智能網(wǎng)聯(lián)汽車車路協(xié)同系統(tǒng)裝調(diào)與測試 課件 項(xiàng)目三路側(cè)設(shè)備的裝調(diào)與應(yīng)用

路端設(shè)備的認(rèn)知目錄CONTENTS1路端設(shè)備的認(rèn)知2路端設(shè)備的常見功能3學(xué)習(xí)檢測4內(nèi)容總結(jié)對(duì)于實(shí)現(xiàn)高級(jí)別的自動(dòng)駕駛，目前主要包括單車智能和車路協(xié)同兩個(gè)實(shí)現(xiàn)路徑。單車智能路線是以國外的特斯拉的視覺感知和Waymo的攝像頭+激光雷達(dá)的融合感知為代表，在我國則是大力倡導(dǎo)車路協(xié)同，即在單車智能的基礎(chǔ)上加入了網(wǎng)聯(lián)的賦能，形成人、車、路在云端的交互協(xié)同。一只蜜蜂、一只螞蟻很渺小，但形成了蜂群、蟻群，大家協(xié)作起來，就形成了群體的強(qiáng)大力量。車路協(xié)同的理論內(nèi)涵是群體智能，是單車智能的進(jìn)階。單車智能面臨的復(fù)雜路況帶來的感知盲區(qū)、算力不足、決策困難等問題，以及傳感器規(guī)模化量產(chǎn)難度大、成本高等問題，都可以通過車路協(xié)同來有效解決。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的過程中，車路協(xié)同采用“單體智能+網(wǎng)聯(lián)賦能”的策略，作為單車智能感知系統(tǒng)的一部分，促進(jìn)汽車和交通服務(wù)的新模式新業(yè)態(tài)發(fā)展，提高交通效率、節(jié)省資源、減少污染、降低事故發(fā)生率、改善交通管理。為與國際先進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)水平保持同步發(fā)展，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品和技術(shù)，積極推進(jìn)行業(yè)亟需的智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，在國家相關(guān)部委支持下，中國汽車工程學(xué)會(huì)聯(lián)合包括汽車整車企業(yè)、科研院所、通信運(yùn)營商、軟硬件廠商等30多家單位共同發(fā)起成立了“智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”。聯(lián)盟成立后，通過協(xié)同創(chuàng)新和技術(shù)共享，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域完善相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系，搭建共性技術(shù)平臺(tái)，促進(jìn)形成示范試點(diǎn)工程，推動(dòng)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，為我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。路端設(shè)備是車路協(xié)同系統(tǒng)當(dāng)中重要的一部分。在車路協(xié)同系統(tǒng)中，可以通過路側(cè)設(shè)備（來獲取相關(guān)信息）感知路端車流量、獲取車輛行駛速度、方位等信息，輔助智能汽車安全行駛。根據(jù)相關(guān)報(bào)告，在2023年初，中國L2級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)乘用車的市場滲透率達(dá)到30%，L3級(jí)自動(dòng)駕駛車型已經(jīng)在部分量產(chǎn)車型上配備。高精度攝像頭、激光雷達(dá)等感知設(shè)備已達(dá)到國際先進(jìn)水平、為多款主流車型供貨，智能駕駛（MDC）計(jì)算平臺(tái)、車規(guī)級(jí)AI芯片在多個(gè)車型上進(jìn)行裝車應(yīng)用。多地加快部署5G通信、路側(cè)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施，加大交通設(shè)備數(shù)字化改造力度，開展車路協(xié)同試點(diǎn)，支持企業(yè)進(jìn)行載人載物示范應(yīng)用，車路協(xié)同技術(shù)已經(jīng)得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。第一部分路端設(shè)備的認(rèn)知任務(wù)導(dǎo)入目前，全國多個(gè)城市建設(shè)成了車路協(xié)同應(yīng)用示范區(qū)，有科創(chuàng)企業(yè)客戶來示范區(qū)參觀，你作為示范區(qū)講解員，如何既生動(dòng)又形象的讓來訪者快速地了解示范區(qū)內(nèi)的路側(cè)設(shè)備技術(shù)及主要組成？任務(wù)分析完成本次任務(wù)，首先要對(duì)路端設(shè)備具有一定的了解，通過對(duì)“任務(wù)資訊”小節(jié)的學(xué)習(xí)，達(dá)到如下所列的知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)和素養(yǎng)目標(biāo)的要求。知識(shí)目標(biāo)1.掌握路端設(shè)備的組成；2.認(rèn)知路端設(shè)備的功能。技能目標(biāo)1.具有能夠描述路端設(shè)備的能力；2.具有能夠描述路端設(shè)備常見功能的能力。素養(yǎng)目標(biāo)1.具備綜合學(xué)習(xí)能力；2.具備思維構(gòu)建能力。路端設(shè)備定義及作用路端設(shè)備是指部署在道路上，用于實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同功能的各類設(shè)備。路端設(shè)備的作用是實(shí)時(shí)感知道路交通狀況，收集并處理交通數(shù)據(jù)，通過無線通信將信息發(fā)送給車輛和云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同和智能交通管理。路端設(shè)備的作用是實(shí)時(shí)感知道路交通狀況，收集并處理交通數(shù)據(jù)，通過無線通信將信息發(fā)送給車輛和云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同和智能交通管理?？磮D識(shí)物路側(cè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集交通流信息（車流量、平均車速等）和道路異常信息、道路路面狀況、道路幾何狀況等。路端設(shè)備的基本組成添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題信號(hào)燈激光雷達(dá)路側(cè)單元攝像頭路端設(shè)備在車路協(xié)同系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色，它們負(fù)責(zé)采集道路信息、發(fā)布交通信號(hào)、與車輛進(jìn)行通信等任務(wù)，是實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同的重要保障。路側(cè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集交通流信息（車流量、平均車速等）和道路異常信息、道路路面狀況、道路幾何狀況等。第二部分路端設(shè)備的常見功能激光雷達(dá)激光雷達(dá)是激光探測及測距系統(tǒng)的簡稱，是用發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。它利用光波頻段的電磁波先向目標(biāo)發(fā)射探測信號(hào)，然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，從而獲得目標(biāo)的距離、方位、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等信息。攝像頭攝像頭又稱為電腦相機(jī)、電腦眼、電子眼等?？煞譃閿?shù)字?jǐn)z像頭和模擬攝像頭兩大類。數(shù)字?jǐn)z像頭可以將視頻采集設(shè)備產(chǎn)生的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；模擬攝像頭捕捉到的視頻信號(hào)必須經(jīng)過特定的視頻捕捉卡將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字模式，并加以壓縮后才可以運(yùn)用。RSURSURSU（RoadSideUnit）指的是路測單元，需要安裝在路測。在使用過程中與車載單元交互通訊，采集車輛運(yùn)行狀態(tài)信息和道路狀況信息等。第三部分學(xué)習(xí)檢測路側(cè)設(shè)備各組成結(jié)構(gòu)功能的認(rèn)知實(shí)操評(píng)分表序號(hào)作業(yè)內(nèi)容配分作業(yè)項(xiàng)目分值扣分備注1正確識(shí)別路側(cè)設(shè)備各組成實(shí)物20□正確識(shí)別RSU5

