我国智能车路研究突破道路信息采集难关

　　一辆正常行驶的汽车，突然，车内蜂鸣器响起，前挡风玻璃的显示屏显示，前方发生交通事故，减速慢行，注意安全。驾驶员提前减速，绕过事故区。行驶到下一个里程，“前方弯道”、“事故易发区”、“限速60公里每小时”等车辆前方的道路交通信息通过语音、文字不时地向驾驶员提示，而看到显示这些信息的路侧交通标识和可变信息板时，驾驶员早已成竹在胸。

突然，车辆进入雾区，车辆的视觉识别系统显示，视距小于五十米。驾驶员一点都不紧张，因为，基于智能公路磁诱导技术的车道保持辅助驾驶，为驾驶员提供了车道视线引导、偏离车道危险预警等功能。进入城区，面对拥堵的道路，借助一直接入互联网的车载信息系统，在实时动态交通信息指引下,车辆快速安全到达目的地。

　　理念终成现实

　　以前在学术论文和各种论坛、讲座上经常描述的上述一幕，在我国科研人员的努力下，已经成为现实。在2007年于北京召开的第十四届智能交通世界大会上，在交通部公路交通试验场，国家智能交通系统工程技术研究中心（简称国家ITS中心）的工作人员向全球展示了他们在智能车路方面的研究成果，理念终成现实。

　　提起智能交通，离不开智能车路这一核心概念。智能车路系统是当今世界智能交通、车辆工程及自动控制领域的研究前沿，它以公路智能化为基础，遵循道路基础设施与车载系统协调合作的理念，集成应用现代通信、信息、自动控制、传感器等技术实现车辆辅助驾驶及特定条件下的自动驾驶，减少人为因素引起的交通事故，提高公路系统的安全性和运行效率。国家ITS中心自2000年开始对其进行跟踪研究，目前已形成包括智能公路磁诱导、车辆自动保持车道控制、安全辅助驾驶等技术的自主知识产权的成套技术成果。

　　在这一领域，国家ITS中心承担了一系列科研项目，包括国家科技攻关专题“智能公路技术跟踪”，国家863课题“智能道路系统信息结构及环境感知与重构技术研究”、“基于车路协调的道路智能标识与感知技术研究”、“基于泛在网络技术的道路设施及灾害信息采集和融合”，交通部西部科技项目“新型公路磁诱导安全辅助系统开发及示范应用”。另外，中心还承担了《智能运输系统 自适应巡航控制系统 性能要求与检测方法》和《智能运输系统 车道偏离报警系统 性能要求与检测方法》两项行业标准。同时，基于上述研究，中心在新疆开展了“扫雪车安全辅助驾驶示范系统”的应用示范。

　　突破道路信息采集难关　

　　面对这些高深的研究课题，具体的研究内容有哪些？国家ITS中心副主任李斌一句话向记者介绍了他们正在进行的工作：首先确定车辆所在的位置，判断车辆前方的道路状态和车辆行驶状态，然后再利用技术手段，保障车辆按照道路标线安全行驶。这其中的基础和关键就是确定车辆和道路的状态，并实时采集到车辆前方道路的信息。

　　李斌介绍说，汽车行驶在路面上，采集到的信息越多，对于车辆行驶的安全就越有利。车辆的机器视觉是我们研究的领域之一。在车辆上安装摄像设备，融合图像处理、模式识别以及计算机视觉等多项技术，实时为驾驶员提供可靠的信息。这其中，我们突破传统运用图像处理技术检测视频图像中目标的局限，将统计学习理论与模式识别理论相结合，采用大量图像样本作离线训练，提取视频图像中交通标志的颜色、形状、运动等混合特征，从而缩短检测时间，就像人的眼睛一样，做到交通标志的实时快速检测。

　　但是，对光照、气候条件等敏感是视觉识别的弱点。于是，技术人员在电子地图上提前标注道路沿线的各项信息，如限速区域、急弯地段以及大桥、隧道、事故易发地段。在车辆行驶时，利用车载GPS将车辆位置信息和电子地图相匹配，这样，就可以提前告诉驾驶员前方道路情况。

　　在此基础上，国家ITS中心的技术人员还在道路沿线的交通标识上装上无线电发射装置，利用专用短程通信（DSRC）等技术，通过车路通信，将标识信息提前发送给车辆驾驶员，实现提前预警。

　　通过这些技术，驾乘人员可以实时获取到道路的静态信息。但是，动态交通信息如何获取？李斌介绍说，中心研究和开发了基于下一代移动通信的车载高速接入互联网技术，并研制了车载终端设备，使驾驶员在出行前或在服务区休息时，方便获得实时路况等出行服务信息。

　　国家ITS中心这些工作的最终目标就是通过智能车路技术，为驾驶员提供与道路环境相适应的安全信息服务，包括沿途道路线形、交通状况、天气情况变化而动态调整的安全限速建议和超速预警、危险路段以及事故多发路段提示预警等服务。

　　磁诱导技术是发展方向

　　在综合考虑成本和公路交通特点的基础上，国家ITS中心遵循以公路基础设施为核心的车路协调理念，提出了公路磁诱导技术，并开展了一系列关键技术的研究开发工作。　

　　李斌解释说，磁诱导技术通俗地说，就是在道路上纵向按照一定距离铺设磁道钉，通过在车辆上安装的磁传感器，可以实时获知车辆相对于磁道钉的相对位置，进而得到车辆与道路的相对位置，并通过显示设备提醒驾驶员车辆偏离状态。而且“磁道钉本身就是信息”！面对记者的疑问，李斌说，磁道钉有南北极（类似于正负极），也就是相对于计算机的0和1，我们在铺设磁道钉时，将道路前方信息进行二进制编码，按照不同的极性布设磁道钉。当车辆经过时，不仅可以获得车辆对于道路的相对位置。同时，就像计算机读取数据一样，“读”出车辆前方的道路信息。

　　目前我国智能公路系统的应用研究还处于起步阶段，智能公路系统的全面实施还有很长的路要走。记者从国家ITS中心获悉，中心在国家863课题、交通部西部课题等项目支持下，正努力推进我国智能公路系统研究应用向纵深发展，并以交通运输部试验场环境条件为依托，逐步搭建完善我国目前唯一的智能公路实体试验系统。同时，在科研和具体应用中，综合应用上述几种技术，最终将摸索出一条适合中国国情的智能车路发展方向。