东风研发能力巡礼
一辆没有司机的轿车在城市道路上平稳流畅行驶,红灯停、绿灯行,遇到行人横穿马路、车辆突然加塞等突发情况,还会自动提前减速、避让……车辆在自行进行这一系列动作的同时,相关数据也会通过车端安装的动态测量设备实时采集并上传至仿真平台。
在一块由仿真画面、实车画面、数据分析画面组成的屏幕前,襄阳达安汽车检测中心有限公司(以下简称“达安中心”)智能网联整车仿真试验技术工程师杨梦婷,介绍着数字孪生自动驾驶测试评价体系展示中心的功能。通过这些数据,达安中心技术工程师们从安全性、智能度、舒适性、可靠性等关键维度,对自动驾驶车辆的功能表现进行综合分析,打造智联网联汽车“最强大脑”。
率先入局,打造全流程保障能力
在数字化、智能化、网联化的创新驱动下,无人驾驶、数字城市等许多在科幻电影和科幻小说中出现的场景正在映照现实。
随着应用技术的不断成熟和试点项目的不断推进,智能网联汽车进入了产业加速布局、抢滩发展的关键时期。
不同于传统汽车和具备驾驶辅助功能的汽车,搭载自动驾驶功能的智能网联汽车需要自主应对复杂、多变的驾驶环境,这对智能网联汽车产品准入提出了新的测试与评估要求。
达安中心智能网联车端监控
围绕测试评估体系的构建与完善,通过技术跃迁不断优化测试精度、提升开发效率,达安中心早已在夯实智能网联汽车运行全流程保障能力的赛道上埋下了伏笔:在国内率先开展智能网联汽车关键技术研究和测试能力建设,目前已构建了395例实车测试场景、6000余例仿真测试场景,能够开展100余项检验检测项目,具备涵盖模拟仿真、封闭场地和实际道路测试的自动驾驶功能测试能力;是国内首个搭载5G基站并应用的汽车试验场,构建起完善的智能网联汽车开发验证、检测认证的测试环境和运营管理体系……
助推汽车产业高质量创新发展中,达安中心展示出了勃勃生机和澎湃力量。
向“新”出发,给汽车戴上VR眼镜
新一轮科技浪潮下,智能网联汽车行业逐步向高级自动驾驶阶段迈进。而作为被各新兴技术所青睐的集成者,数字孪生技术对于自动驾驶测试同样具有革命性意义。
“相当于给真实的车辆戴上VR眼镜,让车辆在丰富的测试场景里疾驰。”杨梦婷介绍,数字孪生是智能网联汽车测试三支柱法的新型补强手段,最显著的特点是虚实交互:真实车辆将信息反馈至虚拟仿真世界的同时接收虚拟交通流信息,开展规划、决策、执行等工作,“把汽车打造成一个‘最强大脑’。”
2020年9月,达安中心在技术月活动开幕式上正式发布了《数字孪生自动驾驶测试评价体系》(以下简称“《体系》”),这被视为国内将数字孪生技术应用于自动驾驶汽车测试领域的开端。
该测试平台由实车测试系统、虚实结合测试系统、仿真测试系统、测试评价系统四部分构成。其核心创新方法是利用真实的车辆和试验场地,配合虚拟的环境要素,在以虚实结合的方式构建出丰富的、连续的测试场景的同时,实现高效、安全、低成本的测试评价,有效解决当前自动驾驶测评中存在的场景片段化、高成本高风险、模型精度和通用性不足等难题。
2021年,《体系》入选“2021中国5G+工业互联网典型应用”,并先后获得37项专利。荣誉的背后是披荆斩棘的艰辛,把虚拟环境转化成车辆能读懂的语言进行注入,建立评价指标和评价模型,对自动驾驶车辆反映的数据进行自动化测评等等,几乎每一项工作都是在没有经验可以借鉴的情况下开展的。
迎难而上,让自动驾驶有更多想象空间
信息交互技术是决定数字孪生能否真正实现虚实结合的落脚点,而实施这一技术的难题之一就是要解决信息交互延时的问题。
虚拟场景测试
试验人员在测试中发现,自动驾驶车速越高,信息传输时延带来的影响就越大。“当车辆以60 km/h的车速通过时,触发虚拟测试场景下发动作,信息传输时延就能达到100 ms” ,达安中心智能网联整车性能试验技术主管工程师王庆涛在提及这一现象时表示,这种延时会造成数字场景与真实场景在同一时刻存在较大的位置差异,影响自动驾驶安全性功能测试结果。
以百万级测试用例库为依托,达安中心充分利用5G网络环境和仿真平台,实现了测试场景大批量高速下载和信息回传,保障了数据监管即时同步,将虚实信息交互延时控制在20ms左右的超低范围内。
把现实世界的道路交通场景迁移到虚拟世界中,最大程度还原真实驾驶环境,进行丰富的虚实结合场景测试,是自动驾驶仿真测试平台必须具备的一项核心能力。如何更广泛地挖掘测试场景?如何高效将路采数据生成仿真场景?一道道科研命题接踵而来。
在利用自身技术优势深度挖潜的同时,达安中心积极与腾讯等相关机构展开合作,一方面结合高精度地图、三维重建等技术,构建出无限接近真实的虚拟环境,另一方面利用真实路采数据,训练交通流AI,自动化生成交互性强、真实度高的测试场景,并通过参数泛化,生成万倍以上规模的丰富场景。
目前达安中心已经积累了435例数字孪生测试场景,覆盖标准法规场景、自然场景以及部分极端场景。“在数字孪生技术的加持下,自动驾驶会有更多想象空间”,杨梦婷说。
大道如砥,大势如潮。站在行业的风口,达安中心从未停止攀登的脚步,始终走在行业的前沿。11月初,工业和信息化部会同公安部组织起草的《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知(征求意见稿)》明确指出,将进一步促进搭载自动驾驶功能的智能网联汽车推广应用,提升智能网联汽车产品性能和安全运行水平。对于智能网联汽车产业化发展来说,这无疑是再次冲锋的号角,围绕“场景注入在多种车型上的通用性”“数字孪生云端海量场景仿生”等课题,达安中心未来将继续深入拓展研究数字孪生技术应用,助力智慧交通发展。
(记者 王娟 责任编辑 赵玉芳)