郭 蓬 ,戎 輝,王文揚(yáng),高 嵩,何 佳,蔡 聰
(1. 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心汽車工程研究院,天津 300300;2. 天津大學(xué),天津 300072;3. 河北工業(yè)大學(xué),天津 300132)
《中國(guó)制造2025》提出重點(diǎn)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(guó)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(duì)于貫徹落實(shí)國(guó)家重要戰(zhàn)略部署十分必要,其重要性不言而喻。
國(guó)內(nèi)目前沒(méi)有這方面的法律法規(guī),示范區(qū)的建立為國(guó)家法律法規(guī)的設(shè)立制定了平臺(tái),提供了依據(jù);成立平臺(tái)測(cè)試區(qū),能夠進(jìn)行智能網(wǎng)聯(lián)核心技術(shù)的測(cè)試驗(yàn)證,進(jìn)行各種新技術(shù)、產(chǎn)品搭載在整車上的試驗(yàn)示范以及汽車在交通系統(tǒng)中的試驗(yàn)示范;建立示范區(qū),可以進(jìn)行示范運(yùn)營(yíng),構(gòu)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(tái)。
盡管國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的汽車試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)和布局已經(jīng)比較成熟,但是智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)仍處于起步階段。本文主要針對(duì)中國(guó)已建成的智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)進(jìn)行介紹與對(duì)比分析。
在政策文件密集出臺(tái)的同時(shí),工信部還積極推進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)建設(shè)工作,與北京、重慶、杭州、長(zhǎng)春、武漢地方政府簽署了《基于寬帶移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能汽車、智慧交通應(yīng)用示范合作框架協(xié)議》,與公安部、江蘇省人民政府簽署《國(guó)家智能交通綜合測(cè)試基地共建合作協(xié)議》,并通過(guò)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目支持上海市建設(shè)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(dòng)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)制定,促進(jìn)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(shè)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(zhǔn)建設(shè)。2016年6月7日正式開(kāi)園,封閉測(cè)試區(qū)(F-Zone)在上海安亭投入運(yùn)營(yíng),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(gè)不同場(chǎng)景的測(cè)試能力,完成了近400天的場(chǎng)地測(cè)試,測(cè)試內(nèi)容涵蓋V2X和ADAS,支持自動(dòng)駕駛車輛和相關(guān)產(chǎn)品的測(cè)試;自2017年6月“昆侖計(jì)劃”以來(lái),重點(diǎn)建設(shè)的智能駕駛?cè)?chǎng)景庫(kù)已初具規(guī)模,在自然駕駛場(chǎng)景、交通事故場(chǎng)景和駕駛模擬器測(cè)試場(chǎng)景都積累了豐富的數(shù)據(jù),為自動(dòng)駕駛車輛的加速測(cè)試提供了強(qiáng)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(kāi)放道路的V2X環(huán)境改造,包含6個(gè)紅綠燈路口;此外,示范區(qū)還通過(guò)驛動(dòng)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(cè)試區(qū)
上海示范區(qū)的規(guī)劃一共分為4個(gè)階段,到2020年最終形成系統(tǒng)性評(píng)價(jià)體系和綜合性示范平臺(tái)。第1階段是封閉測(cè)試與體驗(yàn)區(qū),包括封閉測(cè)試區(qū)(F-Zone)、研發(fā)科研區(qū)(T-Zone)和科普體驗(yàn)區(qū)(E-Zone),基本完成相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),能夠滿足多種無(wú)人駕駛和V2X測(cè)試場(chǎng)景,為智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)技術(shù)的測(cè)試、驗(yàn)證與展示提供基本環(huán)境。第2階段是開(kāi)放道路測(cè)試區(qū),到2017年底,在部分道路建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車上路實(shí)測(cè)的基本環(huán)境條件。