[論文レビュー] Safety Requirement Specifications for Connected Vehicles

Madhusudan Singh, Shiho Kim|arXiv (Cornell University)|Jul 27, 2017

Autonomous Vehicle Technology and Safety参考文献 3被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、スマート交通システム（ITS）を支援するユーザー中心で安全なレーンサイドインフラを提案し、車両間通信（V2V）、車両-インfraストラクチャ通信（V2I）、および交通情報システムの安全で重要な要件に焦点を当てる。先進国および発展途上国における現在のインフラの欠落を分析し、ITSインフラの基盤的セーフティ工学規格を提示する。特に相互運用性、信頼性、ステークホルダー間の連携を強調し、接続済みおよび自動運転車両の安全かつスケーラブルな展開を可能にする。

ABSTRACT

In the coming years, transportation system will be revamped in a manner that there will be more intelligent and autonomous vehicle phenomenon around us such as smart cars, auto driving system, etc. Some of automotive industries are already producing smart cars. However, the main concern of this paper is on the infrastructure for connected vehicles, which can support such intelligent transportation. Current transportation system lacks proper infrastructure to support connected vehicles. Hence, in this article, we have surveyed and analyzed the current transportation system in developed and developing countries. In contrast, we are going to introduce secure intelligent transportation (roadside) infrastructure that is user centric (Driver, Autonomous driver etc.) for connected vehicles. In this paper we present the basic requirements of safety engineering infrastructure of roadside infrastructure in ITS for connected vehicles. Connected vehicles has network infrastructure to communicate with vehicle-to-vehicle (V-to-V), vehicle-to-infrastructure (V-to-I), lane correction system, and traffic information system etc. The connected vehicle is a good model for learning demands of infrastructure for ITS process because the system having a lot of use-cases and we must understand relationship between public institutions, people, companies in order to proceed ITS System.

研究の動機と目的

• 先進国および発展途上国における現在の交通システムにおける、接続済み車両の展開を妨げる重要なセーフティインフラのギャップを特定すること。
• 知的交通システム（ITS）を支援するレーンサイドインフラのユーザー中心のセーフティ要件を定義すること。
• 接続済み車両エコシステムにおけるV2V、V2I、および交通情報システムの基盤的セーフティ工学規格を確立すること。
• 公共機関、市民、民間企業間のステークホルダー関係を分析し、ITSの効果的な展開を可能にすること。
• 標準化され、安全なインフラを通じて、自律走行車両および接続済み車両の安全かつスケーラブルな統合を支援すること。

提案手法

• 接続済み車両の支援に制限をもつ先進国および発展途上国における既存の交通インフラを比較調査し、課題を同定する。
• V2V、V2I、レーン補正、交通情報システムを含むユースケースに基づき、レーンサイドインフラのセーフティ工学的要件を定義する。
• ドライバーおよび自律走行システムを主なステークホルダーとして優先するユーザー中心のインフラモデルを設計する。
• リアルタイム通信およびセーフティクリティカルな運用を支援するため、セキュリティおよび信頼性をインフラ設計に統合する。
• 公共機関、個人、企業間のステークホルダー相互作用をマッピングし、ITS開発および展開における整合性を確保する。
• システム工学的アプローチを用いて、相互運用性、スケーラビリティ、およびセキュリティを備えた接続済み車両エコシステムのためのインフラコンponentsを規定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 現在の交通システムにおける、接続済み車両の展開を妨げる主なセーフティインフラの欠落は何か？
• RQ2 ドライバーおよび自律走行車両システムの両方を支援するユーザー中心のレーンサイドインフラは、どのように設計すべきか？
• RQ3 接続済み車両ネットワークにおけるV2V、V2I、および交通情報システムに不可欠なセーフティ工学的要件は何か？
• RQ4 公共機関、民間企業、およびエンドユーザーは、ITSインフラ開発においてどのように効果的に連携すべきか？
• RQ5 接続済み車両環境における安全で信頼性が高く相互運用可能な通信を保証するための基盤的仕様は何か？

主な発見

• 先進国および発展途上国における現在の交通インフラは、接続済みおよび自律走行車両のサポートに十分でなく、セーフティおよびスケーラビリティの課題を生じさせている。
• 信頼性のあるV2VおよびV2I通信を可能にするために、ユーザー中心で安全なレーンサイドインフラが不可欠である。
• 動的交通環境における相互運用性およびレジリエンスを保証するため、レーンサイドシステムのための正式なセーフティ工学的規格を定義する必要がある。
• 公共機関、民間企業、およびエンドユーザー間のステークホルダー連携は、ITSインフラの成功した展開にとって不可欠である。
• 提案されたインフラモデルは、レーン補正や交通情報など、複数のユースケースをサポートし、全体的なシステムのセーフティおよび効率性を向上させる。
• 本論文は、今後の標準化および接続済み車両システムの実装を支援する、セーフティ要件仕様の基盤フレームワークを確立している。