系統(tǒng)將確保汽車之間能夠完成信息交換。目前，一些公司正在測(cè)試這個(gè)系統(tǒng)能否在A9高速公路上的汽車試圖進(jìn)行危險(xiǎn)超車時(shí)，及時(shí)向其發(fā)出警報(bào)。此外，由弗勞恩霍夫通信系統(tǒng)研究所與汽車零部件供應(yīng)商大陸集團(tuán)共同開發(fā)的技術(shù)將允許前車在預(yù)備制動(dòng)時(shí)向后車發(fā)出警示——信息甚至可以在剎車燈亮起前就傳達(dá)出去。所有這些聯(lián)網(wǎng)特性旨在為汽車駕乘人員提供替代路線并提前發(fā)出危險(xiǎn)警示。從這個(gè)意義上來看，數(shù)字化高速公路測(cè)試場(chǎng)將為新交通模式的開辟做出貢獻(xiàn)，汽車也將成為家庭和辦公室之后的第三個(gè)生活中心點(diǎn)。

引導(dǎo)汽車駛?cè)氚踩?/strong>

據(jù)德國(guó)汽車協(xié)會(huì)（ADAC）稱，如果2015年德國(guó)報(bào)告的所有交通擁堵路段連接起來，總長(zhǎng)可以繞地球28圈。

西門子積極投入到全新交通方式的建立中。西門子交通集團(tuán)攜手汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)*提供商英飛凌，研發(fā)出了一款新的雷達(dá)技術(shù)。這些雷達(dá)均使用由英飛凌77 GHz微芯片控制的傳感器。自2015年9月以來，西門子已成功在柏林對(duì)汽車—基礎(chǔ)設(shè)施通信系統(tǒng)的初步研究成果進(jìn)行了測(cè)試。該系統(tǒng)攜帶的雷達(dá)傳感器能夠識(shí)別空車位，并通過應(yīng)用軟件給駕駛員發(fā)送信息。

現(xiàn)在，研究人員正在進(jìn)一步開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)以應(yīng)用于高速公路。雷達(dá)傳感器將安裝在隔離欄、反光標(biāo)志牌桿、柱子和路標(biāo)塔架上。這些傳感器經(jīng)專門設(shè)計(jì)，可以監(jiān)測(cè)并改善交通狀況，防止事故發(fā)生。很快，這一系統(tǒng)便能通過預(yù)警前方突發(fā)道路擁擠、路怒、逆流行駛和動(dòng)物闖入行車道等情況，提升道路安全性。它們也可以通過監(jiān)測(cè)交通密度以提高道路安全。然而，系統(tǒng)需要先確定應(yīng)急車道是否空無一車，然后將這一信息發(fā)送給交通指揮中心和聯(lián)網(wǎng)車輛。如果應(yīng)急車道上有其它汽車或物體，交通指揮中心將立即得到通知，并能采取適當(dāng)舉措。除此以外，這項(xiàng)技術(shù)可以在交通嚴(yán)重?fù)矶聲r(shí)幫忙辟出一條額外車道——A9高速公路已借助電子道路指示牌實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)功能。

Marcus Zwick是西門子交通集團(tuán)的技術(shù)孵化負(fù)責(zé)人。

如有必要，雷達(dá)傳感器還可以即時(shí)引導(dǎo)汽車駛?cè)霊?yīng)急車道內(nèi)的緊急停車帶。比如，當(dāng)汽車的傳感器系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，雷達(dá)傳感器可以引導(dǎo)汽車駛?cè)氚踩貛?，而無需緊急制動(dòng)。與此同時(shí)，傳感器將發(fā)送信號(hào)，警告其他車輛保持安全距離。這一功能可以避免故障車對(duì)交通流造成干擾。

當(dāng)然，如今的汽車已經(jīng)配備多項(xiàng)傳感器技術(shù)。“但在未來，系統(tǒng)將普遍智能化，”西門子交通集團(tuán)的技術(shù)孵化負(fù)責(zé)人Marcus Zwick這樣解釋道。汽車及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)融合將為路況預(yù)測(cè)和采取恰當(dāng)應(yīng)對(duì)措施創(chuàng)造條件，從而避免交通堵塞和各種潛在危險(xiǎn)。沿高速公路部署的雷達(dá)傳感器就像一條項(xiàng)鏈上的珍珠，帶來了諸多益處。首先，它們可以輕松地安裝到現(xiàn)有隔離欄、柱子或道路指示牌桿上。其次，它們不記錄圖像，因而避免了潛在的隱私問題。另外一大優(yōu)勢(shì)是，雷達(dá)傳感器不受諸如雨、雪或霧等天氣狀況的影響。待項(xiàng)目完成后，西門子和英飛凌將以開源的形式發(fā)布所有測(cè)試數(shù)據(jù)。Zwick表示：“此舉意在讓汽車行業(yè)、數(shù)字領(lǐng)域和科學(xué)界的創(chuàng)新人才使用在這個(gè)項(xiàng)目中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來研發(fā)出更多創(chuàng)新交通解決方案。”