劉宏駿 沈萬霞 齊巍
【摘 要】隨著車輛智能化、網聯化技術的快速進步,打造專用的智能網聯汽車測試場地成為近年來國內外發展智能網聯汽車的重點工作。通過對國內外相關測試場地在設施建設、長遠規劃、管理服務、特色定位等方面進行總結分析,進一步提出了智能網聯汽車測試場地的發展建議。
【關鍵詞】智能網聯汽車;測試場;建設;定位
中圖分類號: U467.51 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2017)29-0080-002
【Abstract】With the rapid development of intelligent vehicle and network interconnection technology, it has become the focus of the development of intelligent network-connected vehicles at home and abroad to build a dedicated intelligent network test vehicle. Through the summary and analysis of the relevant test sites at home and abroad in the aspects of facility construction,long-term planning, management services and characteristic positioning, further suggestions for the development of intelligent network car test sites are proposed.
【Key words】Intelligent network of vehicles;Test field;Construction;Positioning
智能網聯汽車是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置,并融合現代通信與網絡技術,實現車與X(車、路、人、云端等)智能信息交換、共享,具備復雜的環境感知、智能決策、協同控制等功能,可實現“安全、高效、舒適、節能”行駛,并最終可實現替代人來操作的新一代汽車。
隨著國家層面的引導推進以及市場層面的迫切需求,越來越多的智能化、網聯化汽車技術產品將加速落地,智能網聯汽車測試需求將迎來迅速增長。
1 智能網聯汽車測試場
從智能網聯汽車的定義可以看出,不同于傳統汽車產品,智能網聯汽車融入了更多的感知傳感器、控制算法、安全可靠的執行器等軟硬件裝備,同時具備了車與外界通訊的功能,更重要的一點,人類將脫離對車輛的手動直接控制,而由系統進行自主控制駕駛車輛,未來針對智能網聯汽車產品的測試將更趨復雜,需要借助更加多樣的測試設備、特定的測試場景、獨有的測試方法進行,因此,在公共道路測試許可并未開放的前提下,打造專用的測試場地成為近年來各地發展智能網聯汽車領域的重點之一。
2 國外智能網聯汽車測試場地特色
以歐美日為代表的西方國家,在智能網聯汽車方面開展研究較早,同時較早的部署打造智能網聯汽車專用測試場地,如美國的MCity、瑞典的AstaZero、英國的MIRA City Circuit等場地,在全球智能網聯汽車測試場地的發展中起到了引領作用,相關場地主要特色總結如下:
1)還原現實交通環境。一方面體現在仿真的建設設施和交通設施等。例如MCity和AstaZero均設置仿真的城市街區,通過搭建街邊建筑立面,模擬真實的房屋建筑物等,還設置了信號燈、做舊的標識牌、車道線、人行橫道等標志標線設施,以及消防栓、公交車站等街邊設施,以盡可能的最大還原現實場景。此外,還有針對性的對鄉村道路、高速道路等場景進行設置,豐富設備的完整性。另一方面,通過設置不同的動態交互場景,例如路邊突然出現的移動假人、樹叢竄出的動物模型以及交叉口不同方向駛來的汽車等,還原現實行車中可能面臨的交通狀況。
2)柔性化設計理念。例如MCity可以根據試驗要求進行更換的道路標線、交通標志、建筑外墻以及假人等,并且預留了部分區域用于未知的測試場景,為后續預留了改造升級空間。英國的MIRA測試場地充分考慮了不同國家在交通標識等方面的差別,可以做到按需調整,此外,針對智能網聯汽車不同的通訊制式,MIRA測試場支持多種通訊設備的測試需求。
