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干貨分享|智能網(wǎng)聯(lián)汽車（V2X）測試的實(shí)踐與思考
2021-11-22 18:23:59· 來源：國汽智聯(lián)
隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)飛速發(fā)展、政策和產(chǎn)業(yè)環(huán)境逐漸成熟，C-V2X的發(fā)展步入快車道。在C-V2X產(chǎn)業(yè)化落地的過程中，作為產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，滿足發(fā)展需求的測試評價(jià)體
隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)飛速發(fā)展、政策和產(chǎn)業(yè)環(huán)境逐漸成熟，C-V2X的發(fā)展步入快車道。在C-V2X產(chǎn)業(yè)化落地的過程中，作為產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，滿足發(fā)展需求的測試評價(jià)體系成為加快其商業(yè)化步伐的“催化劑”。V2X作為汽車、通信、交通、云計(jì)算等交叉融合的應(yīng)用技術(shù)，相關(guān)的測試內(nèi)容龐雜，評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有待完善，測試方法和流程尚未統(tǒng)一，探索實(shí)踐全面支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車（V2X）測試的測試評價(jià)體系已成為行業(yè)發(fā)展的共識。
近年來，隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價(jià)技術(shù)也經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段，總體概括如下：單一功能測試→綜合驗(yàn)證評價(jià)體系，場地測試→多支柱法測試手段，單車智能測試→智能網(wǎng)聯(lián)融合測試。現(xiàn)階段的自動(dòng)駕駛技術(shù)大部分還聚焦于單車智能的技術(shù)方案，相關(guān)測試方法也處于單車智能測試階段，面向智能化與網(wǎng)聯(lián)化融合的技術(shù)尚處于探索期，與之對應(yīng)的測試方法也需要深入探索和持續(xù)演進(jìn)。
本文將從互聯(lián)互通測試評價(jià)、V2X模擬仿真測試評價(jià)、示范區(qū)C-V2X覆蓋性能測試、車路協(xié)同發(fā)展與智慧道路分級評測等角度分享國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心在智能網(wǎng)聯(lián)汽車（V2X）測試領(lǐng)域的實(shí)踐與思考。
圖1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價(jià)技術(shù)發(fā)展階段示意圖
互聯(lián)互通測試評價(jià)：協(xié)議一致性測試是基礎(chǔ)
伴隨“三跨”、“四跨”、“新四跨”等C-V2X應(yīng)用示范活動(dòng)舉行，協(xié)議一致性測試與認(rèn)證受到終端企業(yè)、主機(jī)廠及運(yùn)營商的廣泛重視，也極大地促進(jìn)了不同終端廠商設(shè)備間的互操作性。然而由于對標(biāo)準(zhǔn)理解的差異、軟件版本或協(xié)議棧的更新迭代、加密方案的更新、物理層和應(yīng)用層的不規(guī)范等，導(dǎo)致RSU與OBU之間的廣泛互聯(lián)互通仍舊未能實(shí)現(xiàn)，大規(guī)模的互操作依舊阻礙重重。因此，除了繼續(xù)推廣協(xié)議一致性測試，業(yè)內(nèi)也亟需形成完整可信賴的互聯(lián)互通測試評價(jià)體系及認(rèn)證體系，盡早實(shí)現(xiàn)設(shè)備間廣泛的互聯(lián)互通及互操作性，為C-V2X落地應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
V2X模擬仿真測試評價(jià)：C-V2X場景庫建設(shè)是關(guān)鍵
關(guān)于C-V2X應(yīng)用的仿真測試，典型的測試系統(tǒng)包括仿真軟件、V2X信號模擬器、GNSS模擬器和V2X協(xié)議解碼器等?，F(xiàn)有仿真軟件可以搭建基于V2X預(yù)警功能的3D仿真場景，生成實(shí)時(shí)周圍車輛狀態(tài)、車輛定位信息以及路邊單元狀態(tài)等數(shù)據(jù)，仿真軟件可以對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行解析并打包成V2X數(shù)據(jù)報(bào)文，通過V2X模擬器發(fā)出PC5射頻信號，矢量信號源用來生成各種制式衛(wèi)星信號，并將模擬的定位信息轉(zhuǎn)換成衛(wèi)星信號通過空口發(fā)送至被測設(shè)備，同時(shí)為V2X通信提供時(shí)鐘同步，V2X協(xié)議解碼器將被測設(shè)備接收到的V2X消息報(bào)文進(jìn)行解碼，來判斷被測設(shè)備是否正確收發(fā)V2X消息報(bào)文并實(shí)現(xiàn)預(yù)警。
