第十六届智能车竞赛总决赛线上比赛赛道设计

卓晴 2021-08-09 00:11:34 阅读数:311

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智能 十六 竞赛 六届 总决赛

简 介: 根据2021年第十六届全国大学生智能汽车竞赛组委会商议确定使用线上比赛的方式完成比赛的后半程,全国总决赛。这种方式与以前的线上比赛相比具有相同性,也有其特殊性。需要在线上比赛的赛道设计以及比赛流程上进行更新,以便适应与今年的线上比赛要求。本文给出了总决赛线上比赛赛道设计以及比赛方式的描述。

关键词 智能车竞赛第十六届全国总决赛线上比赛

 

§01 线上比赛


一、背景

在2021年全国大学生智能车竞赛进入的第十六个年头,肆虐全球的新冠病毒在暑期再次嚣张起来,将竞赛进程拦腰斩断。疫情也使得众多高校学科竞赛纷纷延期或者停办。

智能车竞赛组委会通过 召开线上第三次组委会扩大会议 ,本着竞赛的宗旨:“立足培养、重在参与、鼓励创新、追求卓越”,根据智能车竞赛本身赛事的特点,决定采用 线上比赛的模式 完成第十六届智能车竞赛东北赛区以及全国总决赛比赛进程。

  • Amireux :嗯嗯,力挺卓大大,线上赛是最好选择了,总比延期好呀,这个全国性竞赛对我们太重要了

直到八月初,竞赛已经完成了七个分(省)赛区的比赛。相关的成绩和奖项如下:

竞赛组委会通过 网络会议与东北赛区以及全国总决赛组委会 讨论,将东北赛区与全国总决赛合并一起举行,这样就可以减轻东北参赛队伍在疫情期间的比赛负担。根据统一线上比赛成绩同时确定东北赛区奖项以及对应国赛奖项。

相比与 第十五届全国大学生智能车线上比赛 以及 第十六届全国大学生广东赛区线上比赛 ,在今年8月中下旬举行的总决赛线上比赛具有以下特殊性:

  • 比赛的性质是总决赛,要求赛题适合比赛宗旨中“鼓励创新、追求卓越”的目标,这对于以往的分赛区线上比赛所要求要高;
  • 比赛是针对全国进入总决赛的队伍,参赛队伍更加的分散。之前的比赛要么是华南赛区,要么只是广东省,而总决赛的队伍更加分散;
  • 疫情更加严重。由于现在正处于疫情突发的起始阶段,各个地方对于防控要求逐步加强。这使得更多的学校无法合并成线上比赛赛点。最有可能是一个赛点只有一个学校,进行一个组别的比赛。

这就使得第十六届智能车竞赛总决赛线上比赛在赛题设计的原则上需要适应它的变化。下面本文给出了第十六届智能车竞赛全国总决赛线上比赛赛道设计以及比赛方式描述。

二、赛道设计总原则

1、易铺设原则

根据 第十六届全国大学生智能车竞赛组委会第三次扩大会议 中对于线上比赛的优势与劣势分析,其中如何降低赛道铺设难度是非常关键因素,这也体现整个比赛公平、公正的一个因素。决定铺设难度的因素包括:

  • 铺设场地面积:要求不能够太大,这样就能够允许参赛队伍利用可用的任何场地完成赛道的搭建;
  • 赛道铺设规格:尽可以允许同学们利用已有的练习赛道元素完成赛道的铺设,避免任何具体规格化赛道元素,这样也就减少制作成本与难度,也减少对赛道检查的需求;

由于比赛赛题总共有八个赛题组,为了实现易普设原则,尽量让不同赛题组能够通过共用赛道来减少铺设的工作量。

  • ljz995780205 : 大大!请问一下可以在家里铺赛道进行线上赛吗?

2、鲁棒性原则

这里的鲁棒性并不是赛道本身的可靠性,而是指在满足第一个原则情况下,赛道本身在尺寸、规格方面的差异并不影响对参加竞赛同学车模性能的考察。基于此,则在赛道关键元素控制方面提出区域化,并非固定值的 要求。比如要求三岔路两个三角点之间最短距离不小于1.5米、圆环半径不小于50厘米、进出十字路口直线不小于50厘米、坡道高度不小于15厘米等;

  • 玫瑰信徒 :卓大大 线上赛坡道很难统一,而且怕到时候断货了,能告诉我们先买什么坡道么,是圆顶还是平顶在,高度多高,亦或是差不多尺寸的都可以用,没有计较太细。我是单车组的。

