面向智能網聯汽車試驗場的管理監控平台應用

引言

智能網聯汽車是利用車聯網技術，搭載先進的車載感測器、控制器、執行器等裝置，並融合現代通信與網路技術，實現車與X（人、車、路、後台等）智能信息交換共享，具備複雜的環境感知、智能決策、協同控制和執行等功能，可實現安全、舒適、節能、高效行駛，並最終實現汽車的自動駕駛。在智能網聯汽車的發展中，完善的試驗場是作為測試體系中的重要設施，是支撐智能網聯汽車進行測試開發的必備條件。

而試驗場的管理監控平台，集成了智能網聯汽車測試過程中各種信息的彙集、分析、展示等重要功能，對智能網聯汽車技術研究、模塊開發、性能驗證起到關鍵作用，是智能網聯汽車試驗場實現智能化管理、智能動態信息服務和車輛智能化控制的重要組成部分，其相應的架構和軟體開發也得到產業界和學術界越來越多的重視。

國內智能網聯汽車試驗場建設情況

從2015年起，智能網聯汽車試驗場（示範區）便開始在國內落地發芽，至今已有包括北京、上海、杭州、重慶、武漢等在內的多處試驗場。目前我國智能網聯汽車與智慧交通應用產業的版圖雛形已基本形成。幾個典型的智能網聯汽車試驗場建設情況如下：

國內典型智能網聯汽車試驗場（示範區）建設情況匯總表

此外，還有深圳、長沙、廈門等智能網聯汽車試驗場在建設中。從匯總表可以看出，大部分試驗場都以打造智能網聯汽車標準化測試平台為主要建設目標。平台所完成的基礎功能是針對不同的交通基礎設施、道路環境場景、車輛技術功能等進行測試，以此支撐技術研發創新。所以在智能網聯汽車試驗場管理監控平台設計中，主要考慮從以上方面進行信息集成展示和綜合信息服務。

智能網聯汽車試驗場集成需求

結合國內已建和在建的智能網聯汽車試驗場建設內容，同時根據智能網聯汽車試驗場的運行環境和管理需求，管理監控平台需要集成測試範圍內包括交通基礎設備、道路環境場景、配套系統等方面信息，具體如下：

智能網聯汽車試驗場管理監控平台集成信息統計表

以上為智能網聯汽車試驗場需集成的基本信息，從發展趨勢上看，隨著試驗場的完善擴容和智能網聯汽車功能的增加，需要集成的信息還應包括增加的測試場景或設備狀態信息、每個場景的測試汽車相應的測試數據，如車輛能耗、延誤、駕駛行為等數據，為平台後續的數據分析和應用開發提供數據支持。

智能網聯汽車試驗場管理監控平台架構

3.1平台總體架構

智能網聯汽車管理監控平台需要集成上文分析的各類交通智能和模擬測試系統數據，在平台進行匯聚展示分析。這些交通智能系統主要包括交通信號控制、違法檢測、信息發布、模擬駕駛測試、定位、安全防範等系統。試驗場綜合利用多種網路，除光纖通信外，還包括DSRC、WIFI、LTE-V等，通過車聯網通信技術，集成測試區各子系統數據，滿足對區內人、車、路的綜合監控和管理功能。總體架構在設計上包括一個管理監控中心、多個外場子系統建設。具體如下：

總體架構圖

其中，交通信號控制系統、交通違法檢測系統、交通信息發布系統等都是目前城市道路交通管理中已有的智能化信息系統，為方便日後試驗場向全市甚至全國範圍推廣，試驗場內這些系統建設標準要參照城市交通的建設標準。其餘子系統可根據不同試驗場的測試場景進行調整。

3.2系統通信架構

相對於傳統的道路交通管理監控平台來說，由於智能網聯汽車試驗場封閉區內的特殊性和通信種類的多樣性，基於車聯網架構，通信的要素點包含人、車、路、環境、中心各個方面。其管理監控平台對通信的可靠性要求更高，對系統運行的安全性要求更高，對各路信息集成和每一環節管理要求更加全面和精細。

通信架構圖

上海智能網聯汽車測試基地管理監控平台應用

4.1建設範圍及內容

上海智能網聯汽車測試基地位於上海賽車場以南，分三期建設。一期的封閉示範區面積有5平方公里，道路里程20公里，測試基地一期建成後需要能完成30個應用場景的演示和測試，實現50輛以上的測試規模。

試驗場道路範圍

作為國內首個智能網聯汽車測試基地，主要建設內容為：

1、通過道路、車輛、環境等全面信息的採集和發布，實現智能網路汽車測試基地的運行管理和監控管理，並為運行管理提供決策依據。

2、立足服務測試和演示智能汽車、網聯通訊兩大類關鍵技術，通過道路智能化系統建設和測試環境的搭建，保障測試道路網路可靠運行，營造良好的測試環境。完善道路智能化和車路一體化，實現更深入的感知、更泛在的互聯、更智慧的處理。

建設內容包括一個管理監控中心，多個子系統。具體為：

（1）1個管理監控中心：智能網聯汽車測試基地管理監控中心。包括中心的集成展示大廳、機房、中心軟體和硬體配套設施等。

（2）9個子系統：

包括交通信號控制系統、視頻監控系統、交通信息發布系統 、交通違法檢測系統、通信系統、定位系統、出入口控制系統、配套系統、施工現場安全防範系統。

4.2監控中心集成展示軟體架構設計

基於上文中智能網聯汽車試驗場管理監控平台架構，結合道路交通中集成平台功能設計，上海智能網聯汽車測試基地一期工程中，平台既要滿足試驗場監控管理的需要，也要具有開放性為後續測試基地擴充做準備。主要軟體架構如下圖。

軟體架構圖

4.3集成展示軟體功能設計

上海智能網聯汽車測試基地一期項目的管理監控平台在基本架構的基礎上細化了軟體功能。主要要完成數據彙集和存儲、場地運行監控與綜合展示、視頻接入和控制、交通信息發布、設施設備運維和管理、數據查詢和展示、系統管理等功能。

軟體功能描述表

結語

從整個智能網聯汽車產業的發展來看，需要一個標準的試驗場管理監控平台，可以實現互聯互通的測試，安全可靠的測試，還有產品研發的驗證等。以上海智能網聯汽車測試基地為載體，這是國內第一個基於寬頻移動互聯網，智能汽車應用的綜合性，開放式的驗證平台，其踐行了集中管理和開放合作的運行理念，充分利用政府機構，企事業單位等現有資源，開放的為產業發展提供服務，且此平台順應了互聯網思維，包括跨界合作、開放、用戶參與、多方共贏等。在管理監控平台助力下，未來智能網聯汽車將取得更大的發展。

參考文獻

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作者簡介

王倩：上海電科智能系統股份有限公司

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