第3階段是典型城市綜合示范區(qū),計(jì)劃到2019年底,進(jìn)一步拓展覆蓋面積,增加高速公路測(cè)試場(chǎng)景與車輛。第4階段是城際共享交通走廊,計(jì)劃到2020年底,建成區(qū)域性、相對(duì)獨(dú)立、功能齊全的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試示范公共服務(wù)平臺(tái)。上海示范區(qū)的整體規(guī)劃見(jiàn)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(yàn)區(qū))是2016年1月國(guó)家工信部與重慶市政府簽訂“基于寬帶移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能汽車與智慧交通應(yīng)用示范合作框架協(xié)議”部市共建合作框架協(xié)議支持項(xiàng)目。2016年11月,I-VISTA 1期城市交通場(chǎng)景示范區(qū)正式啟用。
示范區(qū)啟用以來(lái),開(kāi)放業(yè)務(wù)主要包括測(cè)試服務(wù)、承辦活動(dòng)和政策咨詢,為國(guó)內(nèi)外政府機(jī)構(gòu)、企業(yè)、高校和行業(yè)組織提供了一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái),為智慧交通和智能汽車的發(fā)展起到了很好的推進(jìn)作用。截至2017年底,已完成商務(wù)對(duì)接300余次,主辦、承辦、協(xié)辦及參加行業(yè)活動(dòng)及會(huì)議60余次,完成國(guó)內(nèi)外政府機(jī)構(gòu)、企業(yè)、高校和行業(yè)組織參觀接待150余次,已對(duì)50余輛車進(jìn)行ADAS、V2X、自動(dòng)駕駛、通信性能等測(cè)試試驗(yàn)超過(guò)200輛次。
重慶示范區(qū)分為3期建設(shè)。1期城市交通場(chǎng)景性能試驗(yàn)區(qū)已經(jīng)建設(shè)完成,在測(cè)試場(chǎng)景和測(cè)試設(shè)備等多個(gè)方面都處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。城市交通場(chǎng)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(jìn)的傳感器,安裝了LTE-V和DSRC等V2X通信設(shè)備,形成了一套完備的基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)試體系。測(cè)試設(shè)備方面,3D模擬車輛、行人、自行車等一應(yīng)俱全,可以進(jìn)行綠波通行、前向碰撞預(yù)警、變道輔助、闖紅燈預(yù)警等50多種交通場(chǎng)景測(cè)試[7-8]。重慶示范區(qū)的整體規(guī)劃見(jiàn)表2。
國(guó)家智能汽車與智慧交通(京冀)示范區(qū)是為了落實(shí)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(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能汽車與智慧交通應(yīng)用示范”部省合作框架協(xié)議而建立的國(guó)家示范區(qū)。
北京示范區(qū)規(guī)劃分為場(chǎng)-路-區(qū)3級(jí)試驗(yàn)環(huán)境。1期包括封閉試驗(yàn)場(chǎng)和開(kāi)放試驗(yàn)道路。2期工程將繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模,增加測(cè)試場(chǎng)景。3期工程規(guī)劃了25 km2的開(kāi)放測(cè)試區(qū),計(jì)劃在多條高速公路上安裝網(wǎng)聯(lián)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)京冀示范區(qū)一體化。
預(yù)計(jì)到2018年底,3期工程基本建設(shè)完成,封閉測(cè)試場(chǎng)方面,覆蓋30種不同場(chǎng)景和10 km測(cè)試道路,開(kāi)放道路方面,包含180種不同場(chǎng)景。在此之后,還將進(jìn)一步擴(kuò)大示范區(qū)建設(shè)的規(guī)模,計(jì)劃到2020年底,封閉測(cè)試場(chǎng)方面,覆蓋100種不同場(chǎng)景,開(kāi)放道路方面,包含300種不同場(chǎng)景和200 km測(cè)試道路,并投放1 000輛自動(dòng)駕駛車輛在封閉測(cè)試場(chǎng)和開(kāi)放道路內(nèi)的不同場(chǎng)景下進(jìn)行測(cè)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(yàn)道路對(duì)外開(kāi)放[9]。作為全球范圍內(nèi)的首次嘗試,該試驗(yàn)道路嘗試了潮汐車道和公交車道等多種道路類型結(jié)合的形式,全長(zhǎng)12.5 km。在道路涵蓋的7個(gè)交叉口一共安裝了20余套V2X設(shè)備,通過(guò)專用短程通信技術(shù)與車輛實(shí)現(xiàn)互聯(lián),使車輛與紅綠燈、電子指示牌和道路標(biāo)示等設(shè)備實(shí)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(shí)現(xiàn)車速引導(dǎo)、行人預(yù)警、碰撞預(yù)警和換道輔助等多種不同的場(chǎng)景,面向全球智能駕駛、智能交通等相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)提供智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試測(cè)驗(yàn)服務(wù)。