3、积分制原则

由于全国总决赛实际上只是分出一等奖、二等奖以及无奖项三个等级,为了防止比赛内卷,由原来的比赛时间制可以更改为积分制,将参赛队伍区分到两个等级即可。积分制也就是将原来由精确到毫秒的时间刻度转变成颗粒度比较大的积分,即在规定时间内所完成赛道任务得分。积分制本质上是时间制的取倒数变换,然后又考察了车模本身运行的稳定性。

积分制同时是满足鲁棒性原则的一个很好的方案。同样这种方式在今年创意组中已经得到了应用。

积分制原则也对比赛计时方式进行了放宽,只要在远程直播过程中,屏幕中始终有一个可见的手机计时画面,便可以很方便获得比赛的起始、结束的时刻。

4、无下限原则

综合第十六届智能车全国总决赛分赛区比赛成绩来看,普遍今年各赛题组完赛率都有下降。这其中原因是多方面的,但赛道元素的变化与所呈现出的难度也是其中一个元素。所以说赛赛道设计以及比赛积分过程中最好能够满足更多参赛队伍完赛的要求。基本上实现进入全国总决赛的队伍能够“躺赢”。所以比赛赛道元素与同学们调试车模所使用的元素保持一致,特别是在赛道制作中能够使得同学利用已有赛道元素进行搭建。

对于比赛完成要求,只要参赛队伍能够完成各分赛区比赛,即能够保证完成总决赛的比赛。并通过调整积分制的下限(也就是最低得分分数线)来降低失败率。

这个原则让东北赛区与国赛同时比赛的队伍欣喜若狂

  • 留言 :卓大大,东北赛区没必要和国赛同一次比吧,很多人都等着比完赛回家,如何和国赛一起比的话,就要全部人都拖到8月15以后了,而且国赛难度和区赛难度也不一样,届时完赛率肯定很低。

5、创新性原则

赛道设计以及比赛要求需要有决赛过程中的创新性,这是实现智能车竞赛宗旨中“鼓励创新、追求卓越”的一个重要方面。否则,全国总决赛就失去了它本身的意义,也就不如直接根据个分赛区的成绩便可以完成全国总决赛奖项认定了。

在以往比赛中,这一点都体现在赛道复杂性、赛道长度以及规格要求(比如坡道增大)变化来体现。并且是在同一赛场汇聚各分赛区强队进行统一比赛。但由于今年是采用线上比赛,实现这一点就无法满足前面原则1原则2的要求。

尽管无法实现高手在一起比赛,但可以考虑从以下几个方面进行赛题设计创新:

  • 综合考察车模鲁棒性: 对于普通赛道组别,使用积分制可以在比拼车模速度同时,也考察了车模本身的鲁棒性,这在以往比赛只是考察车模速度也是一种变化;
  • 提高比赛针对性: 也就是将比赛效果与赛题设计目标不一致的方面进行纠偏。比如电磁AI越野组大部分没有使用AI模型;智能视觉组变成猜题运气四轮组;节能信标变成横冲直闯组等等。
  • 双车接力组:将完成接力任务看成得分点的一个方面,并赋予更高的分值,鼓励参赛队伍在双车接力过程中能够完成更多的接力数量;
  • 智能视觉组:对于动物识别、水果识别、数字识别单独要求进行显示,并且赋予更高的分值,从而提高智能识别方面的要求;
  • 电磁越野组:要求在赛道中实现连续直接弯道元素,这是在分赛区比赛中没有的赛道元素;
  • 单车拉力组:使用双赛道模式进行比赛。也就是将快车道的时间减去慢车道的时间作为比赛的最终成绩。这就同时考察了车模稳定性控制的两个方面。
  • 节能信标组:使用给定三分钟看谁跑的灯多,这从而可以鼓励中途充电模式的车模脱颖而出。
  • 由参赛队伍自行设计:以往赛道都是由竞赛组委会前期秘密设计,在比赛当天进行公布。这种模式显然不再适合现在线上比赛要求。因此,今年的赛道交付于同学自行设计,组委会只需要规定赛道的最基本要求即可。


▲ 图1.3 第十六届分赛区决赛比赛赛道示意图

▲ 图1.3 第十六届分赛区决赛比赛赛道示意图

  • 一颗花生 :卓大大,我觉得三分钟比灭灯个数是可行的。在提出节能信标这个组别的时候就是考虑到行进间充电的,我相信很多参赛队伍也都考虑了行进间充电这个事情,在分赛区比赛中不乏很多队伍在行进中补电,而且,节能组别更加需要参赛队考虑电能的利用率,在车模制作,电机选择等方面都应考虑到节能问题。综上,我认为三分钟比灭灯个数更能体现节能信标这个组别的宗旨。

