技術(shù)
導(dǎo)讀:智車科技整合了國內(nèi)多家主要測試場地的情況形成綜合性報(bào)告,其中每個(gè)測試場地都將形成獨(dú)立報(bào)告。本文將國內(nèi)首個(gè)國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)——上海智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)放在開篇介紹。
全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)用化競爭已經(jīng)進(jìn)入白熱化階段,上至國家、地方政府部門,下至車企、制造商和科技公司,都在積極加速新技術(shù)新性能的落地普及,同時(shí)智能汽車新技術(shù)的發(fā)展也為智能駕駛測試提出了更高的要求、提供了更廣闊的市場。
國內(nèi)有自動(dòng)駕駛汽車測試需求的企業(yè)越來越多,比起國外試驗(yàn)場,它們更傾向于通過便利的國內(nèi)示范區(qū)來實(shí)現(xiàn)測試過程。因此近兩年,陸續(xù)有一大批智能網(wǎng)聯(lián)或自動(dòng)駕駛示范區(qū)在中國落地生根。例如上海國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)、遼寧盤錦北汽無人駕駛體驗(yàn)項(xiàng)目、京冀國家智能汽車與智慧交通示范區(qū)海淀基地、浙江5G車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范區(qū)、重慶智能汽車與智慧交通應(yīng)用示范區(qū)、武漢智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)、長沙智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試區(qū)、吉林智能汽車與智慧交通應(yīng)用示范基地、深圳無人駕駛示范區(qū)、常熟中國智能車綜合技術(shù)研發(fā)與測試中心等。
智車科技整合了幾家主要測試場地的情況形成綜合性報(bào)告,其中每個(gè)測試場地都將形成獨(dú)立報(bào)告。本文將上海智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)放在開篇介紹,因?yàn)樗菄鴥?nèi)首個(gè)國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū),也是目前國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試能力最全、技術(shù)水平最先進(jìn)的示范區(qū),其封閉測試區(qū)的投入運(yùn)營意味著中國的智能聯(lián)網(wǎng)和無人駕駛汽車從國家戰(zhàn)略高度正式進(jìn)入實(shí)際操作階段。上海智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)2016年6月開園,目前封閉測試區(qū)已建成200個(gè)智能駕駛測試場景,累計(jì)為40多家國內(nèi)外企業(yè)提供460余天次、超過5000小時(shí)的測試服務(wù),成為測試能力齊全、技術(shù)水平先進(jìn)、影響力大的國際性平臺(tái),在我國自動(dòng)駕駛測試示范基地發(fā)展過程中有舉足輕重的地位。
一、階段性規(guī)劃建設(shè)
國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(上海)試點(diǎn)示范區(qū)是由工信部2015年6月批準(zhǔn)的國內(nèi)首個(gè)國家級智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū),由上海國際汽車城(集團(tuán))有限公司承擔(dān)建設(shè)。示范區(qū)以服務(wù)智能汽車、V2X網(wǎng)聯(lián)通訊兩大類關(guān)鍵技術(shù)的測試及演示為目標(biāo),力爭建設(shè)成為引領(lǐng)中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進(jìn)技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品驗(yàn)證和展示發(fā)布窗口、標(biāo)準(zhǔn)研究規(guī)范制定和檢測認(rèn)證基地,以及智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)孵化基地、人才高地、產(chǎn)業(yè)和資本集聚地。根據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的需求,示范區(qū)分四階段展開建設(shè)——封閉測試區(qū)與體驗(yàn)區(qū)、開放道路測試區(qū)、典型城市綜合示范區(qū)、城際共享交通走廊,從而逐步形成系統(tǒng)性評價(jià)體系和綜合性示范平臺(tái)。
第一階段:封閉測試與體驗(yàn)區(qū)
第二階段:開放道路測試區(qū)
第三階段:典型城市綜合示范區(qū)
第四階段:城際共享交通走廊
