基于標(biāo)識(shí)的C-V2X車路協(xié)同碰撞預(yù)警測(cè)試方案研究摘要:隨著C-V2X蜂窩車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用,C-V2X車路協(xié)同碰撞預(yù)警已成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重點(diǎn)研究板塊。基于C-V2X通信技術(shù)的車路協(xié)同測(cè)試方案研究仍存在測(cè)試方法落后、數(shù)據(jù)安全堪憂、信息溝通不暢等一系列問題,C-V2X車路協(xié)同測(cè)試的數(shù)據(jù)安全共享在行業(yè)內(nèi)一直面臨巨大的挑戰(zhàn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通的神經(jīng)中樞,是數(shù)據(jù)跨域共享的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,標(biāo)識(shí)在車路協(xié)同測(cè)試中的應(yīng)用將更好地解決測(cè)試數(shù)據(jù)的安全共享問題。因此,本文提出了基于標(biāo)識(shí)的車聯(lián)網(wǎng)C-V2X車路協(xié)同碰撞預(yù)警測(cè)試方案,該方案在現(xiàn)有車路協(xié)同碰撞預(yù)警測(cè)試方案下進(jìn)行了優(yōu)化,進(jìn)一步更新和完善了車路協(xié)同的檢驗(yàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),為實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同場(chǎng)景下C-V2X碰撞預(yù)警功能測(cè)試的智能化提供了新的解決思路。關(guān)鍵詞:車聯(lián)網(wǎng);車路協(xié)同;碰撞預(yù)警;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí);InternetofVehicles;Vehicle-RoadCollaboration;CollisionWarning;IndustrialInternetIdentification1.引言智能網(wǎng)聯(lián)汽車是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向之一,V2X技術(shù)是支撐智能網(wǎng)聯(lián)功能的核心關(guān)鍵技術(shù)。我國(guó)政府近年來大力推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展,國(guó)務(wù)院各部委頻繁發(fā)布相關(guān)政策和引導(dǎo)性文件,支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展,例如2020年2月4日,國(guó)家發(fā)改委等十一部委聯(lián)合發(fā)布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》,明確提出5G-V2X在部分城市、高速公路逐步開展應(yīng)用的要求。各省市也在積極響應(yīng),全國(guó)各地區(qū)建設(shè)了幾十處的智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū),覆蓋了城市道路和高速公路。經(jīng)過近年來的發(fā)展,V2X技術(shù)已經(jīng)形成中國(guó)自主的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和產(chǎn)品研發(fā)體系,包括工信部牽頭的標(biāo)準(zhǔn)編寫組、整個(gè)行業(yè)參與的V2X產(chǎn)品研發(fā)、量產(chǎn)實(shí)施、示范區(qū)道路建設(shè)等,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)構(gòu)建完整,參與企業(yè)接近兩百家。眾多合資主機(jī)廠、自主品牌主機(jī)廠均發(fā)布了V2X量產(chǎn)計(jì)劃,包括福特、卡迪拉克、通用、紅旗等主機(jī)廠的若干車型已經(jīng)上市。商用車領(lǐng)域,上汽、一汽、東風(fēng)、重汽、江淮、北汽、戴姆勒等企業(yè)也做了較深入的V2X預(yù)研,預(yù)計(jì)未來很快會(huì)推出搭載V2X功能的量產(chǎn)車型。面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車的零部件檢測(cè)技術(shù)、整車檢測(cè)技術(shù)是推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車快速發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車車-路協(xié)同測(cè)試中,V2X碰撞預(yù)警功能檢測(cè)一直是行業(yè)面臨的較大挑戰(zhàn),支撐防碰撞預(yù)警功能的V2X技術(shù)也存在著檢測(cè)方法單一,檢測(cè)效果不理想的難題。