智能网联汽车先导实验与教学平台主要有智能车、智慧路网、模拟驾驶器、智慧管理系统等四大部分组成。
可定制不同交通路网环境,提供车辆位置信息读取,交通信号灯智能调度,停车位智能动态分配与充电,具备各种道路设施(立交、隧道、匝道、潮汐道路等),以及各种道路标志标线等。
模拟有人驾驶车辆在智慧路网中行驶,实现有人驾驶与无人驾驶混合行驶,用于测试智能车各种应急反应。
通过云服务端实时读取车辆与路网信息,实现多车动态管理,路径分配,集中调度,数据分析,车辆速度控制等。
可实现自主导航、自主构建高精度地图、自主充电、自主避障、车车协同、车路协同等功能。
硬件架构:45cm×20cm×17cm(L×W×H);
车型采用1:10竞速级碳纤维RC车体可装配多种汽车悬挂;
车载六核决策处理芯片RK3399和32位STM32F103系列处理器;主频高达1.8GHZ;
传感器:IMU九轴传感器、高分辨率编码器、激光雷达、6个红外测距传感器、单目视觉传感器、RFID;
执行器:直流减速电机、舵机、车载显示屏、多种接口等;软件架构:在Linux下实施多任务调度(算法运算、通讯);
含AGV传感器角度输出接口;
含车辆变道控制接口;
含速度控制与角速度控制接口;
含车辆识别红绿灯信号接口;
含车辆角色设置与查询接口;
含车辆红外前后左右障碍物距离查询接口;
含车辆电量查询接口;
含车辆IMU数据查询接口;
含车辆激光雷达障碍物距离和角度输出接口;
1.可实现车辆自主OD路径规划:用户可随机选择车辆的起讫点,当车辆在行驶过程中遇到特殊情况,可以根据需要切换到辅助路径,显示大屏上会自动显示路径规划的变化;2.自主防撞系统:智能车利用各种先进的传感器技术来感知道路交通环境信息,在遇到突发状况(事故、拥堵、道路关闭)能自主进行制动或转向等避障措施,并能将突发状况及时发送给后续车辆和中控系统;3.通讯失灵情况下智能车安全行驶:当道路通讯设备、车辆的接受设备等模组在部分失效或者被劫持的情况下,智能车还能具有一定安全自主运行能力,智能车能够就近靠边停车或者驶入附近安全区域;4.可实现车辆自动编队跟驰行驶:智能车能够自主实现多车编队行驶、跟驰行驶;5.可实现自动超车及换道:在满足安全超车或换道的提前下,智能车能够自主判断行驶路径;6.可实现智能车自适应速度控制:定速巡航、以及按照限速指示牌速度行驶;7.可实现车辆能够按照信号灯指示行、停:智能车能够接受红绿灯广播信号,并能根据红绿灯状态控制智能车行驶状况(加速、减速、停止);
提供车辆控制API接口和传感器数据查询接口,方便高校师生进行二次开发;可实现网联汽车软件算法的移植和验证,且算法运算周期控制在1ms以内;
可定制不同的交通网络环境、提供车辆位置信息读取、交通信号灯智能调度、停车位智能动态分配与充电具备各种道路设施(公交、隧道、匝道、潮汐道路、十字路口、丁字路口、双向车道、环岛等)以及各种道路标志、标线等。智慧路网系统:主要由功能展示层、路面层、路基层
1.网联功能信号机2.移动红绿灯3.移动电子限速牌4.抓拍摄像头5.DSRC身份识别系统
信号灯尺寸:长0.4*宽0.5*高0.5m(可根据需要加装底部支架)信号控制机具有完整的信号控制逻辑,具有输出端口,具有12个独立的机动车灯组、4个独立的行人灯组、最多可接32个检测器、双RS232通讯接口,具有中心控制、感应控制功能,弱电共阳极输出;红绿黄三色路口信号灯含箭头信号灯、倒计时器;提供可视化界面,可现场监测运行状态、模拟路口、配置设备参数;可实现独立控制、群控、指定相位放行、路线选择放行、自动报警信号机故障并自动降级运行等功能;
网联信号机方向(东、南、西、北)控制;网联信号机相位设置(相位1~16);网联信号机相位周期设置;网联信号机车流量检测,车速检测;网联信号机的后台授时、滤波;网联信号机数据记录备份与导出;
指标符合GB25280-2016《道路交通信号控制机》的要求,具有公安部交通安全产品质量监督检测中心的检测报告。
包含红绿灯控制系统、智能路灯照明系统、道路监控抓拍系统,电子测速系统、车流量监控系统、ETC车收费系统等。城市道路监控系统(支持有线、无线通讯模块可实现多车检测)城市照明系统手动控制或自动控制光线强弱(双模式)
用了仿真汽车驾驶座椅,包括转向控制系统、油门控制系统、刹车控制系统、硬件信号处理系统(ECU)、驾驶行为通信模块、全局跟踪系统等。由于现阶段无人驾驶车辆未能全部普及,存在有人驾驶与无人驾驶混行的交通状况,研究人员通过模拟驾驶器实时控制智能车在智慧路网中行驶,模拟有人驾驶车辆可能存在的驾驶行为,如突然减速,突然超车,加塞,来模拟无人驾驶车辆应急处理状态,完成有人驾驶与无人驾驶编队实验,有人车干扰实验等应急反应。
通过云服务端实时读取车辆与路网信息、实现多车动态管理、路径分配、集中调度、数据分析、车辆速度控制等
智慧管理调度决策系统包含中控服务器、网络传输系统、配置软件系统等,可实现多车动态管理、路径分配,数据分析,速度控制,超车控制、角色划分,集中调度等综合控制。参数指标:(1)CPU:INTEL处理器、主频3.0GHZ以上、六核以上处理器。(2)内存:16G以上内存,多个内存扩展槽支持扩展到64G内存。(3)硬盘:256G(SSD)以上+2T(SATA)以上。(4)显卡:16G以上独立显卡(不低于GTX1080-8G型号)。(5)电源:360W以上大功率电源,支持大功率独立显卡。(6)显示器:22寸高分辨率宽屏液晶显示器。
中控调度显示系统:
(1)可实现不同屏幕之间的联动显示;
网络传输硬件系统:交换机:全双工/半双工自适应传输模式,≥16端口,≥10/100Mbps传输速率,须满足或高于国家标准。串口服务器:≥4接口,支持TCP/IP,PPP网络协议,采用RS-232网络接口类型,须满足或高于国家标准。
智慧管理软件系统:
智慧管理软件系统安装在智慧管理调度决策系统上,能够将每一个车辆的实时状态信息、智慧路网系统信息、智能路侧设备信息综合管理控制起来,它包含用户管理、高精度地图加载、智能车加载、车辆路径在线规划、车路信息实时显示、单车传感器数据实时显示、路侧设备在线管控、远程驾驶、真车无人驾驶系统数字孪生建模、自动驾驶算法策略一键导入、无人驾驶算法评价系统以及比赛、无人驾驶系统教学实验等系统在智慧管理软件平台上处理。