到2017年底,示范區(qū)在核心區(qū)博園路等道路建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車上路測試的基本環(huán)境,覆蓋面積達(dá)到27平方公里,涉及城市快速路、園區(qū)道路等特征,測試與示范車輛規(guī)模達(dá)到千輛級。接下來,根據(jù)規(guī)劃,到2019年底,測試區(qū)拓展至安亭鎮(zhèn)全域,以及外岡鎮(zhèn),覆蓋面積達(dá)到100平方公里,增加高速公路測試場景,測試與示范車輛爭取達(dá)到5000輛。到2020年,通過嘉閔高架等道路智能改造,形成汽車城與虹橋商務(wù)區(qū)兩個(gè)城市獨(dú)立共享交通閉環(huán),覆蓋面積達(dá)到150平方公里,測試車輛爭取達(dá)到萬輛級。
二、產(chǎn)品、技術(shù)測試認(rèn)證平臺(tái)
示范區(qū)測試內(nèi)容包括無人駕駛車輛智能決策與控制、即時(shí)定位與地圖構(gòu)建(SLAM)、高精度地圖匹配與融合、V2X通信等。
測試類型及內(nèi)容
標(biāo)準(zhǔn)化測試流程及采集參數(shù)
示范區(qū)于2016年著手搭建開放道路V2X測試環(huán)境,逐步為智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)、產(chǎn)品提供測試驗(yàn)證和系統(tǒng)級試驗(yàn)環(huán)境。2016年中旬就已完成6個(gè)交叉口DSRC路側(cè)設(shè)備的安裝及信號(hào)燈的調(diào)試,初步構(gòu)建了創(chuàng)新港周邊及博園路V2X網(wǎng)聯(lián)環(huán)境,可供V2X車輛測試。同時(shí)結(jié)合驛動(dòng)大巴行駛路線,已完成30輛大巴車的背景車載設(shè)備的安裝工作。此外,還組建了汽車城核心區(qū)V2X環(huán)境建設(shè)規(guī)劃工作組,并啟動(dòng)核心區(qū)V2X環(huán)境建設(shè)工作。到2017年底,完成汽車城核心區(qū)25平方公里主要道路的V2X環(huán)境搭建。
自動(dòng)駕駛及V2X車輛公共技術(shù)承載平臺(tái)建設(shè)方面,通過對巴士進(jìn)行控制執(zhí)行層改造,使其具有無人駕駛控制接口;同時(shí)安裝感知傳感器(激光、毫米波、攝像頭、高精定位)和決策計(jì)算平臺(tái),使車輛初步具有無人駕駛硬件功能,在此基礎(chǔ)之上搭載諧振式無線充電設(shè)備,進(jìn)一步將其打造成為無人駕駛公共開發(fā)調(diào)試平臺(tái),并致力于打造無人駕駛公共巴士示范應(yīng)用平臺(tái),以及無人駕駛車輛的測試與開發(fā)平臺(tái)。
此外,汽車城集團(tuán)聯(lián)合國家技術(shù)轉(zhuǎn)移東部中心、同濟(jì)大學(xué)、上電科等單位,明確了汽車、交通、通訊三者融合的智聯(lián)交通實(shí)驗(yàn)室功能定位、建設(shè)目標(biāo)和實(shí)施方案,已啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。智聯(lián)交通實(shí)驗(yàn)室將面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車前瞻技術(shù)的研發(fā)測試過程,搭建具備虛擬臺(tái)架混合仿真測試功能的智能網(wǎng)聯(lián)汽車與智慧交通實(shí)驗(yàn)室,圍繞“無限場景”“虛擬仿真”“整車在環(huán)”三方面內(nèi)容展開建設(shè)工作。技術(shù)路線如下圖所示:
第一,無限場景。智聯(lián)交通實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目搭建智能網(wǎng)聯(lián)汽車快速測試與自我學(xué)習(xí)訓(xùn)練平臺(tái)。首先建設(shè)中國駕駛場景庫,用自然駕駛實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)收集駕駛?cè)瞬倏?、汽車?dòng)力學(xué)、車輛周圍環(huán)境信息等85個(gè)我國特色的道路環(huán)境和法規(guī)要求下的行駛數(shù)據(jù),用于中國特色駕駛場景庫及中國駕駛員駕駛行為譜建設(shè)。以中國典型事故工況和危險(xiǎn)工況為核心,通過采集和分析交通道路場景,根據(jù)場景特征點(diǎn)對場景進(jìn)行聚類分析,選擇典型場景,加入測試場景數(shù)據(jù)庫。所有場景數(shù)據(jù)接入交通綜合數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)供場景生成,為智能網(wǎng)聯(lián)整車及系統(tǒng)在先期導(dǎo)入提供數(shù)據(jù)支持。
測試區(qū)可用于測試的道路長度達(dá)到3.6公里,包含了T字路口、十字路口等多種交通道路類型,同時(shí)場地內(nèi)建有模擬隧道、模擬林蔭道、模擬加油站等設(shè)施。目前可實(shí)現(xiàn)V2X測試場景50余種,并通過柔性設(shè)計(jì)保證了環(huán)境要素的多樣性,能夠復(fù)現(xiàn)多種交通場景,滿足自動(dòng)駕駛測試的需要。
第二,虛擬仿真。項(xiàng)目一期國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了Prescan與VISSIM的動(dòng)態(tài)鏈接,二期利用上海自然駕駛大數(shù)據(jù),分析跟馳和換道典型駕駛場景,提取跟馳行為和換道插入行為譜和統(tǒng)計(jì)分布特征,利用重要度抽樣理論提出實(shí)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)、高難度場景的加速測試方法,并在虛擬仿真系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)場景的自動(dòng)加載和加速測試。同時(shí),針對智能汽車自我學(xué)習(xí)仿真交互需求,在已有的仿真系統(tǒng)基礎(chǔ)上,研發(fā)具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能汽車仿真訓(xùn)練系統(tǒng),在測試中提升智能汽車的智力水平。
