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长安大学赵祥模教授团队助力建设国内首个智能网联高速公路测试基地

2019-04-14 15:29:20·  来源：CAVTest  
　
为了打造基于自动驾驶的智能网联高速公路，形成自动驾驶高速公路应用范例，促进智慧高速公路产业发展，推动自动驾驶、车路协同等高新技术产业聚集，长安大学赵祥
为了打造基于自动驾驶的智能网联高速公路，形成自动驾驶高速公路应用范例，促进智慧高速公路产业发展，推动自动驾驶、车路协同等高新技术产业聚集，长安大学赵祥模教授团队联合齐鲁交通信息集团公司，在滨莱高速改扩建项目中，打造全国首个面向自动驾驶、真实高速公路场景下的智能网联高速公路测试基地。在4月12日齐鲁交通信息集团举行的项目启动会上，长安大学赵祥模教授发布了“齐鲁滨莱智能网联高速公路建设技术方案”。同时研发团队还在测试路段上展示了高速公路网联化自动驾驶车辆编队、车-路信息交互、5G远程驾驶、自动驾驶专用3D高精度地图等智慧高速公路应用项目实车路演。
       
长安大学研发团队瞄准国际自动驾驶技术发展前沿，根据智能网联高速公路建设需要，首先对连接滨莱高速和G205国道的苗山连接线基础设施进行了改造，开展了智能网联高速公路示范路段建设。 在示范路段上增加了激光雷达、微波雷达、全景监控、路面传感、气象监测、智能交通诱导标志等多源智能路侧感知单元与信息发布设备，实现了道路基础设施要素资源及交通环境感知的全面数字化，为智能网联汽车提供了丰富的感知数据。 整体实施方案瞄准当前智慧高速的主流技术和未来科技发展方向，应用泛在无线通信、高精度定位与导航、车辆队列控制、道路主动安全控制、面向出行服务的车路信息交互、基于基础设施的智能决策规划等驱动智能公路快速发展的新兴技术，展现了未来智慧高速公路在提升道路运输安全、高效、环保性能以及乘车便利和舒适性等方面的优势。
       
该项目是在滨莱高速公路改扩建项目原址保留的路段上进行建设，计划建设26公里面向自动驾驶的智能网联高速公路。 根据项目进度，新修路段计划于2019年9月全线通车。 届时，将全面开展原址26公里高速公路的智能网联化建设，建成我国第一条面向自动驾驶的智能网联高速公路。 项目建成后，既可作为面向自动驾驶的高速公路封闭测试场地独立运营，又可进行开放式高速公路的智能网联测试。 测试路段含青石关等三处隧道，樵岭前1号大桥一座，苗山等三处收费站，路段纵坡、弯道较多，场景多样复杂，具备作为智能网联高速公路测试基地的多项天然优势。

高速公路网联化自动驾驶车辆编队
       
长安大学自动驾驶车辆队列协同自适应巡航演示，是我国第一次在高速公路上进行多种车型混合车辆队列协同自动驾驶的实车路演。基于对车辆队列内各车运行状态的实时精确感知与V2V信息共享，各自动驾驶车辆可以对车辆的横向、纵向进行实时协同控制。该协同自适应队列巡航系统在未来交通运输中，可以减少长距离运输的人力成本，保证驾驶安全。同时，通过调整车辆间距，实现降低后车车辆间的风阻、提高交通运输效率和节能减排的目的。长安大学还与主线科技、宇通客车共同研发了自动驾驶混合车辆编队，该车辆编队由7辆车组成，其中第一辆为有人驾驶小车，后续6辆包含：3辆无人驾驶小车、1辆无人驾驶大客车、2辆无人驾驶重型集装箱货车，共同组成了混合式车辆编队，车辆间通过V2V和V2I 多模式通信技术进行数据交互，实现了较高速度下20到40米的短间距协同编队行驶。
 
车-路信息交互
    
通过网络化改造，构建覆盖整个高速公路测试基地的多模式异构车联网系统，包括5G、LTE-V、4G-LTE、DSRC、WIFI及EUHT等，沿线建设3个5G基站及监控雷达感知设备，可满足车-车/车-路/车-人之间的高速低延迟数据通信和高清视频传输。演示主车为网联汽车，配有V2X车载设备和人机交互平台，V2X车载设备能够收集周围环境中路侧设备和其他车载设备的信息，可实现交通信息服务以及基于车联网的辅助驾驶和安全提示功能。演示中的辅助车辆为非网联汽车。在传统道路场景中，网联汽车无法获取非网联汽车的的运行数据，但是在智能高速公路上，龙门架和立杆处安装了微波雷达、激光雷达、视频事件检测器等传感器。通过路侧传感器感知的车辆信息，经过路侧设备的加工处理，可得到非网联汽车的位置、几何尺寸、速度、运动状态等精准信息，再经由路侧V2X信息交互设备发送给网联汽车，实现道路交通信息的全息感知和V2V安全应用。
 
5G远程驾驶
    
该技术通过低时延的5G车路无线通信和万兆光纤交通专网技术，实现了被控车辆监控摄像头高清视频信息的实时回传，以及被控车辆实时运动状态和驾驶模拟器控制信息的双向实时传输。该车辆远程控制器的网络链路传输延时低于10毫秒，远远小于人的反应时间，这是保障远程驾驶的关键，有效保证了远程驾驶员具有良好的驾驶体验。在未来的智能网联交通环境下，该远程驾驶技术能够有效改善长途驾驶产生的驾驶疲劳问题，有效降低潜在的安全隐患。基于远程驾驶技术，长途汽车驾驶员可足不出户，在办公室等较为舒适的环境下完成货物运输等工作，将大大降低长途汽车驾驶员的工作压力，降低事故风险并提升工作效率。
 
自动驾驶专用3D高精度地图
    
通过建立自动驾驶专用3D高精度地图，可实时展现高速公路的全貌及移动目标细节，为自动驾驶车辆提供实时的高精度道路线型和标志标线信息。在高精地图帮助下，自动驾驶车辆更容易判断自身位置、可行驶区域、目标类型、行驶方向、前车相对位置、应行驶车道，而且能够获得超视距的感知能力，探知前方坡度、曲率、横坡。高精度地图除了可以为自动驾驶汽车提供全方位的辅助，还可以快速搭建与真实场景高度一致的仿真场景，协助自动驾驶测试开发工作。
结束语
    
项目的落地应用，深入推进了长安大学和齐鲁交通信息集团的《长安大学--齐鲁交通智能网联公路交通研究院》合作框架协议，体现了产学研合作模式的成果落地。基于滨莱26公里智能网联高速公路测试基地的建设，将产出一批具有领先水平和自主知识产权的研究成果、带动一批相关的产业化应用、形成一批相关的行业标准、培养一批自动驾驶与车路协同领域杰出人才，从而推动我国自动驾驶、车路协同与智能网联交通系统的技术发展。该项目的研究和建设，也将促进齐鲁交通发展集团的产业升级与战略转型，促进齐鲁交通发展集团的信息化建设和产业升级，实现集团公司由传统的高速公路建设运营单位向现代化、高科技、多元化、世界级集团公司转型。
    
最后，感谢中国移动通信集团有限公司、中国公路工程咨询集团有限公司、北京万集科技股份有限公司、新岸线、郑州宇通集团有限公司、北京主线科技有限公司、北京四维图新科技股份有限公司、山东交通规划设计院、沈阳东软集团股份有限公司等单位对此次路演的支持。 
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