国内外智能网联汽车测试场地发展分析
2018-01-18刘宏骏沈万霞齐巍
刘宏骏 沈万霞 齐巍
【摘 要】随着车辆智能化、网联化技术的快速进步,打造专用的智能网联汽车测试场地成为近年来国内外发展智能网联汽车的重点工作。通过对国内外相关测试场地在设施建设、长远规划、管理服务、特色定位等方面进行总结分析,进一步提出了智能网联汽车测试场地的发展建议。
【关键词】智能网联汽车;测试场;建设;定位
中图分类号: U467.51 文献标识码: A 文章编号: 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
智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与X(车、路、人、云端等)智能信息交换、共享,具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制等功能,可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。
随着国家层面的引导推进以及市场层面的迫切需求,越来越多的智能化、网联化汽车技术产品将加速落地,智能网联汽车测试需求将迎来迅速增长。
1 智能网联汽车测试场
从智能网联汽车的定义可以看出,不同于传统汽车产品,智能网联汽车融入了更多的感知传感器、控制算法、安全可靠的执行器等软硬件装备,同时具备了车与外界通讯的功能,更重要的一点,人类将脱离对车辆的手动直接控制,而由系统进行自主控制驾驶车辆,未来针对智能网联汽车产品的测试将更趋复杂,需要借助更加多样的测试设备、特定的测试场景、独有的测试方法进行,因此,在公共道路测试许可并未开放的前提下,打造专用的测试场地成为近年来各地发展智能网联汽车领域的重点之一。
2 国外智能网联汽车测试场地特色
以欧美日为代表的西方国家,在智能网联汽车方面开展研究较早,同时较早的部署打造智能网联汽车专用测试场地,如美国的MCity、瑞典的AstaZero、英国的MIRA City Circuit等场地,在全球智能网联汽车测试场地的发展中起到了引领作用,相关场地主要特色总结如下:
1)还原现实交通环境。一方面体现在仿真的建设设施和交通设施等。例如MCity和AstaZero均设置仿真的城市街区,通过搭建街边建筑立面,模拟真实的房屋建筑物等,还设置了信号灯、做旧的标识牌、车道线、人行横道等标志标线设施,以及消防栓、公交车站等街边设施,以尽可能的最大还原现实场景。此外,还有针对性的对乡村道路、高速道路等场景進行设置,丰富设备的完整性。另一方面,通过设置不同的动态交互场景,例如路边突然出现的移动假人、树丛窜出的动物模型以及交叉口不同方向驶来的汽车等,还原现实行车中可能面临的交通状况。
2)柔性化设计理念。例如MCity可以根据试验要求进行更换的道路标线、交通标志、建筑外墙以及假人等,并且预留了部分区域用于未知的测试场景,为后续预留了改造升级空间。英国的MIRA测试场地充分考虑了不同国家在交通标识等方面的差别,可以做到按需调整,此外,针对智能网联汽车不同的通讯制式,MIRA测试场支持多种通讯设备的测试需求。
3)差异化服务及定位。相同地区的测试场地同质化严重,将会失去测试场建设的本质意义,造成资源浪费。美国交通部指定了10家国家级智能网联汽车测试场,这些场地从地域分布、气候特征、交通场景等方面各具特色,形成了优势互补。
4)完善的配套服务。AstaZero测试场除了包含城市、乡村、高速公路的测试道路建设外,还提供车辆维修间、会议室、休息室、充电站等完善的配套服务。
5)安全保密的管理。安全性、保密性对于智能网联汽车测试场地及测试企业同样重要。针对不同的对象,MCity测试场从场地、数据等不同层面设置了不同的开放权限,保障场地的安全运行。
