智能網聯(lián)汽車車路協(xié)同系統(tǒng)裝調與測試 課件 項目三路側設備的裝調與應用

路端設備的認知目錄CONTENTS1路端設備的認知2路端設備的常見功能3學習檢測4內容總結對于實現(xiàn)高級別的自動駕駛，目前主要包括單車智能和車路協(xié)同兩個實現(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+激光雷達的融合感知為代表，在我國則是大力倡導車路協(xié)同，即在單車智能的基礎上加入了網聯(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，就形成了群體的強大力量。車路協(xié)同的理論內涵是群體智能，是單車智能的進階。單車智能面臨的復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)?；慨a難度大、成本高等問題，都可以通過車路協(xié)同來有效解決。在實現(xiàn)自動駕駛的過程中，車路協(xié)同采用“單體智能+網聯(lián)賦能”的策略，作為單車智能感知系統(tǒng)的一部分，促進汽車和交通服務的新模式新業(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。為與國際先進智能網聯(lián)汽車技術水平保持同步發(fā)展，開發(fā)具有自主知識產權的智能網聯(lián)汽車產品和技術，積極推進行業(yè)亟需的智能網聯(lián)汽車技術規(guī)范與標準，在國家相關部委支持下，中國汽車工程學會聯(lián)合包括汽車整車企業(yè)、科研院所、通信運營商、軟硬件廠商等30多家單位共同發(fā)起成立了“智能網聯(lián)汽車產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”。聯(lián)盟成立后，通過協(xié)同創(chuàng)新和技術共享，在智能網聯(lián)汽車領域完善相關的標準法規(guī)體系，搭建共性技術平臺，促進形成示范試點工程，推動建設可持續(xù)發(fā)展的智能網聯(lián)汽車產業(yè)發(fā)展環(huán)境，為我國智能網聯(lián)汽車產業(yè)發(fā)展奠定良好基礎。路端設備是車路協(xié)同系統(tǒng)當中重要的一部分。在車路協(xié)同系統(tǒng)中，可以通過路側設備（來獲取相關信息）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)相關報告，在2023年初，中國L2級智能網聯(lián)乘用車的市場滲透率達到30%，L3級自動駕駛車型已經在部分量產車型上配備。高精度攝像頭、激光雷達等感知設備已達到國際先進水平、為多款主流車型供貨，智能駕駛（MDC）計算平臺、車規(guī)級AI芯片在多個車型上進行裝車應用。多地加快部署5G通信、路側聯(lián)網設備等基礎設施，加大交通設備數(shù)字化改造力度，開展車路協(xié)同試點，支持企業(yè)進行載人載物示范應用，車路協(xié)同技術已經得到了快速發(fā)展和廣泛應用。第一部分路端設備的認知任務導入目前，全國多個城市建設成了車路協(xié)同應用示范區(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，如何既生動又形象的讓來訪者快速地了解示范區(qū)內的路側設備技術及主要組成？任務分析完成本次任務，首先要對路端設備具有一定的了解，通過對“任務資訊”小節(jié)的學習，達到如下所列的知識目標、技能目標和素養(yǎng)目標的要求。知識目標1.掌握路端設備的組成；2.認知路端設備的功能。技能目標1.具有能夠描述路端設備的能力；2.具有能夠描述路端設備常見功能的能力。素養(yǎng)目標1.具備綜合學習能力；2.具備思維構建能力。路端設備定義及作用路端設備是指部署在道路上，用于實現(xiàn)車路協(xié)同功能的各類設備。路端設備的作用是實時感知道路交通狀況，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，實現(xiàn)車路協(xié)同和智能交通管理。路端設備的作用是實時感知道路交通狀況，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，實現(xiàn)車路協(xié)同和智能交通管理?？磮D識物路側系統(tǒng)負責采集交通流信息（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。路端設備的基本組成添加標題添加標題添加標題添加標題信號燈激光雷達路側單元攝像頭路端設備在車路協(xié)同系統(tǒng)中扮演著關鍵角色，它們負責采集道路信息、發(fā)布交通信號、與車輛進行通信等任務，是實現(xiàn)車路協(xié)同的重要保障。路側系統(tǒng)負責采集交通流信息（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。第二部分路端設備的常見功能激光雷達激光雷達是激光探測及測距系統(tǒng)的簡稱，是用發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)。它利用光波頻段的電磁波先向目標發(fā)射探測信號，然后將接收到的從目標反射回來的信號與發(fā)射信號進行比較，從而獲得目標的距離、方位、運動狀態(tài)等信息。攝像頭攝像頭又稱為電腦相機、電腦眼、電子眼等?？煞譃閿?shù)字攝像頭和模擬攝像頭兩大類。數(shù)字攝像頭可以將視頻采集設備產生的模擬視頻信號轉換成數(shù)字信號；模擬攝像頭捕捉到的視頻信號必須經過特定的視頻捕捉卡將模擬信號轉換成數(shù)字模式，并加以壓縮后才可以運用。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，采集車輛運行狀態(tài)信息和道路狀況信息等。第三部分學習檢測路側設備各組成結構功能的認知實操評分表序號作業(yè)內容配分作業(yè)項目分值扣分備注1正確識別路側設備各組成實物20□正確識別RSU5

