新加坡ITS重大建設與自駕車發展
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 編輯部
2019.01.25

 一、自駕車NTU測試及研究卓越中心(CETRAN)

新加坡陸路交通管理局(LTA)、南洋理工大學(NTU)與JTC 於2016年8月1日在清潔科技園啟動了CETRAN和測試電路(Test Circuit),並於2017年11月22日揭幕新加坡首個自動車輛測試中心:AVs-NTU測試及研究卓越中心(Centre of Excellence for Testing & Research of AVs–NTU;AVs-NTU CETRAN),該中心位於裕廊創新區(Jurong Innovation District),占地1.8公頃。由於目前自駕車還缺少國際測試標準或國際認證機構,LTA將與CETRAN及其合作夥伴一起合作,制訂在公共道路上安全部署AV的必要標準和測試制度。並希望為開發人員提供一個「安全、可控和可配置的測試環境」,以便使用一系列模擬道路情境與流程,以及行人模擬器等先進測試設備來測試他們的技術。

CETRAN將率先開發SDV的測試要求,測試將在LTA和JTC共同開發的1.8公頃CETRAN測試電路上進行,以便為行業主要參與者部署自駕車到公共道路前,提供一個測試他們自駕車的道路模擬環境。CETRAN不會直接開發自駕車的新技術,但它將針對如何運作自駕車系統,開發測試要求和建立自駕車的國際標準進行基礎研究,其定位是在提供新加坡自駕車測試和最終廣泛部署的支持角色。

圖 1 自駕車NTU測試及研究卓越中心全景

資料來源: http://erian.ntu.edu.sg/Programmes/IRP/FMSs/Pages/Centre-of-Excellence-for-Testing-Research-of-AVs-NTU-CETRAN.aspx

 

圖 2 自駕車NTU測試及研究卓越中心之測試路口

資料來源: https://english.kyodonews.net/news/2017/11/26aea9e1b791-singapore-opens-test-circuit-for-autonomous-vehicles.html

 

  此外,1.8公頃的CETRAN測試電路提供了一個模擬道路環境,用於AV在部署在公路上之前進行測試,並以北側的AV測試平台作為輔助。軌跡測試(Track Test)可以測試真實世界中關鍵功能,同時也具有驗證虛擬世界中的模擬結果是否正確的雙重作用。

圖 3 落雨模擬器

資料來源: https://navya.tech/en/singapore-opens-an-autonomous-vehicles-centre/ 

 

CETRAN可以在中心進行的一些測試場景包括:

1.號誌燈
為了模擬新加坡公路上常見的交通規劃配置,在該電路測試已在交叉口和T型交叉口安裝兩個全功能號誌燈系統,以測試自駕車偵測交通號誌燈號和安全跨越路口的導航能力。

2.專用短程通信(DSRC)信標(beacons)
在通信網絡中形成節點,自駕車和交通號誌燈等路邊元素將相互提供資訊,如安全警告和交通資訊。這些節點被稱為專用短程通信(DSRC)信標,它們有助於提升自駕車導航的精確度。

3.落雨模擬器
由ST Kinetics提供並操作落雨模擬器,將透過該設備模擬熱帶氣候的不同降雨強度,以測試自駕車及其車載傳感器的導航能力。

4.洪水模擬器
提供一個部分淹沒的區域,用於評估遇到洪水時的自駕車反應以及它們安全導航的能力。

5.城市峽谷
藉由堆放貨運集裝箱,以模擬周遭有高層建築的地區,評估當自駕車位於該區域而間歇性丟失全球導航衛星系統(GNSS)信號時所具備的導航能力。 

6.彎曲路線(Crank Course)和S型路線(S-Course)
測試自駕車在不碰撞或爬上人行道邊緣的情況下可以操控急轉彎的能力。

7.駝峰和斜坡
測試自駕車偵測道路隆起和斜坡坡度,並安全減速的能力。

8.巴士站(具備和不具備巴士停車灣)
在交通車流中測試自駕車進出巴士停車灣和接送上下乘客的能力。

 

 

二、自駕巴士發展

AVs-NTU測試及研究卓越中心揭幕時,也宣布榜鵝(Punggol)、騰加(Tengah)和裕廊(Jurong)創新區將成為新加坡第一批擁有自動駕駛巴士和穿梭車輛的地區,預計時間點是在2022年。在非尖峰時段,這三個城鎮將部署自駕巴士運行,自駕巴士將為這些地區的居民和工人提供公共運輸最後一哩路的連接,通勤者能夠透過他們的手機預約來使用這些運輸服務。

陸路交通管理局(LTA)還研究使用自駕巴士來連接東北線與南北線,東西線和湯姆遜東海岸線的快速公車線路。新加坡希望透過自駕巴士提高公共交通系統的可達性和連接性,特別是對於年老的家庭及移動性較受限的家庭,能有更顯著的成效。因此,陸路交通管理局(LTA)與 ST Kinetics 公司簽署了合作協議開發和測試自駕巴士。此外,亦與國立新加坡大學能源研究所持續合作開發和試驗自主巴士技術,並和Delphi和NuTonomy展開自駕車之隨需移動(Mobility-On-Demand)服務試驗。