如有未完成的項(xiàng)目，根據(jù)情況酌情扣分□正確識(shí)別激光雷達(dá)5

□正確識(shí)別信號(hào)燈5

□正確識(shí)別攝像頭5

2敘述路側(cè)設(shè)備各組成功能80□正確敘述RSU功能20

如未按照規(guī)定時(shí)間完成，根據(jù)情況酌情扣分□正確敘述激光雷達(dá)功能20

□正確敘述信號(hào)燈功能20

□正確敘述攝像頭功能20

合計(jì)100

備注：路側(cè)設(shè)備各組成結(jié)構(gòu)功能的認(rèn)知考核成績：________________教師簽字：________________路側(cè)設(shè)備的安裝調(diào)試目錄CONTENTS1交通信號(hào)燈的安裝調(diào)試2激光雷達(dá)的安裝調(diào)試3攝像頭的安裝調(diào)試4路側(cè)單元RSU的安裝5實(shí)操預(yù)演課程引入：來訪者在經(jīng)過你的介紹后已經(jīng)初步了解了路側(cè)設(shè)備技術(shù)及其主要組成和功能，但對(duì)于這些組成如何安裝及如何確保安裝后能夠正常運(yùn)行抱有足夠的好奇心。那么你會(huì)怎樣介紹并滿足他們的好奇心呢？一、交通信號(hào)燈的安裝調(diào)試1.?交通信號(hào)燈的安裝交通信號(hào)燈通過滑動(dòng)螺栓、抱箍等連接配件固定于桿件上，采用懸臂式安裝時(shí)須保證距離路面5.2m以上。交通信號(hào)燈裝好后應(yīng)對(duì)信號(hào)燈的可視最佳角度、高度等進(jìn)行檢查、調(diào)整，使之達(dá)到規(guī)定的要求。2.?交通信號(hào)燈的調(diào)試交通信號(hào)燈及控制設(shè)備安裝完畢后，通電使燈亮起來，并利用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)要求調(diào)控交通信號(hào)燈控制設(shè)備，使交通信號(hào)燈按設(shè)計(jì)要求運(yùn)行。二、激光雷達(dá)的安裝調(diào)試1.?激光雷達(dá)的安裝路側(cè)激光雷達(dá)在安裝部署時(shí)主要考慮兩個(gè)場景：城市道路和高速公路。城市道路交叉口，采用對(duì)角線布置的兩臺(tái)基于路側(cè)的3D雷達(dá)，能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地識(shí)別行人、非機(jī)動(dòng)車等弱勢交通群體的行為狀態(tài)。在高速公路端，可以將激光雷達(dá)布設(shè)在高速公路出入口處及事故多發(fā)地段，可以對(duì)周邊區(qū)域一定半徑范圍內(nèi)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。實(shí)際操作時(shí)，需要按照激光雷達(dá)的覆蓋面積計(jì)算激光雷達(dá)在場景的安裝數(shù)量，同時(shí)根據(jù)場景需要決定激光雷達(dá)的安裝方式。2.?激光雷達(dá)的調(diào)試激光雷達(dá)工作時(shí)，每一組采樣數(shù)據(jù)都通過通信接口輸出。輸出的數(shù)據(jù)具有統(tǒng)一的報(bào)文格式。外部系統(tǒng)可以通過請(qǐng)求、停止等指令控制激光雷達(dá)的輸出數(shù)據(jù)或者對(duì)其格式進(jìn)行配置。應(yīng)用設(shè)備和調(diào)試軟件連接激光雷達(dá)，可以獲得雷達(dá)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)云圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流等參數(shù)，通過觀察這些數(shù)據(jù)采集的情況，可以明確安裝、通信、標(biāo)定等步驟是否準(zhǔn)確完成。三、攝像頭的安裝調(diào)試1.?攝像頭的安裝和接線步驟1）將抱柱安裝支架固定于橫桿上，將裝有攝像頭的護(hù)罩固定于支架上。

