竞博电竞首页.智能检测为道路交通安全保驾护航——专访西安建筑科技

　　赵祥模，现任西安建筑科技大学校长，长安大学教授、博导，兼任陕西省科协，中国汽车工程学会第十届理事会副理事长，是第六届、第七届国务院交通运输工程学科评议组成员，“交通信息工程及控制”国家重点学科带头人，国际车联网与智能汽车测试技术创新联盟理事长，新世纪“百千万人才工程”国家级人选，教育部“长江学者与创新团队发展计划”创新团队带头人，全国“五一”劳动奖章获得者。赵祥模长期致力于道路交通智能检测理论研究、技术研发与工程应用，创立了道路交通多源协同智能检测前沿方向，在汽车安全与综合性能检测、道路基础设施无损检测、智能网联车路系统测试等方面做了许多基础性、开创性工作，为我国道路交通智能检测技术跨入国际先进行列做出了突出贡献。赵祥模成功入选中国工程院2021、2023年院士增选有效候选人，是我国交通信息工程及控制领域的科技领军人物。

　　填补我国汽车检测技术空白20世纪80年代，我国的汽车检测技术非常薄弱，检测手段基本处于“眼看、耳听、手摸”状态。到90年代初，国外汽车检测设备厂商只向我国出口单项或成套低端设备，严重制约我国汽车检测技术的发展。“这项技术怎么就不能国产化？”赵祥模和他的研究团队憋着一口气，埋头走进实验室开启了长达30余年的汽车整车不解体检测技术研究与开发之路。从理论研究、核心关键技术突破到全套系列产品开发，从机械台架设计、单机仪表开发、测控系统研制到整个检测线安装调试，经过长期艰苦的不懈努力以及与相关企业的产学研合作，终于攻克了一个又一个的技术难题，形成了我国汽车整车室内台架检测完整的技术体系。在这一过程中，赵祥模作为项目技术负责人，带领研究团队提出了汽车安全与综合性能分布式网联化自动检测及其系统控制方法，研制出我国首套基于以太网架构的全自动汽车检测系统及其系列装备，建立了基于轮胎-道路耦合动力学特征的台架等效加载模型，解决了汽车在道路和试验台上损失功率差异性的有效补偿难题，构建了检测系统新型标准化通用架构与解耦模型，攻克了分布式网络测控、异构网络通信与信息融合等关键技术，系统硬件冗余与国际同类技术相比降低30％，信息传输实时性提升至毫秒级；提出受控时间Petri网调度模型，在国际上首次实现系统多线程检测节拍与作业工序离散动态控制，其检测效率和精度均优于国际同类技术，成本降低50％，获得2007年度国家科学技术进步二等奖。随后，作为项目技术负责人，赵祥模又带领研究团队开展了国内首套汽车制动与ABS整车智能检测大型装备的研发，提出路面附着系数与车身平动惯量低延时、高保真等效模拟理论与方法，发明了基于连续扭矩控制的台架式路面附着系数模拟技术，解决了高μ、低μ、对开、对接等多种可变路面附着系数组合工况的动态模拟难题。首次研发了集汽车固有制动与ABS整车性能检测于一体的高集成度、多功能复合试验台及测控系统装备，检测效率提升3倍以上，与道路测试的等效度超过90％，解决了整车ABS性能无法实现室内台架检测这一困扰汽车检测行业多年的共性工程技术难题。近年来，面向新时代交通强国建设的新需求，赵祥模和团队积极抓住检测行业智能化转型升级新机遇，着力攻关道路基础设施多源协同智能检测这块儿“硬骨头”。他们首次提出对称式激光位移检测方法、基准传递与多传感器融合检测方法，突破了传统检测手段“无法测、测不透、测不准”的技术难题，研发出激光位移系列传感器和多功能激光路面检测系统，与相关企业合作开发出3种类型36个型号的道路与桥梁智能检测车辆及系列装备，在我国的道路与桥梁重大工程建设与养护作业中广泛应用，有效推动了我国道路与桥梁智能检测技术进步。立足技术前沿 做有用的科研“立足技术前沿做有用的科研”是赵祥模团队从事科研工作30多年来一直坚守的信念。2009年赵祥模通过国际上的一则报道，开始关注智慧交通的新方向和新未来——自动驾驶智能网联汽车，着手组建了融合信息、电控、车辆等多学科交叉的创新研究群体，开展了自动驾驶车辆测试技术研究及相关装备研发。团队先后主持完成国家自然科学基金联合基金重点项目、国家863计划项目、国家重点研发计划项目等国家和行业重大科技项目10余项。通过“信达号”和“前行者”无人车的设计研发，成功实现车载视觉传感器、激光雷达等多源异构传感器的融合，搭建了“车-云-场”一体化的自动驾驶加速测试平台，建设了国家交通运输部首批认定的自动驾驶封闭场地测试基地。通过建立智能汽车测试的金字塔模型构建了我国智能网联车路系统测试技术体系，研制出世界上首台智能汽车有限时空域快速测试大型装备。赵祥模主持研发的智能网联车载产品、通信模组和智能路侧产品，在汽车制造、物流运输、智能交通等领域得到大量应用。

　　破解自动驾驶测试最核心难题目前，自动驾驶测试最核心的难题就是如何在有限的时空域内实现无限场景的测试，也就是说如何找到将有限场景测试等效成无穷场景测试的方法。当自动驾驶汽车行驶在道路上，95％的场景都是容易应对的，但是剩余5％的极限场景不仅具有很强的危险性，同时具有稀有性，这类场景被称之为边缘场景。如何实现自动驾驶场景的压缩测试，也就是将兰德公司所说的穷尽所有场景需要测试400年压缩到几天，甚至几个小时，这是自动驾驶测试领域必须要解决的问题，也是自动驾驶测试技术的终极目标。面对这样一个世界级难题，赵祥模和团队翻遍了国内外文献，同时大量走访国内外相关单位，并组织了很多次学术研讨，都没能找到答案。后来在一次研讨中，赵祥模突然从团队过去研发ABS试验台的经历中获得灵感。团队过去曾研发一种汽车ABS整车多工况不解体试验台，当时发明了一种基于连续扭矩可控的台架式路面附着系数等效模拟技术，解决了高μ、低μ、对开、对接等多种可变路面附着系数组合工况的动态模拟难题。那么针对自动驾驶汽车测试，能否也将其搬到台架上？通过机电控一体化装置模拟道路几何特征和路面附着系数，经由数字孪生系统模拟真实场景并经过信号逆向变换后，送入自动驾驶汽车的车载计算机中，让自动驾驶汽车“不知道”自己是行驶在虚拟环境中，这样就可以实现无限场景的快速生成和组合测试了。有了这一想法后，团队立即开展技术方案论证、原型系统开发和大量实车试验。经过三年多的努力，终于完成了世界首台智能汽车虚实结合整车在环加速测试装备第一代样机开发，成功完成了80多个边缘场景的组合加速测试。