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    中国网联自动驾驶试验场盘点

    2019-05-08 09:13 智车科技

    导读:智车科技整合了国内多家主要测试场地的情况形成综合性报告,其中每个测试场地都将形成独立报告。本文将国内首个国家级智能网联汽车示范区——上海智能网联示范区放在开篇介绍。

    全球智能网联汽车实用化竞争已经进入白热化阶段,上至国家、地方政府部门,下至车企、制造商和科技公司,都在积极加速新技术新性能的落地普及,同时智能汽车新技术的发展也为智能驾驶测试提出了更高的要求、提供了更广阔的市场。

    国内有自动驾驶汽车测试需求的企业越来越多,比起国外试验场,它们更倾向于通过便利的国内示范区来实现测试过程。因此近两年,陆续有一大批智能网联或自动驾驶示范区在中国落地生根。例如上海国家智能网联汽车示范区、辽宁盘锦北汽无人驾驶体验项目、京冀国家智能汽车与智慧交通示范区海淀基地、浙江5G车联网应用示范区、重庆智能汽车与智慧交通应用示范区、武汉智能网联汽车示范区、长沙智能网联汽车测试区、吉林智能汽车与智慧交通应用示范基地、深圳无人驾驶示范区、常熟中国智能车综合技术研发与测试中心等。

    智车科技整合了几家主要测试场地的情况形成综合性报告,其中每个测试场地都将形成独立报告。本文将上海智能网联示范区放在开篇介绍,因为它是国内首个国家级智能网联汽车示范区,也是目前国内智能网联汽车测试能力最全、技术水平最先进的示范区,其封闭测试区的投入运营意味着中国的智能联网和无人驾驶汽车从国家战略高度正式进入实际操作阶段。上海智能网联示范区2016年6月开园,目前封闭测试区已建成200个智能驾驶测试场景,累计为40多家国内外企业提供460余天次、超过5000小时的测试服务,成为测试能力齐全、技术水平先进、影响力大的国际性平台,在我国自动驾驶测试示范基地发展过程中有举足轻重的地位。

    一、阶段性规划建设

    国家智能网联汽车(上海)试点示范区是由工信部2015年6月批准的国内首个国家级智能网联汽车示范区,由上海国际汽车城(集团)有限公司承担建设。示范区以服务智能汽车、V2X网联通讯两大类关键技术的测试及演示为目标,力争建设成为引领中国智能网联汽车先进技术研发、产品验证和展示发布窗口、标准研究规范制定和检测认证基地,以及智能网联汽车产业孵化基地、人才高地、产业和资本集聚地。根据产业技术进步的需求,示范区分四阶段展开建设——封闭测试区与体验区、开放道路测试区、典型城市综合示范区、城际共享交通走廊,从而逐步形成系统性评价体系和综合性示范平台。

    第一阶段:封闭测试与体验区

    第二阶段:开放道路测试区

    第三阶段:典型城市综合示范区

    第四阶段:城际共享交通走廊

    到2017年底,示范区在核心区博园路等道路建设智能网联汽车上路测试的基本环境,覆盖面积达到27平方公里,涉及城市快速路、园区道路等特征,测试与示范车辆规模达到千辆级。接下来,根据规划,到2019年底,测试区拓展至安亭镇全域,以及外冈镇,覆盖面积达到100平方公里,增加高速公路测试场景,测试与示范车辆争取达到5000辆。到2020年,通过嘉闵高架等道路智能改造,形成汽车城与虹桥商务区两个城市独立共享交通闭环,覆盖面积达到150平方公里,测试车辆争取达到万辆级。

    二、产品、技术测试认证平台

    示范区测试内容包括无人驾驶车辆智能决策与控制、即时定位与地图构建(SLAM)、高精度地图匹配与融合、V2X通信等。

    测试类型及内容

    标准化测试流程及采集参数

    示范区于2016年着手搭建开放道路V2X测试环境,逐步为智能网联技术、产品提供测试验证和系统级试验环境。2016年中旬就已完成6个交叉口DSRC路侧设备的安装及信号灯的调试,初步构建了创新港周边及博园路V2X网联环境,可供V2X车辆测试。同时结合驿动大巴行驶路线,已完成30辆大巴车的背景车载设备的安装工作。此外,还组建了汽车城核心区V2X环境建设规划工作组,并启动核心区V2X环境建设工作。到2017年底,完成汽车城核心区25平方公里主要道路的V2X环境搭建。

    自动驾驶及V2X车辆公共技术承载平台建设方面,通过对巴士进行控制执行层改造,使其具有无人驾驶控制接口;同时安装感知传感器(激光、毫米波、摄像头、高精定位)和决策计算平台,使车辆初步具有无人驾驶硬件功能,在此基础之上搭载谐振式无线充电设备,进一步将其打造成为无人驾驶公共开发调试平台,并致力于打造无人驾驶公共巴士示范应用平台,以及无人驾驶车辆的测试与开发平台。

