V2X

Co znamená V2X?

V2X znamená „Vehicle-to-everything“ a popisuje bezdrátovou komunikaci daného vozidla v reálném čase se všemi možnými okolními komunikačními partnery. Přenos dat je možný oběma směry, tj. z vozidla i z okolí. V rámci komunikace V2X lze rozlišovat mezi komunikací mezi jednotlivými vozidly v provozu (V2V – „Vehicle-to-Vehicle“), komunikací mezi vozidlem a chodci nebo cyklisty (V2P – „Vehicle-to-Pedestrian“) a s inteligentní infrastrukturou (V2I – „Vehicle-to-Infrastructure“). Inteligentní infrastruktura se týká například inteligentních křižovatek, které pomocí připojených kamer zaznamenávají, zpracovávají a šíří informace o účastnících silničního provozu.

V německy mluvících zemích se místo termínu V2X používá termín C2X. C2X znamená „Car-to-everything“.

K čemu je V2X zapotřebí a jaké jsou její výhody?

Komunikace s okolím prostřednictvím technologie V2X je vedle již existujících radarových nebo lidarových senzorů a kamerových systémů nezbytnou součástí vnímání prostředí ve vozidle. Zatímco senzory a kamery zaznamenávají informace pouze v jednom směru, V2X umožňuje 360° komunikaci s účastníky silničního provozu, semafory, dopravními stavbami a další infrastrukturou. Pomocí těchto komplexních informací se otevírá cesta ke zvyšování autonomie vozidel. Obecně lze díky technologii V2X výrazně zvýšit bezpečnost jednotlivých účastníků silničního provozu tím, že se předejde kolizím. Kromě toho lze komunikaci v reálném čase využít k poskytování včasných informací o přerušení provozu a doporučení alternativních tras na základě meteorologických služeb, dopravních kamer, prací na silnici, značek atd., takže lze dosáhnout výrazně lepšího řízení dopravy s vyšší energetickou účinností s menším znečištěním životního prostředí. Dále se pomocí V2X využívá „platooning“, zejména v dálkové kamionové dopravě. To umožňuje jednomu řidiči ovládat několik vozidel v těsné blízkosti v konvoji. Kromě toho V2X umožňuje kooperativní jízdu, která umožňuje vozidlům přizpůsobit se okolnímu provozu. Jedním z možných scénářů je, že během předjížděcího manévru se rychlost předjížděného vozidla automaticky přizpůsobí, a vozidlo se tak chová kooperativně.

Souhrnně lze hlavní výhody komunikace V2X rozdělit do čtyř tříd:

• bezpečnost – případy použití ke snížení četnosti a závažnosti nehod vozidel prostřednictvím vhodného včasného varování.
• pohodlí – případy použití, které spravují stav vozidla
• Vulnerable Road User (VRU = zranitelní účastníci silničního provozu) – případy použití pro zlepšení interakce mezi vozidly a nemotorizovanými účastníky silničního provozu.
• pokročilé asistenční systémy pro řidiče (ADAS) – případy použití, které se týkají zlepšení plynulosti dopravy, předvídání změn semaforů a rychlostních omezení, varování před počasím atd.

Jak lze V2X realizovat a jaké jsou základní požadavky na tuto technologii?

Komunikaci V2X lze v zásadě realizovat pomocí různých technologií. To však vyžaduje technologie, které jsou stabilní, rychlé, a co nejuniverzálnější. Přenos dat, bez ohledu na typ komunikace (V2V, V2I, V2X), musí být vždy zaručen bez komunikačních problémů. V současné době existují dvě hlavní technologie pro takovou komunikaci s libovolnými objekty: DSRC („Dedicated Short Range Communication“) a C-V2X („Cellular Vehicle-to-X-Communication“). Kromě odpovídajících technických výhod a nevýhod výběr technologie závisí na regionu, ve kterém se vozidlo používá (EU, USA, Japonsko), a na osobních preferencích jednotlivých výrobců vozidel. V posledních letech se však trend výrazně posouvá směrem k řešení C-V2X.

Jaké jsou hlavní rozdíly mezi technologiemi DSRC a C-V2X?

DSRC je systém WLAN založený na standardu IEEE 802.11p a je speciálně přizpůsobený požadavkům automobilových aplikací. Síť v podstatě pracuje ve spektru 5,9 GHz s efektivním dosahem přibližně 1 km pro přímé spojení a 300 m pro spojení bez přímé viditelnosti. Naproti tomu C-V2X zavádí do prostředí vozidla nejnovější mobilní komunikační technologie. Síť bude pracovat ve spektru 75 MHz, přičemž 5,9 GHz bude vyhrazeno pro inteligentní dopravní systémy a další frekvence budou sloužit jako doplněk výkonnosti sítě. Tento rozsah spektra je důležitý, protože šíření signálu na frekvenci 5,9 GHz pokrývá kratší vzdálenosti a je silněji ovlivněno vysokofrekvenčními překážkami. Klíčovými faktory pro úspěšné zavedení C-V2X jsou: harmonizace s více než 800 mobilními operátory po celém světě, vývoj technologie na základě jednotných standardů, přechod z 4G na 5G a zjednodušená správa prostřednictvím technologických plánů pro standardy mobilních telefonů v rámci 3GPP („Third Generation Partnership Project“).

V případě DSRC zatím ještě neexistuje jednotný plán pro „příští generaci“.

C-V2X umožňuje lepší konektivitu, větší robustnost, delší dosah a vyšší energetickou účinnost nebo nižší latenci než DSRC. V případě C-V2X však bude nevyhnutelné integrovat druhý modem LTE, aby se oddělila komunikace důležitá pro bezpečnost od nekritického datového provozu. V rámci přístupu C-V2X existují dva základní režimy přenosu: Direkt Access (Sidelink) a Vehicle-to-Network (V2N). Přímý přístup umožňuje vozidlům všech typů a infrastruktury vzájemnou komunikaci nezávisle na připojení k mobilní síti. Režim V2N nebo C-V2N umožňuje vozidlům a infrastruktuře komunikovat mezi sebou prostřednictvím tradiční mobilní sítě a poskytovat informace o stavu vozovky a provozu téměř v reálném čase. Tento režim může být užitečný pro aplikace, jako je infotainment, které nemají bezpečnostní požadavky.