Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 11. a , Roztoky -

Transkript

1 Popis obsahu balíčku WP24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním balíčku TÜV SÜD Czech s.r.o., zodpovědná osoba: Miroslav Dvořák Členové konsorcia podílející se na pracovním balíčku Ricardo Prague s.r.o. B. Hnilička, ČVUT FS Pavel Steinbauer, ČVUT FD Václav Jirovský Hlavní cíl balíčku Výzkum systémů integrované bezpečnosti včetně ROP (rollover protection). Výzkum dopravního toku a komunikace vozidla s okolím včetně výzkumu simulačních prostředků založených na tzv. agentním přístupu. Dílčí cíle balíčku pro nejbližší období V oblasti hodnocení systémů integrované bezpečnosti probíhá dlouhodobé sledování vozidla vybaveného ADAS v provozu a vývoj SW a HW prostředků pro zkoušení a zpracování dat. V předstihu bude dokončena metodika hodnocení a optimalizace systémů proti převrácení. V oblasti simulací dopravního toku a v2x komunikace byly na modelových případech testovány další prostředky propojení Matlab-Sumo. Byl realizován integrovaný modulární systém pro simulace jízdního cyklu a interakcí vozidel v provozu na bázi agentního systému. TE Str. 1 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

2 Popis plnění balíčku WP24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy WP se dělí do dvou částí: A: Zkoušení a hodnocení systémů integrované bezpečnosti vozidel (TÜV SÜD Czech s.r.o., ČVUT Fakulta dopravní) zaměřeno zejména na metody zkoušení a hodnocení systémy ovlivňující zejména podélnou dynamiku (ADAS) systémy ovlivňující směrovou dynamiku (ROP rollover protection) B: Budoucí dopravní systémy, v2x komunikace, simulace dopravního toku (Ricardo Prague, ČVUT Fakulta strojní) budoucí dopravní systémy založené na v2x komunikaci, automatické řízení simulace dopravního toku na bázi agentních systémů zvýšení bezpečnosti provozu, snížení energetické náročnosti a zátěže životního prostředí TE Str. 2 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

3 Popis plnění balíčku WP24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy Dosažené a pro prosinec 2015 připravené splněné cíle, výstupy a výsledky Plnění milníků: WP24M02: Provedena první série zkoušek systémů ochrany před převrácením provedeno již v předchozích letech WP24M03: Předběžné metody hodnocení integr. bezpečnosti připraveny k testování jsou vypracovány pro ROP bude do konce roku 2015 vypracována finální metodiky WP24M04: Dokončení simulace dopravně bezpečnostních problémů na základě agregovaných dat a v2x komunikace Simulace proudu vozidel s integrací komplexních modelů vytvořených v Matlab/Simulink do agentního systému SUMO (SW) jeho řízení v Matlabu/TraCI, včetně importu komplexních mapových podkladů OpenStreetMap Návrh řízení vozidel v proudu na základě informací z okolních vozidel (v2v) v prostředí Simulink technologií MPC, integrace tohoto řízení v simulaci v agentním systému SUMO WP24M05: Finální testování softwaru pro hodnocení systémů integrované bezpečnsti včetně ochrany proti převrácení pův. splatnost 2016; část ROP bude dokončena v tomto roce TE Str. 3 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

4 Popis obsahu balíčku WP24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy Dosažené a pro prosinec 2015 připravené splněné cíle, výstupy a výsledky Plnění splatných dílčích cílů, dílčích výstupů a výsledků: WP24C01, WP24DV002: Prosté metody hodnocení integrované bezpečnosti silničních dopravních prostředků metodika hodnocení a optimalizace ROP bude dokončena v r metodiky pro ADAS připraveny v předchozích letech, probíhá vývoj HW a SW pro měření WP24V001: Vytvoření softwarových prostředků pro podporu a hodnocení integrované bezpečnosti splatný 2017 část ROP bude dokončena v r TE Str. 4 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

5 Popis plnění balíčku WP24 Dlouhodobé zkoušky systému AEBS v reálném provozu cíl: softwarové prostředky pro podporu a hodnocení integrované bezpečnosti na základě nedostatků dostupných měřicích zařízení vytvořeny specifikace pro vlastní DAQ HW využití modulárního DAQ NI CompactRIO > vývoj modulu 100 Hz GPS + RTK vlastní jednoduchá jednotka pro dlouhodobé testování z důvodu nárůstu ceny původního GPS RTK modulu o více než 300% nelze využít návrh z jara 2015 >> v současnosti analyzovány možnosti nových levnějších modulů v současnosti realizován jen modulární DAQ software v NI LabVIEW vyroben prototyp jednoduché jednotky pro dlouhodobé sledování modul umožňující analýzu chování řidiče i částečně okolí 50 Hz GPS, až 250 Hz IMU + magnetometr, CAN, LIN, 4x analog, 4x digital bezdrátové senzory na standardu 868 MHz plánované senzory do konce roku 2015: lidar, kamera, akcelerometry, snímače ovládacích a signalizačních prvků (pedály, volant, brzdová světla...) další kroky dokončení 100 Hz GPS modulu + automatické zpracování dat v NI LabVIEW při experimentech vývoj a výroba bezdrátových senzorů + software pro automatické zpracování dat TE Str. 5 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

