郭 蓬 ,戎 輝,王文揚,高 嵩,何 佳,蔡 聰
(1. 中國汽車技術研究中心汽車工程研究院,天津 300300;2. 天津大學,天津 300072;3. 河北工業(yè)大學,天津 300132)
《中國制造2025》提出重點發(fā)展“節(jié)能與新能源汽車”,明確指明了智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景[1]。目前,中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)初成規(guī)模,汽車智能化發(fā)展顯著。成立智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū),對于貫徹落實國家重要戰(zhàn)略部署十分必要,其重要性不言而喻。
國內目前沒有這方面的法律法規(guī),示范區(qū)的建立為國家法律法規(guī)的設立制定了平臺,提供了依據(jù);成立平臺測試區(qū),能夠進行智能網(wǎng)聯(lián)核心技術的測試驗證,進行各種新技術、產(chǎn)品搭載在整車上的試驗示范以及汽車在交通系統(tǒng)中的試驗示范;建立示范區(qū),可以進行示范運營,構建創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新引擎,打造產(chǎn)業(yè)孵化創(chuàng)新集聚平臺。
盡管國內傳統(tǒng)的汽車試驗場建設和布局已經(jīng)比較成熟,但是智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)建設和運營仍處于起步階段。本文主要針對中國已建成的智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)進行介紹與對比分析。
在政策文件密集出臺的同時,工信部還積極推進車聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)建設工作,與北京、重慶、杭州、長春、武漢地方政府簽署了《基于寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)的智能汽車、智慧交通應用示范合作框架協(xié)議》,與公安部、江蘇省人民政府簽署《國家智能交通綜合測試基地共建合作協(xié)議》,并通過智能制造試點示范項目支持上海市建設智能網(wǎng)聯(lián)駕駛示范區(qū),初步形成了“5+2”車聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)格局[2-4]。示范區(qū)推動車聯(lián)網(wǎng)技術創(chuàng)新和標準制定,促進產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新,培育發(fā)展新型業(yè)態(tài),在各方共同努力下,示范區(qū)建設工作已經(jīng)取得了階段性成果。
2015年6月,上海示范區(qū)獲工信部批準建設。2016年6月7日正式開園,封閉測試區(qū)(F-Zone)在上海安亭投入運營,其功能示意圖如圖1所示。
截至2018年1月,上海示范區(qū)已具備200個不同場景的測試能力,完成了近400天的場地測試,測試內容涵蓋V2X和ADAS,支持自動駕駛車輛和相關產(chǎn)品的測試;自2017年6月“昆侖計劃”以來,重點建設的智能駕駛全息場景庫已初具規(guī)模,在自然駕駛場景、交通事故場景和駕駛模擬器測試場景都積累了豐富的數(shù)據(jù),為自動駕駛車輛的加速測試提供了強有力的支撐;在道路網(wǎng)聯(lián)環(huán)境改造方面,已完成10 km開放道路的V2X環(huán)境改造,包含6個紅綠燈路口;此外,示范區(qū)還通過驛動大巴的形式,前后投放了上百輛具備網(wǎng)聯(lián)功能的車輛,作為背景車[5-6]。
圖1 封閉測試區(qū)