由于國(guó)外V2X車路協(xié)同測(cè)試起步較早,從虛擬仿真測(cè)試、封閉測(cè)試場(chǎng)測(cè)試到開放道路測(cè)試,整體上已有較為完備的方案和測(cè)試體系。但國(guó)內(nèi)測(cè)試起步較晚,尚未形成具體的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系,且目前較為主流的測(cè)試方法仍存在方法落后、數(shù)據(jù)安全堪憂、信息溝通不暢等問題。為解決上述問題,本文將標(biāo)識(shí)應(yīng)用至C-V2X車路協(xié)同測(cè)試中,以此實(shí)現(xiàn)測(cè)試方法智能轉(zhuǎn)型升級(jí)、保障數(shù)據(jù)安全、疏通車企上下游溝通渠道。綜上所述,為解決V2X碰撞預(yù)警功能檢測(cè)的數(shù)據(jù)不同步、數(shù)據(jù)不安全、測(cè)試方法落后等問題,本文提出了一種智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X碰撞預(yù)警功能檢測(cè)的方案,采用3D仿真技術(shù)手段模擬真實(shí)交通流和車輛行為。通過搭建仿真測(cè)試平臺(tái),構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)檢測(cè)能力,對(duì)支撐網(wǎng)聯(lián)功能的核心關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議一致性檢測(cè)、V2X防碰撞預(yù)警功能的檢測(cè)、大規(guī)模擁塞檢測(cè)、算法性能檢測(cè)等,保障了測(cè)試過程的安全性、測(cè)試數(shù)據(jù)的安全性以及測(cè)試方法的先進(jìn)性。本文主要分為五個(gè)部分,第一部分分析了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,第二部分分析了測(cè)試方案的需求,第三部分進(jìn)行了方案的整體設(shè)計(jì),第四部分對(duì)測(cè)試進(jìn)行了驗(yàn)證,最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)與展望。2.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1.車路協(xié)同測(cè)試研究現(xiàn)狀目前,國(guó)內(nèi)外普遍將車路協(xié)同和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)測(cè)試分為三類,即虛擬仿真測(cè)試、封閉測(cè)試場(chǎng)測(cè)試和開放道路測(cè)試,對(duì)應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)的場(chǎng)所分別為實(shí)驗(yàn)室、封閉道路試驗(yàn)場(chǎng)和開放道路。其中,虛擬仿真測(cè)試作為開放道路測(cè)試前重要的一環(huán),在測(cè)試中擔(dān)任著重要角色,不僅可以有效避免安全事故帶來的危害,而且能節(jié)約大量的時(shí)間和資金成本。國(guó)外的車路協(xié)同測(cè)試發(fā)展較為迅速,已形成較為完備的測(cè)試體系。相比之下,我國(guó)在該領(lǐng)域的發(fā)展較為滯后,仍處于初級(jí)階段。1)國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)車路協(xié)同系統(tǒng)功能已有較多的測(cè)試方法和內(nèi)容研究,在自動(dòng)駕駛和車路協(xié)同的項(xiàng)目中形成了較為完備的測(cè)試體系,車路協(xié)同系統(tǒng)發(fā)展迅速。美國(guó)交通部積極鼓勵(lì)自動(dòng)駕駛試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè),2015年美國(guó)首個(gè)測(cè)試場(chǎng)M-city在密歇根成立,園區(qū)內(nèi)設(shè)有城市道路、鄉(xiāng)村道路、高速公路、環(huán)島道路、橫穿鐵路等,路面分為土路、磚路、柏油路、輸液覆蓋路面等,測(cè)試區(qū)域主要分為高速試驗(yàn)區(qū)和低速試驗(yàn)區(qū)。2016年,美國(guó)允許自動(dòng)駕駛車輛在公共道路測(cè)試;2017年,允許無人類駕駛員的汽車進(jìn)行路測(cè),實(shí)現(xiàn)真正意義的“無人駕駛”汽車上路。