中國網聯自動駕駛試驗場盤點(一):上海示範區,測試技術、場景的整合與示範

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慧網聯汽車示範區——上海智慧網聯示範區放在開篇介紹。

全球智慧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、製造商和科技公司,都在積極加速新技術新效能的落地普及,同時智慧汽車新技術的發展也為智慧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,它們更傾向於透過便利的國內示範區來實現測試過程。因此近兩年,陸續有一大批智慧網聯或自動駕駛示範區在中國落地生根。例如

上海國家智慧網聯汽車示範區、遼寧盤錦北汽無人駕駛體驗專案、京冀國家智慧汽車與智慧交通示範區海淀基地、浙江5G車聯網應用示範區、重慶智慧汽車與智慧交通應用示範區、武漢智慧網聯汽車示範區、長沙智慧網聯汽車測試區、吉林智慧汽車與智慧交通應用示範基地、深圳無人駕駛示範區、常熟中國智慧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

上海智慧網聯示範區放在開篇介紹

,因為它是國內首個國家級智慧網聯汽車示範區,也是目前國內智慧網聯汽車測試能力最全、技術水平最先進的示範區,其封閉測試區的投入運營意味著中國的智慧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。上海智慧網聯示範區2016年6月開園,目前封閉測試區已建成200個智慧駕駛測試場景,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範基地發展過程中有舉足輕重的地位。

中國網聯自動駕駛試驗場盤點(一):上海示範區,測試技術、場景的整合與示範

一、階段性規劃建設

國家智慧網聯汽車(上海)試點示範區是由工信部2015年6月批准的國內首個國家級智慧網聯汽車示範區,由上海國際汽車城(集團)有限公司承擔建設。示範區以服務智慧汽車、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慧網聯汽車先進技術研發、產品驗證和展示釋出視窗、標準研究規範制定和檢測認證基地,以及智慧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,示範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、典型城市綜合示範區、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範平臺。

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第一階段:封閉測試與體驗區

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第二階段:開放道路測試區

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第三階段:典型城市綜合示範區

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第四階段:城際共享交通走廊

到2017年底,示範區在核心區博園路等道路建設智慧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、園區道路等特徵,測試與示範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,測試與示範車輛爭取達到5000輛。到2020年,透過嘉閔高架等道路智慧改造,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

示範區測試內容包括

無人駕駛車輛智慧決策與控制、即時定位與地圖構建(SLAM)、高精度地圖匹配與融合、V2X通訊

等。

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測試型別及內容

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標準化測試流程及採集引數

示範區於2016年著手搭建開放道路V2X測試環境,逐步為智慧網聯技術、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路側裝置的安裝及訊號燈的除錯,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裝置的安裝工作。此外,還組建了汽車城核心區V2X環境建設規劃工作組,並啟動核心區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,透過對巴士進行控制執行層改造,使其具有無人駕駛控制介面;同時安裝感知感測器(鐳射、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體功能,在此基礎之上搭載諧振式無線充電裝置,進一步將其打造成為無人駕駛公共開發除錯平臺,並致力於打造無人駕駛公共巴士示範應用平臺,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慧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模擬測試功能的智慧網聯汽車與智慧交通實驗室,圍繞“

無限場景”“虛擬模擬”“整車在環

”三方面內容展開建設工作。技術路線如下圖所示:

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第一,無限場景。

智聯交通實驗室專案搭建智慧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、車輛周圍環境資訊等85個我國特色的道路環境和法規要求下的行駛資料,用於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,透過採集和分析交通道路場景,根據場景特徵點對場景進行聚類分析,選擇典型場景,加入測試場景資料庫。所有場景資料接入交通綜合資料中心,資料中心提供資料供場景生成,為智慧網聯整車及系統在先期匯入提供資料支援。

測試區可用於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型別,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餘種,並透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。

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第二,虛擬模擬。

專案一期國內首次實現了Prescan與VISSIM的動態連結,二期利用上海自然駕駛大資料,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佈特徵,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,並在虛擬模擬系統中實現高風險場景的自動載入和加速測試。同時,針對智慧汽車自我學習模擬互動需求,在已有的模擬系統基礎上,研發具備自主智慧財產權的智慧汽車模擬訓練系統,在測試中提升智慧汽車的智力水平。

第三,整車硬體在環(VeHIL)實驗室。

專案開展整車硬體在環(VeHIL)實驗室建設,平臺以國家級和第三方公共服務平臺為依託,搭建VeHIL測試平臺環境,並擬開展以下工作:建設整車硬體在環模擬實驗室,實現車輛縱向運動互動模擬,透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,實現智慧車輛在縱向、橫向和垂向上多場景測試驗證。

整合智慧化和網聯化的關鍵技術,建設具有國際先進水平、涵蓋城區和郊區複雜場景的硬體在環實驗室,開展多車輛混合模擬技術研究,建立車輛整車硬體在環測試能力,實現智慧網聯車輛功能/效能測試,持續滿足標準化測試要求和行業內測試規範,推動國內外新標準的研發和制定,並配套建設資訊管控中心收集、記錄和處理測試資料。該試驗場主要面向智慧汽車技術開發,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、自動充電等智慧化、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、資訊服務類、新能源汽車應用類,以及通訊能力測試,並可組合成多種自定義場景。

l 安全類

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l 效率類

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l 資訊服務類

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2.自動駕駛測試

測試場提供場景柔性化設計,可組合成多層次多型別的自定義場景,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,同時支援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

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l 避撞能力測試 (設定37類危險駕駛場景)

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l 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

• 探測並響應針對自動駕駛模式(介入和取消)的限制條件(ODD)

• 探測並響應技術失效

• 安全停車

l 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、測試裝置

測試場配備了完善的設施裝置和測試裝置,主要包括

通訊網路系統裝置、定位系統裝置、影片監控系統裝置、道路環境模擬裝置、測試裝置、數採裝置

等。

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至今為止,國家智慧網聯汽車(上海)試點示範區的規劃建設即將進入尾聲階段,示範區內測試場景、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最佳化。下一步,示範區將加快擴大測試道路範圍,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,積極研究在全市範圍內開放更多的道路用於智慧網聯汽車測試,吸引更多國內外知名車企參與並開展測試。

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