第1章 绪论

1.1 当前所面临的挑战

城市交通是衡量城市文明水平的标志，也是城市生活的命脉。随着社会经济的高速发展，城市化进程的加快，城市交通需求也在迅速的增长，交通问题俨然已成为困扰城市发展的重大难题。在安全性方面，2015年全国共发生道路交通事故45万余起，造成近10万人死亡，直接财产损失18.8亿元；2016年中国共接报道路交通事故864.3万起，造成63093人死亡、226430人受伤，直接财产损失12.1亿元。道路交通事故万车死亡率为2.14，同比上升2.9%。据统计车祸也是造成11～27岁年轻人死亡的主要原因。在移动性方面，中国社会科学院数量经济与技术经济研究所估计，北京市交通拥堵造成的社会损失为每天4000多万元，每年高达146亿元，全国范围损失大约为每年1700亿元。与此同时，城市交通也造成了大量的环境污染，并挤占了原本用来居住、商业、绿化以及公共设施的空间，车辆制造的温室气体对气候变化的影响，不仅是中国也是全球的一个巨大挑战。

来自安全、移动、环境等多方面的交通问题，正迫使人们改变固有的交通出行方式，如何解决这些问题也是如今国内外专家正重点关注的热点课题。车联网即是在这一课题下应运而生的产物，它提出了将汽车、无线设备、驾驶员以及道路设施关联起来的实现交通智能化的解决思路［1］。

在安全驾驶方面，事故发生主要是由于司机的驾驶能力较差，交通感知能力不足，面对突发的交通情况不能做出迅速的反应。智能车联网系统可以通过通信设备获取本车、周围车辆以及道路的基本信息，全方位、多视角告知司机周围任何路段的情况，扩大司机的视听范围，同时车辆能够通过精确的计算，预估事故发生的可能性，警告司机潜在的危险，建议司机修正驾驶行为，在设想中此系统甚至可以直接控制车辆进行协助驾驶来减少甚至消除事故的发生。

在移动性方面，车辆可以将自己的位置信息发送给路边单元，交通部门通过汇总车辆的位置信息可以实时地了解城市交通的不同道路的拥堵情况，并可以及时根据实际情况发布车辆疏散信息来缓解道路通行压力，司机也可以通过智能车联网设备获知前方道路信息，从而选择合适的线路，减小在路途上的时间和经济方面的损失。

在环境方面，据统计，合理的驾驶行为（例如平稳的车速）能有效地降低车辆油耗［3］，从而缩减温室气体的排放，通过车辆传感器可以收集到驾驶员的驾驶行为信息，再通过车联网系统的通信设备将驾驶员的驾驶行为信息发送到服务器端，服务器端通过处理分析后可以向驾驶员提出驾驶行为的建议，以达到降低排放的目的。

车联网技术将汽车作为V2X系统的通信终端，构建出一种面向汽车的移动互联网，通过在车辆之间以及车辆和路侧设施之间进行实时、高效的信息交互，一方面可以有效弥补传统激光、雷达和机器视觉分析等技术在距离、角度等方面存在的缺陷，另一方面又可以在各种交通要素之间充分共享信息，进而全方位地提升汽车主动安全系统的感知范围和感知程度，避免碰撞事故和交通拥堵引发的社会财产损失。正因为其重要意义，2014年2月3日，美国交通运输部部长 AnthonyFoxx指出，V2X技术是继安全带、安全气囊之后的新一代安全技术，在维持美国处于全球汽车工业领导者地位中能发挥重要作用。美国将V2X技术作为交通领域中发展的重中之重，已经连续3次将其列入智能交通系统的国家战略规划。