A V2X járműkommunikáció alapjai

A cikk a kooperatív intelligens közlekedési rendszerek (C-ITS) jármű-jármű és jármű-infrastruktúra vonatkozásaiban alkalmazott kommunikációs megoldások alapvető jellemzőivel foglalkozik. A gyűjtőnéven V2X-ként (Vehicle-to-Everything) nevezett technológiacsoport elsődleges célja a közlekedés biztonságosabbá és gazdaságosabbá tétele. A V2X-alkalmazások fejlesztését segíti a szabványos C-ITS kommunikációs architektúra, ennek ismertetése képezi az írás gerincét. A szerzők részletesen taglalják a C-ITS architektúra feladatait és szolgáltatásait, a menedzsment és biztonság rétegek jellemzőit, valamint a képességek réteg speciális megoldásait. A cikk célja, hogy a távközlési világból származó rétegszerkezet és az alapvető fogalmak bevezetésével közelebb hozza az olvasó számára a V2X járműkommunikációs technológiákat, áttekintse a már bevezetett, tudatos vezetést segítő C-ITS alkalmazásokat, és felvázolja a közeljövőben bevezetésre kerülő szenzor alapú érzékelésekre alapuló vezetés, majd a kicsit távolabbi jövőt jelentő kooperatív és szinkronizált kooperatív vezetés alkalmazásait, a rájuk építhető szolgáltatásokat, valamint a bennük rejlő távlati lehetőségeket

Detection, control and mitigation system for secure vehicular communication

The increase in the safety and privacy of automated vehicle drivers against hazardous cyber-attacks will lead to a considerable reduction in the number of global deaths and injuries. In this sense, the European Commission has focused attention on the security of communications in high-risk systems when receiving a cyber-attack such as automated vehicles. The project SerIoT comes up as an possible solution, providing a useful open and reference framework for real-time monitoring of the traffic exchanged through heterogeneous IoT platforms. This system is capable of recognize suspicious patterns, evaluate them and finally take mitigate actions. The paper presents a use case of the SerIoT project related to rerouting tests in vehicular communication. The goal is to ensure secure and reliable communication among Connected Intelligent Transportation Systems (C-ITS) components (vehicles, infrastructures, etc) using the SerIoT's system capabilities to detect and mitigate possible network attacks. Therefore, fleet management and smart intersection scenarios were chosen, where vehicles equipped with On Board Units (OBU) interact with each other and Road Side Units (RSU) to accomplish an optimal flow of traffic. These equipments use the SerIoT systems to deal with cyber-attacks such as Denial of Service (DoS). Tests have been validated in different scenarios under threats situations. It shows the great performance of the SerIoT system taking the corresponding actions to ensure a continuous and safety traffic flow

Survey on decentralized congestion control methods for vehicular communication

Vehicular communications have grown in interest over the years and are nowadays recognized as a pillar for the Intelligent Transportation Systems (ITSs) in order to ensure an efficient management of the road traffic and to achieve a reduction in the number of traffic accidents. To support the safety applications, both the ETSI ITS-G5 and IEEE 1609 standard families require each vehicle to deliver periodic awareness messages throughout the neighborhood. As the vehicles density grows, the scenario dynamics may require a high message exchange that can easily lead to a radio channel congestion issue and then to a degradation on safety critical services. ETSI has defined a Decentralized Congestion Control (DCC) mechanism to mitigate the channel congestion acting on the transmission parameters (i.e., message rate, transmit power and data-rate) with performances that vary according to the specific algorithm. In this paper, a review of the DCC standardization activities is proposed as well as an analysis of the existing methods and algorithms for the congestion mitigation. Also, some applied machine learning techniques for DCC are addressed

An Emulation Framework for Evaluating V2X Communications in C-ITS Applications

C-ITS enhances transportation systems with advanced communication tech, enabling vehicle-to-vehicle and vehicle-to-infrastructure data exchange for real-time decision-making. The thesis explores C-ITS concepts, DSRC, and C-V2X tech, and proposes a versatile C-ITS framework for app prototyping and communication evaluation. Real-world tests and simulations validate its potential to improve road safety and efficiency, suggesting integration opportunities for stakeholders and promoting a smarter, sustainable transportation ecosystem