如有未完成的項目，根據(jù)情況酌情扣分□正確識別激光雷達5

□正確識別信號燈5

□正確識別攝像頭5

2敘述路側設備各組成功能80□正確敘述RSU功能20

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

□正確敘述信號燈功能20

□正確敘述攝像頭功能20

合計100

備注：路側設備各組成結構功能的認知考核成績：________________教師簽字：________________路側設備的安裝調試目錄CONTENTS1交通信號燈的安裝調試2激光雷達的安裝調試3攝像頭的安裝調試4路側單元RSU的安裝5實操預演課程引入：來訪者在經過你的介紹后已經初步了解了路側設備技術及其主要組成和功能，但對于這些組成如何安裝及如何確保安裝后能夠正常運行抱有足夠的好奇心。那么你會怎樣介紹并滿足他們的好奇心呢？一、交通信號燈的安裝調試1.?交通信號燈的安裝交通信號燈通過滑動螺栓、抱箍等連接配件固定于桿件上，采用懸臂式安裝時須保證距離路面5.2m以上。交通信號燈裝好后應對信號燈的可視最佳角度、高度等進行檢查、調整，使之達到規(guī)定的要求。2.?交通信號燈的調試交通信號燈及控制設備安裝完畢后，通電使燈亮起來，并利用計算機軟件設計要求調控交通信號燈控制設備，使交通信號燈按設計要求運行。二、激光雷達的安裝調試1.?激光雷達的安裝路側激光雷達在安裝部署時主要考慮兩個場景：城市道路和高速公路。城市道路交叉口，采用對角線布置的兩臺基于路側的3D雷達，能實時準確地識別行人、非機動車等弱勢交通群體的行為狀態(tài)。在高速公路端，可以將激光雷達布設在高速公路出入口處及事故多發(fā)地段，可以對周邊區(qū)域一定半徑范圍內的信息進行實時采集。實際操作時，需要按照激光雷達的覆蓋面積計算激光雷達在場景的安裝數(shù)量，同時根據(jù)場景需要決定激光雷達的安裝方式。2.?激光雷達的調試激光雷達工作時，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)一的報文格式。外部系統(tǒng)可以通過請求、停止等指令控制激光雷達的輸出數(shù)據(jù)或者對其格式進行配置。應用設備和調試軟件連接激光雷達，可以獲得雷達的實時數(shù)據(jù)點云圖、實時數(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、標定等步驟是否準確完成。三、攝像頭的安裝調試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，將裝有攝像頭的護罩固定于支架上。