三、设计思路

为了实现前面总决赛赛道设计原则,针对八个赛题组所使用的不同赛道设计采用不同的思路。下面表格给出了第十六届智能车竞赛八个赛题组的赛道元素要求。

【表1-1 比赛赛道形式一览表】

序号 赛题组 赛道环境 赛道形式 赛道元素 备注
1 基础四轮组 室内 赛道 1.六种标准元素
2.车库
2 节能信标组 室内 赛道 1.无线信标
3 电磁越野组 室外 电磁线 1.室外电磁线
2.路面元素:颠簸路面、沙坑
3.赛道元素:有坡道、十字路口、环岛;没有三岔路口
4 双车接力组 室内 赛道 1.六种标准元素
2.车库
5 全向行进组 室内 赛道 1.六种标准元素
2.车库
6 单车拉力组 室外 电磁线 1.室外电磁线路
2.路面平整,没有颠簸路面
3.赛道元素:有坡道、十字路口;没有环岛、三岔路口
7 专科基础组 室内 赛道 1.六种标准元素
2.车库
8 智能视觉组 室内 赛道 1.六种标准元素
2.车库
3.视觉识别元素:数字,动物,水果
  • 山海江河 :我觉得还是大体规定一下赛道样式吧,不然赛道不一样这个怎么比呀

从本质上来看,这八个赛题组的赛道设计可以分成四个大类:

  • 室内PVC赛道:适合于基础四轮、专科基础、双车接力、全向行进、智能视觉五个组别;
  • 节能信标赛道:实际上就是信标的摆放位置以及亮灯顺序;
  • 电磁越野赛道:这个赛道与单车拉力同属于电磁引导无赛道场地。只是电磁越野组具备了一些室外越野元素是单车拉力组没有的。
  • 单车拉力赛道:这个赛道在赛道形式、赛道元素要比电磁越野赛道简单。同时需要适应单车运行特点,考察单车运行的控制性能。

下面分别对于这四类赛道设计思路进行描述。

1、室内PVC赛道

室内PVC赛道制作难度是最大的,而且也是变化最大的。为了满足前面设计原则,因此在设计过程中,由同学们根据比赛任务和比分要求,在满足赛道设计最低限度下自行设计赛道。

对于赛道的要求从以下几个方面进行约束:

  • 赛道面积约束:要求赛道铺设所占据的面积能够被一个矩形所覆盖,矩形面积小于给定的数值。实际上对于赛道面积应该没有约束,但为了避免具有大型场地队伍有优势,还是应该对所占据的场地进行约束。
  • 赛道元素要求:要求赛道中必须具有相应的赛道元素,给出最少数量,元素规格限制,元素箭连接线最小长度等。从整体上,赛道包括有车库、三岔路口、十字路口、环岛、坡道以及连接线组成。
  • 比赛任务积分:根据比赛组别的特性,对于比赛赛道元素所形成的任务分别赋予一定计分标准,并给出完成赛道运行的标准。对于没有完成赛道元素,不再进行扣分。

对于赛道上的电磁线,可以有选手自行选择是否铺设。由于是采用定时积分比赛方式,所以就不再有斑马线的要求。只需要车模在发车的时候从车库驶出就可以了。

2、节能信标赛道

节能信标赛道最简单。实际上都不需要要求必须是蓝色背景,只要满足灯的个数以及分布即可。

因此只要给出信标灯三个相互之间的位置即可。规定在三分钟内,看灭灯的次数。

  • 子锋 :卓大,节能信标如果就3个灯一条线真的就太没意思了,连方向控制都基本没有了,真的就剩下充电了,如果搭个双摄就真的是自动车了,转向都不用。我不清楚这个决定是出于什么考虑,请教一下卓老师?我的提议是如果要弄简单一点,可以是三个灯三角形,可以是不规则不用等边,这样子还有方向控制可以区分小车性能。

3、电磁越野赛道

电磁越野组的搭建只是通过铺设电磁线即可完成。这个组别仍然可以采用积分比赛模式,主要的积分元素包括:

  • 苯环环岛:采用边长为大于等于1米的苯环环岛;
  • 几字形连续直角: 通过边长大于等于1米的几字形连续四直角元素;
  • 十字交叉路口: 十字交叉路口分出的四个支路长度大于等于50厘米;
  • 坡道元素 :定义坡道高度大于15厘米,其它元素布线;
  • 砂石路口: 定义长度不小于1米的砂石路段;
  • 颠簸路段:定义个数不小于10个,高度为2厘米的颠簸路段;
  • 仿真草皮路段:定义长度不小于1米的封装草皮路段。