其他區(qū)域或國(guó)家也紛紛發(fā)展建設(shè)封閉場(chǎng)地進(jìn)行車路協(xié)同和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)測(cè)試,并且還對(duì)車路協(xié)同系統(tǒng)的功能和性能方面進(jìn)行仿真測(cè)試或道路測(cè)試。2009年,歐盟啟動(dòng)SARTRE項(xiàng)目研究自動(dòng)駕駛的道路隊(duì)列行車的可行性,對(duì)車道保持、車隊(duì)跟隨和車車通信等多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行測(cè)試,該研究項(xiàng)目不僅提高了現(xiàn)有道路空間利用率,同時(shí)降低了碳排。2014年,歐洲分別在7國(guó)開展了車路協(xié)同技術(shù)大規(guī)模運(yùn)行測(cè)試項(xiàng)目DRIVEC2X,主要測(cè)試了道路安全、交通管理與環(huán)境保護(hù)、商業(yè)應(yīng)用的18個(gè)具體功能,分析了車路協(xié)同系統(tǒng)在現(xiàn)有道路運(yùn)行的適應(yīng)性以及多方面應(yīng)用的性能評(píng)價(jià),創(chuàng)建了歐洲車路協(xié)同項(xiàng)目的統(tǒng)一測(cè)試架構(gòu)與評(píng)估平臺(tái)。2000年,日本開始對(duì)SmartCruise21DEMO2000項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)證測(cè)試,測(cè)試了車路通信的速率、時(shí)延和丟包率,并在模擬道路上展示了測(cè)試車的智能引導(dǎo)服務(wù)效果。2006年,日本又實(shí)施了SmartWay公開實(shí)驗(yàn)DEMO2006項(xiàng)目,重點(diǎn)在于強(qiáng)化道路安全性,同時(shí)還提出了新型ASV高度安全車輛,以此保障道路行駛的最佳安全狀態(tài)。2)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)車路協(xié)同系統(tǒng)測(cè)試積極借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),逐步探索適合自身的系統(tǒng)測(cè)試方案和體系。2007年,清華大學(xué)建立了車輛安全檢測(cè)平臺(tái),承擔(dān)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目“863計(jì)劃”,主攻智能感知、多傳感器信息融合、車路通信等車路協(xié)同相關(guān)技術(shù)方面的難點(diǎn)。2011年,科技部提出“智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)”專項(xiàng)研究,該專項(xiàng)針對(duì)10余項(xiàng)有代表性的車路協(xié)同特定場(chǎng)景,對(duì)車路協(xié)同技術(shù)在理論層面展開驗(yàn)證。與此同時(shí),我國(guó)正加快自動(dòng)駕駛的封閉場(chǎng)地建設(shè)和開放道路測(cè)試。2013年,范子健采用高層體系架構(gòu)(HLA)仿真框架搭建車路協(xié)同系統(tǒng)的仿真測(cè)試平臺(tái),實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自動(dòng)測(cè)試。杜曉琳針對(duì)車路協(xié)同系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以3G、WIFI為基礎(chǔ)通信技術(shù)的智能路側(cè)單元硬件測(cè)試平臺(tái),并對(duì)系統(tǒng)模塊進(jìn)行功能測(cè)試。2015年,王健在基于WLAN與3G的車路通信場(chǎng)景的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)路側(cè)節(jié)點(diǎn)部署方法,并在封閉道路構(gòu)建測(cè)試場(chǎng)景,完成了對(duì)通信效率和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的測(cè)試分析。葛滿強(qiáng)設(shè)計(jì)了基于無線通信平臺(tái)的車路協(xié)同實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景,驗(yàn)證了數(shù)據(jù)傳遞的實(shí)時(shí)有效性,為無人駕駛提供了有效參考。張東亮使用低功耗X86平臺(tái)和嵌入式Linux平臺(tái),設(shè)計(jì)了一種基于DSRC的車路協(xié)同的車載自組網(wǎng)軟硬件系統(tǒng),并在城市視距場(chǎng)景和跨江大橋場(chǎng)景下進(jìn)行了測(cè)試分析。