遏制车祸的杀手锏V2V通信系统

随着经济的发展，车辆的增多，交通事故造成的人员伤亡和财产损失已然成为世界第一公害。交通安全、汽车安全技术越来越为人们所重视。随着通信技术的突飞猛进，特别是近年来LTE技术和Wi-Fi技术的普及，车联网概念的兴起，基于网络互联的汽车安全新技术――V2V（Vehicle-to-Vehicle）也被提出。所谓V2V，即车辆之间的信息交换系统，通过车载传感器等一系列设备，通过无线网络与周围的车辆分享车辆位置、车辆速度等基本信息，让驾驶员对于周围车辆的分布了然于心，在可能发生碰撞时，及时提醒驾驶员，避免交通事故的发生。

2005年，通用汽车首次推出了V2V通信设备。而随着近几年计算机和网络技术的飞速发展，V2V通信设备可以轻松地装在任何汽车的仪表板上。目前，V2V通信系统已经在美国、德国和日本先后进行了路试。根据目前路试的结果来看，V2V通信系统起到的效果还是相当不错的。美国交通部认为，除了酒后驾驶或机械故障外，这种车间通信系统将能预防80%的交通事故。预计搭载此系统的车辆追加费用为每台100至200美元。如果美国50%以上的车辆使用这一技术还需要大概15年的时间。具体的法案公布有望在2017年颁布实施。

什么是V2V通信系统

V2V通信系统是汽车物联网的一部分。车联网通过无线通信、GPS/GIS和传感技术的相互配合，实现在信息平台上对车内（CAN-Controller Area Network）、车与路（Vehicle-to-RSU）、车与车（Vehicle-to-Vehicle）、车与交通设施（Vehicle-to-Infrastructure）、车与人（Vehicle-to-Person）等信息的提取和有效利用，并在此基础上提供包括交通、安全、管理以及娱乐等综合，实现“人-车-路-环境”的和谐统一。这些技术允许汽车与所有附近其他汽车及道路基础设施进行连续通信，比如与红绿灯、校区和铁路道口等设施之间通信。

V2V系统可以看做一个网状网络，每一个节点（包括汽车传感器、智能交通信号等）都在网络里担当了发送、捕获和转发信息的功能。V2V通信系统的原理是利用每辆车上所搭载的传输单元以每秒10次的频率通过高速无线网络发出信号，这些信息包括车辆当时的车速、方向、地理位置、路线等。而周围其他的车辆将实时接收这些无线信息并同时从自己的车载装置上发出类似的回馈信息，形成一种信息交换的互动过程，也就是说安装V2V系统的每辆车都会与其他车辆随时交流。

V2V通信系统高频率的数据更新可提前将交通状况转给后面的车辆，因此有足够的时间给开车精力分散的人报警。得益于此，车辆在行驶过程中能够有效避免看不见的死角，前车在突然制动时车辆也会向司机发出警报，在交叉路口、车道变更时也会提醒驾驶者，甚至阻止浓雾中数十辆汽车的连环相撞事故。

V2V通信系统带来的好处

V2V通信系统将改善安全性、车辆通行和环境状况。V2V也有利于实现未来的巡航辅助公路和自动驾驶。因此V2V系统不但可以大量减少交通事故，同时降低事故相关成本。只要V2V设备的安装数量占汽车数量的比例足够大，就可以实现上述好处。

V2V通信系统的主要目的是为了进一步提升道路行车安全。通过每辆车实时共享的信息，系统可以更全面并且更加迅速地及时做出反应，避免危险的发生。例如跟车行驶时，当前车因突况紧急制动的瞬间，该车辆也将同时发出相应信号告知周围车辆。后车在接到信号时将自动做出反应，避免追尾等事故，比驾驶员的判断更加准确和迅速。总之V2V通信系统通过与周围车辆的通信可以在多种路况下侦测到驾驶员所意识不到的危险并主动将其避免，理论上来说事故率可以降低70%以上。

除了保证安全以外，V2V车载互联通信系统还将有助于减少交通拥堵，提高通行效率。当你在路口犹豫不决时，系统将通过探测周围车辆的行踪和交通信号灯的倒计时信息来告知你是否可以迅速安全地通过。V2V还会监测实施路况信息，遇到拥堵路段迅速规划出其他更加快捷的路线，减少道路使用者在路上浪费的时间。此外，V2V还可以为你提供更多周边的便利信息，例如停车场的剩余车位数量等等。

根据美国官方统计，美国汽车驾驶者和乘客在 2010年被堵在路上花费的时间将近48亿小时。V2V通信系统可以使司机和交通系统管理者提前预测拥堵发生的时间、地点和原因，从而做出明智的选择，以减少出行延误。提前了解路况的旅客能够避免拥塞，选择绕行路线，使用公共交通，或重新安排自己的行程。

2010年美国因为交通拥堵而浪费燃料的总额突破147.6亿升。V2V通信系统可以给驾驶者提供“绿色”的交通选择。有关交通情况的信息将帮助驾驶者消除不必要的等待，帮助他们的车辆达到最佳的燃油效率。我们知道汽车尾气是目前最主要的环境污染源之一，过多的尾气短期内不但会对周围环境和人体造成伤害，长期还会加快全球气候变暖的恶性循环。V2V通信系统带来了通行效率的提升，车辆在路上消耗的垃圾时间也会越来越少，这也意味着燃油消耗和尾气排放的减少，从而间接性地有助于改善对环境的影响。