以上各个元素之间的距离不小于1米,总的铺设面积小给定的数值平方米。

4、单车拉力赛道

单车拉力赛道采用快赛道与慢赛道组成。在快赛道上具有坡道,两个十字路口,一个直角弯标准元素。慢赛道只需要一个圆赛道即可,这个赛题组给出赛道的具体铺设标准。

比赛的计时是由车模在快赛道上运行一周时间减去在慢赛道上运行一周时间。这是八个赛题组中唯一使用时间进行排名的赛题组。

5、室内视觉AI组

(1) 视觉AI比赛流程

由于 室内视觉AI组别 比赛具有以下特殊之处:

  • 需要在赛道上特殊位置部署识别标靶,因此会造成赛道需求与其他室内赛题组不同;
  • 比赛过程需要更换标靶,这样使得比赛流程复杂,需要人员多。

为了能够方便参赛同学与其他赛题组公用赛道,简化比赛过程,在第十六届智能车竞赛室内视觉AI组比赛中,将车模的运行功能与任务识别功能分离,也就是在给定的时间在内(比如三分钟),参赛队伍重复执行以下两组任务:

  • 车模在赛道上运行一周,计算积分值;
  • 车模在固定位置,对顺序打乱的目标图片进行识别并作出相应的动作,计算相应积分值;

特仑苏的纯 :规定时间内要跑一圈在做任务,如果只跑赛道或者只做任务是怎么给分,还是如果只做一项就没有分数?

为了防止参赛队伍只进行赛道得分,或者只进行识别得分。最终的成绩将会把赛道得分与识别得分进行融合。具体融合公式会在比赛细则中辈出。

(2) 视觉识别得分方法

统计在给定时间内总的识别得分。参与目标识别的对象包括四种:

  • Apriltag图片,共四张,对应编号1,2,3,4
  • 数字图片,共四张,对应0,3,8,9
  • 动图图片,共五张,每个动物类别一张
  • 水果图片,共五张,每个水果类别一张。

车模停止在固定位置,对于标靶上,或者人手摆放位置的图片进行识别,针对每种图片作出以下动作:

  • Apriltag图片:如果是偶数,车模先往前行进大约10厘米,然后再返回原地。如果Apriltag是奇数,则车模先后退大约10厘米,然后返回原地。
  • 数字图片:如果是偶数,则往前行进大约25厘米,然后退回到原地;如果是奇数,往后退行大约25厘米,然后返回原地;
  • 动物图片:车模摄像头左右摇摆两次,摆动角度超过90°;如果摄像头无法转动,可以使用车模前轮左右转动。
  • 水果图片:激光管点亮发送激光光斑,时间超过1秒钟;

在做目标图片识别任务时,要求直播时拍摄清楚小车的动作、更换的内容及距离标识。

 

§02 赛赛道


线上比赛中除了单车拉力组之外,其它七个赛题组都是在给定时间(例如3分钟)有车模获得任务积分而得。下面分别给出四种赛道设计具体要求以及比赛任务计分值。

一、室内PVC赛道

1、铺设环境与铺设面积

赛道铺设场地与环境由参赛队员根据实际情况自行选择铺设场地。

赛道铺设所占据的场地面积必须能够使用一个矩形进行覆盖。矩形的面积不超过35平方米。下图是今年 广东省、山东省比赛赛道 它的边长满足35平方米的限制。


▲ 图2.1 曾经用于广东省,山东省赛区的参考赛道设计图纸

▲ 图2.1 曾经用于广东省,山东省赛区的参考赛道设计图纸

铺设赛道PVC板材的宽度需要满足在 第十六届全国大学智能汽车竞赛竞速比赛规则 中的要求,宽度不超过45厘米即可。对于是否铺设赛道黑色边界引导线、路肩、中心电磁引导线均有参赛队伍自行决定。

居然有人连夜搭建的比赛赛道:

▲ 图2.1.1 有人连夜搭建的比赛赛道:占地面积为5×6=30平方米

▲ 图2.1.1 有人连夜搭建的比赛赛道:占地面积为5×6=30平方米

Wrencher :比起华南赛区的赛道 略微长了4m,同时多了一个S弯,实验室没什么材料了,不想再拆了。。。

▲ 图2.1.2 同学们平时调试的赛道

▲ 图2.1.2 同学们平时调试的赛道

2、赛道元素

在铺设的赛道上,必须具有三岔路口、十字路口、环岛、坡道、车库。

这些元素通过直道,弯道连接成一个封闭赛道。赛道元素之间距离没有限制,赛道元素之间的顺序没有限制。这些元素个数最多出现两次。

下面给出每个赛道元素的设计标准:

