12月5日,长安汽车软件科技有限公司展示了最新自研的整车分布式通信中间件数据传输技术,其全域通信传输时延小于1.5毫秒,控制器内部传输时延小于0.1毫秒,将帮助智能网联新能源汽车做出更快速的响应。
整车分布式通信中间件数据传输技术是重庆市科技局首批核心软件重大专项“面向中央计算的智能网联汽车自动驾驶操作系统关键技术开发”项目的一个子课题。
为构建“416”科技创新布局与“33618”现代制造业集群体系,着力以科技创新推动产业创新,以科技创新引领现代化产业体系建设,重庆市科技局持续组织实施核心软件重大专项,自2022年重庆核心软件重大专项启动以来,长安汽车软件科技有限公司、赛力斯汽车有限公司、中国汽车工程研究院有限公司、招商局检测车辆技术研究院有限公司(以下分别简称:长安软件、赛力斯、中国汽研、招商车研)、国科础石(重庆)软件有限公司、湖南大学重庆研究院等单位纷纷“揭榜挂帅”,开展软件关键技术攻关。历时2年,首批核心软件重大专项已有阶段性成果,当中的不少技术已在实车上搭载使用。
长安软件开发自动驾驶高可信操作系统
据长安软件可信与公共软件事业部副总监、课题负责人王晓伟介绍,为了完成“面向中央计算的智能网联汽车自动驾驶操作系统关键技术开发”项目,长安软件招募了180名硕士以上的高学历人才,设置5个子课题分组攻关。
搭载了自动驾驶高可信操作系统的长安启源E07(受访者供图)
在“智能网联汽车操作系统内核研发与测试”子课题中,团队实现冗余的系统级容错机制,打造了独具特色的三级功能安全监控体系,并基于Linux操作系统完成90余个智能驾驶场景深度优化,如高精度定时器确定性增强、内存功能增强等,向智能驾驶提供了高安全、高性能、高实时的自主可控融合操作系统,稳定安全承载智能驾驶任务;在“分布式通信中间件”子课题中,率先实现整车搭载DDS,解决了应用与应用之间高速数据传输的问题,为智驾车辆提供了充分决策空间。在整个项目中,还完成了系统总体运行状态和线程级资源监控、软件调用链追踪、操作系统集成测试等技术的研发。
长安汽车SDA-S系统工程项目总监蔡春茂说,基于通信和算力的改变,汽车从“移动机器”进化为“智能移动机器人”,车企也演变为智能科技公司,软件比例大幅提高。
中国汽研掌握代码质量控制技术
“如今智能网联汽车的代码总量早已超越笔记本电脑、手机,普遍达超1亿行代码。”中国汽研信息智能事业部副总经理、项目负责人雷剑梅认为,随着智能网联汽车“软件定义汽车”的发展,用户个性化定制的需求日益增加,对软件代码的质量测试也显得尤为重要。
中国汽研软件测试实验室正开展自动驾驶高可信操作系统测试(受访者供图)
雷剑梅介绍,之前相关软件基本由国外工具厂家垄断,得益于重庆市科技局核心软件重大专项“汽车电子软件代码质量控制技术研究与工具开发”项目的支持,中国汽研经过两年的研发及攻关,突破多项关键技术,开发了编码规则扫描、代码质量度量、缺陷分析及安全楼栋扫描、动态单元测试4款汽车软件代码质量控制工具,形成工具链,实现行业主流商业软件功能全替代。
“在开发初期能解决代码的质量问题,就能帮助厂商提高适应市场变化的能力。”雷剑梅表示,如今智能网联汽车厂商为了满足用户日益增长的需求,除了机电、信息化等基本需求,还会涉及娱乐、座椅控制等相关功能需求,需要写的代码量也日益增多,国产工具链更能适应国内厂商的习惯和需求,接下来这套工具链还将与更多厂商一起进行匹配,通过厂商反馈的需求进行更多的适用性开发和调整,进一步降低软件开发成本。
赛力斯突破“1托3”虚拟化技术
“带娱乐功能的新能源汽车一般都有多块显示屏,以前的解决方案是一颗SOC拖一块屏幕,但每颗SOC的性能却仍有富余。”赛力斯凤凰智创科技有限公司副总裁唐如意介绍,在核心软件重大专项“中央域控制器虚拟化技术软件开发”项目的支持下,公司研发了Type-1型Hypervisor(管理程序),在技术层面已攻克了多虚拟机及隔离技术、中断和Timer虚拟化技术等多项核心技术,成功突破国外壁垒,目前已实现“1拖3”(1颗SOC拖3块屏幕),将单颗SOC的性能完全释放出来。此款Hypervisor支持ARM64架构,能顺利移植至主流车载SOC芯片上,具有镜像小、内存占用低、性能损耗小等特点。
