Область интеллектуального транспорта предъявляет высокие требования к высокоточной синхронизации времени и частоты. Следующие технологии высокоточной синхронизации времени и частоты применимы в этой области. Каждая из них играет важную роль и обеспечивает надежную поддержку безопасной и эффективной эксплуатации интеллектуального транспорта:

Технология спутниковой синхронизации:

Спутниковые системы синхронизации времени, такие как Глобальная система позиционирования (GPS) и Спутниковая навигационная система Beidou (BDS), являются широко используемыми технологиями синхронизации времени и частоты в интеллектуальном транспорте. Спутники несут высокоточные атомные часы и передают сигналы, содержащие точную информацию о времени, на землю. Транспортные средства и транспортная инфраструктура (например, оборудование для мониторинга дорог, светофоры и т. д.) принимают и анализируют спутниковые сигналы, устанавливая модули приема спутниковых сигналов для получения точных временных отсчетов. Спутниковая синхронизация имеет широкий диапазон покрытия и может обеспечить единый стандарт времени для широкого спектра интеллектуального транспортного оборудования. Точность может достигать наносекунд, что может соответствовать требованиям синхронизации времени таких приложений, как позиционирование транспортных средств, навигация и взаимодействие транспортных средств с дорогой.

Протокол сетевого времени (NTP) и протокол точного времени (PTP, IEEE 1588):

NTP: Протокол синхронизации времени через сеть, обычно используемый в сетевой среде интеллектуального транспорта. Как клиент NTP, устройство получает информацию о времени от сервера NTP и корректирует ее в соответствии с задержкой передачи в сети для достижения синхронизации времени с сервером. Протокол NTP прост и удобен в использовании и подходит для сценариев, где точность синхронизации времени не очень высока, например, для общих систем выпуска информации о дорожном движении, некоторых интеллектуальных систем парковки и т. д.

ПТП:

Он может обеспечить более точную синхронизацию времени. Он добавляет функцию временной метки к сетевым устройствам (таким как коммутаторы и маршрутизаторы) для точного измерения задержки передачи сигналов времени в сети и ее компенсации. В сети «транспортное средство ко всему» (V2X) протокол PTP может использоваться для достижения высокоточной синхронизации времени между транспортными средствами и между транспортными средствами и придорожными устройствами (RSU), гарантируя, что информационное взаимодействие между транспортными средствами (например, скорость движения, местоположение, намерение вождения и т. д.) осуществляется в точную временную точку, обеспечивая надежную гарантию времени для таких приложений, как адаптивный круиз-контроль и предупреждение о столкновении.

Технология передачи времени по оптоволокну:

На основе низких потерь и стабильных характеристик передачи оптического волокна технология передачи времени по оптоволокну может достичь высокоточной синхронизации времени и частоты. В некоторых ключевых сценариях интеллектуального транспорта, например, между центром управления и каждой станцией железнодорожного транспорта, высокоточные сигналы времени передаются из центра управления на каждую станцию по оптоволокну. Конкретный метод реализации заключается в модуляции местного сигнала времени и загрузке его в оптический сигнал. После передачи его на другой конец по оптоволокну устройство на другом конце получает оптический сигнал и демодулирует сигнал времени. В то же время измеряется задержка передачи сигнала. Путем вычисления и компенсации задержки передачи достигается высокоточная синхронизация времени устройств на обоих концах. Точность синхронизации этой технологии может достигать пикосекунд, что может удовлетворить чрезвычайно высокие требования железнодорожного транспорта к синхронизации времени и обеспечить точность таких операций, как автоматическое вождение и управление сигналами поездов.

Технология синхронизации беспроводной связи:

В сценариях беспроводной связи интеллектуального транспорта, таких как связь 5G-V2X, сам сигнал беспроводной связи может использоваться для синхронизации времени. Базовая станция встраивает информацию о времени в передаваемый сигнал, а транспортное средство или другое оборудование извлекает информацию о времени и настраивает локальные часы, получая эти сигналы. Кроме того, точность синхронизации времени может быть дополнительно оптимизирована посредством взаимной связи и согласования между устройствами. Например, несколько беспилотных транспортных средств в области могут калибровать время друг с другом посредством беспроводной связи между транспортными средствами, чтобы обеспечить их согласованность во время совместного вождения. Эта технология подходит для интеллектуального транспортного оборудования с высокой мобильностью, обеспечивая поддержку синхронизации времени для связи в реальном времени и совместной работы между транспортными средствами.

Технология атомных часов и высокоточного кварцевого генератора:

Атомные часы (такие как цезиевые атомные часы и рубидиевые атомные часы) обладают чрезвычайно высокой стабильностью частоты и точностью и могут использоваться в качестве высокоточных источников опорного времени в интеллектуальных транспортных системах. В некоторых основных устройствах или центрах управления, которые предъявляют чрезвычайно высокие требования к синхронизации времени, атомные часы могут быть оборудованы для обеспечения точных сигналов времени. Высокоточные кварцевые генераторы являются более распространенным локальным источником часов с такими преимуществами, как низкая стоимость и небольшой размер, и широко используются в интеллектуальном транспортном оборудовании. Хотя их точность ниже, чем у атомных часов, они также могут соответствовать требованиям синхронизации времени большинства интеллектуальных транспортных приложений посредством регулярной калибровки с внешними точными источниками времени (такими как спутниковое время), обеспечивая стабильные сигналы времени для оборудования в короткие сроки.