此外,為鼓勵更多人步行,騎自行車和乘坐公共交通工具,新加坡政府希望給人民提供方便、舒適和高效的共享交通選擇,這包括更高容量的車輛(例如巴士)可以及時將人員運送到目的地,特別是在早上和晚上的高峰時段。ST Kinetics提出開發和試用自駕公交巴士的提案以滿足 LTA 提出的需求。ST Kinetics 是 ST工程公司的陸地系統和專業車輛部門,他們以自駕車為基礎的隨需移動服務提案,入選為 LTA 2015年6月公開發布的徵求資訊提供(Request for Information;RFI)廠商。

ST Kinetics 將開發自駕車技術,並將其整合到兩輛40人座的電動公交巴士上,這些公交車未來可用於城鎮內和城鎮間旅行的固定與表定的運輸服務。該自駕巴士具備以下特點:

    1.精確定位:為了自主導航,公交車將使用基於衛星的全球定位(GPS)系統和一套改良的感測器來掃描並確定其位置和周圍環境,以確定車輛在任何環境中的所在位置。

    2.行人和車輛偵測:巴士配備雷達和聲納,除將偵測涵蓋車輛前方10米範圍內區域、及在公共汽車離開前掃描周圍環境外,並在自駕巴士上安裝長距離雷達可偵測前方200米的車輛。

    3.礙物偵測與標的物分類:運用攝影機偵測障礙物及補強感知地圖,並透過環境分析對標的物進行分類(例如道路標誌,交通信號燈...等)。

    4.雨中導航:提高自駕巴士在較強降雨條件下的導航能力,將原先10mm/h提高到30mm/h雨量的測試標準。

    5.感知感測器:配備感知感測器可提供周遭環境的二維和三維地圖,以實現障礙物的偵測和迴避。

    6.連通性:自駕巴士將配備車輛到車輛(V2V)和車輛到基礎設施(V2I)間的信息連通功能,以便與其他自駕車和基礎設施作無縫通信。巴士並具有WiFi和4G功能。

    7.電動化:自主電動公交車將配備全鋁車身和底盤,並具備低耗能優點。
 
在此三年半的專案過程中,將對自駕公交巴士在各種環境下進行測試。LTA正在與新加坡國立大學(NUS)和JTC等利益相關方合作,尋找合適的試用場所,包括裕廊島和新加坡大學校園。初步測試將在非尖峰時段於道路基礎設施較不複雜的工業區的進行。隨著自駕公交巴士逐漸配備更先進的設備,將會逐步引入更複雜的試驗場域進行測試。

自駕公交巴士的開發和測試旨在儘可能涵蓋更多的公交支線服務所可能面臨的情境,以加深對當前技術狀態的了解,並為未來技術成熟時的最終全面運營作好準備。從長遠來看,預計測試將延伸到城鎮的公共道路,以加強城鎮內旅行的便利性。目前,大多數自駕車廠商多致力於研發自駕小汽車,新加坡因需要高容量車輛來滿足乘客的高峰時段需求,透過 ST Kinetics開發自主公交車,以解決這一潛在需求,如果成功部署,將有利於乘客,也將改變民眾的旅行方式。

 

三、自駕卡車排隊試驗
車輛排隊(Vehicle Platooning)是一種智能交通系統(ITS)應用,其中車輛以緊密的合作形式行駛。排隊有可能提高安全性和道路容量,並降低油耗。根據從其他排隊成員收到的信息,一個排中的每輛車都可以通過合作自適應巡航控制器(Cooperative Adaptive Cruise Controller; CACC)的幫助來調整其加速度和速度,為了安全地操作該排隊,車路通信系統必須對延遲和可靠性達到嚴格的要求。

基於上述效益,除了自駕出租車和自駕公交車以外,2017年1月豐田和大眾汽車旗下的斯堪尼亞(Scania)也開始在新加坡進行首次全國自駕卡車排隊(platooning)測試。在接下來的三年裡,兩家公司將營運由三輛自動駕駛車組成的卡車車隊,並由一輛載人卡車在港口之間運輸貨物。新加坡當局此舉除了希望成為世界上第一個智能城市之外,它也希望可藉此優化道路容量。

斯堪尼亞和豐田的試驗由兩個階段組成,第一階段是兩家公司專注於在瑞典和日本的設計及改進他們的卡車排隊技術,斯堪尼亞還與愛立信合作改善其卡車之間的無線通信。第二階段則著重在新加坡的本地試驗和進一步的技術發展。 

 

圖 4 自駕卡車排隊試驗

資料來源: https://navya.tech/en/singapore-opens-an-autonomous-vehicles-centre/

 

四、小結

由新加玻ITS Smart Mobility 2030發展策略及2017年之ITS專案中可供國內參考的內容歸納如下表所示。

表 1 新加坡ITS發展策略摘要表


 

 

 

 

 

 
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