針對未來智能化與網(wǎng)聯(lián)化融合的智能網(wǎng)聯(lián)汽車仿真測試，應(yīng)將無線信道場景與傳統(tǒng)仿真場景融合，從而使得仿真測試更加準(zhǔn)確模擬真實(shí)環(huán)境，因此C-V2X仿真場景庫的建設(shè)將是未來仿真測試的關(guān)鍵因素。
圖2 C-V2X仿真場景創(chuàng)建示意圖
示范區(qū)C-V2X覆蓋性能測試：V2X信號覆蓋性能待提升
車聯(lián)網(wǎng)C-V2X的應(yīng)用需要低時(shí)延、高可靠數(shù)據(jù)傳輸，良好的無線信號覆蓋是低時(shí)延和高可靠特性的基礎(chǔ)保障。頻譜資源是國家的戰(zhàn)略性資源，2018年，工業(yè)和信息化部印發(fā)《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規(guī)定（暫行）》的通知，為車聯(lián)網(wǎng)的頻率使用提供了政策保障，相關(guān)頻譜資源的合理使用需要持續(xù)監(jiān)測檢測。
創(chuàng)新中心協(xié)同行業(yè)機(jī)構(gòu)，對不同示范區(qū)的無線信號覆蓋能力進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)不少示范區(qū)仍存在信號覆蓋、信號干擾、不滿足協(xié)議要求等諸多問題，相關(guān)測試結(jié)果為示范區(qū)運(yùn)營的優(yōu)化提供了參考，也對示范區(qū)的建設(shè)和RSU的部署發(fā)揮指導(dǎo)意義。
圖3 路端C-V2X信號覆蓋情況示例
車路協(xié)同發(fā)展與智慧道路分級評測：路側(cè)感知性能待驗(yàn)證
車路協(xié)同是我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的重要路徑，車路協(xié)同的發(fā)展離不開基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化升級。首先，全國的車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)和示范區(qū)基本都進(jìn)行了道路的升級改造，然而由于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施規(guī)范的缺失，不同的先導(dǎo)區(qū)或示范區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化和智能化方案不盡相同，示范區(qū)的測試結(jié)果互認(rèn)尚在推進(jìn)中。其次，推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 40429-2021《汽車駕駛自動(dòng)化分級》已經(jīng)發(fā)布，車側(cè)的分級標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)具備，路側(cè)的分級也勢在必行。
因此，在積極開展車路協(xié)同技術(shù)的大規(guī)模測試示范同時(shí)，應(yīng)對路側(cè)設(shè)施的智能化和網(wǎng)聯(lián)化水平進(jìn)行客觀的測試評價(jià)，最終實(shí)現(xiàn)對道路的智慧化程度進(jìn)行分級。不同等級智能駕駛汽車需要不同能力等級的道路支撐，以加速商業(yè)化。在智能公路的智能化等級進(jìn)行劃分的基礎(chǔ)上，不同公路宜采用不同的智能化等級為目標(biāo)進(jìn)行規(guī)劃與建設(shè)。
圖4 V2X路側(cè)設(shè)備感知測評系統(tǒng)
隨著自動(dòng)駕駛汽車向智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心持續(xù)聚焦V2X技術(shù)賦能高級別自動(dòng)駕駛的發(fā)展趨勢，著力研究智能網(wǎng)聯(lián)汽車V2X測試方法及體系，開展關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)體系完善等工作，目前已經(jīng)形成在V2X射頻性能測試、V2X協(xié)議測試、信息安全測試、整車無線通信測試、V2X HIL仿真測試、V2X VIL測試、V2X預(yù)警功能測試、智慧道路分級評價(jià)測試等方面的能力。同時(shí)，創(chuàng)新中心期待與優(yōu)秀的行業(yè)伙伴攜手共進(jìn)、跨界融合，加快建設(shè)形成智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價(jià)體系，助力智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與落地。
本文作者：國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心 整車事業(yè)部測試評價(jià)團(tuán)隊(duì)
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