(1) 三岔路口

三岔路口尺寸要求如下图所示:

  • 两个三岔路口之间距离: 两个相邻三岔路口之间的距离大于等于1.5日;
  • 三岔路口支路直道长度: 三岔路口三条支路的长度大于等于45厘米;

连接两个三岔路口之间的赛道形状与距离没有任何要求。

▲ 图2.2.1 三岔路口尺寸要求

▲ 图2.2.1 三岔路口尺寸要求

完成一次三岔路口任务标准:

  • 从一个三岔路口直道进入,并行驶超过45厘米的直道;从另外一个三路口直道行驶并驶出三叉路口驶出;
  • 前后两次通过相同三叉路口必须从不同岔路行进;对于双车接力组则允许前后两次通过相同的路口。
  • 对于全向行进组,要求车模在通过三岔路口时必须更换运行模式;

对于车模是否在三岔路口转圈,三岔路口冲出赛道等均不作判罚。

(2) 十字路口

十字路口没有任何限制,在十字路口中心店两条相交的赛道中心线是垂直即可。两个十字路口中心距离,以及十字路口距离三岔路口中心的距离不小于45厘米。

完成十字路口任务标准:

  • 从十字路口一侧进入,直线通过十字路口;不允许直接左拐与右拐;

车模通过同一十字路口有两种情况:

  • 如果车模从十字路口通过后,没有途径其它赛道元素(坡道、环岛、三岔路口)直接回到十字路口(这种情况称为十字圆环路口);
  • 如果从十字路口通过后,途径其它赛道元素(坡道、环岛、三岔路口)之后又回到同一十字路口通过;

以上两种都被视作通过十字路口两次。

▲ 图2.2.1.0 被称之为十字圆环的十字路口

▲ 图2.2.1.0 被称之为十字圆环的小型十字路口

(3) 环岛

要求环岛赛道中心线的直径大于等于50厘米。环岛中心线与赛道中心线是相切关系。

完成环岛任务标准:

  • 进入环岛绕行至少一周以上驶出环岛;

对于在环岛内多次绕行不进行判罚。不允许车轮进入环岛内侧区域,否则认为是比赛任务失败。

(4) 坡道

只规定坡道的最高定点距离地面不小于15厘米。对于坡道的宽度、长度、形状以及制作材质不做任何要求。

通过坡道任务标准:

  • 车模在通过坡道最高点时,车轮必须距离地面超过15厘米。

如果手头有下图所示的14厘米高的赛道该怎么办?中间垫上一厘米后的其它材料,很容易就可以达到15
厘米了。
▲ 图2.2.1.1 高度为14厘米的坡道示意图

▲ 图2.2.1.1 高度为14厘米的坡道示意图

在满足上述要求的同时,车模是否从坡道上掉落不进行判罚。

(5) 车库

车库允许放置在赛道任意位置。对于车库的形状没有任何限制。只要保证车模在发车时,车模的中心线垂直与赛道中中心线,车模车轮在赛道边缘之外即可。

▲ 图2.2.2 车模发车时与赛道中心线垂直并在赛道之外

▲ 图2.2.2 车模发车时与赛道中心线垂直并在赛道之外

完成车库发车任务标准:

  • 车模从车库出发并在赛道上行驶超过1米的距离。

微醺的岁月 :卓大大,这样的车库可以使用吗?没有斑马线,用黑胶封住车库口。

▲ 图2.2.2.2 仅仅用于发车的简易车库

▲ 图2.2.2.2 仅仅用于发车的简易车库

回复:这种方式是允许。

二、节能信标赛道

1、铺设环境

可以选择任何平坦地面室内环境铺设信标赛道,对于赛道背景颜色和材质没有任何限制。

2、信标灯

使用信标灯三个。它们之间的位置满足直角三角形和以下要求:

  • 三个信标灯之间的距离需要满足下图中所示的最小距离;
  • 三个信标灯的驱动罩设置在三个信标灯为顶点直角三角形内;



▲ 图2.2.3 信标灯的位置铺设示意图

▲ 图2.2.3 信标灯的位置铺设示意图

小半 :卓大,我们是节能信标组的,看到赛道草稿修改了信标赛道就在准备铺。但是发现一个问题,龙邱的灯线最长是3m驱动板接灯板的线只有40cm,这样的话4m那条边是怎么都铺不了的,即便把两个驱动板都放在线上。驱动到灯板中心也才45cm,而且因为连下个灯的控制出和灯板线会产生交叉,就更短了。