6 Popis plnění balíčku WP24 Prosté metody hodnocení integrované bezpečnosti vytvořeny principiální přístupy k hodnocení systémů integrované bezpečnosti silničních vozidel systémový přístup >> rozdělení systému na samostatně testovatelné subsystémy oddělení umožňuje vytvoření vstupů pro softwarové testování a softwarové testování samotné vnější situace detekce reakce ovlivněná situace VSTUP DETEKČNÍ SUBSYSTÉM REAKČNÍ SUBSYSTÉM VÝSTUP VNĚJŠÍ PROSTŘEDÍ SYSTÉM INTEGROVANÉ BEZPEČNOSTI VNĚJŠÍ PROSTŘEDÍ pro řidiče je podstatná pouze reakce vozidla při testech s úplným vozidlem není nutné zjišťovat detekci různých typů překážek, ale pouze reakce na jednu problematika otevřenosti silničního dopravního systému nejvhodnější částečné uzavření lze provést dynamickými limity pravidly definovaných manévrů další kroky (pro roky ) konkretizace a optimalizace zkušebních testů a jejich vyhodnocování specifikace softwarového testování TE Str. 6 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

7 Popis obsahu balíčku WP24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy Metodika hodnocení systémů proti převrácení (ROP) práce v této oblasti budou dokončeny v r. 2015, s dalším rozvojem se v současné době nepočítá navržena metodika hodnocení na základě poznatků z předchozích let metodika ověřena sérií zkoušek na vozidle s několika variantami zatížení a nastavení ROP finální verze vč. softwaru pro vyhodnocení zkoušek bude publikována do konce roku Využití výsledků hodnocení systémů ROP optimalizace ROP na bázi experimentů obecné hodnocení rizika převrácení při dynamických manévrech opatření proti převrácení zvýšení bezpečnosti při rizikových jízdních zkouškách TE Str. 7 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

8 Metodika hodnocení systémů proti převrácení (ROP) Cíle: Popis obsahu balíčku WP24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy zabránit nebo minimalizovat riziko převrácení vozidla zachovat řiditelnost vozidla (schopnost vozidla reagovat na požadavky vyjádřené pohybem volantu) Základní parametry: z původně prověřovaných pěti manévrů zvoleny dva: ESC manévr dle EHK 13-H tzv. VDA-test dle ISO opatření proti převrácení (opěry) měřené veličiny poloha a rychlost vozidla (podélná, příčná) úhel natočení volantu úhel a rychlost klopení vozidla úhel a rychlost stáčení vozidla boční zrychlení směrová úchylka zdvih jednotlivých kol vůči vozovce brzdné tlaky jednotlivých kol (zásahy ESC/ROP) TE Str. 8 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

9 Popis obsahu balíčku WP24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy Metodika hodnocení systémů proti převrácení (ROP) Hlavní kritéria hodnocení: současný zdvih obou kol na jedné straně vozidla skokové zvýšení klopení a rychlosti klopení při růstu amplitudy buzení (ESC-manévr) kmitání kolem podélné osy schopnost vozidla vrátit se ve VDA-testu do původního jízdního pruhu Ověřovací zkoušky: ověření metodiky ověření vlivu opěr ověření vedlejších vlivů např. nerovnost vozovky TE Str. 9 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

10 Popis plnění balíčku WP24: Návrhové metody a simulace systémů v2x komunikace Struktura simulace systémů TraCI4Matlab SUMO Matlab Shared Library Matlab: Vozidlo Simulink C Coder Simulink: Vozidlo, algebraický model C interface pro obsluhu stavu modelu Simulink C Coder Simulink: Vozidlo s vlastní dynamikou TE Str. 10 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

11 Popis plnění balíčku WP24: Návrhové metody a simulace systémů v2x komunikace Testovací příklad Vliv systému řízení na plynulost toku dopravy na jedno/dvouproudé silnici Strahovský tunel výjezd z tunelu před zprovozněním tunelu Blanka Import komplexních mapových podkladů z OpenStreetMap Hodnocení průjezdnosti svodu ze dvou do jednoho jízdního pruhu TE Str. 11 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

12 Popis plnění balíčku WP24: Návrhové metody a simulace systémů v2x komunikace Řízení proudu vozidel s využitím technologie MPC MPC ve srovnání s PID plynulejší nižší spotřeba, vyšší pohodlí TE Str. 12 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