2018年,楊良義通過開發(fā)智能路側(cè)和移動(dòng)終端的服務(wù)程序、設(shè)計(jì)車路協(xié)同系統(tǒng)功能測(cè)試的技術(shù)方案,完成了車路協(xié)同典型場(chǎng)景測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)。尉江華依據(jù)通信需求模型選擇了合適的無線通信技術(shù),在開放校園道路中完成了對(duì)車載設(shè)備通信單元功能和性能的測(cè)試,證明了通信技術(shù)的有效性和可靠性。2019年,王潤(rùn)民總結(jié)了多個(gè)支持無線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)仿真器如NS3、OPNET、GTNetS等和交通仿真器如SUMO、PARAMICS、CORSIM等,以及已搭建的聯(lián)合式車聯(lián)網(wǎng)仿真平臺(tái),如TraNS、iTERIS、SimIVC等,提出了網(wǎng)絡(luò)測(cè)試仿真指標(biāo)和應(yīng)用指標(biāo)。2021年8月,工信部與公安部、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》,以此推進(jìn)國(guó)內(nèi)示范區(qū)建設(shè)。目前,全國(guó)已建成測(cè)試示范區(qū)30余個(gè),北京、上海、無錫、重慶、長(zhǎng)沙等地建成了覆蓋測(cè)試園區(qū)、開放道路、高速公路等多種測(cè)試環(huán)境。2.2.標(biāo)識(shí)在V2X研究現(xiàn)狀工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析,即利用標(biāo)識(shí)技術(shù)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的機(jī)器、產(chǎn)品、零部件等對(duì)象賦予數(shù)字身份,建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要素與標(biāo)識(shí)之間的映射關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)、異主、異地的信息查詢和共享,促進(jìn)基于標(biāo)識(shí)解析體系的互聯(lián)互通世界的形成,實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化。當(dāng)前,我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系已形成由根節(jié)點(diǎn)、國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)、二級(jí)節(jié)點(diǎn)、企業(yè)節(jié)點(diǎn)、公共遞歸節(jié)點(diǎn)等組成的分層分級(jí)體系架構(gòu)。其中,國(guó)家頂級(jí)節(jié)點(diǎn)、二級(jí)節(jié)點(diǎn)和企業(yè)節(jié)點(diǎn)共同作為我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系統(tǒng)一管理和穩(wěn)定運(yùn)行的頂層基礎(chǔ)設(shè)施,能夠針對(duì)行業(yè)需求,提供基于標(biāo)識(shí)解析的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)。目前,標(biāo)識(shí)應(yīng)用探索不斷深化,已初見成效,在船舶、集裝箱、石化、進(jìn)出口食品、醫(yī)療器械等領(lǐng)域標(biāo)識(shí)已經(jīng)初步獲得成功應(yīng)用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系與C-V2X車路協(xié)同測(cè)試融合發(fā)展,有助于引導(dǎo)行業(yè)內(nèi)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)技術(shù)打破企業(yè)信息壁壘,解決汽車測(cè)試企業(yè)與汽車生產(chǎn)、維護(hù)與零部件供應(yīng)等企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需求,提高汽車企業(yè)的智能制造水平,有效提升車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的落地步伐與服務(wù)質(zhì)量。1)國(guó)外研究現(xiàn)狀2006年,Sato等人將無源RFID運(yùn)用至高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)中,通過RFID傳輸路況,給過往車輛以自動(dòng)調(diào)整車速。