新能源汽车智能化技术赛项竞赛平台主要设备技术标准

附件72019年中国技能大赛——全国新能源汽车关键技术技能大赛新能源汽车智能化技术赛项竞赛平台主要设备技术标准全国组委会技术工作委员会二〇一九年九月12019年中国技能大赛——全国新能源汽车关键技术技能大赛新能源汽车智能化技术赛项竞赛平台主要设备技术标准一、竞赛平台简介本赛项竞赛平台是基于纯电动汽车“电机、电池、电控”三电技术和智能网联“感知、决策和控制”智能技术，根据汽车“智能化”和“网联化”竞赛需要构建的新能源汽车智能化技术赛项集成竞赛平台（以下简称“竞赛平台”）。竞赛平台的建立以“安全可靠、便于推广、合标合规、适度领先”为原则，以培养具有新时代科学技术技能的汽车人才为目标。竞赛平台包括智能网联汽车智能化装备装调平台、智能网联汽车智能化功能验证平台和智能网联汽车网联综合道路测试平台。智能网联汽车智能化装备装调平台包括线控车辆、自动驾驶系统等；智能网联汽车智能化功能验证平台主要在虚拟仿真环境中进行智能化装备的虚拟测试、复杂场景的功能验证等；智能网联汽车网联综合道路测试平台包括智能网联汽车监控云平台、道路测试设施等。采用虚拟测试、现场操作相结合的方式为智能网联汽车技术技能竞赛提供完整可靠、合理可行的技术支持平台。二、竞赛平台主要设备配置竞赛平台主要配置清单见表1，但不限于表1，保证竞赛过程不因缺少安装工具、测试工具和耗材等，影响竞赛正常进行。2表1竞赛平台主要配置清单序号设备名称数量单位备注1线控车辆1台参考具体技术参数2传感器装调台架1台参考具体技术参数3激光雷达1台参考具体技术参数4毫米波雷达若干台参考具体技术参数5摄像头若干套参考具体技术参数6GPS/惯导1台参考具体技术参数7工业显示屏1个参考具体技术参数8处理器1个参考具体技术参数94G路由器1个参考具体技术参数10CAN卡1个参考具体技术参数11交换机1个参考具体技术参数12网联通讯设备1套参考具体技术参数13自动驾驶控制器1个参考具体技术参数14工位电脑1台参考具体技术参数15电脑桌椅1套参考具体技术参数16支架1套参考具体技术参数17举升设备1台参考具体技术参数18工具箱（常用安装和测量工具）1台参考具体技术参数19工具桌1套参考具体技术参数20水平测量仪1个参考具体技术参数21万用表1台参考具体技术参数22灭火器2个参考具体技术参数23安全防护用具2套参考具体技术参数24智能网联汽车虚拟仿真测试软件1套参考具体技术参数25智能网联汽车监控云平台1套参考具体技术参数26液晶显示器1台参考具体技术参数27道路测试设施1套参考具体技术参数3三、竞赛平台主要设备技术指标（一）智能网联汽车智能化装备装调平台技术指标1.线控车辆线控车辆结构见图1，包括锂动力电池及电池管理系统、电机驱动系统、整车控制器、线控驱动/转向/制动控制系统、电气系统及CAN网络通讯系统。图1线控车辆配置图线控车辆基本技术参数见表2。表2线控车辆技术参数整车参数尺寸（上限）：长2.5m×宽1.5m×高1.6m最小转弯半径：3.0m±0.1m轴距：1.0m-2.0m轮距：0.8m-1.0m最小离地间隙：100mm-150mm最大车速：≤20km/h满载最大爬坡：≥30%车架及车身车架形式：桁架式高强度车架4系统车壳形式：钣金封装，防护等级IP64悬架系统悬架形式：双横臂独立悬架减震形式：筒式减振器（弹簧阻尼集成/刚度可调）线控驱动/制动系统驱动方式：后轮单电机驱动控制方式：转矩额定功率：≥2.2kW额定电压：48V额定转速：≥2000rpm速度反馈误差：±0.1m/s制动方式：利用电机反向电动势（行车制动），电磁刹抱闸制动（驻车制动）线控转向系统转向形式：前桥阿克曼转向（高精度伺服电机）控制方式：转速/转矩/位置额定功率：≥400W额定电压：48V响应时间：＜100ms控制精度：±1°系统具有过载保护底盘控制系统底盘ECU：车规级ECU通讯方式：CAN通讯开发环境：Matlab/Simulink主处理器：MPC5744P，32位，双核，主频160MHzCAN通道：3路封装动力学控制算法动力电池系统形式：车规级锂电池额定电压：48V额定电流：80A电量：≥5kWh5电池箱防水等级：不低于IP67BMS系统:具备过充、过放、短接、高温等保护通讯接口:支持CAN总线方式可读取电池主要参数:包含且不少于剩余电量、实时电流、当前电压、当前温度、自定义报警信息等其他安全性：具备车身急停和远程急停开关，能够紧急制动供电接口：不少于24V10A，12V25A，12V5A，5V10A2.