北京示范區(qū)的整體規(guī)劃見(jiàn)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(guò)與中國(guó)移動(dòng)的合作,基于5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù),2016年7月,杭州示范區(qū)以5G車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范項(xiàng)目為載體,完成了以LTE-V車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X互聯(lián)與信息共享場(chǎng)景。杭州示范區(qū)一共建設(shè)了34個(gè)LTE-V基站,并實(shí)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(shí)時(shí)傳遞給監(jiān)控中心,同時(shí)發(fā)送給所有車輛。示范區(qū)運(yùn)行以來(lái),云棲小鎮(zhèn)進(jìn)行了20余次車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范演示,接待參觀超過(guò)200人次[10]。
桐鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)于2016年11月試運(yùn)行1期工程,基于攝像頭的視頻技術(shù)構(gòu)建了透明示范路,進(jìn)行了多項(xiàng)ADAS和智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試。在停車方面,通過(guò)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(dòng)駕駛車輛在世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)期間接待了333名乘客體驗(yàn),作為國(guó)內(nèi)首條智能駕駛示范路,首次如此大規(guī)模的開(kāi)放運(yùn)營(yíng),也進(jìn)一步驗(yàn)證了示范區(qū)1期工程的建設(shè)成果。
武漢示范區(qū)分3個(gè)階段建設(shè)。第1階段是封閉試驗(yàn)場(chǎng),計(jì)劃2年內(nèi)覆蓋2 km2,涵蓋多種智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試場(chǎng)景;第2階段是半封閉區(qū),計(jì)劃3~5年內(nèi)覆蓋15 km2,實(shí)現(xiàn)L3級(jí)自動(dòng)駕駛車輛的應(yīng)用示范;第3階段是開(kāi)放道路,計(jì)劃5年內(nèi)覆蓋90 km2,實(shí)現(xiàn)L4級(jí)自動(dòng)駕駛車輛的應(yīng)用示范,初步形成智慧城市的格局。
2017年8月31日,長(zhǎng)春示范區(qū)正式開(kāi)工。長(zhǎng)春示范區(qū)重點(diǎn)規(guī)劃了網(wǎng)聯(lián)化的相關(guān)應(yīng)用,突出了車型種類多樣化,車輛規(guī)模超過(guò)一萬(wàn)輛,其中包含超過(guò)500輛搭載T-BOX的測(cè)試車輛和超過(guò)50輛搭載LTE-V車載單元的測(cè)試車輛,所有測(cè)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(yù)警和信息提示在內(nèi)的多項(xiàng)V2X網(wǎng)聯(lián)化應(yīng)用。
2017年9月10日,江蘇省無(wú)錫示范區(qū)揭牌。無(wú)錫國(guó)家智能交通綜合測(cè)試基地以“智能車特色小鎮(zhèn)”為核心,規(guī)劃了封閉測(cè)試區(qū)和開(kāi)放測(cè)試區(qū)兩類測(cè)試基地。封閉測(cè)試區(qū)方面,覆蓋3.53 km道路,劃分了多個(gè)不同場(chǎng)景的測(cè)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(diǎn)關(guān)注實(shí)際開(kāi)放道路的各種場(chǎng)景下的行車安全,在開(kāi)放測(cè)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(biāo)志和電子指示牌,涵蓋各種天氣和復(fù)雜環(huán)境,還原了更加真實(shí)的實(shí)際道路測(cè)試場(chǎng)景。
縱觀中國(guó)已建的智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū),大都依托當(dāng)?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(chǎng)景設(shè)置及主要業(yè)務(wù)等不盡相同,已經(jīng)開(kāi)放上海、重慶和北京三地的示范區(qū)對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 中國(guó)已建智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)對(duì)比