13 Popis plnění balíčku WP 24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy Technical Solution Fully Integrated Solution Agent-Drive Simulator architecture Preview track strategy for optimum lap Vehicle to infrastructure communication Competition mode more vehicles on track Key vehicle setup interface Importing racing track from real map Get NASA SRTM elevation data Weather definition Automated visualization (textures) Agent Based Simulator Track & Environment Dynamic Vehicle Model (replaceable) Full powertrain model Chassis model with double wishbone suspension Aerodynamic model TE Str. 13 Tire model Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

14 Popis plnění balíčku WP 24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy Environment & Simulation: Ricardo Agent-Drive running simulation - Vis3D Connected vehicles in traffic conditions Lead vehicle is passing a traffic car Lead Vehicle Lead Vehicle Traffic Vehicle Host Vehicle Host Vehicle Lead Vehicle Traffic Vehicle Host Vehicle TE Str. 14 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

15 Návrh dalšího postupu v balíčku WP24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy Návrh dalšího postupu včetně návrhů na spolupráci a realizaci výstupů: A: Zkoušení a hodnocení systémů integrované bezpečnosti vozidel pokračování a rozšíření dlouhodobého sledování ADAS v provozu prostředky pro sběr a zpracování dat (100 Hz GPS modul, aut. zprac. dat,...) optimalizace testů, softwarové testování B: Budoucí dopravní systémy, v2x komunikace, simulace dopravního toku pokračování vývoje Ricardo Agent Drive propojení Ricardo Agent Drive s IGNITE (návaznost na WP05) propojení IGNITE s Ricardo WAVE / WAVE-RT; použití IGNITE pří návrhu a testování řídicích strategií motorů (návaznost na WP29) TE Str. 15 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

16 Výtah z prací na WP24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy ADAS: navržena metodika zkoušek z ACC zkoušky vozidel s ADAS realizace soft target dlouhodobé sledování ADAS v provozu vývoj hardware a sortware pro zkoušky Simulace dopravního proudu, v2x komunikace: rešerše výpočtových prostředků, vytvořeno SW prostředí pro simulace (SUMO Matlab) analýza vlivu penetrace vozidel s ACC na propustnost komunikace a emise realizován model řidiče a modely různých provedení ACC analýza ACC s MPC Agent-Drive Simulator Lead Vehicle Host Vehicle vypracována metodika hodnocení ROP relizace speciálního vybavení pro zkoušky ROP zkoušky vozidel s ROP TE Str. 16 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

17 Results of WP24 Integrated safety of vehicles and transport systems for future transport systems Achieved ADAS: draft test method of ACC systems designed 2 test campaigns of vehicles with ADAS whole vehicle soft target realized long-term monitoring of ADAS system in service test hardware and software development Traffic stream simulation, v2x communication: recherche of available SW tools, SW tool based on SUMO and Matlab developed analysis of influence of ACC-equipped vehicle penetration on track capacity and emissions driver simulation model and ACC simulation models realized ACC with MPC control strategy analysed Agent-Drive Simulator Lead Vehicle Host Vehicle ROP test method developed special equipment for ROP testing realized tests of vehicles with ROP TE Str. 17 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

18 Výtah za rok 2015 z provedených prací WP24 Integrovaná bezpečnost vozidel a dopravních systémů pro budoucí dopravní systémy ADAS: dlouhodobé sledování ADAS v provozu (najeto km) vývoj modulárního hardware pro zkoušky na bázi NI CompactRIO + vývoj software metodické práce Simulace dopravního proudu, v2x komunikace: nelineární model vozidla v Matlab/Simulink pro SUMO testování modelu na reálných příkladech řízení proudu vozidel z využitím technologie MPC Ricardo Agent-Drive Simulator Lead Vehicle vypracována metodika hodnocení ROP metodika ověřena sérií zkouškek ukončení aktivit ke konci roku 2015 Host Vehicle Agent Based Simulator Track & Environment Dynamic Vehicle Model (replaceable) TE Str. 18 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.

19 Abstract 2015 of WP24 Integrated safety of vehicles and transport systems for future transport systems ADAS: long-term monitoring of ADAS system in service (total mileage of km) development of the modular test and data acquisition hardware on the base of NI CompactRIO, software development Traffic stream simulation, v2x communication: nonlinear vehicle model v Matlab/Simulink for integration with SUMO testing of the model on the real examples analysis of traffic stream control with MPC technology Ricardo Agent-Drive Simulator Lead Vehicle ROP test method developed and verified with test series activity finished at the end of 2015 Host Vehicle Agent Based Simulator Track & Environment Dynamic Vehicle Model (replaceable) TE Str. 19 Za WP24 M. Dvořák, TÜV SÜD Czech s.r.o.