孔令旗
[同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司,上海市 200092]
智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車、交通和社會發(fā)展的大勢所趨,也是互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)大力研發(fā)和競相進(jìn)入的焦點領(lǐng)域。作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全運行基礎(chǔ)保障的測試場設(shè)計,是傳統(tǒng)道路工程與新興智慧交通深度融合的產(chǎn)物,也是互聯(lián)網(wǎng)思維與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)思維融合的結(jié)晶,代表了該交叉領(lǐng)域的最高技術(shù)水平。
有別于傳統(tǒng)汽車測試場主要測試汽車的極限性能,智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場主要測試汽車的運行安全性、自主智能駕駛能力等。因此,怎樣在傳統(tǒng)的道路交通環(huán)境中融合智慧交通設(shè)施,借鑒互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展思維,實現(xiàn)測試目標(biāo),是智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場設(shè)計的理論基礎(chǔ)與技術(shù)關(guān)鍵。分析測試環(huán)境的場景需求和智慧交通設(shè)施的基本性能,提出測試相對集中、柔性可控可測、專用共享統(tǒng)籌、標(biāo)準(zhǔn)適度超前的設(shè)計理論。
集約化發(fā)展是建設(shè)集約型城市的基本要求,更是提高效率、節(jié)約成本的重要方法。復(fù)雜多樣的測試場景有效組合,相對集中,是測試場總體布局設(shè)計的核心??紤]道路基礎(chǔ)設(shè)施、智能交通設(shè)施分類和“車-路-環(huán)境”間的信息傳遞關(guān)系,集約化布局最終落實為場景(功能)分區(qū)、測試集中布設(shè)。
根據(jù)綜合測試場地中不同道路類型、交通環(huán)境,按照基礎(chǔ)設(shè)施基本要素進(jìn)行分區(qū)設(shè)計。例如:將城市主干路、次干路、支路等城市道路場景形成城市街區(qū),將高速公路與城市快速路等速度要求類似的道路合并考慮等。如圖1 所示的某綜合測試基地,劃分為城市街區(qū)、環(huán)道(高速)測試區(qū)、公路測試區(qū)、多功能測試區(qū)等。
圖1 功能分區(qū)示意圖
測試集中布設(shè)主要是指在相對有限的道路長度或區(qū)域內(nèi),布置多種測試場景。例如同向超車輔助、前向碰撞預(yù)警、緊急制動預(yù)警、前方變道預(yù)警等多種測試場景,均需要直線路段,可以將這些測試場景集中安排在某一路段,甚至在某些路段可以重復(fù)設(shè)置,提高車輛單次行駛的測試場景數(shù)量。
基地測試效率可以采用單位面積提供的測試場景數(shù)量(場景數(shù)量/hm2)或車輛單位行駛里程實現(xiàn)的測試場景數(shù)量(場景數(shù)量/km),進(jìn)行比較評價。
柔性設(shè)計、彈性預(yù)留是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)迭代與共享思維給工程設(shè)計領(lǐng)域帶來的重要貢獻(xiàn)。作為新興的智能網(wǎng)聯(lián)汽車工業(yè),技術(shù)處在快速進(jìn)步、迭代中,相應(yīng)的測試其運行安全的場景、方法也在不斷地改進(jìn)和提升。測試場設(shè)計中預(yù)留充足的變化空間,既能適用未來技術(shù)發(fā)展帶來的新的測試需求,也能適當(dāng)減少工程投資。目前主要采用的設(shè)計方法有模塊式橫斷面、活動式標(biāo)志標(biāo)線和多功能測試區(qū)等。
模塊式橫斷面主要用于城市道路街區(qū)或多車道高速測試等區(qū)域。測試基地主要城市道路路段中分帶、側(cè)分帶均采用可移動式模塊,隨時可以移動、組裝,形成測試所需要的一塊板道路、兩塊板道路、三塊板道路、四塊板道路等不同道路形式。高速測試區(qū)可以通過分隔帶的移動式布置,形成單向單車道到多車道的不同車道數(shù)組合形式。
活動式標(biāo)志標(biāo)線是靈活進(jìn)行交通組織和布設(shè)交通設(shè)施的重要方式。可拆卸式標(biāo)線(見圖2)可以方便地將雙向2 車道道路變?yōu)閱蜗? 車道,而小型活動式標(biāo)志牌可以靈活安裝在基地內(nèi)預(yù)先布置好的基礎(chǔ)法蘭上,形成不同的交通測試環(huán)境。
圖2 可拆卸式標(biāo)線
多功能測試區(qū)更是將測試的想象空間打開,采用類似于城市規(guī)劃中規(guī)劃留白的手法。一般會結(jié)合車輛的回車場設(shè)置大面積鋪裝場地,可以采用臨時標(biāo)線、模塊式分隔帶等設(shè)施靈活的搭建各種測試場景,滿足不同測試車輛的需求。圖3 為底特律Mcity結(jié)合高速測試區(qū)兩端分別設(shè)置了一個多功能測試區(qū)。
圖3 多功能測試區(qū)
基于歸納推理的智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全測試,測試場景繁多,若全部采用專用測試環(huán)境,將是一筆巨大的投入。因此,在測試場建設(shè)或場景構(gòu)建過程中,可以充分考慮設(shè)施的共享共用可能。例如開放式區(qū)域與封閉式區(qū)域結(jié)合、無人駕駛測試與常規(guī)設(shè)備測試共用、研發(fā)辦公建筑與測試場景建筑結(jié)合等。
部分高速環(huán)境測試,需要測試速度較高,甚至要求直線距離很長。若采用新建測試道路測試,建設(shè)周期長、投入費用高,因此可以考慮采用部分現(xiàn)有交通需求較小道路,增設(shè)所需智能交通設(shè)施,低投入,滿足測試要求。例如弗吉尼亞理工的Smart Roads 測試場即由一條高速公路改造而來。
獨立的綜合測試場一般都配建有研發(fā)、辦公等建筑,可充分利用配建建筑的廊道、地下空間、建筑立面鋪貼材質(zhì)等與測試場景深度結(jié)合。如圖4 所示測試場地利用建筑廊道形成分離式立交場景、利用建筑地下空間形成模擬隧道場景,充分挖掘建筑在測試中使用價值。
圖4 研發(fā)建筑與測試場景深度融合
智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究的最終目的在于將其投入市場,推動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此,服務(wù)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的測試場地應(yīng)當(dāng)能夠還原真實的交通場景。這就要求基地的規(guī)劃設(shè)計應(yīng)當(dāng)以國家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。但考慮智能網(wǎng)聯(lián)汽車獲取信息、感知信息和操控精準(zhǔn)度等方面,都遠(yuǎn)超普通駕駛員,因此其運行狀態(tài)也將不同于傳統(tǒng)汽車標(biāo)準(zhǔn)?;谄浒l(fā)展預(yù)期,結(jié)合場地條件和測試需求,可采用適當(dāng)超前的標(biāo)準(zhǔn)滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車的測試需求。例如,車道寬度、加減速長度等指標(biāo),可以采用部分超規(guī)范指標(biāo),進(jìn)行有限、可控測試,為未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車運行環(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)行必要的技術(shù)儲備。
當(dāng)今正處于社會大變革的時代,具備互聯(lián)網(wǎng)基因的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)更是將變革發(fā)揮到了極致。傳統(tǒng)與創(chuàng)新,改變與平衡,周而復(fù)始。新的技術(shù)催生更適合的設(shè)計理論,緊緊抓住道路基礎(chǔ)設(shè)施與智慧交通設(shè)施的主線,積極擁抱互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)迭代與共享思維,與時俱進(jìn),繼往開來。