    此外,汽车城集团联合国家技术转移东部中心、同济大学、上电科等单位,明确了汽车、交通、通讯三者融合的智联交通实验室功能定位、建设目标和实施方案,已启动实验室建设。智联交通实验室将面向智能网联汽车前瞻技术的研发测试过程,搭建具备虚拟台架混合仿真测试功能的智能网联汽车与智慧交通实验室,围绕“无限场景”“虚拟仿真”“整车在环”三方面内容展开建设工作。技术路线如下图所示:

    第一,无限场景。智联交通实验室项目搭建智能网联汽车快速测试与自我学习训练平台。首先建设中国驾驶场景库,用自然驾驶实验系统实时收集驾驶人操控、汽车动力学、车辆周围环境信息等85个我国特色的道路环境和法规要求下的行驶数据,用于中国特色驾驶场景库及中国驾驶员驾驶行为谱建设。以中国典型事故工况和危险工况为核心,通过采集和分析交通道路场景,根据场景特征点对场景进行聚类分析,选择典型场景,加入测试场景数据库。所有场景数据接入交通综合数据中心,数据中心提供数据供场景生成,为智能网联整车及系统在先期导入提供数据支持。

    测试区可用于测试的道路长度达到3.6公里,包含了T字路口、十字路口等多种交通道路类型,同时场地内建有模拟隧道、模拟林荫道、模拟加油站等设施。目前可实现V2X测试场景50余种,并通过柔性设计保证了环境要素的多样性,能够复现多种交通场景,满足自动驾驶测试的需要。

    第二,虚拟仿真。项目一期国内首次实现了Prescan与VISSIM的动态链接,二期利用上海自然驾驶大数据,分析跟驰和换道典型驾驶场景,提取跟驰行为和换道插入行为谱和统计分布特征,利用重要度抽样理论提出实现高风险、高难度场景的加速测试方法,并在虚拟仿真系统中实现高风险场景的自动加载和加速测试。同时,针对智能汽车自我学习仿真交互需求,在已有的仿真系统基础上,研发具备自主知识产权的智能汽车仿真训练系统,在测试中提升智能汽车的智力水平。

    第三,整车硬件在环(VeHIL)实验室。项目开展整车硬件在环(VeHIL)实验室建设,平台以国家级和第三方公共服务平台为依托,搭建VeHIL测试平台环境,并拟开展以下工作:建设整车硬件在环仿真实验室,实现车辆纵向运动交互仿真,通过满足驱动制动与车身俯仰运动关联,前轮转向与车辆侧向运动关联,更加真实地逼近车辆真实运动状态,实现智能车辆在纵向、横向和垂向上多场景测试验证。

    整合智能化和网联化的关键技术,建设具有国际先进水平、涵盖城区和郊区复杂场景的硬件在环实验室,开展多车辆混合仿真技术研究,建立车辆整车硬件在环测试能力,实现智能网联车辆功能/性能测试,持续满足标准化测试要求和行业内测试规范,推动国内外新标准的研发和制定,并配套建设信息管控中心收集、记录和处理测试数据。该试验场主要面向智能汽车技术开发,以满足先进驾驶辅助系统(ADAS)、V2X车路协同技术、自动驾驶、自主泊车、自动充电等智能化、电动化汽车技术的开发和测试需要。

    三、测试能力

    1.网联类测试

    测试场提供 50 种网联类测试,涵盖安全类、效率类、信息服务类、新能源汽车应用类,以及通信能力测试,并可组合成多种自定义场景。

    l 安全类

    l 效率类

    l 信息服务类

    2.自动驾驶测试

    测试场提供场景柔性化设计,可组合成多层次多类型的自定义场景,满足自动驾驶在正常驾驶工况下的行为能力测试、危险工况下的避撞能力测试及退出机制和应对能力测试三方面的测试需求,同时支持低等级自动驾驶中驾驶员误作用应对能力测试。

    l 行为能力测试

    l 避撞能力测试 (设置37类危险驾驶场景)

    退出机制测试

    系统失效或越出ODD时,需要驾驶员接管或安全停车的测试

    启动前自检

    自动驾驶模式视觉提示

    探测并响应针对自动驾驶模式(介入和取消)的限制条件(ODD)

    探测并响应技术失效

    安全停车

    驾驶员误作用应对能力测试

    驾驶员误作用探测和预警场景

    驾驶员双手离开方向盘

    驾驶员视线偏离驾驶方向

    驾驶员打盹/睡觉

    驾驶员离开驾驶位

    四、测试设备

    测试场配备了完善的设施设备和测试设备,主要包括通信网络系统设备、定位系统设备、视频监控系统设备、道路环境模拟设备、测试设备、数采设备等。

    至今为止,国家智能网联汽车(上海)试点示范区的规划建设即将进入尾声阶段,示范区内测试场景、测试技术体系越来越完善,测试流程和测试服务也在不断升级优化。下一步,示范区将加快扩大测试道路范围,加快完善道路的基础设施,根据相关企业的研发测试需求,加快开放更多的测试道路场景,积极研究在全市范围内开放更多的道路用于智能网联汽车测试,吸引更多国内外知名车企参与并开展测试。