第三,整車硬件在環(huán)(VeHIL)實(shí)驗(yàn)室。項(xiàng)目開展整車硬件在環(huán)(VeHIL)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),平臺(tái)以國家級和第三方公共服務(wù)平臺(tái)為依托,搭建VeHIL測試平臺(tái)環(huán)境,并擬開展以下工作:建設(shè)整車硬件在環(huán)仿真實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)車輛縱向運(yùn)動(dòng)交互仿真,通過滿足驅(qū)動(dòng)制動(dòng)與車身俯仰運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián),前輪轉(zhuǎn)向與車輛側(cè)向運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián),更加真實(shí)地逼近車輛真實(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)智能車輛在縱向、橫向和垂向上多場景測試驗(yàn)證。
整合智能化和網(wǎng)聯(lián)化的關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)具有國際先進(jìn)水平、涵蓋城區(qū)和郊區(qū)復(fù)雜場景的硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)室,開展多車輛混合仿真技術(shù)研究,建立車輛整車硬件在環(huán)測試能力,實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)車輛功能/性能測試,持續(xù)滿足標(biāo)準(zhǔn)化測試要求和行業(yè)內(nèi)測試規(guī)范,推動(dòng)國內(nèi)外新標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)和制定,并配套建設(shè)信息管控中心收集、記錄和處理測試數(shù)據(jù)。該試驗(yàn)場主要面向智能汽車技術(shù)開發(fā),以滿足先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、V2X車路協(xié)同技術(shù)、自動(dòng)駕駛、自主泊車、自動(dòng)充電等智能化、電動(dòng)化汽車技術(shù)的開發(fā)和測試需要。
三、測試能力
1.網(wǎng)聯(lián)類測試
測試場提供 50 種網(wǎng)聯(lián)類測試,涵蓋安全類、效率類、信息服務(wù)類、新能源汽車應(yīng)用類,以及通信能力測試,并可組合成多種自定義場景。
l 安全類
l 效率類
l 信息服務(wù)類
2.自動(dòng)駕駛測試
測試場提供場景柔性化設(shè)計(jì),可組合成多層次多類型的自定義場景,滿足自動(dòng)駕駛在正常駕駛工況下的行為能力測試、危險(xiǎn)工況下的避撞能力測試及退出機(jī)制和應(yīng)對能力測試三方面的測試需求,同時(shí)支持低等級自動(dòng)駕駛中駕駛員誤作用應(yīng)對能力測試。
l 行為能力測試
l 避撞能力測試 (設(shè)置37類危險(xiǎn)駕駛場景)
退出機(jī)制測試
系統(tǒng)失效或越出ODD時(shí),需要駕駛員接管或安全停車的測試
啟動(dòng)前自檢
自動(dòng)駕駛模式視覺提示
探測并響應(yīng)針對自動(dòng)駕駛模式(介入和取消)的限制條件(ODD)
探測并響應(yīng)技術(shù)失效
安全停車
駕駛員誤作用應(yīng)對能力測試
駕駛員誤作用探測和預(yù)警場景
駕駛員雙手離開方向盤
駕駛員視線偏離駕駛方向
駕駛員打盹/睡覺
駕駛員離開駕駛位
四、測試設(shè)備
測試場配備了完善的設(shè)施設(shè)備和測試設(shè)備,主要包括通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備、定位系統(tǒng)設(shè)備、視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備、道路環(huán)境模擬設(shè)備、測試設(shè)備、數(shù)采設(shè)備等。
至今為止,國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(上海)試點(diǎn)示范區(qū)的規(guī)劃建設(shè)即將進(jìn)入尾聲階段,示范區(qū)內(nèi)測試場景、測試技術(shù)體系越來越完善,測試流程和測試服務(wù)也在不斷升級優(yōu)化。下一步,示范區(qū)將加快擴(kuò)大測試道路范圍,加快完善道路的基礎(chǔ)設(shè)施,根據(jù)相關(guān)企業(yè)的研發(fā)測試需求,加快開放更多的測試道路場景,積極研究在全市范圍內(nèi)開放更多的道路用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試,吸引更多國內(nèi)外知名車企參與并開展測試。