自动驾驶系统自动驾驶系统由感知系统、决策系统、执行系统和操作平台构成，感知系统包括：激光雷达、毫米波雷达、摄像头、GPS/惯导；决策系统包括：自动驾驶处理器、交换机、CAN卡、4G路由器等；执行系统包括线控转向、驱动、制动等功能。操作平台为传感器装调台架，上有高精度滑轨和调节机构供选手进行传感器的安装和调节，装有显示屏供选手调试参数。选手组装完成的线控车辆能够在组委会提供的多传感器融合方案和自动驾驶算法支持下，实现如下功能：自动启停、自动循迹行驶、自动紧急制动和红绿灯识别等自动驾驶功能。自动驾驶系统技术参数，见表3，所选设备应至少满足以下指标。表3自动驾驶系统技术参数序号设备名称技术参数1激光雷达1.16线及以上激光雷达，精度不低于±2cm,垂直角分辨率不超过2゜，防护安全等级不低于IP672.测距：20cm至150米（目标反射率20%）3.视角（垂直）：±15°4.视角（水平）：360°5.角分辨率（水平/方位角）：0.09°（5Hz）至0.36°6（20Hz）6.转速：300/600/1200rpm（5/10/20Hz）7.能和智能车辆底层控制算法匹配，在智能网联汽车网联综合道路测试要求的自动驾驶功能中发挥作用。8.具有多位置安装机构，能与智能车辆台架匹配进行安装和调试操作。9.在智能网联汽车智能化装备装调平台能够对激光雷达多个关键参数进行设置和标定，可设置考点。2毫米波雷达1.发射频段在76-77Hz，同时具有中、短距离的扫描能力，覆盖距离大于1-175m,水平视角大于±45°，输入电压DC8-16V。2.能和智能车辆底层控制算法匹配，在智能网联汽车网联综合道路测试要求的自动驾驶功能中发挥作用。3.具有多位置安装机构，能与智能车辆台架匹配进行安装和调试操作。4.在智能网联汽车智能化装备装调平台能够对毫米波雷达多个关键参数进行设置和标定，可设置考点。3摄像头摄像头采用工业级及以上等级，安装于上装台架上。具体参数如下：1.镜头类型：鱼眼2.感光片：IMX291(1/2.8inch)3.最高有效像素不低于1920(H)*1080(V)4.信噪比：42dB5.动态范围：72dB6.灵敏度：1.8V/lux-sec@550nm7.最低照度：0.2lux8.接口类型：USB3.0HighSpeed9.可调节参数：亮度，对比度，色饱和度，色调，清晰度，伽玛，白平衡，逆光对比，曝光度710.供电及接口：USBBUSPOWER8P-3.0mm插座11.电压：DC5V12.电流：150mA-200mA13.能和智能车辆底层控制算法匹配，在智能网联汽车网联综合道路测试要求的自动驾驶功能中发挥作用。14.在智能网联汽车智能化装备装调平台能够对摄像头多个关键参数进行设置和标定，可设置考点。4GPS/惯导1.定位精度（RMS）不低于：单点1.2m，DGPS0.4m,RTK1cm+1ppm2.数据更新率不低于100Hz3.能与智能车辆底层控制算法匹配并完成导航定位功能。4.能将位置信息传送给工控机，并可以显示在台架搭载的显示器上，便于读取位置数据。5.具有多位置安装机构，能与智能车辆台架匹配进行安装和调试操作。6.在智能网联汽车智能化装备装调平台能够对毫米波雷达多个关键参数进行设置和标定，可设置考点。5工业显示屏1.具备不少于DVI、HDMI和USB等的多种接口类型。2.触摸屏，响应时间≤5ms。3.刷新率≥60HZ。4.支持电压12V-24V。6处理器1.