作者：2016級本科生 王裕寧 黃嘉皓 胡鈺彬 王波 胡屹明 車輛學(xué)院
指導(dǎo)老師：王建強 車輛學(xué)院
關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)汽車、測試系統(tǒng)、運動模擬
摘要
當(dāng)前無人駕駛是行業(yè)熱點，然而，測試系統(tǒng)是目前無人駕駛產(chǎn)業(yè)的盲區(qū)，在沒有了駕駛員后，應(yīng)當(dāng)如何給無人車“考駕照”，即評價其安全性？目前有兩種主流測試方案：1）封閉場地測試，2）實路測試。前者成本高昂、模擬方式簡陋、參考價值?。缓笳唠m然環(huán)境真實但安全隱患高，且受限于法規(guī)被部分國家禁止。本項目提出用多自由度運動單元替代實車真人測試的方案，實現(xiàn)場景、對象兩個維度的“萬能”，從而實現(xiàn)給無人車“考駕照”。
系統(tǒng)構(gòu)成
整體平臺四個部分組成，分別是：運動控制、外形模擬、通訊結(jié)構(gòu)、測試場景。平臺從兩個維度去仿真交通對象的運動，；外形上設(shè)計了可變外形機構(gòu)，實現(xiàn)擺腿、擺臂等動作；平臺搭建了一套全新的通訊拓撲結(jié)構(gòu)，還原了真實道路的環(huán)境作為測試場地進行實車測試。
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圖1 測試平臺架構(gòu)
運動模擬
系統(tǒng)通過兩個維度來模擬交通對象的行為：
l維度一：運動軌跡維度。運動軌跡模擬指單體的速度、路線以及周期。將所有的交通對象按照兩個特性分類，特性一是種群，特性二是情緒，組成二維的對象庫。
l維度二：意識維度。利用決策樹進行還原模擬，如下圖所示，進行實時的修正與測試。
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圖2 意識維度模擬
外形設(shè)計
為滿足測試需求，需要設(shè)計可變外形機構(gòu)滿足物理外形上的仿真。平臺通過五個關(guān)節(jié)可以隨意調(diào)節(jié)身形，覆蓋全年齡、全體型。同時能夠模擬不同姿態(tài)，結(jié)合速度調(diào)整算法真實地模擬現(xiàn)實中各類行人步態(tài)
圖3 外形模擬
實驗驗證
進行實車測試與系統(tǒng)實驗之后，得到以下采樣數(shù)據(jù)以及實測v-t曲線圖，可以看到該平臺能夠初步模擬交通對象在路口的運動特征。本項目進行了實車驗證，證明整體平臺具有可實現(xiàn)性。
圖4 實驗驗證結(jié)果
成果與應(yīng)用
本項目以多自由度運動單元為核心，搭建了面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車的萬能測試平臺，使得測試過程的土地、時間成本大大降低。該平臺能夠隨需求調(diào)用危險路況，大幅減少測試周期，同時實現(xiàn)了的一車多物模擬效果，全程無傷亡可能，安全性大幅提高。目前該項目已以第一作者申請四項國家發(fā)明專利兩項已授權(quán)，兩項進入實審，同時發(fā)表一篇會議論文（EI檢索）。目前，山東省科學(xué)院自動化與本項目合作，對該測試方法與平臺進行了驗證，并已在山東省智能網(wǎng)聯(lián)測試場進行了示范，完成了對中國重汽智能網(wǎng)聯(lián)客車、齊中通智能網(wǎng)聯(lián)客車的測試，證明其具有推廣、使用價值。