V2V通信系统研发现状

对于汽车生产商而言，部署V2V通信系统将增加新车的制造成本，进而影响汽车的销售。有的汽车生产商还认为，不应该在行业范围内强行要求使用某一种技术。目前，美国国家公路交通安全局唯一强制汽车制造商们在防止汽车发生碰撞中所采取的系统是电子稳定系统。不过，已经有不少汽车制造商在自己的新车中加入了V2V通信系统。据悉，美国交通部正与一些世界上最大的汽车制造商合作，以研究怎样使用无线技术使车辆相互之间以及与他们周围的基础设施进行通信。目前，包括福特、通用、本田、现代起亚、奔驰、日产、丰田以及大众汽车在内的8家汽车制造商通过合作协议表明了对这项系统工程的支持。

根据通用汽车公司的演示，目前的V2V通信系统主要利用了无线通信原理和GPS全球卫星定位技术，通过安装在汽车中的V2V信息收发器，每一辆通用公司生产的汽车都可以迅速定位自身车辆，并且实时地监测道路上的其他车辆及设施，与此同时，系统将监测到的信息通过画面和语音传达给驾驶员，让驾驶者能够及时发现潜在的行车安全问题。右面展示的是在路上V2V通信系统发挥作用的几种常见情景。

V2V通信系统推广尚需时日

到目前为止，汽车业界对于V2V通信系统的主要焦点放在了车载组件上，比如促进车辆之间信息交互的硬件设备、进行数据分析并确定可能的碰撞事故发生时间的软件程序，能够给予驾驶员警示的设备以及保证数据在车辆之间安全传输的国际通用的信息安防系统。虽然这些相关的组件在技术上已经取得了很大的进步，但是V2V通信系统是个系统工程，需要多方面的配合和共同努力，除了V2V通信系统本身的发展水平，即信息传输速度、准确性之外，还有普及程度、与驾驶员之间的互动、信息安防系统的技术框架和管理架构、法律责任归属的明确以及成本等多种影响因素。

普及起来不容易

与自动驾驶一样，在普及程度上，V2V通信系统也存在先有鸡还是先有蛋的问题。不过不同的是，自动驾驶如果不能普及，对于车辆本身的使用，并没有太大影响，而V2V通信系统，如果不能普及，则根本不能发挥其作用。只有所有的车辆都具备这项技术，那么这项技术的作用才会被发挥到最大。而现在的问题是，即便政府和法规都在不遗余力地推动这项技术在新车上的发展，但是由于车辆的生命周期较长，根据美国交通运输部的预测，要实现全面普及，至少需要20年的时间。

对于已经生产出的车辆来说，二级市场的V2V设备会加快其普及的速度。不过，由于大部分的驾驶员很难意识到这项技术的真正价值所在，愿意真正为它进行额外花费的人还是少数，所以，这个推动作用也是有限的。

驾驶员的反应很关键

V2V通信系统能否正常发挥作用还依赖于驾驶员对于警告信息的反应。系统必须能够提供足够准确的信息。如果提供了太多的虚假报警信息，那么驾驶员将不再信任系统，对于正确的信息也会忽略掉。由于V2V通信系统的主要依赖组件就是传感器，如摄像机和雷达等，因此，这也要求传感器的技术能够与V2V同步发展。不过，自动驾驶技术的发展可能会解决这个问题。比如福特在CES上演示的这套系统，在系统接到警告信息之后，能够自动刹车，这就不依赖于驾驶员的反应了。

信息安全如何保障

信息安防技术在V2V通信系统的普及中应该是最重要的。对于消费者来说，信息交换带来的弊端就是能否保障个人的隐私以及如何保证交换的信息安全，不会被篡改或攻击。因此，V2V的信息安防系统必须能够监测并报告所有联网汽车的证书信息，并且也要能够在发现有车辆传播了错误的信息时，取消其安全证书，阻止信息的传递和接受。这也是加强人们对传输的信息的信任的必备措施。不过，目前这套安防技术的部署计划和策略，不管是在技术框架上，还是在管理架构上，都还没有确定。从技术层面来看，为一个既能保护用户的隐私，也能保护无线信息传输安全的系统建立技术规格是非常难的事情。而且，这也依赖于公共设施的建立，但是目前能够支持大面积的V2V通信系统的公共设施，在世界范围内，都没有看到。

法律责任归属难确定

对于汽车制造商来说，法律责任归属的不确定性也同样影响着V2V通信系统的应用。假设V2V通信系统已经全面应用了，如果发生了碰撞，那么碰撞的责任方是谁呢？因为V2V信息有一部分是来自于其他车辆的，是其他车辆给予了错误的信息，还是接收方在处理信息时发生错误，还是驾驶员并没有回应这个信息， 或者是由于车载传感器的问题导致的错误，还是系统结构导致的错误，这都无法确定。于是，法律责任也就得不到明确。

成本由谁承担

目前，汽车制造商们都在为了降低潜在的成本而努力，相比V2V通信系统硬件设备的成本，信息安防系统的潜在成本可能会更大。不过，相比于新车的成本，这些潜在成本就没有什么看头了。因此，目前最大的问题在于，这部分成本究竟该由谁来支付，是消费者、汽车制造商还是政府？

因此，V2V通信系统看上去的确很美，但真正想要它发挥出应有的作用，还需要长时间的实践和多方面的共同努力才行。对于V2V系统研发走在最前面的美国是这样，对于发展相对落后的我国更是如此，但是V2V通信系统无疑是汽车安全技术乃至汽车工业发展的一个重要方向。目前美国汽车保有量为2亿多辆，新车将强制装配V2V装置，将逐渐替代现有车辆，V2V通信系统的市场潜力非常大。中国仅次于美国是全球第二大汽车拥有国，也是全世界车祸伤亡最多的国家，如果在中国也推广V2V通信系统，不仅对汽车安全驾驶有着重大意义，其中也同样蕴含着巨大的商机。