上海示范區(qū)是國(guó)內(nèi)首個(gè)智能網(wǎng)聯(lián)開(kāi)放式試驗(yàn)場(chǎng),其建設(shè)運(yùn)營(yíng)借鑒了“Mcity”的經(jīng)驗(yàn)。另外,基于中國(guó)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(cè)試區(qū)以及上海嘉定全區(qū)道路基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃,場(chǎng)景覆蓋了中國(guó)當(dāng)前典型的道路交通特征。綜合對(duì)比各個(gè)示范區(qū),最早開(kāi)園的上海示范區(qū)依然是目前國(guó)內(nèi)最成熟的智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū),無(wú)論是場(chǎng)地測(cè)試、舉辦賽事還是來(lái)訪交流,都是所有示范區(qū)中最多的。目前,封閉測(cè)試區(qū)支持150余種測(cè)試場(chǎng)景,基于昆侖計(jì)劃的場(chǎng)景庫(kù)也初具規(guī)模。同時(shí),上海示范區(qū)重視開(kāi)發(fā)和測(cè)試平臺(tái)的建設(shè),目前的開(kāi)發(fā)測(cè)試平臺(tái)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(cè)試驗(yàn)證和算法開(kāi)發(fā)工作。
重慶示范區(qū)具有復(fù)雜的氣候、地理以及道路環(huán)境特點(diǎn),具有獨(dú)特的山川地貌特征、濕潤(rùn)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(zhǎng)隧道、橋隧相連、丘陵、多霧、無(wú)線寬帶信號(hào)覆蓋率與信號(hào)不穩(wěn)定。重慶示范區(qū)重視測(cè)試評(píng)價(jià),首次提出了中國(guó)智能汽車指數(shù),先后發(fā)布了智能網(wǎng)聯(lián)汽車評(píng)價(jià)體系框架、智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試評(píng)價(jià)研究報(bào)告和中國(guó)智能汽車指數(shù)評(píng)價(jià)規(guī)程,逐步形成了一套權(quán)威、公信的評(píng)價(jià)體系。
北京示范區(qū)封閉測(cè)試場(chǎng)占地650畝,立足京冀,面向全國(guó)。具有典型京冀交通特點(diǎn)與華北典型氣候特點(diǎn),覆蓋了京冀85%以上高速公路場(chǎng)景,80%以上城市及鄉(xiāng)村交通場(chǎng)景,支持V2X與面向美國(guó)SAE自動(dòng)駕駛L4級(jí)的測(cè)試。規(guī)劃設(shè)計(jì)結(jié)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(chǎng)景及試驗(yàn)設(shè)施,場(chǎng)地包括高速公路與快速道路測(cè)試區(qū)、城市道路測(cè)試區(qū)、鄉(xiāng)村道路測(cè)試區(qū)。
上海是中國(guó)最大的商業(yè)、金融中心,交通、通信產(chǎn)業(yè)比較發(fā)達(dá),具有國(guó)內(nèi)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(shè)早,效果顯著,所以合作單位較多,是中國(guó)無(wú)人駕駛的先行者。重慶示范區(qū)具有獨(dú)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(shù)驗(yàn)證方法。重慶汽車工業(yè)發(fā)達(dá),整車廠、零部件廠以及技術(shù)成熟的汽車試驗(yàn)場(chǎng)等工業(yè)基礎(chǔ)雄厚,并且在新一代的創(chuàng)新中,智能駕駛、V2X技術(shù)等方面的研發(fā)同樣處在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先之列,這就為智能交通測(cè)試場(chǎng)的建立提供了便利條件。北京示范區(qū)具有獨(dú)特的北方平原地貌特點(diǎn)、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(fù)雜的交通流環(huán)境,同時(shí)北京也是中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)和IT產(chǎn)業(yè)集群地,具有國(guó)內(nèi)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(cè)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(zhǔn)了浙江、武漢、長(zhǎng)春、無(wú)錫等中國(guó)不同地域的城市開(kāi)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用示范區(qū)建設(shè)。因此,國(guó)內(nèi)地區(qū)都在結(jié)合各地發(fā)展?fàn)顩r,依托當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)、特色資源,分步建設(shè),正在對(duì)示范區(qū)進(jìn)行積極建設(shè)與探索。
總的來(lái)說(shuō),中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)的建設(shè)處于初步發(fā)展階段,仍需要不斷地學(xué)習(xí)和探索。
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