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長安大學趙祥模教授團隊助力建設國內(nèi)首個智能網(wǎng)聯(lián)高速公路測試基地

2019-04-14 15:29:20·  來源：CAVTest  
　
為了打造基于自動駕駛的智能網(wǎng)聯(lián)高速公路，形成自動駕駛高速公路應用范例，促進智慧高速公路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動自動駕駛、車路協(xié)同等高新技術產(chǎn)業(yè)聚集，長安大學趙祥
為了打造基于自動駕駛的智能網(wǎng)聯(lián)高速公路，形成自動駕駛高速公路應用范例，促進智慧高速公路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動自動駕駛、車路協(xié)同等高新技術產(chǎn)業(yè)聚集，長安大學趙祥模教授團隊聯(lián)合齊魯交通信息集團公司，在濱萊高速改擴建項目中，打造全國首個面向自動駕駛、真實高速公路場景下的智能網(wǎng)聯(lián)高速公路測試基地。在4月12日齊魯交通信息集團舉行的項目啟動會上，長安大學趙祥模教授發(fā)布了“齊魯濱萊智能網(wǎng)聯(lián)高速公路建設技術方案”。同時研發(fā)團隊還在測試路段上展示了高速公路網(wǎng)聯(lián)化自動駕駛車輛編隊、車-路信息交互、5G遠程駕駛、自動駕駛專用3D高精度地圖等智慧高速公路應用項目實車路演。
       
長安大學研發(fā)團隊瞄準國際自動駕駛技術發(fā)展前沿，根據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)高速公路建設需要，首先對連接濱萊高速和G205國道的苗山連接線基礎設施進行了改造，開展了智能網(wǎng)聯(lián)高速公路示范路段建設。 在示范路段上增加了激光雷達、微波雷達、全景監(jiān)控、路面?zhèn)鞲小庀蟊O(jiān)測、智能交通誘導標志等多源智能路側(cè)感知單元與信息發(fā)布設備，實現(xiàn)了道路基礎設施要素資源及交通環(huán)境感知的全面數(shù)字化，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供了豐富的感知數(shù)據(jù)。 整體實施方案瞄準當前智慧高速的主流技術和未來科技發(fā)展方向，應用泛在無線通信、高精度定位與導航、車輛隊列控制、道路主動安全控制、面向出行服務的車路信息交互、基于基礎設施的智能決策規(guī)劃等驅(qū)動智能公路快速發(fā)展的新興技術，展現(xiàn)了未來智慧高速公路在提升道路運輸安全、高效、環(huán)保性能以及乘車便利和舒適性等方面的優(yōu)勢。
       
該項目是在濱萊高速公路改擴建項目原址保留的路段上進行建設，計劃建設26公里面向自動駕駛的智能網(wǎng)聯(lián)高速公路。 根據(jù)項目進度，新修路段計劃于2019年9月全線通車。 屆時，將全面開展原址26公里高速公路的智能網(wǎng)聯(lián)化建設，建成我國第一條面向自動駕駛的智能網(wǎng)聯(lián)高速公路。 項目建成后，既可作為面向自動駕駛的高速公路封閉測試場地獨立運營，又可進行開放式高速公路的智能網(wǎng)聯(lián)測試。 測試路段含青石關等三處隧道，樵嶺前1號大橋一座，苗山等三處收費站，路段縱坡、彎道較多，場景多樣復雜，具備作為智能網(wǎng)聯(lián)高速公路測試基地的多項天然優(yōu)勢。

高速公路網(wǎng)聯(lián)化自動駕駛車輛編隊
       
長安大學自動駕駛車輛隊列協(xié)同自適應巡航演示，是我國第一次在高速公路上進行多種車型混合車輛隊列協(xié)同自動駕駛的實車路演?；趯囕v隊列內(nèi)各車運行狀態(tài)的實時精確感知與V2V信息共享，各自動駕駛車輛可以對車輛的橫向、縱向進行實時協(xié)同控制。該協(xié)同自適應隊列巡航系統(tǒng)在未來交通運輸中，可以減少長距離運輸?shù)娜肆Τ杀?，保證駕駛安全。同時，通過調(diào)整車輛間距，實現(xiàn)降低后車車輛間的風阻、提高交通運輸效率和節(jié)能減排的目的。長安大學還與主線科技、宇通客車共同研發(fā)了自動駕駛混合車輛編隊，該車輛編隊由7輛車組成，其中第一輛為有人駕駛小車，后續(xù)6輛包含：3輛無人駕駛小車、1輛無人駕駛大客車、2輛無人駕駛重型集裝箱貨車，共同組成了混合式車輛編隊，車輛間通過V2V和V2I 多模式通信技術進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)了較高速度下20到40米的短間距協(xié)同編隊行駛。
 