6)产业合作与共赢。各测试场在建设之初即考虑了汽车产业、地域、交通、人才等各方面优势,并由有实力的科研机构或企业进行运营管理,能够快速实现产业凝聚,推进行业进步。
3 我国智能网联汽车测试场地特点
近年来,随着国家及地方政府对智能网联汽车领域的重视程度不断提升,国内出现了打造智能网联汽车测试场地的热潮。结合工业和信息化部推动的“基于宽带移动互联网的智能汽车与智慧交通应用示范”工作,上海、北京、浙江、重庆、湖北、吉林等地区都在规划建设智能网联汽车测试场地。
我国国土幅员辽阔,人口众多,交通状况复杂。从工信部签约的几个国家级智能网联汽车示范区地域分布来看,各示范区在地质地貌、道路交通、气候特征等方面各有侧重,基本做到了均衡布局,从测试条件建设或长远规划来看,在硬件条件上并不输给甚至赶超国外:endprint
1)測试道路类型方面:规划建设中的测试场道路基本覆盖高速、城市、乡村等典型道路,并做出了封闭测试场+半开放测试+社会道路全开放测试的长远规划;
2)车辆通讯方面:在当前通讯标准、规范并不完善的情况下,国内测试场地保持包容性的部署,场地通讯设备能够支持DSRC、LTE-V、Wifi、5G等不同的通讯制式;
3)测试功能和测试场景:各测试场地规划较为完备,覆盖了智能化和网联化相关的安全类、效率类、服务类、通信类等各种场景,并考虑了新能源车的协同应用;
4)场地特色方面:智能网联汽车也需要适应不同的行驶环境,吉林场地的冰雪特殊路况;无锡、武汉等也考虑了对于不同气象条件的模拟,且覆盖客车、轿车、专用车等不同车辆;重庆地区气候湿润多雾,且山川较多,相应的一些坡道、隧道(干扰信号)等特殊地质和路况也是智能车要适应的典型场景;
5)投入使用情况:目前,上海、浙江、重庆等几个地方的场地已经对外开放了,但初期都是在原有的社会或园区道路上进行加装通讯设备和交通信号设施等进行改造,目前的测试内容也多以功能演示为主,还没有形成针对智能网联汽车正向研发的专用的测试场地;其他几家还在建设当中,都规划了专门的封闭测试场地供未来使用。
4 国内智能网联汽车测试场地发展建议
1)测试道路及配套基础设施:充分考虑中国特有的交通环境,例如中国的高速公路一般为全封闭的收费道路,收费站、服务区等的设立很有必要。在基础设施方面,一方面要考虑中国复杂的交通现状,如行人、非机动车、机动车混行以及更为复杂的交通设施,如公交车道、绿化带、隔离护栏、行人天桥等,另一方面,交通信号灯、标识牌等的设立要考虑不同国家的法律法规需求,前期可以国内为主,但要为不同形式的测试要求预留接口,方便后期更改布置。
2)辅助测试设备及相关服务:智能网联汽车将采用大量的环境数据采集传感器,不同的传感器工作原理及产品性能差异较大,测试场建设应考虑自然环境,如光照、天气、温度、湿度等对车辆感知的影响,根据实际需求及场地建设规划进行合理的场景布局。此外,在测试服务形式上,应注重场地测试数据库的建立,并着力构建仿真测试能力,提高智能网联汽车前期测试效率,并降低不必要的损失。
3)定位及布局:示范区建设要结合国内各相关测试场地的整体发展情况,做到差异化区分,并实现功能互补,合理的布局更加有利于国内测试环境及测试体系的建立,避免资源浪费。
5 总结
汽车智能化、网联化技术进步迅速,打造智能网联汽车专用测试场地成为推进技术进步环节中的重要一步。国外在场地建造方面较为领先,并且融入了先进的管理理念,测试规范、测试手段等较为完善。面对行业迫切的测试需求,国内在场地建设方面进展迅速,借鉴国内外的发展经验,整体起点较高,但仍处于初级阶段,在测试手段、管理软件、产品研发支撑等软实力方面与国外有一定的差距,未来应当充分利用后发优势,合理规划、科学布局,全面构建智能网联汽车测试服务实力。
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