上海示范區(qū)的規(guī)劃一共分為4個階段,到2020年最終形成系統(tǒng)性評價體系和綜合性示范平臺。第1階段是封閉測試與體驗區(qū),包括封閉測試區(qū)(F-Zone)、研發(fā)科研區(qū)(T-Zone)和科普體驗區(qū)(E-Zone),基本完成相關基礎設施建設,能夠滿足多種無人駕駛和V2X測試場景,為智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關技術的測試、驗證與展示提供基本環(huán)境。第2階段是開放道路測試區(qū),到2017年底,在部分道路建設智能網(wǎng)聯(lián)汽車上路實測的基本環(huán)境條件。第3階段是典型城市綜合示范區(qū),計劃到2019年底,進一步拓展覆蓋面積,增加高速公路測試場景與車輛。第4階段是城際共享交通走廊,計劃到2020年底,建成區(qū)域性、相對獨立、功能齊全的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范公共服務平臺。上海示范區(qū)的整體規(guī)劃見表1。
表1 上海示范區(qū)的整體規(guī)劃
I-VISTA(Intelligent Vehicle Integrated Systems Test Aera智能汽車集成系統(tǒng)試驗區(qū))是2016年1月國家工信部與重慶市政府簽訂“基于寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)的智能汽車與智慧交通應用示范合作框架協(xié)議”部市共建合作框架協(xié)議支持項目。2016年11月,I-VISTA 1期城市交通場景示范區(qū)正式啟用。
示范區(qū)啟用以來,開放業(yè)務主要包括測試服務、承辦活動和政策咨詢,為國內外政府機構、企業(yè)、高校和行業(yè)組織提供了一個開放的平臺,為智慧交通和智能汽車的發(fā)展起到了很好的推進作用。截至2017年底,已完成商務對接300余次,主辦、承辦、協(xié)辦及參加行業(yè)活動及會議60余次,完成國內外政府機構、企業(yè)、高校和行業(yè)組織參觀接待150余次,已對50余輛車進行ADAS、V2X、自動駕駛、通信性能等測試試驗超過200輛次。
重慶示范區(qū)分為3期建設。1期城市交通場景性能試驗區(qū)已經(jīng)建設完成,在測試場景和測試設備等多個方面都處于國內領先地位。城市交通場景涵蓋了直道、坡道、彎道、隧道等多種道路類型,支持北斗/GPS/GNOLASS高精度定位并搭載了各種先進的傳感器,安裝了LTE-V和DSRC等V2X通信設備,形成了一套完備的基礎設施測試體系。測試設備方面,3D模擬車輛、行人、自行車等一應俱全,可以進行綠波通行、前向碰撞預警、變道輔助、闖紅燈預警等50多種交通場景測試[7-8]。重慶示范區(qū)的整體規(guī)劃見表2。
國家智能汽車與智慧交通(京冀)示范區(qū)是為了落實2016年1月工信部、北京市政府、河北省政府簽訂的“基于寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)的智能汽車與智慧交通應用示范”部省合作框架協(xié)議而建立的國家示范區(qū)。
北京示范區(qū)規(guī)劃分為場-路-區(qū)3級試驗環(huán)境。1期包括封閉試驗場和開放試驗道路。2期工程將繼續(xù)擴大規(guī)模,增加測試場景。3期工程規(guī)劃了25 km2的開放測試區(qū),計劃在多條高速公路上安裝網(wǎng)聯(lián)設備,實現(xiàn)京冀示范區(qū)一體化。
預計到2018年底,3期工程基本建設完成,封閉測試場方面,覆蓋30種不同場景和10 km測試道路,開放道路方面,包含180種不同場景。在此之后,還將進一步擴大示范區(qū)建設的規(guī)模,計劃到2020年底,封閉測試場方面,覆蓋100種不同場景,開放道路方面,包含300種不同場景和200 km測試道路,并投放1 000輛自動駕駛車輛在封閉測試場和開放道路內的不同場景下進行測試。
表2 重慶示范區(qū)整體規(guī)劃
2017年9月,北京示范區(qū)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車潮汐試驗道路對外開放[9]。作為全球范圍內的首次嘗試,該試驗道路嘗試了潮汐車道和公交車道等多種道路類型結合的形式,全長12.5 km。在道路涵蓋的7個交叉口一共安裝了20余套V2X設備,通過專用短程通信技術與車輛實現(xiàn)互聯(lián),使車輛與紅綠燈、電子指示牌和道路標示等設備實現(xiàn)信息共享,使智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠獲取更多的有效信息,實現(xiàn)車速引導、行人預警、碰撞預警和換道輔助等多種不同的場景,面向全球智能駕駛、智能交通等相關領域企業(yè)、研究機構提供智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試測驗服務。北京示范區(qū)的整體規(guī)劃見表3。
