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    中國網聯自動駕駛試驗場盤點

    2019-05-08 09:13 智車科技

    導讀:智車科技整合了國內多家主要測試場地的情況形成綜合性報告,其中每個測試場地都將形成獨立報告。本文將國內首個國家級智能網聯汽車示范區——上海智能網聯示范區放在開篇介紹。

    全球智能網聯汽車實用化競爭已經進入白熱化階段,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新性能的落地普及,同時智能汽車新技術的發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。

    國內有自動駕駛汽車測試需求的企業越來越多,比起國外試驗場,它們更傾向于通過便利的國內示范區來實現測試過程。因此近兩年,陸續有一大批智能網聯或自動駕駛示范區在中國落地生根。例如上海國家智能網聯汽車示范區、遼寧盤錦北汽無人駕駛體驗項目、京冀國家智能汽車與智慧交通示范區海淀基地、浙江5G車聯網應用示范區、重慶智能汽車與智慧交通應用示范區、武漢智能網聯汽車示范區、長沙智能網聯汽車測試區、吉林智能汽車與智慧交通應用示范基地、深圳無人駕駛示范區、常熟中國智能車綜合技術研發與測試中心等。

    智車科技整合了幾家主要測試場地的情況形成綜合性報告,其中每個測試場地都將形成獨立報告。本文將上海智能網聯示范區放在開篇介紹,因為它是國內首個國家級智能網聯汽車示范區,也是目前國內智能網聯汽車測試能力最全、技術水平最先進的示范區,其封閉測試區的投入運營意味著中國的智能聯網和無人駕駛汽車從國家戰略高度正式進入實際操作階段。上海智能網聯示范區2016年6月開園,目前封閉測試區已建成200個智能駕駛測試場景,累計為40多家國內外企業提供460余天次、超過5000小時的測試服務,成為測試能力齊全、技術水平先進、影響力大的國際性平臺,在我國自動駕駛測試示范基地發展過程中有舉足輕重的地位。

    一、階段性規劃建設

    國家智能網聯汽車(上海)試點示范區是由工信部2015年6月批準的國內首個國家級智能網聯汽車示范區,由上海國際汽車城(集團)有限公司承擔建設。示范區以服務智能汽車、V2X網聯通訊兩大類關鍵技術的測試及演示為目標,力爭建設成為引領中國智能網聯汽車先進技術研發、產品驗證和展示發布窗口、標準研究規范制定和檢測認證基地,以及智能網聯汽車產業孵化基地、人才高地、產業和資本集聚地。根據產業技術進步的需求,示范區分四階段展開建設——封閉測試區與體驗區、開放道路測試區、典型城市綜合示范區、城際共享交通走廊,從而逐步形成系統性評價體系和綜合性示范平臺。

    第一階段:封閉測試與體驗區

    第二階段:開放道路測試區

    第三階段:典型城市綜合示范區

    第四階段:城際共享交通走廊

    到2017年底,示范區在核心區博園路等道路建設智能網聯汽車上路測試的基本環境,覆蓋面積達到27平方公里,涉及城市快速路、園區道路等特征,測試與示范車輛規模達到千輛級。接下來,根據規劃,到2019年底,測試區拓展至安亭鎮全域,以及外岡鎮,覆蓋面積達到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區兩個城市獨立共享交通閉環,覆蓋面積達到150平方公里,測試車輛爭取達到萬輛級。

    二、產品、技術測試認證平臺

    示范區測試內容包括無人駕駛車輛智能決策與控制、即時定位與地圖構建(SLAM)、高精度地圖匹配與融合、V2X通信等。

    測試類型及內容

    標準化測試流程及采集參數

    示范區于2016年著手搭建開放道路V2X測試環境,逐步為智能網聯技術、產品提供測試驗證和系統級試驗環境。2016年中旬就已完成6個交叉口DSRC路側設備的安裝及信號燈的調試,初步構建了創新港周邊及博園路V2X網聯環境,可供V2X車輛測試。同時結合驛動大巴行駛路線,已完成30輛大巴車的背景車載設備的安裝工作。此外,還組建了汽車城核心區V2X環境建設規劃工作組,并啟動核心區V2X環境建設工作。到2017年底,完成汽車城核心區25平方公里主要道路的V2X環境搭建。

    自動駕駛及V2X車輛公共技術承載平臺建設方面,通過對巴士進行控制執行層改造,使其具有無人駕駛控制接口;同時安裝感知傳感器(激光、毫米波、攝像頭、高精定位)和決策計算平臺,使車輛初步具有無人駕駛硬件功能,在此基礎之上搭載諧振式無線充電設備,進一步將其打造成為無人駕駛公共開發調試平臺,并致力于打造無人駕駛公共巴士示范應用平臺,以及無人駕駛車輛的測試與開發平臺。