2010年,Pérez等人使用有源標(biāo)識(shí)來確保足夠遠(yuǎn)的傳輸距離。2013年,Ma?eci等人提出了改進(jìn)的無源標(biāo)簽,通過更精細(xì)的編碼減少了工作所需的標(biāo)簽的數(shù)量。2017年,Bhawiyuga等人提出包括路標(biāo)上的路側(cè)單元(RSU)模塊和車上的車載單元(OBU)模塊兩個(gè)設(shè)備的道路標(biāo)識(shí)通信系統(tǒng),通過在adhoc模式下運(yùn)行的Wi-Fi協(xié)議(IEEE802.11n)通信。配備OBU的車輛在RSU的通訊范圍內(nèi)時(shí),接收RSU廣播的消息。2018年,José提出了一種具有實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和定位目的功能的無源RFID技術(shù)的設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行了無線通信鏈路理論模型的仿真實(shí)驗(yàn)測(cè)試,估算覆蓋范圍,速度限制以及交通標(biāo)志牌的位置設(shè)置,并驗(yàn)證了最終的車載集成系統(tǒng)。2)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀2011年,張憲忠通過編碼設(shè)計(jì)了電子標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)幀,利用車載終端實(shí)現(xiàn)了信息的識(shí)別處理和展示。2014年,諸征斌基于RFID技術(shù),將有源電子標(biāo)簽埋設(shè)在路測(cè),提出了一種車載智能顯示語音裝置。2018年,陸曉蘇等人研發(fā)的交通標(biāo)志裝置,通過近場(chǎng)無線通信(Wi-Fi、紅外、藍(lán)牙、或RFID等)與移動(dòng)終端連接,通過物聯(lián)網(wǎng)無線通信電路(NB-IOT、Zigbee、或LoRa)與服務(wù)終端連接;且移動(dòng)終端和服務(wù)終端可通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(2G、3G、4G或5G射頻模塊等)進(jìn)行通信連接。國(guó)內(nèi)外相關(guān)人員研究了主被動(dòng)標(biāo)識(shí)與車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的多種方式,但是針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系與車路協(xié)同測(cè)試方面的內(nèi)容仍然存在空白,本文將基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系和星火·鏈網(wǎng)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施體系開展C-V2X車路協(xié)同碰撞預(yù)警測(cè)試方案研究。3.需求分析3.1.問題分析我國(guó)車聯(lián)網(wǎng)C-V2X車路協(xié)同測(cè)試還處于發(fā)展階段,車路協(xié)同的許多關(guān)鍵技術(shù)尚處于探討、實(shí)驗(yàn)和測(cè)試階段,未進(jìn)行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。各單位正積極學(xué)習(xí)國(guó)外車路協(xié)同測(cè)試先進(jìn)技術(shù),同時(shí)結(jié)合國(guó)內(nèi)各城市自身發(fā)展的需求,創(chuàng)新發(fā)展車路協(xié)同系統(tǒng)。目前,我國(guó)C-V2X車路協(xié)同測(cè)試主要存在以下三個(gè)問題:1)測(cè)試方法落后由于數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存模式為現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存,測(cè)試團(tuán)隊(duì)需要在現(xiàn)場(chǎng)安裝設(shè)備機(jī)架,以及必要的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、電源系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)連接和合適的操作環(huán)境。該種方法對(duì)硬件基礎(chǔ)設(shè)施的需求較大,且占地面積較大,難以滿足日漸便捷和智能化的智能網(wǎng)聯(lián)汽車的開發(fā)和認(rèn)證需求,需不斷升級(jí)和完善測(cè)試評(píng)價(jià)方法體系,以推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車真正落地。