3)差異化服務及定位。相同地區的測試場地同質化嚴重,將會失去測試場建設的本質意義,造成資源浪費。美國交通部指定了10家國家級智能網聯汽車測試場,這些場地從地域分布、氣候特征、交通場景等方面各具特色,形成了優勢互補。
4)完善的配套服務。AstaZero測試場除了包含城市、鄉村、高速公路的測試道路建設外,還提供車輛維修間、會議室、休息室、充電站等完善的配套服務。
5)安全保密的管理。安全性、保密性對于智能網聯汽車測試場地及測試企業同樣重要。針對不同的對象,MCity測試場從場地、數據等不同層面設置了不同的開放權限,保障場地的安全運行。
6)產業合作與共贏。各測試場在建設之初即考慮了汽車產業、地域、交通、人才等各方面優勢,并由有實力的科研機構或企業進行運營管理,能夠快速實現產業凝聚,推進行業進步。
3 我國智能網聯汽車測試場地特點
近年來,隨著國家及地方政府對智能網聯汽車領域的重視程度不斷提升,國內出現了打造智能網聯汽車測試場地的熱潮。結合工業和信息化部推動的“基于寬帶移動互聯網的智能汽車與智慧交通應用示范”工作,上海、北京、浙江、重慶、湖北、吉林等地區都在規劃建設智能網聯汽車測試場地。
我國國土幅員遼闊,人口眾多,交通狀況復雜。從工信部簽約的幾個國家級智能網聯汽車示范區地域分布來看,各示范區在地質地貌、道路交通、氣候特征等方面各有側重,基本做到了均衡布局,從測試條件建設或長遠規劃來看,在硬件條件上并不輸給甚至趕超國外:endprint
1)測試道路類型方面:規劃建設中的測試場道路基本覆蓋高速、城市、鄉村等典型道路,并做出了封閉測試場+半開放測試+社會道路全開放測試的長遠規劃;
2)車輛通訊方面:在當前通訊標準、規范并不完善的情況下,國內測試場地保持包容性的部署,場地通訊設備能夠支持DSRC、LTE-V、Wifi、5G等不同的通訊制式;
3)測試功能和測試場景:各測試場地規劃較為完備,覆蓋了智能化和網聯化相關的安全類、效率類、服務類、通信類等各種場景,并考慮了新能源車的協同應用;
4)場地特色方面:智能網聯汽車也需要適應不同的行駛環境,吉林場地的冰雪特殊路況;無錫、武漢等也考慮了對于不同氣象條件的模擬,且覆蓋客車、轎車、專用車等不同車輛;重慶地區氣候濕潤多霧,且山川較多,相應的一些坡道、隧道(干擾信號)等特殊地質和路況也是智能車要適應的典型場景;
5)投入使用情況:目前,上海、浙江、重慶等幾個地方的場地已經對外開放了,但初期都是在原有的社會或園區道路上進行加裝通訊設備和交通信號設施等進行改造,目前的測試內容也多以功能演示為主,還沒有形成針對智能網聯汽車正向研發的專用的測試場地;其他幾家還在建設當中,都規劃了專門的封閉測試場地供未來使用。
4 國內智能網聯汽車測試場地發展建議
1)測試道路及配套基礎設施:充分考慮中國特有的交通環境,例如中國的高速公路一般為全封閉的收費道路,收費站、服務區等的設立很有必要。在基礎設施方面,一方面要考慮中國復雜的交通現狀,如行人、非機動車、機動車混行以及更為復雜的交通設施,如公交車道、綠化帶、隔離護欄、行人天橋等,另一方面,交通信號燈、標識牌等的設立要考慮不同國家的法律法規需求,前期可以國內為主,但要為不同形式的測試要求預留接口,方便后期更改布置。
2)輔助測試設備及相關服務:智能網聯汽車將采用大量的環境數據采集傳感器,不同的傳感器工作原理及產品性能差異較大,測試場建設應考慮自然環境,如光照、天氣、溫度、濕度等對車輛感知的影響,根據實際需求及場地建設規劃進行合理的場景布局。此外,在測試服務形式上,應注重場地測試數據庫的建立,并著力構建仿真測試能力,提高智能網聯汽車前期測試效率,并降低不必要的損失。
3)定位及布局:示范區建設要結合國內各相關測試場地的整體發展情況,做到差異化區分,并實現功能互補,合理的布局更加有利于國內測試環境及測試體系的建立,避免資源浪費。
5 總結
汽車智能化、網聯化技術進步迅速,打造智能網聯汽車專用測試場地成為推進技術進步環節中的重要一步。國外在場地建造方面較為領先,并且融入了先進的管理理念,測試規范、測試手段等較為完善。面對行業迫切的測試需求,國內在場地建設方面進展迅速,借鑒國內外的發展經驗,整體起點較高,但仍處于初級階段,在測試手段、管理軟件、產品研發支撐等軟實力方面與國外有一定的差距,未來應當充分利用后發優勢,合理規劃、科學布局,全面構建智能網聯汽車測試服務實力。
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