▲ 图2.2.3.1 驱动板到灯的中心距离为45厘米

▲ 图2.2.3.1 驱动板到灯的中心距离为45厘米

3、供电电源

信标灯的供电电源需要使用带有电流显示与限流功能的学生用直流电源。在比赛过程中能够设置供电电压与电流限定值。要求:

  • 供电电压:小于24V;
  • 供电电流:小于3A;

不允许使用原配的+24V,5A的直流适配器。

sugar :卓大,能不能就是这个放开限制,还是用学生电源供电只要上面的电流电压显示乘积是72就可以了?
回复: 这个建议挺好的。只要供电直流电源现实输出直流电压乘以直流电流小于72W即可。

三、电磁越野赛道

1、铺设环境

对于铺设环境没有限制,可以选择室内,也可以选择室外。赛道可以使用一个矩形覆盖,矩形的面积不超过75平方米。

2、赛道元素

赛道中十字路口、坡道、越野路面元素必须包含且只能包含一个,苯环环岛、几字直角弯道必须包含,且最多两个。

(1) 苯环环岛

苯环环岛满足竞赛规则中的要求,边长大于等于100厘米即可。

▲ 图2.3.1 电磁越野六边形环岛

▲ 图2.3.1 电磁越野六边形环岛

车模完成赛道元素任务标准:

  • 车模从赛道一侧进入苯环,并从苯环驶出;
  • 在苯环中线设置一个锥桶,车模不能够从锥桶内侧抄近路;

车模在苯环环岛内形式多圈不进行判罚。

(2) 几字形连续直角弯道

设置几字形连续直角弯道如下图所示。其中锥桶距离赛道边缘约为80厘米。


▲ 图2.3.2 几字形连续直角弯道

▲ 图2.3.2 几字形连续直角弯道

完成几字形直角弯道任务标准:

  • 从几字形弯道一侧进入,从另外一侧驶出弯道;
  • 车模没有绕过锥桶抄近路。

huzican :卓老师,请问这个越野赛道算2个还是3个几字?

▲ 图2.3.2.1 连续两个几字直角弯道

▲ 图2.3.2.1 连续两个几字直角弯道

回复: 由于前面要求电磁赛道各个元素之间需要相距1米

(3) 坡道元素

室外电磁组的坡道元素要求与室内赛道中的坡道要求一样。完成坡道任务的标准也是一样的。每个赛道只允许部署一套坡道,坡道的位置自行选择。

(4) 越野元素

越野元素包括以下三种:

  • 砂石路段:
  • 颠婆路段:
  • 仿真草皮路段。

每个赛道只允许部署一套(包括以上三个越野元素)。越野元素的位置和顺序不作规定,但需要满足一下要求:

越野元素设置标准参见 2021年第十六届全国大学生智能汽车竞赛线上比赛的广东、山东赛区赛道铺设规范 中的【3-2-7】中的描述。要求:

  • 砂石路段与仿真草皮路段必须长度大于等于1米,位置处于赛道转弯处,可以使用直角弯,也可以是由斜线连接的弯道;
  • 颠簸路段上的黑色路肩个数大于等于5个。

完成越野元素任务的标准:

  • 车模通过越野元素路段;

(5) 锥桶

锥桶部署在赛道两边,距离赛道大约80厘米的范围内。主要用于标示车模不会抄近道偏离赛道引导线。

铺设原则上在每个赛道拐弯内侧都设置一个锥桶。锥桶可以使用标准的交通锥桶,也可以利用任何边长不小于35厘米的物体替代,只要能够便于观察即可。

▲ 图2.3.3 越野赛道中的锥桶

▲ 图2.3.3 越野赛道中的锥桶

6、十字交叉路口

室外电磁组也有十字交叉路口。十字交叉路口的从交汇点分出的四条路口直线长度大于等于50厘米。

四、单车拉力赛道

1、铺设环境

赛道可以铺设在任何平坦地面场地内,可以选择室外,也可以选择室内。

2、赛道元素与尺寸

赛道分为快车道与慢车道两种。在快车道中具有十字路口以及坡道元素;在慢车道中只有一个圆环赛道。

(1) 快车赛道

快车道是一个封闭路线,设计满足以下条件:

  • 赛道中具有两个或者两个以上的十字路口;
  • 赛道中具有一个或者一个以上的直角弯道,直角两边的长度至少大于1米;
  • 赛道总长度大于等于50米;