赛力斯展示“1拖3”虚拟技术(冉静燃 摄)
招商车研制定自动驾驶测评标准
工业和信息化部、交通运输部等五部委去年发布《关于开展智能网联汽车“车路云一体化”应用试点工作的通知》,支持有条件的自动驾驶(L3)和高度自动驾驶(L4),推动智能汽车产业迈入L3时代。根据IDC预测,到2025年,中国智能汽车的出货量可能达到约2500万辆。如此大量的智能网联汽车出货,需要一套科学高效的综合测试平台。
招商车研正用虚拟场景对车辆开展仿真检测(受访者供图)
招商车研在重庆市科技局核心软件重大专项项目支持下,组建了30位硕士以上学历的人才团队,牵头研发智能网联汽车安全可靠性综合测试评价平台。招商车研信息软件测试研究实验室主任吴超介绍,综合测试评价平台具备一站式融合仿真协同能力,涵盖场景、通信、动力学等安全可靠要素和8类主流仿真技术,首次实现“人-车-路-云”多维度全融合仿真测试评价。建成国内首个具备AI泛化能力的场景库,已汇聚10万条高质量、多维度、结构化的测评支撑数据,海量数据可有效应对自动驾驶测评长尾效应。该平台以测促研,提升自动驾驶安全可靠性,确保智能网联汽车安全通行。
据了解,依托该测评技术平台,招商车研作为主要起草单位编制了国家强制性标准GB44495《汽车整车新安全技术要求》、GB44496《汽车软件升级通用技术要求》、GB44497《智能网联汽车自动驾驶数据记录系统》,不仅为我国L3自动驾驶准入与上路通行试点重点工作提供了关键技术支撑,更是实质性推动了智能网联汽车产品大规模商用进程。
国产软件工具链持续完善
此外,湖南大学重庆研究院依托核心软件重大专项“新能源汽车先进动力系统设计与高效集成控制关键工具链研究”项目的强有力支撑,成功开发国内首款自主可控的新能源汽车动力系统设计与高效集成控制关键工具链软件,其高精度仿真,误差率低于3%,有效填补国内空白;国科础石(重庆)软件有限公司承担的“开源高可信车载实时操作系统”项目,其研发的础光虚拟机管理器和础光实时操作系统获得ISO-26262ASIL-D最高功能安全等级认证。
产学研融合有序推动技术落地
重庆市科技局数智处相关负责人介绍,重庆市人民政府办公厅印发《支持科技创新若干财政金融政策》,支持市级科技创新重大项目,对每个主攻方向给予资金支持。按照需求驱动、全链条布局、一体化实施的总体思路,采取市区(县)联合等多方协同联动方式,重庆市科技局已连续3年实施核心软件重大科技专项,共立项23项,布局研发核心软件产品超30个、攻克核心技术超100项,推动核心软件技术创新与智能网联新能源汽车、新一代电子信息制造业等产业深度融合,着力构建“416”科技创新布局与“33618”现代制造业集群体系。
核心软件重大专项的持续推进,也推动着产学研向深、向宽不断融合。据了解,自核心软件重大专项实施以来,招商局重庆交通科研设计院有限公司、西部科学城智能网联汽车创新中心(重庆)有限公司、中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司、重庆睿蓝汽车研究院有限公司、重庆励颐拓软件有限公司等相关企业,重庆大学、重庆理工大学、重庆交通大学、湖南大学重庆研究院、武汉理工大学重庆研究院等高校科研院所均纷纷入局,联合进行软件开发,集中技术优势力量,推动完善自主软件工具链,共同为产业的自主创新和高质量发展贡献智慧,目前不少研究成果也已经投入到产业当中。
长安软件开发的自动驾驶操作系统成功搭载长安启源E07,预计2025年底搭载多款整车超2万辆;中国汽研开发编码规则扫描、代码质量度量等4款汽车软件代码质量控制工具,已进入推广阶段;赛力斯突破中央域控制器虚拟化技术,已在智能座舱中成功应用,预计2025年底搭载整车销售超1.5万辆;湖南大学重庆研究院研发的新能源汽车动力系统设计与高效集成控制关键工具链软件,助力近10款畅销车型的动力系统开发,平均缩短20%研发周期,降低10%开发成本;招商车研研发的综合测试评价平台,已在国家智能网联汽车质量检验检测中心(重庆)上线投用,该项目成果目前已帮助60多家企业完成整车安全可靠性测试技术服务超100项。(杨程 冉静燃)