車-路信息交互
    
通過網(wǎng)絡化改造，構建覆蓋整個高速公路測試基地的多模式異構車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括5G、LTE-V、4G-LTE、DSRC、WIFI及EUHT等，沿線建設3個5G基站及監(jiān)控雷達感知設備，可滿足車-車/車-路/車-人之間的高速低延遲數(shù)據(jù)通信和高清視頻傳輸。演示主車為網(wǎng)聯(lián)汽車，配有V2X車載設備和人機交互平臺，V2X車載設備能夠收集周圍環(huán)境中路側(cè)設備和其他車載設備的信息，可實現(xiàn)交通信息服務以及基于車聯(lián)網(wǎng)的輔助駕駛和安全提示功能。演示中的輔助車輛為非網(wǎng)聯(lián)汽車。在傳統(tǒng)道路場景中，網(wǎng)聯(lián)汽車無法獲取非網(wǎng)聯(lián)汽車的的運行數(shù)據(jù)，但是在智能高速公路上，龍門架和立桿處安裝了微波雷達、激光雷達、視頻事件檢測器等傳感器。通過路側(cè)傳感器感知的車輛信息，經(jīng)過路側(cè)設備的加工處理，可得到非網(wǎng)聯(lián)汽車的位置、幾何尺寸、速度、運動狀態(tài)等精準信息，再經(jīng)由路側(cè)V2X信息交互設備發(fā)送給網(wǎng)聯(lián)汽車，實現(xiàn)道路交通信息的全息感知和V2V安全應用。
 
5G遠程駕駛
    
該技術通過低時延的5G車路無線通信和萬兆光纖交通專網(wǎng)技術，實現(xiàn)了被控車輛監(jiān)控攝像頭高清視頻信息的實時回傳，以及被控車輛實時運動狀態(tài)和駕駛模擬器控制信息的雙向?qū)崟r傳輸。該車輛遠程控制器的網(wǎng)絡鏈路傳輸延時低于10毫秒，遠遠小于人的反應時間，這是保障遠程駕駛的關鍵，有效保證了遠程駕駛員具有良好的駕駛體驗。在未來的智能網(wǎng)聯(lián)交通環(huán)境下，該遠程駕駛技術能夠有效改善長途駕駛產(chǎn)生的駕駛疲勞問題，有效降低潛在的安全隱患?；谶h程駕駛技術，長途汽車駕駛員可足不出戶，在辦公室等較為舒適的環(huán)境下完成貨物運輸?shù)裙ぷ?，將大大降低長途汽車駕駛員的工作壓力，降低事故風險并提升工作效率。
 
自動駕駛專用3D高精度地圖
    
通過建立自動駕駛專用3D高精度地圖，可實時展現(xiàn)高速公路的全貌及移動目標細節(jié)，為自動駕駛車輛提供實時的高精度道路線型和標志標線信息。在高精地圖幫助下，自動駕駛車輛更容易判斷自身位置、可行駛區(qū)域、目標類型、行駛方向、前車相對位置、應行駛車道，而且能夠獲得超視距的感知能力，探知前方坡度、曲率、橫坡。高精度地圖除了可以為自動駕駛汽車提供全方位的輔助，還可以快速搭建與真實場景高度一致的仿真場景，協(xié)助自動駕駛測試開發(fā)工作。
結(jié)束語
    
項目的落地應用，深入推進了長安大學和齊魯交通信息集團的《長安大學--齊魯交通智能網(wǎng)聯(lián)公路交通研究院》合作框架協(xié)議，體現(xiàn)了產(chǎn)學研合作模式的成果落地?；跒I萊26公里智能網(wǎng)聯(lián)高速公路測試基地的建設，將產(chǎn)出一批具有領先水平和自主知識產(chǎn)權的研究成果、帶動一批相關的產(chǎn)業(yè)化應用、形成一批相關的行業(yè)標準、培養(yǎng)一批自動駕駛與車路協(xié)同領域杰出人才，從而推動我國自動駕駛、車路協(xié)同與智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的技術發(fā)展。該項目的研究和建設，也將促進齊魯交通發(fā)展集團的產(chǎn)業(yè)升級與戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，促進齊魯交通發(fā)展集團的信息化建設和產(chǎn)業(yè)升級，實現(xiàn)集團公司由傳統(tǒng)的高速公路建設運營單位向現(xiàn)代化、高科技、多元化、世界級集團公司轉(zhuǎn)型。
    
最后，感謝中國移動通信集團有限公司、中國公路工程咨詢集團有限公司、北京萬集科技股份有限公司、新岸線、鄭州宇通集團有限公司、北京主線科技有限公司、北京四維圖新科技股份有限公司、山東交通規(guī)劃設計院、沈陽東軟集團股份有限公司等單位對此次路演的支持。 
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