快车赛道上布置一个坡道,坡道高度最高点不小于15厘米。可以布置在赛道的任何个直线赛道上。

▲ 图2.4.1 快车道设计示意图

▲ 图2.4.1 快车道设计示意图

(2) 慢车赛道

慢车赛到可以是任何封闭形状,赛道长度小于等于20米。慢车赛道上没有坡道元素。车模在慢车道上行进路线满足简单闭合曲线的要求:

  • 路线自身没有相交点;

3、赛道使用

比赛时,车模在两个赛道上各运行一周。最终的成绩等于快车赛道时间减去慢车赛道时间。

 

§03 分标准


照今年线上比赛积分制(除了单车拉力组之外),还有一下两个问题需要探讨:

  • 比赛任务计分标准问题 : 也就是如何设定每个比赛积分制的相对大小比较合理的评判车模的设计性能;此外还有比赛时间,也是决定积分标准的一个参数。
  • 相同积分排序问题 :由于积分制对于评定成绩的区分颗粒度小于计时比赛方式,虽然在一定程度上符合大类比赛要求,但一旦在比赛中出现了大量相同积分情况,该如何区分它们呢?
  • 比赛次数 : 由于参赛队伍可以在铺设赛道之后充分进行准备,所以在正式比赛过程中,采用三次比赛过程。取最好成绩作为最终比赛成绩。

一、计分标准

涉及到计分标准包括有如果对于不同的赛道元素和比赛任务设定合理的计分标准、比赛总时长的设定两个问题。

1、比赛总时长

这里的比赛总时长是指一次比赛过程中,进行积分计时的时长,可以针对不同赛题组设置不同的计时时长。单车拉力组不设置比赛时长。

为了简单起见,可以规定总的比赛时长为3分钟。在整个比赛过程中,车模如果冲出赛道,比赛“接着奏乐、接着舞”,只要车模可以继续按照元素在赛道上的顺序完成赛道元素得分即可,不允许直接跳过赛道上元素。直到由于各种原因无法继续比赛:比如由于故障车模无法运行、车模冲出赛道并远离赛道、车模卡在赛道某一处等。

比赛得分成绩从比赛发车开始到3分钟结束,或者车模故障中止比赛位置所有得分之和。因此比赛本身不再有失败情况,除非最终得分为0。

2、比赛任务计分

对于比赛中各个赛题组比赛得分,初步设定为如下表格:

【表2-2 比赛任务得分一览表】

比赛任务 比赛得分 备注
发车任务 1 安装发车标准成功发车
环岛任务 5 从入环岛到出环岛,包括室内环岛与室外苯环环岛
三岔路口任务 5 必须满足前后两次通过不同三岔路口支路
三岔路口转换运行模式 5 针对全向行进组车模在三岔路口内更换行进方向设定的计分
如果没有更换方向,则不增加5分。因此对于全向行进组通过三岔路宝最多可以获得10分。
十字路口任务 2 十字路口直行
坡道任务 5 由于坡道使得车模在最高点距离地面15厘米
包括室内坡道与室外越野坡道。
几字直角弯道任务 5 只是用于室外电磁AI组别
越野元素任务 3 赛道中只允许部署一整套越野元素,每个越野元素各一分
视觉AI识别数字元素 10 根据数字的偶数和奇数分别做出前行与后退动作。
视觉AI组识别Apriltag 10 根据Apriltag的奇数与偶数,分别做出正确前后移动的动作。
视觉AI识别动物 10 识别到动物,车模的摄像头左右摇摆两次,或者前轮左右摆动两次。
视觉AI识别水果 10 识别到水果,车模激光管发送激光,时间超过1秒钟。
传球接力任务 10 应用于双车接力组。允许双车接力完成超过一次以上的任务。
这个计分与过三岔路口计分累计,所以在三岔路宝实现传球接力实际得分15分。
无球接力任务 5 用于双车接力组。也就是两个车模通过三岔路口完成一停一走动作。
这个得分与过三岔路口可以同时计分。因此实际上得到10分。
灭灯任务 1 针对于节能信标组

上述得分标准需要进一步优化。并在8月15日之前进行正式确定公布。

二、同分排序

对于出现的相同积分的队伍,如何进行排序?

