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联网汽车的生活实验室

2020-01-04 08:34:02来源:

密歇根州安阿伯市-在这个高科技的试验场上,道路拥挤不堪,没有高高的围栏,可以将所有东西隐藏起来。

被测试的车辆看起来与平常在全国任何地方所发现的一样。在这里,密歇根大学交通研究所的研究人员正在研究这些车辆如何与周围的世界通信-他们说,技术比自动驾驶汽车更接近于广泛部署。

为了展示互联车辆的潜力,不仅仅需要几个循环的空路面。因此,密歇根州安阿伯市所有27平方英里的土地都将成为不起眼的现实测试床。

在研究所办公室外面,在大型帐篷式结构中工作的技术人员以完美的节奏运动,以便在居住或工作于城市的人的车辆上安装短距离通信设备。车辆在后备箱或载货区有一个小盒子,一个在后车窗上或附近,另一个在后备箱盖或车顶上。

最终,该研究所的目标是拥有3,000多辆配备该设备的车辆。该数字不断更新,但截至发稿时,已部署了450辆此类车辆。

大约一半使用的设备仅向研究人员发送有关车辆经历的事件的消息。其他设备在收集数据的同时还向驾驶员提供视觉和听觉警报,例如当检测到行人或发生红灯违规时。这些设备相互通信,并与整个城市的互联基础设施进行通信,从而使研究人员可以收集速度和位置数据,以了解参与者的驾驶方式以及他们的车辆如何与交通和环境互动。

这项耗资1500万美元的项目源于研究机构和美国运输部于2012年开始的一项为期三年的研究,旨在评估联网车辆安全技术的有效性,该技术使用了近3,000辆汽车和73英里车道。该机构随后在2015年扩展了其现有基础设施,以创建Ann Arbor联网车辆测试环境。

高级项目经理Debby Bezzina表示:“与我们合作,花了很长时间才能发布所有规格,并让供应商做好准备就可以部署了。”“这绝非易事。”

对于横跨密歇根大学校园的40,000多名学生而言,他们所参与的测试环境是看不见的。没有迹象表明内置在交通信号灯和路灯中的通信设备,也没有任何他们经常在前面无意识地穿越的车辆正在与这样的网络交互。

路边设备设备是为2012年试点研究创建的光纤网络的一部分。网络正在不断扩大。截至记者发稿时,该市一处基础设施位置已安装一台路边设备。目标是到达70个地点:三个弯道速度警告站点,四个人行横道,八个高速公路站点,一个回旋处,五个登台或测试站点以及49个交叉路口。这些设备来自Lear Corp.和Savari,这是一家制造传感器硬件和软件的硅谷公司。

Bezzina表示:“我们是互联汽车技术的拥护者,”他还是运输部互联和自动运输中心的常务董事。“我们认为已经准备好进行部署。我们在这里证明。这不是任何形式,形式的飞行员。这是一个生产环境。”

Bezzina表示,她认为自己在联网汽车上的工作与包括通用汽车和丰田在内的许多汽车制造商一直在进行的自动技术研究相辅相成。这些公司以及诸如Uber和Waymo之类的新竞争对手在未来几年内都在争夺自动驾驶汽车的商业化应用。

减少死亡是一种动机。根据美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)的数据,2016年美国交通事故死亡人数增长了5.6%,达到十年来的最高点37,461人。但是自动驾驶汽车并非没有安全隐患。

Uber在亚利桑那州测试的3月行人死亡等事故涉及自动驾驶的沃尔沃汽车,这已经给公众造成了压力,但是Bezzina表示,联网汽车技术可以帮助解决计算机算法自行处理的一些最棘手的现实场景。

Bezzina说:“我不认为您会拥有能够设计意图的自动驾驶汽车。”此前曾在通用汽车,福特汽车公司和伟世通公司工作过的贝齐纳说。“我认为他们需要连接和自动化,而不是自治。”

在实验室里

安娜堡互联车辆测试环境旨在成为互联车辆和基础设施的最大运营部署,这是财务上可持续的,而不必依靠联邦资金。目前,它是由联邦和州的资金以及大学和其他计划合作伙伴的捐款来资助的。

它位于迅速成为自治测试温床的区域。通用汽车和Waymo正在密歇根州东南部测试他们正在开发的自动驾驶汽车,部分原因是他们可以了解这项技术在寒冷和雪天中如何工作。

去年,这家美国通用汽车中心开业了,该中心位于前通用汽车工厂(之前是第二次世界大战轰炸机工厂)的场地上,占地500英亩。

Ann Arbor的连通性测试,按数字

迄今为止,已从联邦资金和密歇根大学,密歇根州经济发展公司,密歇根州交通部,Mcity以及计划合作伙伴和供应商的成本分摊捐款中获得了4,550万美元的投资:

3030万美元:安全试点模型部署(2012)

1520万美元:安娜堡互联汽车测试环境(2015年初)

测试环境中70个基础设施位置的目标分布在Ann Arbor的27平方英里处:

3个弯道速度警告站点

4个人行横道

8个高速公路站点

1个回旋处

5个分阶段/测试站点

49个交叉路口

李尔公司将提供50种路边设备

Savari将提供25种路边设备

在73车道英里的仪表车道上进行了2800辆试点部署。

第二次部署的最低目标是3,150辆车:

1,500辆装有Aptiv提供的感知设备的车辆

1,650辆,配备售后安全装置。其中,丹劳公司将提供1,150件,萨瓦里公司将提供500件。

自主穿梭车在Mcity进行研究。在下面,车辆后部的连接设备与基础设施进行通信并收集数据。

大学校园内正在进行其他项目,包括6月发射的一对11座自动班车。由法国自动驾驶和电动汽车设计师Navya制造的可爱,具有未来感的吊舱环行1英里,并在船上装有“安全护线”,以确保一切正常运行。

随着这些穿梭车在附近缓慢转圈,运输研究所致力于显着提高其安装的已连接安全装置的准确性。测试环境项目经理Mary Lynn Buonarosa说,精确度对于与车辆之间来回传递的信息至关重要。

“位置坐标越来越精确-因此,您必须离开,您必须说到厘米精度的地方只有一米半的距离,这就是我们所看到的技术的增长过去的六,七年。”布奥纳罗萨说。“在接下来的两对中,我们将谈论厘米级的精度。”

该机构最多可以同时在四辆车上安装这些设备。这需要90分钟,一周要完成约100到200辆汽车。除了某些敞篷车和其他一些需要不同售后解决方案的非常规车型外,对于工程师和学徒团队来说,几乎没有车辆太困难。

该项目此阶段的目标是将3,150辆汽车与研究人员联系起来。该研究所招募了在城市生活或工作的参与者,其中许多人是2012年研究的重复者,并付给他们40美元,以收集一年的车辆数据。许多车队是该研究的一部分,包括城市公交系统,大学的车队和安阿伯公立学校的公交系统,以及研究所某些行业合作伙伴的雇员。

参与者可以选择是只需要收集数据的设备,还是要提供反馈的设备。仅发送设备由去年由Delphi Corp.拆分出来的技术公司Aptiv提供,而其他设备则来自Savari和密歇根州的电子产品供应商Danlaw。Savari设备仅使用扬声器与驾驶员通信,而Danlaw设备同时发出视觉和听觉警告。售后设备的车载应用由供应商开发,并由研究所进行性能评估。

规范此类通信的标准和安全协议的更改导致对设备的修改,迫使工程师在2012年参与者返回本研究时将旧设备换为新设备,这减慢了装备目标车辆数量的过程。

Bezzina预计,车辆到一切的连接将在商业上得到广泛使用,尤其是与自动驾驶技术结合使用时。

Bezzina说:“要实现自动驾驶汽车的全面部署,这确实是您所需要的。”“没有理由不能使它自动化。”

在测试轨道上

并非所有研究所的测试都可以在公共街道上进行。对于需要可控环境和一定误差范围的工作,Mcity是一个人造城镇,位于安阿伯市北侧办公室外。

Mcity的部分地区与真实的安娜堡(Ann Arbor)相似,包括标有“州”和“自由”的街道,这两个主要通道在大学校园的中心相交。故意放置的信号灯,伪装的停车道,故意放置的路缘石和75号州际公路的任意标志确保车辆能够经历各种测试场景。

Mcity的流量控制同时在位置和位置看起来。高速公路标志和闪烁的灯光与驾驶员在道路上遇到的标志和状况相当。但是,这种环境并不能显示出城镇中心的所有特征。

街景实际上只是带有餐厅和商店照片的大型可移动外墙。I-75的“坡道”并没有将驾驶员带到密歇根州弗林特市,如高架标志所示;他们最终将转回到测试设施的中心。

这项耗资650万美元的测试跑道是由该大学的交通转型中心(现在简称为Mcity)和密歇根州交通运输部设计,开发和资助的。它建于2015年,以前是制药巨头辉瑞(Pfizer)占有的财产。

Mcity不仅被研究所使用,而且被汽车制造商,供应商和其他寻求自动和互联技术进步的行业合作伙伴使用。

在乘坐自主的Navya航天飞机前往Mcity之后,Bezzina驾驶一辆相连的福特E系列厢式货车驾驶汽车,展示了这些设备的工作原理。高级研究工程师Dillon Funkhouser驾驶Honda Accord,这两个演示了联网车辆设备发出警报的情况。

某一时刻,Funkhouser停在红灯处,而落后的Bezzina开始加速。就在Bezzina接近Funkhouser的车辆后部时,她机舱中的设备开始发出蜂鸣声,以警告即将发生的车祸。她把车辆安全地转向。

Funkhouser说:“很多东西都为这种技术在五年,十年后的真正发展做好了准备。”

尽管许多较新的车辆已经可以提供前撞警告,但它们不提供研究所设备发出的其他警报。

工程师告诉与会的驾驶员,除了为该研究安装的设备发出的任何警告之外,还应继续留意车辆中的任何消息,例如盲点和车道偏离警报。

在另一个演示中,Bezzina加速通过红灯。该设备给她口头警告:“红灯。”

然后,Bezzina接近一个路口,而Funkhouser从右侧接近。在它们崩溃之前,设备会警告:“注意:侧面威胁对。”

“部署它的人越多,对社会的好处就越大,当我们开始谈论每年可以挽救许多生命的真实事物时,对我来说,它超过了随之而来的一些新技术带来的任何好处,而这些新技术可能会稍好一些,但我必须等5至10年。” Bezzina说。“我们正在谈论每年有35,000人死亡。”

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