自动驾驶汽车带来车辆测试革命!-全新美国智能驾驶示范区 正式运营

SAE International - 国际自动机工程师学会

自动驾驶汽车技术需要通过无数的测试验证场景,比如这种借助假人完成的突然性自动制动演习。

全新美国智能驾驶示范区——美国移动出行中心(American Center for Mobility)或将成为自动驾驶汽车真实工况测试和验证的终极试验场。

by Don Sherman

如何才能显著降低高速公路事故的伤亡情况?大家的共识都是“unscrewthe nut behind the wheel”。但为了实现这一目标,并为所有各方提供更多的交通出行新选择,工程师必须首先完善自动驾驶互联 (A/C) 汽车的性能。

目前,自动驾驶互联 (A/C) 汽车所需的传感器、伺服设备和软件都正在开发中,也累计了数百万英里的测试里程,但公共道路可以为工程师提供的帮助非常有限。在此背景下,前福特汽车 (Ford)、美国公路交通安全管理局(NHTSA) 和密歇根大学工程师 John Maddox 发起了一场头脑风暴:我们为什么不能把美国过去的工业基地转变为未来车辆研发的试验场呢?

就像大多数精彩的创意一样,这个想法也已经酝酿了好多年了。Maddox 指出:“当初我希望可以在俄亥俄州的车辆研究测试中心 (Vehicle ResearchTest Center) 建立一座综合性测试设施,但最终未能拿到资金。后来,我又在密歇根大学继续实施我的想法,最终成型的 Mcity(一座位于安娜堡的综合测试区)基本上与我的设想一致。”

2014 年,非营利性商业加速器安娜堡SPARK、一些行业人士和Maddox 都认为,通用汽车位于Ypsilanti 附近的 Willow Run 工厂非常有潜力改造为一座汽车试验场。Maddox 回忆说,几个月来,“我们一直试图引起大学和州政府的关注”。2015 年圣诞节前夕,密歇根州州长Rick Snyder 任命 Maddox 担任公司总裁兼CEO,领导一个雄心勃勃、跃跃欲试的创业公司——美国移动出行中心 (American Center for Mobility)。

目前,美国移动出行中心仍正在建设中,按计划将于 2017 年 12 月开业(作者英文文章发表于11月份,中心已于17年12月正式开业)。该中心的总造价约为 1 亿美元,占地面积约 500 英亩,比 Mcity 大一个数量级(10倍),测试潜力更是高出三个数量级。建成后,政府、公司和高校等各界专家将齐聚 ACM 中心,共同开发自动驾驶/互联汽车、制定监管政策,并进一步推动无人驾驶汽车学科的进步。现阶段,全美70% 的汽车研发力量,及前北美100名汽车供应商中的63家总部均设立在密歇根州,美国移动出行中心正好满足了这些汽车厂商的迫切需要。

ACM 中心也是美国历史上规模最为宏大的工业用地再利用项目之一。1941 年,福特汽车公司 (Ford Motor Co.) 在这里建造了 Willow Run 工厂,为第二次世界大战输送 B-24 轰炸机。1953 年,通用汽车公司 (General Motors) 从福特手中购入这座占地450 万平方英尺(41.8万平方米)的综合设施,并在此后的 60 多年来生产了总计 8,200 万部自动变速箱。

2011 年,即通用汽车破产 2 年后,联邦政府的 RACER(振兴汽车社区环境)信托公司接管了 Willow Run 工厂,并从 2013 年开始对旧厂房进行为期两年的拆除工作。经过与 20 多个州、县和乡镇机构的谈判后,Willow Run 民主土地持有有限合伙企业正式成立。在接连拿到6,450 万美元的州政府拨款和贷款,以及另外 3,000 万美元的私人资助后,ACM 中心作为一家非营利运营和发展组织,在 2016 年获得了正式土地租约许可。

“棕地项目”的改造一向充满“惊喜”,Willow Run 也不例外。工程人员在工厂的混凝土地面下发现了数百万加仑的工业溶剂、石油及化学污染物。经过充分评估后,相关专家认为RACER 信托提供的 3,600 万美元根本不足以清除这些地面,并去除污染物。在这种情况下,一个新的替代解决方案出现了,即严格监控并适当处理在新的暴雨、地面和废水系统中聚集的液体,并原样保留厚约2 到 3 英尺(0.6 到 0.9 米)的地面,用于覆盖污染物并作为 ACM 中心新测试车道的地基。

ACM 中心在建成后可以提供大量工程支持基础设施,以及数十个多车道交叉路口和环岛场景。

丰富的测试场景

尽管首条 2.4 英里(3.8 公里)的五车道测试线路直到 12 月份才会正式开放,但 ACM 中心首席技术官 Andrew Smart 认为,该设施已经在美国运输部认可的 10 家自动驾驶/互联技术测试组织中占据了领先位置。

“其他组织还在专注于学术研究和仿真,但我们则领先一步,专注提供真实工况测试环境,验证一些量产技术的成熟度。”Smart 解释说,“具体来说,我们将在控制风险的前提下,为自动驾驶技术提供数百种必要的验证测试场景。”

Smart 介绍说,ACM 中心将采用“按次付费”的商业模式。通过规定的驾驶员或操作员许可后,汽车制造商、供应商及相关组织可自行进行测试,或在 ACM 专家的协助下完成相关测试活动。他表示:“我们的测试场地可以专用,也可共享,或供几个客户共同使用。

到 2019 年,前四个施工阶段全部完工时,ACM 中心将提供一系列丰富的测试场景,包括数十个多车道交叉口和交通环岛。此外,园区中还有 2 座三层立交桥、一条长约 700 英尺(213 米)的弯曲隧道、盲道、小巷、蜿蜒的郊区公路、城市峡谷(即高层建筑包围的城市街道)及住宅区街道等。

除此之外,中心还专门设置了凹凸不平的路面、多变的环境光线及众多路面标记等。再结合密歇根州自身多变的天气,ACM 中心将成为一座非常理想的自动驾驶/互联汽车技术与系统测试中心。

ACM 中心正在建设一条长约 700 英尺的隧道,用于测试 DSRC 和 5G 等移动通信技术。

ACM 中心提供的支持性基础设施还包括 5G 网络连接、电动车充电和车间用地。在有需要时,一量自动驾驶穿梭巴士可在园区内部运送用户,并参与服务测试。Smart 还补充说:“我们还可以输入模拟模型,比如虚拟自行车、行人、机动车辆等几乎任何可以想象到的道路使用者,来衡量测试车辆在无数真实驾驶环境中的感知、分析和反应能力”。

在谈及他口中的“42精神(the Spirit of ’42)”时,Smart认为,ACM 中心在过去 18个月中完成的平行设计和建造丝毫不亚于早年的轰炸机项目。如果说过去的 Willow Run 是为美国的民主制度革命制造武器,而“重生”后的 Willow Run 则将成为我们发展自动驾驶和互联汽车最具战略意义的工具。

作者:Don Sherman

来源:SAE《汽车工程》杂志 - 自动驾驶汽车增刊(季刊)

翻译:SAE 中国办公室

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