[论文解读] Synergizing Roadway Infrastructure Investment with Digital Infrastructure: Motivations, Current Status and Future Direction.

Sakib Mahmud Khan, Mashrur Chowdhury+2 more|arXiv (Cornell University)|Mar 6, 2018

Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs)被引用 2

一句话总结

本文主张将数字基础设施投资与传统道路升级相结合，以实现车联网（V2V）和车路通信（V2I）的无缝连接，支持联网与自动驾驶车辆（CAVs）的运行。通过建立标准化、互操作的国家级和国际级平台，交通管理部门可确保可靠、安全、实时的数据交换，从而释放CAVs在安全性、通行效率和运营效率方面的潜力。

ABSTRACT

The safety, mobility, environmental and economic benefits of Connected and Autonomous Vehicles (CAVs) are potentially dramatic. However, realization of these benefits largely hinges on the timely upgrading of the existing transportation system. CAVs must be enabled to send and receive data to and from other vehicles and drivers (V2V communication) and to and from infrastructure (V2I communication). Further, infrastructure and the transportation agencies that manage it must be able to collect, process, distribute and archive these data quickly, reliably, and securely. This paper focuses on current digital roadway infrastructure initiatives and highlights the importance of including digital infrastructure investment alongside more traditional infrastructure investment to keep up with the auto industry's push towards this real time communication and data processing capability. Agencies responsible for transportation infrastructure construction and management must collaborate, establishing national and international platforms to guide the planning, deployment and management of digital infrastructure in their jurisdictions. This will help create standardized interoperable national and international systems so that CAV technology is not deployed in a haphazard and uncoordinated manner.

研究动机与目标

• 解决日益增长的数字基础设施需求，以支持联网与自动驾驶车辆（CAVs）的部署。
• 强调仅升级物理道路而未同步投资数字通信系统所带来的局限性。
• 强调在国家和国际管辖范围内协调规划与部署数字基础设施的必要性。
• 推动开发用于交通网络中数据采集、处理、分发和归档的标准化、互操作系统的建设。
• 通过建立统一的基础设施管理平台，防止出现碎片化、无序的CAV部署。

提出的方法

• 提出一种双轨投资模式，将传统道路基础设施与同步的数字基础设施升级相结合。
• 倡导交通管理部门合作，建立国家级和国际级的数字基础设施规划与管理平台。
• 强调制定标准化协议的必要性，以确保车辆、基础设施与数据系统之间的互操作性。
• 聚焦于支持V2V（车对车）和V2I（车对基础设施）通信的可靠、安全、实时数据处理能力。
• 建议集成能够高效采集、处理、分发和归档交通数据的数据管理系统。
• 呼吁建立政策与制度框架，使基础设施建设与汽车产业的技术发展轨迹保持一致。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何战略性地将数字基础设施与物理道路投资相结合，以支持联网与自动驾驶车辆（CAVs）的部署？
• RQ2 在大规模实现V2V与V2I通信过程中，面临的关键技术与制度性挑战是什么？
• RQ3 国家与国际层面的数字基础设施标准如何确保互操作性，并避免CAV部署的碎片化？
• RQ4 交通管理部门在协调数字基础设施的规划、部署与管理方面发挥何种作用？
• RQ5 为确保未来交通网络中安全、可靠、可扩展的数据交换，需要哪些系统性变革？

主要发现

• 联网与自动驾驶车辆（CAVs）的全部潜力取决于对数字基础设施的及时升级，特别是针对V2V与V2I通信的需求。
• 若未同步投资数字基础设施，仅靠物理道路升级将无法满足CAVs对实时数据交换的需求。
• 标准化、互操作的平台对于防止CAV技术的无序与碎片化部署至关重要。
• 交通管理部门必须跨管辖区域协作，建立统一的数据处理、分发与安全系统。
• 安全、可靠且高效的数据管理是实现CAVs在安全性、通行效率与环境效益方面潜力的关键。
• 必须通过国家与国际层面的协调，确保数字基础设施与车辆联网与自动化技术的进步同步演进。