    此外,汽車城集團聯合國家技術轉移東部中心、同濟大學、上電科等單位,明確了汽車、交通、通訊三者融合的智聯交通實驗室功能定位、建設目標和實施方案,已啟動實驗室建設。智聯交通實驗室將面向智能網聯汽車前瞻技術的研發測試過程,搭建具備虛擬臺架混合仿真測試功能的智能網聯汽車與智慧交通實驗室,圍繞“無限場景”“虛擬仿真”“整車在環”三方面內容展開建設工作。技術路線如下圖所示:

    第一,無限場景。智聯交通實驗室項目搭建智能網聯汽車快速測試與自我學習訓練平臺。首先建設中國駕駛場景庫,用自然駕駛實驗系統實時收集駕駛人操控、汽車動力學、車輛周圍環境信息等85個我國特色的道路環境和法規要求下的行駛數據,用于中國特色駕駛場景庫及中國駕駛員駕駛行為譜建設。以中國典型事故工況和危險工況為核心,通過采集和分析交通道路場景,根據場景特征點對場景進行聚類分析,選擇典型場景,加入測試場景數據庫。所有場景數據接入交通綜合數據中心,數據中心提供數據供場景生成,為智能網聯整車及系統在先期導入提供數據支持。

    測試區可用于測試的道路長度達到3.6公里,包含了T字路口、十字路口等多種交通道路類型,同時場地內建有模擬隧道、模擬林蔭道、模擬加油站等設施。目前可實現V2X測試場景50余種,并通過柔性設計保證了環境要素的多樣性,能夠復現多種交通場景,滿足自動駕駛測試的需要。

    第二,虛擬仿真。項目一期國內首次實現了Prescan與VISSIM的動態鏈接,二期利用上海自然駕駛大數據,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計分布特征,利用重要度抽樣理論提出實現高風險、高難度場景的加速測試方法,并在虛擬仿真系統中實現高風險場景的自動加載和加速測試。同時,針對智能汽車自我學習仿真交互需求,在已有的仿真系統基礎上,研發具備自主知識產權的智能汽車仿真訓練系統,在測試中提升智能汽車的智力水平。

    第三,整車硬件在環(VeHIL)實驗室。項目開展整車硬件在環(VeHIL)實驗室建設,平臺以國家級和第三方公共服務平臺為依托,搭建VeHIL測試平臺環境,并擬開展以下工作:建設整車硬件在環仿真實驗室,實現車輛縱向運動交互仿真,通過滿足驅動制動與車身俯仰運動關聯,前輪轉向與車輛側向運動關聯,更加真實地逼近車輛真實運動狀態,實現智能車輛在縱向、橫向和垂向上多場景測試驗證。

    整合智能化和網聯化的關鍵技術,建設具有國際先進水平、涵蓋城區和郊區復雜場景的硬件在環實驗室,開展多車輛混合仿真技術研究,建立車輛整車硬件在環測試能力,實現智能網聯車輛功能/性能測試,持續滿足標準化測試要求和行業內測試規范,推動國內外新標準的研發和制定,并配套建設信息管控中心收集、記錄和處理測試數據。該試驗場主要面向智能汽車技術開發,以滿足先進駕駛輔助系統(ADAS)、V2X車路協同技術、自動駕駛、自主泊車、自動充電等智能化、電動化汽車技術的開發和測試需要。

    三、測試能力

    1.網聯類測試

    測試場提供 50 種網聯類測試,涵蓋安全類、效率類、信息服務類、新能源汽車應用類,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 信息服務類

    2.自動駕駛測試

    測試場提供場景柔性化設計,可組合成多層次多類型的自定義場景,滿足自動駕駛在正常駕駛工況下的行為能力測試、危險工況下的避撞能力測試及退出機制和應對能力測試三方面的測試需求,同時支持低等級自動駕駛中駕駛員誤作用應對能力測試。

    l 行為能力測試

    l 避撞能力測試 (設置37類危險駕駛場景)

    退出機制測試

    系統失效或越出ODD時,需要駕駛員接管或安全停車的測試

    啟動前自檢

    自動駕駛模式視覺提示

    探測并響應針對自動駕駛模式(介入和取消)的限制條件(ODD)

    探測并響應技術失效

    安全停車

    駕駛員誤作用應對能力測試

    駕駛員誤作用探測和預警場景

    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、測試設備

    測試場配備了完善的設施設備和測試設備,主要包括通信網絡系統設備、定位系統設備、視頻監控系統設備、道路環境模擬設備、測試設備、數采設備等。

    至今為止,國家智能網聯汽車(上海)試點示范區的規劃建設即將進入尾聲階段,示范區內測試場景、測試技術體系越來越完善,測試流程和測試服務也在不斷升級優化。下一步,示范區將加快擴大測試道路范圍,加快完善道路的基礎設施,根據相關企業的研發測試需求,加快開放更多的測試道路場景,積極研究在全市范圍內開放更多的道路用于智能網聯汽車測試,吸引更多國內外知名車企參與并開展測試。


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