2）卸下鏡頭接頭蓋，旋進(jìn)鏡頭并擰緊，直至牢固。若要使用C形接口鏡頭，需使用附帶的C形裝配轉(zhuǎn)接器。3）將鏡頭控制線插頭插入攝像頭自動(dòng)光圈鏡頭插座。4）取出護(hù)罩中的固定底板，用螺釘將攝像頭固定于底板上。將底板和攝像頭固定在護(hù)罩內(nèi)。5）將底板和攝像頭固定在護(hù)罩內(nèi)，調(diào)節(jié)鏡頭焦距并進(jìn)行聚焦，將相應(yīng)的連接線與攝像頭接好并從護(hù)罩的底部孔位處穿出。6）調(diào)整好后固定調(diào)節(jié)螺釘，并關(guān)上護(hù)罩，鎖緊螺釘。1.?交通信號(hào)燈的安裝交通信號(hào)燈通過滑動(dòng)螺栓、抱箍等連接配件固定于桿件上，采用懸臂式安裝時(shí)須保證距離路面5.2m以上，交通信號(hào)燈安裝示意圖如圖3-7所示。交通信號(hào)燈裝好后應(yīng)對(duì)信號(hào)燈的可視最佳角度、高度等進(jìn)行檢查、調(diào)整，使之達(dá)到規(guī)定的要求。2.?交通信號(hào)燈的調(diào)試交通信號(hào)燈及控制設(shè)備安裝完畢后，通電使燈亮起來，并利用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)要求調(diào)控交通信號(hào)燈控制設(shè)備，使交通信號(hào)燈按設(shè)計(jì)要求運(yùn)行。禾賽激光雷達(dá)點(diǎn)云圖1.?交通信號(hào)燈的安裝交通信號(hào)燈通過滑動(dòng)螺栓、抱箍等連接配件固定于桿件上，采用懸臂式安裝時(shí)須保證距離路面5.2m以上，交通信號(hào)燈安裝示意圖如圖3-7所示。交通信號(hào)燈裝好后應(yīng)對(duì)信號(hào)燈的可視最佳角度、高度等進(jìn)行檢查、調(diào)整，使之達(dá)到規(guī)定的要求。2.?交通信號(hào)燈的調(diào)試交通信號(hào)燈及控制設(shè)備安裝完畢后，通電使燈亮起來，并利用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)要求調(diào)控交通信號(hào)燈控制設(shè)備，使交通信號(hào)燈按設(shè)計(jì)要求運(yùn)行。攝像頭安裝示意圖三、攝像頭的安裝調(diào)試用便攜式計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)線連接設(shè)備箱內(nèi)的交換機(jī)，或直接將攝像頭網(wǎng)線插入計(jì)算機(jī)網(wǎng)口。在通過網(wǎng)絡(luò)訪問網(wǎng)絡(luò)攝像頭之前，首先需要獲取它的IP地址，用戶可以通過設(shè)備網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)搜索軟件（SADP軟件）來搜索網(wǎng)絡(luò)攝像頭的IP地址。運(yùn)行隨機(jī)光盤里面的SADP軟件，單擊“進(jìn)入”，軟件會(huì)自動(dòng)顯示出當(dāng)前局域網(wǎng)中正在運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)攝像頭的IP地址、端口號(hào)、子網(wǎng)掩碼、設(shè)備序列號(hào)以及軟件版本等信息。若搜索出來的IP地址和計(jì)算機(jī)的IP地址不在同一網(wǎng)段，可以通過SADP軟件修改網(wǎng)絡(luò)攝像頭的IP地址、子網(wǎng)掩碼和端口號(hào)等參數(shù)。