2）卸下鏡頭接頭蓋，旋進鏡頭并擰緊，直至牢固。若要使用C形接口鏡頭，需使用附帶的C形裝配轉接器。3）將鏡頭控制線插頭插入攝像頭自動光圈鏡頭插座。4）取出護罩中的固定底板，用螺釘將攝像頭固定于底板上。將底板和攝像頭固定在護罩內。5）將底板和攝像頭固定在護罩內，調節(jié)鏡頭焦距并進行聚焦，將相應的連接線與攝像頭接好并從護罩的底部孔位處穿出。6）調整好后固定調節(jié)螺釘，并關上護罩，鎖緊螺釘。1.?交通信號燈的安裝交通信號燈通過滑動螺栓、抱箍等連接配件固定于桿件上，采用懸臂式安裝時須保證距離路面5.2m以上，交通信號燈安裝示意圖如圖3-7所示。交通信號燈裝好后應對信號燈的可視最佳角度、高度等進行檢查、調整，使之達到規(guī)定的要求。2.?交通信號燈的調試交通信號燈及控制設備安裝完畢后，通電使燈亮起來，并利用計算機軟件設計要求調控交通信號燈控制設備，使交通信號燈按設計要求運行。禾賽激光雷達點云圖1.?交通信號燈的安裝交通信號燈通過滑動螺栓、抱箍等連接配件固定于桿件上，采用懸臂式安裝時須保證距離路面5.2m以上，交通信號燈安裝示意圖如圖3-7所示。交通信號燈裝好后應對信號燈的可視最佳角度、高度等進行檢查、調整，使之達到規(guī)定的要求。2.?交通信號燈的調試交通信號燈及控制設備安裝完畢后，通電使燈亮起來，并利用計算機軟件設計要求調控交通信號燈控制設備，使交通信號燈按設計要求運行。攝像頭安裝示意圖三、攝像頭的安裝調試用便攜式計算機通過網線連接設備箱內的交換機，或直接將攝像頭網線插入計算機網口。在通過網絡訪問網絡攝像頭之前，首先需要獲取它的IP地址，用戶可以通過設備網絡自動搜索軟件（SADP軟件）來搜索網絡攝像頭的IP地址。運行隨機光盤里面的SADP軟件，單擊“進入”，軟件會自動顯示出當前局域網中正在運行的網絡攝像頭的IP地址、端口號、子網掩碼、設備序列號以及軟件版本等信息。若搜索出來的IP地址和計算機的IP地址不在同一網段，可以通過SADP軟件修改網絡攝像頭的IP地址、子網掩碼和端口號等參數(shù)。四、路側單元RSU的安裝（以華為RSU5201為例）1.?RSU的介紹四、路側單元RSU的安裝（以華為RSU5201為例）四、路側單元RSU的安裝（以華為RSU5201為例）2.?RSU安裝組件的介紹四、路側單元RSU的安裝（以華為RSU5201為例）3.?RSU設備的安裝五、實操預演1、工具設備介紹2、實操步驟步驟一：進行激光雷達的參數(shù)設定。步驟二：進行攝像頭的調試。步驟三：進行路側單元（RSU）的操作維護。檢測評價檢測評價檢測評價路端系統(tǒng)的測試與應用目錄CONTENTS1路端系統(tǒng)的測試2路端系統(tǒng)的應用3實操預演課程引入來訪者已經了解了路側設備的組成安裝與調試的方法以及需要注意的事項，由此產生了一個問題，組裝完成后該系統(tǒng)如何廣泛地應用到實際道路中，同時該系統(tǒng)又具備哪些實質性的功能？針對來訪者的疑問，你將如何向其進行介紹？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，對應的進行實驗測試的場所主要為實驗室、試驗場、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。開放道路測試的優(yōu)點是實際的測試場景豐富，并且測試驗證能否上路最終是需要通過道路測試來實現(xiàn)的。1.?虛擬仿真測試虛擬仿真測試即在實驗室的環(huán)境下進行模擬測試，檢驗軟件和硬件系統(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。利用真實車輛和虛擬仿真聯(lián)合，實現(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，有利于降低實車測試的難度和風險，減少對場地、真實交通和試驗車輛的要求，為后續(xù)在道路上的測試節(jié)省成本和時間，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，擁有自動駕駛測試道路，涵蓋典型的城市道路和普通公路基礎設施，道路沿線通過布設協(xié)同交通信號、模擬城市街景等設施，可以靈活搭建路端系統(tǒng)測試所需的封閉場地測試場景，同時允許測試者根據(jù)測試目的進行相關設備安裝和場景的布置，擁有很強的自主性和多樣性。封閉場地測試可以開展功能及性能評估測試，試驗精度可控，能最大限度地保障系統(tǒng)的真實性能，可用于驗證仿真測試和開放道路測試的準確性。3.?開放道路測試開放道路是指社會車輛和行人通行的道路，場景隨機多變，交通狀況復雜。開放道路測試是最終也是最重要的必經環(huán)節(jié)。開放道路上復雜實際的交通場景，可以覆蓋日常所需的典型場景，具備充分的隨機性，更能防范漏洞的出現(xiàn)，因此，開