实际上只在一等奖与二等奖分界线附近出现了相同积分的情况,才需要解决同分排序问题。对于这种情况可以采用以下几种模式来解决:

1、不进行排序:

也就是如果出现同分的队伍数量小于某一数值,比如5支队伍,可以将他们都设定为高等级奖项即可;

2、通过分赛区预赛成绩排序

这种情况就是根据队伍在各自分赛区预赛时的成绩进行排序,从而区分一二等奖项;

3、按照队员年龄排序

按照参赛队伍学生年龄之和从小往大排列。设参赛队伍中男生年龄(精确到年月日)为 { b i } i = 1 , 2 , . . . \left\{ {b_i } \right\}_{i = 1,2,...} { bi}i=1,2,..., 女生的年龄为 { g i } i = 1 , 2 , . . . \left\{ {g_i } \right\}_{i = 1,2,...} { gi}i=1,2,...。那么队伍的总年龄为:

E t e a m = ∑ i = 1 n b i − ∑ i = 1 m g i E_{team} = \sum\limits_{i = 1}^n {b_i } - \sum\limits_{i = 1}^m {g_i } Eteam=i=1nbii=1mgi

队伍年龄 E t e a m E_{team} Eteam越小者排名越靠前。

▲ 图3.2.1 赛场上的参赛队员正在调试过程中

▲ 图3.2.1 赛场上的参赛队员正在调试过程中

这按照年龄排序的规则,分明是鼓励每个队伍最好能够邀请女生参赛呀。“女生大三,是块金砖” 呀。

4、通过其它指标排序

可以通过能够影响车模性能的其它物理指标来进行排序,比如:

  • 对于基础四轮、专科基础组:可以通过比较摄像头的高度、电磁传感器的长度来进行排序;
  • 对于全向行进组、智能视觉组、双车接力组:通过比较摄像头的高度进行排序;
  • 对于节能信标组:通过车模重量进行排序;
  • 对于电磁越野组:通过车模电磁传感器的长度进行排序;
  • 对于单车拉力组:这个组别由于使用时间进行比赛,所以基本不会出现同分排序问题。

由于今年是第一次使用积分制,所以对于最终结果需要通过哪种方式进行还不得而知。所以进行同分排序可以在比赛结束之后根据比赛结果再最终确定。

三、比赛次数

现在各分赛区都是通过给定一段时间(比如10分钟),参赛队伍在给定时间内完成相应的比赛,取其中最好成绩。由于采用线上比赛,每个队伍可以在准备过程中有充分的调试时间,并且队伍车模性能高,可靠性强。所以为了使得线上比赛更加的紧凑,观赏性强,可以采用三次决胜负的方式。也就是每个队伍只进行三次发车,取成绩最好的一次作为最终比赛成绩。

▲ 图3.4 真正的高手只需一拳KO对方,无需再补拳

▲ 图3.4 真正的高手只需一拳KO对方,无需再补拳

 

§04 计小结


同于以往线上比赛,进行全国总决赛的线上比赛,需要在满足前面设计原则的基础上,采用更加科学合理的方式。

采用计分制的比赛,实际上在今年的三组创意组(百度智慧交通、航天智慧物流、讯飞智慧餐厅)中已经被采用。通过他们的实践和经验也间接验证了使用积分制的比赛合理性。积分制的方式从很大程度上减轻了线上赛提前知道赛道后各国赛队伍追求ms级竞争的内卷,考察基调和方向进行了调整。

由于是远程比赛,在比赛过程中除了保证赛场环境、赛道元素以及计时方法的规范性之外,还需要通过比赛流程保证以下要求:

  • 由于车模速度很快,在比赛结束时,最后一秒钟车模所在位置的确定,这一点可以通过对于比赛流程录像最后时间定格时来进行图片辨识;
  • 保证现场没有其他无线遥控嫌疑。这方面可以通过在比赛前对于车模上是否具有无线通信模块进行排查。由于车模运行很快,对于竞速组别来说,使用外部的无线遥控对于车模运行所带来的影响较小;

在实际比赛中,可以首先确定选手铺设赛道单圈得分数量。在比赛过程中,先对车模在规定时间内完成比赛圈数计数,最后再考虑最后一圈所完成的得分。这可以简化比赛计分过程。

当然,比赛的健康进行离开不了所有参赛队员老师们的支持。在通过规范比赛流程、加强比赛监督、比赛过程直播、参赛队伍提交比赛文档公布、参赛队伍提交比赛诚信承诺书等过程来进一步加强参赛同学们的诚信教育,共同营造良好的比赛环境。

参赛队员 :晚上好呀,卓大大 卓大大国赛可以9月份前出来奖吗 呜呜呜 努力了这么久收获了许多 但是也想能保研最后加点分,电子信息专业的 电赛国赛也延期了 真的就靠智能车现在国赛有望了 我是华南赛区大学 双非 想保研冲刺一下去华中科技大学的普通人。


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