2)數(shù)據(jù)安全堪憂傳統(tǒng)的車路協(xié)同測(cè)試中由于數(shù)據(jù)直接儲(chǔ)存在本地,且缺乏有效的加密技術(shù),因此數(shù)據(jù)的安全難以得到保障。3)信息溝通受阻由于測(cè)試數(shù)據(jù)一般由測(cè)試方保存在本地,導(dǎo)致被測(cè)方難以及時(shí)獲取有效數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品的調(diào)整和更新。上下游信息傳遞不流暢,造成數(shù)據(jù)更新延遲、數(shù)據(jù)整理分析過程較為繁瑣,且難以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)分析,尤其體現(xiàn)在多設(shè)備配套測(cè)試的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中。3.2.測(cè)試目的智能網(wǎng)聯(lián)汽車的C-V2X碰撞預(yù)警功能檢測(cè)一直是行業(yè)面臨的較大挑戰(zhàn),支撐防碰撞預(yù)警功能的V2X技術(shù)也存在著檢測(cè)方法單一、檢測(cè)效果不理想的難題。若將標(biāo)識(shí)應(yīng)用至車聯(lián)網(wǎng)C-V2X車路協(xié)同測(cè)試中,通過標(biāo)識(shí)解析體系實(shí)現(xiàn)測(cè)試進(jìn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)查詢,可解決信息溝通障礙問題,同時(shí)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)測(cè)試方法的智能轉(zhuǎn)型升級(jí)。運(yùn)用標(biāo)識(shí)打通上下游溝通渠道,還可去除傳統(tǒng)單一場(chǎng)景分析的弊端,有效實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景數(shù)據(jù)聯(lián)合分析。此外,區(qū)塊鏈在標(biāo)識(shí)中的推廣應(yīng)用也將為測(cè)試數(shù)據(jù)安全提供保障。本方案擬建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X功能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,采用3D仿真技術(shù)手段模擬真實(shí)交通流和車輛行為,搭建實(shí)驗(yàn)室內(nèi)臺(tái)架式仿真測(cè)試平臺(tái),構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵技術(shù)檢測(cè)能力,進(jìn)行V2X防碰撞預(yù)警功能檢測(cè)。通過3D動(dòng)態(tài)交通場(chǎng)景大屏顯示的形式對(duì)檢測(cè)過程全程展示,提升業(yè)務(wù)表達(dá)能力和檢測(cè)過程檢測(cè)效果。4.方案設(shè)計(jì)4.1.測(cè)試方案整體架構(gòu)本測(cè)試方案主要包含三個(gè)部分,分別是:C-V2X碰撞預(yù)警測(cè)試系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析、星火·鏈網(wǎng)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施。通過企業(yè)節(jié)點(diǎn)向設(shè)備(OBU、RSU)分發(fā)標(biāo)識(shí)ID,設(shè)備通過主動(dòng)標(biāo)識(shí)回傳數(shù)據(jù),在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的同時(shí)將數(shù)據(jù)上鏈存儲(chǔ),以此保障數(shù)據(jù)安全共享,整體架構(gòu)如圖1所示。Figure1.Testthesystemarchitecturetopology圖1.測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)鋱D4.2.測(cè)試條件1)測(cè)試設(shè)備待測(cè)車載設(shè)備在測(cè)試車輛上進(jìn)行裝配,車載設(shè)備通常布設(shè)在車輛內(nèi)部,裝有相關(guān)的數(shù)據(jù)測(cè)試程序,起到為車輛接收路側(cè)端發(fā)送道路標(biāo)識(shí)信息的作用,通過布設(shè)在車頂?shù)能囕d天線,更加實(shí)時(shí)高效地識(shí)別不同類型的道路標(biāo)識(shí)載體信息,或者通過安裝在車外的識(shí)別裝置進(jìn)行路側(cè)端道路標(biāo)識(shí)信息的識(shí)別。