四、路側(cè)單元RSU的安裝（以華為RSU5201為例）1.?RSU的介紹四、路側(cè)單元RSU的安裝（以華為RSU5201為例）四、路側(cè)單元RSU的安裝（以華為RSU5201為例）2.?RSU安裝組件的介紹四、路側(cè)單元RSU的安裝（以華為RSU5201為例）3.?RSU設(shè)備的安裝五、實(shí)操預(yù)演1、工具設(shè)備介紹2、實(shí)操步驟步驟一：進(jìn)行激光雷達(dá)的參數(shù)設(shè)定。步驟二：進(jìn)行攝像頭的調(diào)試。步驟三：進(jìn)行路側(cè)單元（RSU）的操作維護(hù)。檢測評(píng)價(jià)檢測評(píng)價(jià)檢測評(píng)價(jià)路端系統(tǒng)的測試與應(yīng)用目錄CONTENTS1路端系統(tǒng)的測試2路端系統(tǒng)的應(yīng)用3實(shí)操預(yù)演課程引入來訪者已經(jīng)了解了路側(cè)設(shè)備的組成安裝與調(diào)試的方法以及需要注意的事項(xiàng)，由此產(chǎn)生了一個(gè)問題，組裝完成后該系統(tǒng)如何廣泛地應(yīng)用到實(shí)際道路中，同時(shí)該系統(tǒng)又具備哪些實(shí)質(zhì)性的功能？針對(duì)來訪者的疑問，你將如何向其進(jìn)行介紹？一、路端系統(tǒng)的測試目前，路端系統(tǒng)的測試分為3類，分別為虛擬仿真測試、封閉測試場測試和開放道路測試，對(duì)應(yīng)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試的場所主要為實(shí)驗(yàn)室、試驗(yàn)場、封閉道路和開放道路。其中虛擬仿真測試是非常重要的，它可以保證測試的安全，提高測試效率。封閉測試場測試也具有安全性高的特點(diǎn)。開放道路測試的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)際的測試場景豐富，并且測試驗(yàn)證能否上路最終是需要通過道路測試來實(shí)現(xiàn)的。1.?虛擬仿真測試虛擬仿真測試即在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境下進(jìn)行模擬測試，檢驗(yàn)軟件和硬件系統(tǒng)的功能情況、可靠性和資源占用情況等，包括車輛在環(huán)測試等。利用真實(shí)車輛和虛擬仿真聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)快速的場景和系統(tǒng)的測試，可以完成端到端性能的測試和車路資源的消耗情況，有利于降低實(shí)車測試的難度和風(fēng)險(xiǎn)，減少對(duì)場地、真實(shí)交通和試驗(yàn)車輛的要求，為后續(xù)在道路上的測試節(jié)省成本和時(shí)間，提高測試效率。2.?封閉測試場測試封閉場地一般都集成了多種測試場景，擁有自動(dòng)駕駛測試道路，涵蓋典型的城市道路和普通公路基礎(chǔ)設(shè)施，道路沿線通過布設(shè)協(xié)同交通信號(hào)、模擬城市街景等設(shè)施，可以靈活搭建路端系統(tǒng)測試所需的封閉場地測試場景，同時(shí)允許測試者根據(jù)測試目的進(jìn)行相關(guān)設(shè)備安裝和場景的布置，擁有很強(qiáng)的自主性和多樣性。封閉場地測試可以開展功能及性能評(píng)估測試，試驗(yàn)精度可控，能最大限度地保障系統(tǒng)的真實(shí)性能，可用于驗(yàn)證仿真測試和開放道路測試的準(zhǔn)確性。3.?開放道路測試開放道路是指社會(huì)車輛和行人通行的道路，場景隨機(jī)多變，交通狀況復(fù)雜。開放道路測試是最終也是最重要的必經(jīng)環(huán)節(jié)。開放道路上復(fù)雜實(shí)際的交通場景，可以覆蓋日常所需的典型場景，具備充分的隨機(jī)性，更能防范漏洞的出現(xiàn)，因此，開