セルラV2XとDSRCを併用した車車間通信による狭域道路・交通情報の効率的な配信方に関する研究

　近年，自動車の安全性能が高まってきており交通事故の件数は年々減少する傾向にあるものの，自動車による交通事故はまだまだ多い．運転手の不注意によって発生する交通事故は国内において平成29年には約58万件あり，死亡事故は3690件存在している．その問題解決の一端を握る技術は，ITS(Intelligent Transport System)である．ITSの中でも，近年の5G導入に付随して標準化が進み注目され始めているセルラV2X(LTE support for V2X services)による車車間通信では，車両同士が直接通信を行うサイドリンク方式と，基地局を経由して広範囲にブロードキャストする2方式が検討されている．全ての情報を車両同士が直接通信する方式で配信する場合，低遅延の配信が可能である反面，見通し外の車両への配信が困難となるため通信の信頼性が損なわれる．一方，見通し外の車両への情報配信を可能とする基地局経由のブロードキャストによる情報配信する場合では，基地局を経由することで大きな遅延が発生することが懸念される．このため，低遅延・高信頼の両立を目指すことが極めて重要である．　本論文では，まず基地局経由のブロードキャストとサイドリンクやDSRC(Dedicated Short Range Communication)を併用した方式を提案する（基本提案方式）．また，配信エリア全域へ情報を拡散するセルラV2Xにおける基地局経由のブロードキャストが抱える帯域不足の問題を重複配信抑制と配布範囲制御の2点から解消する方式を提案する（拡張提案方式）．さらに拡張提案方式をイベントが複数発生すると考えられる実環境に対応させた方式を提案する(実環境想定拡張方式)．これらの提案方式の有効性を検証するため，シミュレーションにより情報の拡散率や配信の遅延時間を評価した．その結果，基本提案方式では基地局経由のブロードキャストとサイドリンクを用いる方式と比較して，遅延時間を最大75%削減し，パケット拡散率を最大3.6%向上させることを確認した．また拡張提案方式は基本提案方式と比較してイベント受信率を最大11%向上させることを確認した．さらに，実環境想定拡張方式では基本提案方式と比較してイベント受信率を最大77%向上させることがわかった．電気通信大学201

Système coopératif de perception et de communication pour la protection des usagers vulnérables

Cooperative intelligent transportation systems (C-ITS) have the opportunity to enhance road safety, especially the safety of vulnerable road users (VRU), e.g., pedestrians and cyclists. Road accidents are mainly due to vehicles' and VRUs' inability to detect the danger before a collision cannot be avoided.We introduce a perception system based on laser and camera sensors to estimate the state of VRUs located around the vehicle. A multi-class classification of road obstacles based on laser data has been developed using statistical machine learning and Bayesian estimation.We propose an architecture for vehicles-to-pedestrians (V2P) communication which considers the weak energy resources of the devices carried by pedestrians such as smartphones. Our solution is relying on the standards defined by ETSI ITS architecture for vehicular communication and proposes geographical dissemination for V2P communication.A cooperative perception/communication system can deal with scenarios which are becoming more and more complex by combining the ability of perception to estimate the dynamic state of detected obstacles and the ability of communication to exchange a rich content between distant users. We introduce a multi-hypotheses fusion between perception and communication information and a smartphone application dedicated to protect VRUs from road danger.The solutions proposed during this thesis are evaluated on real data. We carried out real experiments on INRIA campus demonstrating the assets of a cooperative system for the protection of vulnerable road users.Les systèmes de transports intelligents coopératifs (C-ITS) offrent des opportunités pour améliorer la sécurité routière et particulièrement la sécurité des usagers vulnérables (VRU), e.g., piétons et cyclistes. La principale source d'accidents provient de l'incapacité des usagers, véhicules et VRUs, à détecter le danger avant qu'une collision soit inévitable. Nous introduisons un système de perception qui s'appuie sur les données des capteurs laser et caméra pour estimer l'état des VRUs entourant le véhicule. Une technique de classification multi-classes des obstacles routiers à partir de données laser a été développée en utilisant une méthode d'apprentissage statistique et une estimation bayésienne. Nous proposons une architecture de communication véhicules-piétons (V2P) qui prend en compte les faibles ressources énergétiques des smartphones transportés par les piétons. Notre solution s'appuie sur les standards définis dans l'architecture de communication véhiculaire ETSI ITS et propose une dissémination géographique pour la communication V2P. Un système coopératif perception/communication a le potentiel de gérer des scénarios de plus en plus complexes en combinant la capacité de la perception à estimer l'état dynamique des obstacles détectés et la capacité de la communication à échanger un contenu riche entre des usagers éloignés. Nous introduisons une fusion multi-hypothèses entre les informations de perception et de communication et une application pour smartphone destinée à protéger les VRUs des dangers de la route. Les solutions proposées au cours de la thèse sont évaluées sur des données réelles. Nous avons mené des expérimentations sur le campus d'INRIA démontrant les atouts d'un système coopératif de protection des usagers vulnérables