表3 北京示范區(qū)整體規(guī)劃
浙江示范區(qū)主要包括杭州的云棲小鎮(zhèn)和桐鄉(xiāng)的烏鎮(zhèn)。
通過與中國移動的合作,基于5G網(wǎng)絡技術,2016年7月,杭州示范區(qū)以5G車聯(lián)網(wǎng)應用示范項目為載體,完成了以LTE-V車聯(lián)網(wǎng)標準為基礎的智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X互聯(lián)與信息共享場景。杭州示范區(qū)一共建設了34個LTE-V基站,并實現(xiàn)了高清攝像頭的全覆蓋,能夠支持V2X的互聯(lián)互通和信息共享,可以將道路上的全部有效信息實時傳遞給監(jiān)控中心,同時發(fā)送給所有車輛。示范區(qū)運行以來,云棲小鎮(zhèn)進行了20余次車聯(lián)網(wǎng)應用示范演示,接待參觀超過200人次[10]。
桐鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)于2016年11月試運行1期工程,基于攝像頭的視頻技術構建了透明示范路,進行了多項ADAS和智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試。在停車方面,通過密集化的智能停車,增加了40%以上的停車位。2016年11月,在桐鄉(xiāng)示范區(qū),百度的18輛自動駕駛車輛在世界互聯(lián)網(wǎng)大會期間接待了333名乘客體驗,作為國內首條智能駕駛示范路,首次如此大規(guī)模的開放運營,也進一步驗證了示范區(qū)1期工程的建設成果。
武漢示范區(qū)分3個階段建設。第1階段是封閉試驗場,計劃2年內覆蓋2 km2,涵蓋多種智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場景;第2階段是半封閉區(qū),計劃3~5年內覆蓋15 km2,實現(xiàn)L3級自動駕駛車輛的應用示范;第3階段是開放道路,計劃5年內覆蓋90 km2,實現(xiàn)L4級自動駕駛車輛的應用示范,初步形成智慧城市的格局。
2017年8月31日,長春示范區(qū)正式開工。長春示范區(qū)重點規(guī)劃了網(wǎng)聯(lián)化的相關應用,突出了車型種類多樣化,車輛規(guī)模超過一萬輛,其中包含超過500輛搭載T-BOX的測試車輛和超過50輛搭載LTE-V車載單元的測試車輛,所有測試車輛均搭載北斗高精度定位,其他背景車輛均搭載OBU終端,支持包含安全預警和信息提示在內的多項V2X網(wǎng)聯(lián)化應用。
2017年9月10日,江蘇省無錫示范區(qū)揭牌。無錫國家智能交通綜合測試基地以“智能車特色小鎮(zhèn)”為核心,規(guī)劃了封閉測試區(qū)和開放測試區(qū)兩類測試基地。封閉測試區(qū)方面,覆蓋3.53 km道路,劃分了多個不同場景的測試區(qū)域,涵蓋了城市道路、鄉(xiāng)村道路、城鎮(zhèn)街道和高速公路。示范區(qū)重點關注實際開放道路的各種場景下的行車安全,在開放測試區(qū)道路環(huán)境改造方面,規(guī)劃了各種不同的道路類型,配備紅綠燈、交通標志和電子指示牌,涵蓋各種天氣和復雜環(huán)境,還原了更加真實的實際道路測試場景。
縱觀中國已建的智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū),大都依托當?shù)刭Y源,各具特色,各示范區(qū)面積、道路里程、車輛規(guī)模、場景設置及主要業(yè)務等不盡相同,已經(jīng)開放上海、重慶和北京三地的示范區(qū)對比結果見表4。
表4 中國已建智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)對比
