车辆工程技术
67车辆技术
0　引言
  基于车联网的定位技术主要包括差分定位技术与协同定位技术，由于多路径效应的存在，在城市环境下DP技术无法实现定位精度提升，文基于车联网的协同定位是指车辆通过车路协同系统（VehicletoEverything,V2X）进行信息交换融合定位，其通信方式主要包括车辆与车辆（VehicletoVehicle,V2V）、车辆与路边节点（VehicletoInfrastructure,V2I）以及车辆与行人（VehicletoPedestrian,V2P），融合的信息包括到达角度（AngleofArrival,AOA）到达时间（TimeofArrival,TOA）、接收信号强度（ReceivedSignalStrength,RSS）、载波频率偏移（CarrierFrequencyOffset,CFO），或这些测量的混合。协同定位并不局限于车辆应用，也已被应用于其他具有或不具有移动性的传感器网络。
1　车联网
  车联网简而言之即汽车上面装载电子通信设备，与其他也装载通信设备的车辆、道路设施单元、云端平台等进行通信互联，实现信息交互和资源共享的技术。利用车联网技术来降低交通事故，减少交通拥堵，提升交通安全，提高交通行车效率，降低排放污染等。
2　车联网体系模型架构
  （1）数据感知层，是车联网体系的神经末梢。通过传感器、RSU、OBU等设备，实时对车况、道路环境、车辆当前位置等信息感知，实现道路的全面检测，进而完成感知数据的结构化处理。感知层的数据来源包括车端、路端以及第三方信息。车端数据是指车辆自身的感知，通过读取线、GPS及其他传感设备来实现例如速度、加速度、位置等信息的获取。路端数据是指道路环境的感知，例如交通信号状态、道路拥堵程度、车道驾驶方向。第三方信息指的是设备与第三方应用交互来获取更多的数据，比如天气、公交车调度、特殊车辆优先调度请求等。（2）网络传输层，是基础设施层与平台应用层连接的管道，一方面将基础设施的结构化数据上传到平台层，另一方面，基于不同的需求提供隔离的网络资源，为车车、车路、车人、之间实现信息的共享。通信网络作为信息传输的通道，必须具备带宽大、时延低、可靠性高、海量连接等特性，因此5G等新一代通信技术将是实现万物互联的必要手段。（3）平台应用层，是车联网应用管理与运营单元，实现车辆交通管理、车辆安全控制、交通事件预警等功能，同时还为车联网用户提供信息查询、事件告知、信息订阅等服务。同时运用云计算平台，面向包括政府职能部门、整车企业、信息服务运营企业及个人用户等在内的不同类型用户，实现云端和终端设备的协调控制。3　协同定位算法
3.1　改进UKF分布式协同定位算法
  传统UKF方法使用GPS观测来代替辅助车辆的真实位置。将提出一种改进的无迹卡尔曼滤波方法。通过分析辅助车辆的真实位置与待估车辆真实位置都不可获得，为了处理这种情况，将辅助车辆的位置扩维到状态向量上。
3.2　仿真实验
  为了进一步验证比较改进UKF的GPS/DR/TOA分布式协同定位方法的性能，再次比较了4种方法在环线行驶下位置估计的RMSE，各车辆在4种方法下的RMSE展示在图1-4中。从图1-4的结果可以看出，单独的GPS定位效果是最差的，定位精度只有5.043m。基于KF的GPS/DR定位能够很大程度上提高定位精度，定位精度能够达到3.5962m。UKF的GPS/DR/TOA定位能够进一步的提高定位精度，定位精度能够达到2.9228m。改进UKF的GPS/DR/TOA定位能够更进一步的提高定位精度，定位精度能够达到2.3468m。改进的UKF协同定位方法与独立的GPS定位和GPS/DR以及传统的UKF协同定位性能比较如表1所示，结果表明在匀速直线行驶的情况下，改进的UKF协同定位方法与独立的GPS定位和GPS/DR以及传统的UKF协同定位性能相比较，性能分别提升了60%、42%和17%，在环线行驶的情况下，性能提升率分别为53%、35%和20%。
　图1　环线行驶下车辆1位置  　图2　环线行驶下车辆2位置　估计的RMSE          估计的RMSE
　图3　环线行驶下车辆3位置  　图4　环线行驶下车辆4位置    估计的RMSE          估计的RMSE
表1　改进UKF
协同定位的性能提升率
保定汽车
参考文献：
[1]卢振兴，曾云.基于深度图像识别的路侧智能感知V2X协同系统研究[J].计算机产品与流通,2019(8):112.
[2]郑强.一种提高车载网络中非V2V车辆感知能力的新方法[D].吉林大学,2019.
基于V2V的车联网分布式协同感知定位
刘盛开
（长城汽车股份有限公司，河北 保定 071000）
摘　要：汽车的车联网技术是通过无线通信、互联网技术和大数据处理技术相结合，用驾驶员提供更加智能安全、高自动化程度的行车安全应用，并在此基础上向着娱乐和商业生态的方向的发展。同传统燃油汽车一样，车联网在电动汽车领域的应用一样广阔。基于此，本篇文章对基于V2V的车联网分布式协同感知定位进行研究，以供参考。
关键词：基于V2V；车联网；分布式协同；感知定位