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智能交通|i-VISTA:车联网的演兵场

11月15日,重庆中国汽车研究中心礼嘉园区。在科技部、交通部、公安部、中国铁路总公司、中国民航局,以及清华大学、武汉大学、北京航空航天大学等单位专家学者们的见证下,我国交通事业发展中又一个“小目标”——“智能汽车集成系统试验区(i-VISTA) ”,正式启用。

    长安汽车、一汽、中国移动、中国联通、华为、大唐、中国信通院、清华大学……刚刚诞生的i-VISTA,背后的“亲友团”可谓阵容强大。那么这个目前国内测试场景最丰富、测试设施最完善的智能汽车测试区,其作用与价值何在?

    交通“操作”系统

    看到VISTA这个名称,许多读者立马想到的,或许是微软公司推出的那款电脑操作系统。虽然此VISTA非彼VISTA,两者差异可谓十万八千里。但从某种意义上说,i-VISTA也堪称一套交通“操作”系统。

    所谓i-VISTA(Intelligent Vehicle Integrated Systems Test Area),意思是“智能汽车集成系统试验区 ”,是中国汽车工程研究院股份有限公司正在建设的一个先进的自动驾驶、V2X和ADAS研发测试试验区。它共有三个场所,分别位于中国汽研园区、重庆西部汽车试验场、两江新区智能汽车与智能交通开放道路。本次启用的礼嘉园区,是智能汽车集成系统试验区一期——城市交通场景试验区i-VISTA。

    作为一个城市模拟道路测试评价试验区,i-VISTA拥有全长约4公里测试路段,包含11个交通路口,覆盖十字路口、丁字路口,直道、弯道,隧道、桥梁,淋雨道、低附路面等10多种典型道路交通场景。这些场景都将广泛用于各类智能网联汽车和自动驾驶汽车的测试、评价、验证及示范。此外,还拥有8个LTE-V分布式通信基站,8套LTE-V路侧单元,8套DSRC路侧单元,11个信号灯组和13个摄像头,5个跟踪式微波检测器,用于探测和跟踪车辆和行人。

    而之所以选择山城重庆,就在于其独特的城市地理。与我国北京、东北等平原以及上海、浙江等东部沿海地区不同,由于独特的山川地质地貌特征、湿润多雾气候环境以及山城交通环境,对智能联网汽车、智慧交通及通信技术提出了更高的要求,同时也为建立更全面、更严苛的智能汽车、智慧交通、通信技术测试平台以及开展测试评价和试验示范工程创造了得天独厚的便利条件。

    据中国汽车研究中心股份公司董事长任晓常介绍,二期工程为重庆西部汽车试验场(垫江)智能汽车可靠性试验区,预计2017年建成。三期工程为两江新区智能汽车与智能交通开放道路示范区,预计2018年建成。

    模拟中还原真实

    投巨资建设这个i-VISTA,目的何在?

    对于自动驾驶、车联网等智能汽车新技术来说,驶上现实生活中的城市真实道路,无疑是获得性能数据、测试各项指标的最佳途径。然而,交通秩序和公众人身安全,很难给研究者和厂家们这样的自由。因而i-VISTA的意义就在于:模拟真实的道路状况和实验数据,让急需现实“磨练”智能网联汽车乃至智能交通,变得更好。

    11月15日晚,i-VISTA试验区就进行了多项智能汽车新技术演示:自动通过隧道、无红绿灯交叉通过十字路口、遇行人自动预警、汽车追踪预警告减速等等。这些前沿的现场演示,令在场的专家和观众赞叹不已。

    借助丰富的硬件和基础设施,i-VISTA能够模拟出盲区预警、变道预警、行人预警、紧急制动、车速诱导、自动泊车、隧道行驶等50个真实生活中的道路交通场景,以便进行智能网联车的测试。

    这些场景包括最常见的紧急制动预警,即前车遇到红灯紧急刹车,通过通讯机将刹车信息发给后面的车,提醒其注意避免碰撞;行人横穿预警,即车辆行驶过该路口时,由于路口视野较小,前方车辆遮挡,微波检测器检测到有行人出现后,将预警信息发布给车辆;交叉路口碰撞预警,即在十字路口处,左转和执行的车辆将发生碰撞冲突,车辆向驾驶员发布预警信息等。

    任晓常透露,到2019年,i-VISTA将建成涵盖西部地区90%以上特殊路况、全国85%以上交通状况并具有浓郁地域特色的、国家第三方公共服务平台和智能联网大数据中心,开展辅助安全驾驶、自动驾驶、智慧路网、绿色用车、智慧停车等测试评价及应用示范。

    智能汽车有多远

    可以看到,i-VISTA的启用,将极大推动智能网联汽车走向实用。但对于许多读者而言,智能网联汽车本身才是他们关注的焦点。

    什么是智能网联汽车?