上海示范區(qū)是國內首個智能網(wǎng)聯(lián)開放式試驗場,其建設運營借鑒了“Mcity”的經(jīng)驗。另外,基于中國道路交通特征和自然駕駛工況,在上海汽車博覽公園、F1賽道的封閉測試區(qū)以及上海嘉定全區(qū)道路基礎上進行規(guī)劃,場景覆蓋了中國當前典型的道路交通特征。綜合對比各個示范區(qū),最早開園的上海示范區(qū)依然是目前國內最成熟的智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū),無論是場地測試、舉辦賽事還是來訪交流,都是所有示范區(qū)中最多的。目前,封閉測試區(qū)支持150余種測試場景,基于昆侖計劃的場景庫也初具規(guī)模。同時,上海示范區(qū)重視開發(fā)和測試平臺的建設,目前的開發(fā)測試平臺已涵蓋專用車和商用車兩大部分,并且在不斷完善,后續(xù)將支持各類不同車型和傳感器的測試驗證和算法開發(fā)工作。
重慶示范區(qū)具有復雜的氣候、地理以及道路環(huán)境特點,具有獨特的山川地貌特征、濕潤多霧的氣候環(huán)境以及山水城市的交通環(huán)境,并且道路急彎、陡坡、長隧道、橋隧相連、丘陵、多霧、無線寬帶信號覆蓋率與信號不穩(wěn)定。重慶示范區(qū)重視測試評價,首次提出了中國智能汽車指數(shù),先后發(fā)布了智能網(wǎng)聯(lián)汽車評價體系框架、智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價研究報告和中國智能汽車指數(shù)評價規(guī)程,逐步形成了一套權威、公信的評價體系。
北京示范區(qū)封閉測試場占地650畝,立足京冀,面向全國。具有典型京冀交通特點與華北典型氣候特點,覆蓋了京冀85%以上高速公路場景,80%以上城市及鄉(xiāng)村交通場景,支持V2X與面向美國SAE自動駕駛L4級的測試。規(guī)劃設計結合智能交通系統(tǒng)管理與控制,包括高速、城市、鄉(xiāng)村等多類型交通場景及試驗設施,場地包括高速公路與快速道路測試區(qū)、城市道路測試區(qū)、鄉(xiāng)村道路測試區(qū)。
上海是中國最大的商業(yè)、金融中心,交通、通信產(chǎn)業(yè)比較發(fā)達,具有國內外知名的整車企業(yè)與高校,并且上海智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)建設早,效果顯著,所以合作單位較多,是中國無人駕駛的先行者。重慶示范區(qū)具有獨特的多霧的氣候、山川地貌特征繁雜等山城環(huán)境可以提供更為多樣的智能網(wǎng)聯(lián)汽車新技術驗證方法。重慶汽車工業(yè)發(fā)達,整車廠、零部件廠以及技術成熟的汽車試驗場等工業(yè)基礎雄厚,并且在新一代的創(chuàng)新中,智能駕駛、V2X技術等方面的研發(fā)同樣處在國內領先之列,這就為智能交通測試場的建立提供了便利條件。北京示范區(qū)具有獨特的北方平原地貌特點、夏季酷熱冬季冰雪四季分明的氣候環(huán)境以及北京、天津等地異常復雜的交通流環(huán)境,同時北京也是中國汽車產(chǎn)業(yè)和IT產(chǎn)業(yè)集群地,具有國內外知名的整車企業(yè)、大專院校、科研院所、通信企業(yè)、智能交通企業(yè)、電子零部件企業(yè)等,這為北京示范區(qū)建立更加全面的智能汽車、智慧交通測試環(huán)境創(chuàng)造了便利條件。
除了上海、重慶與北京示范區(qū)之外,自2016年7月起,工信部又批準了浙江、武漢、長春、無錫等中國不同地域的城市開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車應用示范區(qū)建設。因此,國內地區(qū)都在結合各地發(fā)展狀況,依托當?shù)貎?yōu)勢、特色資源,分步建設,正在對示范區(qū)進行積極建設與探索。
總的來說,中國智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)的建設處于初步發(fā)展階段,仍需要不斷地學習和探索。
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