路側(cè)端作為道路標(biāo)識(shí)載體,在固定位置布設(shè),布設(shè)在相應(yīng)的路段和交叉口,最外側(cè)車道的一邊,周圍無遮擋,同時(shí)作為通信設(shè)備,應(yīng)在桿架上進(jìn)行布設(shè),可采用共桿、集成的設(shè)置形式,如可布設(shè)在原有道路標(biāo)識(shí)的位置,還可以通過門架、交通標(biāo)志桿或交通信息燈桿等裝置,且布設(shè)高度距地面為5m左右。同時(shí),對(duì)于需要供電的設(shè)備,保證供電的安全合理和設(shè)施的質(zhì)量,安全便捷地對(duì)其進(jìn)行供電。2)測(cè)試環(huán)境本方案采用仿真的方式進(jìn)行測(cè)試,對(duì)應(yīng)的測(cè)試環(huán)境為實(shí)驗(yàn)室。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行車路協(xié)同和自動(dòng)駕駛情景的模擬測(cè)試,通過檢驗(yàn)軟件和硬件系統(tǒng)的功能情況、可靠性和資源占用情況等,包括車輛在環(huán)測(cè)試等,利用真實(shí)車輛和虛擬仿真聯(lián)合,實(shí)現(xiàn)快速的場(chǎng)景和行駛能力的測(cè)試,可以完成端到端性能的測(cè)試和車路資源的小消耗情況,有利于降低實(shí)車測(cè)試的難度和風(fēng)險(xiǎn),減少對(duì)場(chǎng)地、真實(shí)交通和試驗(yàn)車輛的要求,為后續(xù)車路在道路上的測(cè)試節(jié)省成本和時(shí)間,提高測(cè)試時(shí)間和效率。因而對(duì)于基于車路協(xié)同的道路標(biāo)識(shí)可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬或仿真測(cè)試。4.3.場(chǎng)景選擇本方案選取的場(chǎng)景為《智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X系統(tǒng)預(yù)警應(yīng)用功能測(cè)試與評(píng)價(jià)方法》(T/CSAE246-2022)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中提出的前向碰撞預(yù)警場(chǎng)景,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試步驟進(jìn)行對(duì)應(yīng)場(chǎng)景下的仿真測(cè)試。1)場(chǎng)景1:同車道前方有靜止車輛被測(cè)車輛(VUT)沿道路方向行駛,前方的背景車輛(BV)處于靜止?fàn)顟B(tài),如下圖2所示。被測(cè)車輛逐漸接近背景車輛,當(dāng)二者的距離在預(yù)警范圍內(nèi)時(shí),被測(cè)車輛發(fā)出FCW預(yù)警。其中,被測(cè)車輛發(fā)出預(yù)警的時(shí)機(jī)應(yīng)確保被測(cè)車輛駕駛員有足夠時(shí)間采取措施,避免與背景車輛發(fā)生追尾事故。Figure2.Schematicdiagramofscenario1operation圖2.場(chǎng)景1運(yùn)行示意圖2)場(chǎng)景2:同車道前方有慢速車輛被測(cè)車輛(VUT)沿道路方向行駛,前方的背景車輛(BV)處于慢速行駛狀態(tài),如下圖3所示。被測(cè)車輛逐漸接近背景車輛,當(dāng)二者的距離在預(yù)警范圍內(nèi)時(shí),被測(cè)車輛發(fā)出FCW預(yù)警。其中,被測(cè)車輛發(fā)出預(yù)警的時(shí)機(jī)應(yīng)確保被測(cè)車輛駕駛員有足夠時(shí)間采取措施,避免與背景車輛發(fā)生追尾事故。Figure3.Schematicdiagramofscenario2operation圖3.場(chǎng)景2運(yùn)行示意圖3)場(chǎng)景3:相鄰車道前方有靜止車輛被測(cè)車輛(VUT)沿道路方向行駛,相鄰車道前方的背景車輛(BV)處于靜止?fàn)顟B(tài),如下圖4所示。被測(cè)車輛勻速行駛直至超過相鄰車道的靜止背景車輛,被測(cè)車輛FCW應(yīng)用不應(yīng)發(fā)出預(yù)警信息。Figure4.Schematicdiagramofscenario3running圖4.場(chǎng)景3運(yùn)行示意圖4)場(chǎng)景4:相鄰車道前方有慢速車輛被測(cè)車輛(VUT)沿道路方向行駛,相鄰車道前方左/右相鄰車道有低速行駛的背景車輛(BV),如下圖5所示。被測(cè)車輛勻速行駛超過相鄰車道的背景車輛,被測(cè)車輛FCW應(yīng)用不應(yīng)發(fā)出預(yù)警信息。Figure5.Schematicdiagramofscenario4operation圖5.場(chǎng)景4運(yùn)行示意圖5)場(chǎng)景5:相鄰車道有對(duì)向行駛車輛被測(cè)車輛(VUT)沿道路方向行駛,左前方相鄰車道有對(duì)向行駛的背景車輛(BV),如下圖6所示。被測(cè)車輛勻速行駛直至與背景車輛完成會(huì)車,被測(cè)車輛FCW應(yīng)用不應(yīng)發(fā)出預(yù)警信息。