每秒20万亿次以上的数据处理能力。2.集成不少于8颗CPU。3.可用作双通道CAN分析仪，或者在运行时简单配置设备将两条高速LIN总线连接到PC或移动计算机，或一个LIN通道和一个CAN通道。4.配有标准USB接口。85.不少于两个高速CAN或LIN通道。74G路由器具体参数如下：1.功能：4G路由器，支持网线和4G卡，实现车载供网。2.参数：（1）4个以上千兆网口；（2）支持30台以上设备同时在线；（3）信号覆盖大于60m2；（4）4G网速不低于150Mbps。8CAN卡1.支持LIN和CAN通信之间的实时切换。2.CAN连接速度≥1MB/s。3.兼容J1939、CANopen、NMEA2000和DeviceNet，双通道。9交换机1.端口≥8个。2.速度为千兆以上。3.可支持以太网。10网联通讯设备具体参数如下：1.具有符合国标GB14887-2011的道路信号灯。2.具有网络传输功能模块。3.能将红绿灯显示颜色与倒计时信号传输给智能驾驶车辆。4.单色功率≤15W。5.耐高温、耐湿热。11自动驾驶控制器1.电源供电：12V，2A。2.2路CAN总线，波特率500K。3.2路CAN收发模块，波特率依据CAN控制模块。4.能支持线控车辆与自动驾驶算法的融合。12操作平台装调车架1.可用于激光雷达、毫米波雷达、GPS/惯导、摄像头和工业显示屏等传感器及设备的位置安装，位置偏差不超过1mm。92.材质为镀锌钢管。3.防护等级不低于IP65。13自动驾驶控制算法1.系统能根据不同类型的感知技术方案的优势和缺陷，进行感知信息的相互补充和融合，最后能够满足驾驶场景中的安全性要求。2.操作系统具有能融合内容服务商的数据、运营服务商以及车内人机交互服务的能力。3.系统具有能对高精度地图、传感器、V2X的感知信息进行认知和最终的决策计算能力。4.能实现自动启停、自动循迹行驶、自动紧急制动、红绿灯识别、主动避障等智能化功能，保证具有正常驾驶员驾驶技能、安全可靠、稳定性和每辆车的性能一致性。对每种智能化功能，感知系统至少有两种传感器信息进行融合，保证安全冗余。5.能够针对职工组，设置自动驾驶控制算法赛题。（二）智能网联汽车智能化功能验证平台智能网联汽车智能化功能验证平台应能模拟智能网联汽车智能化装备的装调和标定状态，虚拟仿真测试场景中的运行车辆模型与实际车辆的模型保持一致。在虚拟仿真平台上可以完成车辆自动启停、自动驾驶、主动避障、自适应巡航、自动紧急制动、车道保持、盲区检测、自动泊车等功能。虚拟仿真测试结束后，系统可给出评价报告。智能网联汽车智能化功能验证平台技术参数见表4。表4智能网联汽车智能化功能验证平台技术要求序号技术要求1仿真测试平台中配置智能网联汽车智能化装备装调平台模型。2支持导入实车安装传感器参数信息，支持通用类型传感器仿真，满足对10于感知系统算法的测试。3测试场景库：1）内置一系列的测试场景库，涵盖车辆自动启停、自动驾驶、主动避障、自适应巡航、自动紧急制动、车道保持、盲区检测、自动泊车等。2）支持不同天气下的场景测试。3）支持在各个场景下为主车规划路径。4）在自动紧急制动、主动避障仿真场景中，可设置不同的障碍物类型。4仿真分析：1）显示重要的仪器及有关车辆行驶状况信息，包括速度表、转速表等；2）实时三维展示仿真过程，可切换不同视角查看；3）根据评价指标点输出评价报告；5任务管理：支持任务连续性测试。6在环实验，提供丰富的接口来对接控制系统。7支持车辆算法参数的设置，并在场景中可按设置参数进行功能测试。（三）智能网联汽车网联综合道路测试平台智能网联汽车网联综合道路测试平台应支持云端监控智能网联汽车的运行状态，可以进行智能网联车辆与红绿灯间的网联化通信等功能。在进行智能网联汽车网联综合道路测试时，裁判和选手作为自动驾驶安全员在赛道相邻道路上，跟踪观察测试车辆自动驾驶功能完成效果。智能网联汽车网联综合道路测试平台技术参数见表5。表5智能网联汽车网联综合道路测试平台技术要求序号技术要求11.智能网联