    中国汽车工业协会给出的定位,颇具代表性:所谓智能网联汽车,是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与人、车、路、后台等智能信息交换共享,具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能,可实现安全、舒适、节能、高效行驶,并最终可替代人来操作的新一代汽车。

    可以看到,智能网联汽车更像是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。智能网联的出现,将使汽车从“配备电子的机械产品”向“配备机械的电子产品'”转变,如同智能手机一样,令整个汽车产业发生深广的变化。

    世界各国政府和车企, 都早已展开了智能网联汽车的研究和实验。欧、美、日自上个世纪60年代开始,立足于智能交通大领域,分别从交通信息化、车辆智能化的角度进行了大量的研究,并已形成大量产业化成果;进入21世纪,尤其是2010年以后,随着通信技术、电子控制技术、人工智能技术的快速发展,车辆网联化、智能化逐渐从上个世纪的独立研究,逐渐走向融合型研究与应用,汽车更多的将通过连接,与环境融合协同。

    如今,欧、美、日在智能网联汽车技术领域形成了三足鼎立的局面。美国重点在网联化,其通过政府强大的研发体系,已快速形成了基于V2X的网联化汽车产业化能力;欧洲具有世界领先的汽车电子零部件供应商和整车企业,其在自主式自动驾驶技术相对领先;日本在交通设施基础较好,自动驾驶方面技术水平也在稳步推进。

    不过,在专家看来,真正要从人工驾驶到无人驾驶,大概还需要10—30年的时间。目前国内外无人驾驶的测试,还局限在较窄的区域内。要想最终扩展到所有的高速公路和所有的城市道路,将会是一个漫长过程,需要不断尝试与磨合,包括大众克服过去的使用习惯及法律上的障碍。

    “软硬兼施”的中国力量

    作为世界最大汽车市场,我国亦在加快对智能汽车新技术进行研发,在软、硬件两个维度上紧跟世界潮流的步伐。

    科技部副部长、中国工程院院士黄卫在16日举行的第十六届中国智能交通年会上表示,无人驾驶、智能网联汽车、车联网、车联系统是智能交通创新发展的重要方向,跨界融合、协同创新成为业界常态。在他看来,车车信息交互系统,互联网汽车集成交互系统、大数据通信导航等,都将是我国智能汽车产业下一步的重要方向。

    中国工程院院士刘经南表示,在智能网联的核心技术之一——通讯信息技术上,我国取得了巨大发展。目前,我国北斗系统现已进入二代,覆盖了全亚太地区,为区域提供导航服务。值得一提的是,由于在GEO卫星上加载了修正信号,使北斗导航在国内的定位精度能够达到1—5米左右的高水平。同时还具有主动式通信、120汉字短消息等功能,与互联网和移动互联网可实现互通。

    当然,与拥有上百年汽车工业经验和雄厚信息技术基础的西方国家相比,我国智能网联汽车虽然近年来进展迅速,但在很多方面还存在差距与不足。有关专家表示,目前国内智能网联面临关键核心技术、标准缺乏及实际应用少等发展瓶颈。

    “我国智能网联汽车发展起步晚于欧美日等国家,总体技术水平、应用状况和国际先进水平还有较大的差距。”中国汽车工程协会常务理事长兼秘书长张进华说。

    此种背景下,i-VISTA的构建无疑将有助于探索打破这些瓶颈,推动车联网产业快速、健康发展。为适应智能网联汽车的需要,2016年1月,工信部与重庆市签订了“基于宽带移动互联网的智能汽车与智慧交通应用示范”框架协议,部市携手共建智能汽车测试示范区,构建智能汽车与智慧交通融合发展的产业生态。