Figure6.Schematicdiagramofscenario5operation圖6.場(chǎng)景5運(yùn)行示意圖4.4.場(chǎng)景測(cè)試1)場(chǎng)景搭建本方案擬建設(shè)V2X硬件在環(huán)仿真測(cè)試系統(tǒng),形成面向智能網(wǎng)聯(lián)V2X防碰撞預(yù)警功能的測(cè)試檢測(cè)能力,為汽車產(chǎn)業(yè)提供服務(wù)支撐,V2X硬件在環(huán)仿真測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室布局如圖7所示,測(cè)試流程圖如圖8所示。2)測(cè)試方案場(chǎng)景1:同車道前方有靜止車輛a)被測(cè)車輛和背景車輛同車道,被測(cè)車輛由靜止?fàn)顟B(tài)加速至目標(biāo)車速,并保持穩(wěn)定行駛,此時(shí)應(yīng)滿足被測(cè)車輛與背景車輛沿車道縱向距離大于250m;b)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)在被測(cè)車輛和背景車輛進(jìn)入性能評(píng)估階段之前開始采集數(shù)據(jù),被測(cè)車輛進(jìn)入性能評(píng)估階段時(shí),持續(xù)采集數(shù)據(jù),駕駛員應(yīng)保持注意力高度集中,確保試驗(yàn)安全性;c)被測(cè)車輛FCW應(yīng)用觸發(fā)預(yù)警或達(dá)到最晚報(bào)警時(shí)機(jī)仍未出發(fā)預(yù)警,則測(cè)試結(jié)束。場(chǎng)景2:同車道前方有慢速車輛a)被測(cè)車輛和背景車輛同車道,被測(cè)車輛和背景車輛由靜止加速至目標(biāo)車速,并保持穩(wěn)定行駛,此時(shí)應(yīng)滿足被測(cè)車輛與背景車輛沿車道縱向距離大于200m;b)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)在被測(cè)車輛和背景車輛進(jìn)入性能評(píng)估階段之前開始采集數(shù)據(jù),被測(cè)車輛進(jìn)入性能評(píng)估階段時(shí),持續(xù)采集數(shù)據(jù),駕駛員應(yīng)保持注意力高度集中,確保試驗(yàn)安全性;c)被測(cè)車輛FCW應(yīng)用觸發(fā)預(yù)警或達(dá)到最晚報(bào)警時(shí)機(jī)仍未觸發(fā)預(yù)警,則測(cè)試結(jié)束。Figure7.Overalllayoutofthelaboratory圖7.實(shí)驗(yàn)室整體布局圖Figure8.Flowchartofcollisiontest圖8.碰撞測(cè)試流程圖場(chǎng)景3:相鄰車道前方有靜止車輛a)被測(cè)車輛在背景車輛左/右相鄰車道,被測(cè)車輛由靜止加速至目標(biāo)車速,并保持穩(wěn)定行駛,此時(shí)應(yīng)滿足被測(cè)車輛與背景車輛沿車道縱向距離大于200m;b)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)在被測(cè)車輛和背景車輛進(jìn)入性能評(píng)估階段之前開始采集數(shù)據(jù),被測(cè)車輛進(jìn)入性能評(píng)估階段時(shí),持續(xù)采集數(shù)據(jù),駕駛員應(yīng)保持注意力高度集中,確保試驗(yàn)安全性;c)被測(cè)車輛FCW應(yīng)用觸發(fā)預(yù)警或被測(cè)車輛超過背景車輛,則測(cè)試結(jié)束。場(chǎng)景4:相鄰車道前方有慢速車輛a)被測(cè)車輛在背景車輛左/右相鄰車道,被測(cè)車輛和背景車輛由靜止加速至目標(biāo)車速,并保持穩(wěn)定行駛,此時(shí)應(yīng)滿足被測(cè)車輛與背景車輛沿車道縱向距離大于200m;b)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)在被測(cè)車輛和背景車輛進(jìn)入性能評(píng)估階段之前開始采集數(shù)據(jù),被測(cè)車輛進(jìn)入性能評(píng)估階段時(shí),持續(xù)采集數(shù)據(jù),駕駛員應(yīng)保持注意力高度集中,確保試驗(yàn)安全性;c)被測(cè)車輛FCW應(yīng)用觸發(fā)預(yù)警或被測(cè)車輛超過背景車輛,則測(cè)試結(jié)束。場(chǎng)景5:相鄰車道有對(duì)向行駛車輛a)被測(cè)車輛在背景車輛的左側(cè)相鄰車道,被測(cè)車輛和背景車輛由靜止加速至目標(biāo)車速,并保持穩(wěn)定行駛,此時(shí)應(yīng)滿足被測(cè)車輛與背景車輛沿車道縱向距離大于200m;b)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)在被測(cè)車輛和背景車輛進(jìn)入性能評(píng)估階段之前開始采