第十五届全国大学生智能汽车竞赛线上比赛流程规范

第十五届全国大学生智能汽车竞赛 线上比赛流程规范

 

作者:卓晴博士，清华大学自动化系

更新时间：2020-08-03 Monday

 

■ 简述

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第十五届 全国大学生智能汽车竞赛 由于受到 新冠病毒(COVID-19) 的影响，竞赛组委会制定了适应疫情防控相应的 竞赛预案 。针对华南赛区采用线上竞赛的方式，并公布了 竞赛线上竞赛方案 。

截止到8月1日，全国大学生智能车竞赛秘书处接受到 十三组线上比赛高校组合 ，共有57所高校，214支参赛队伍。这些队伍按照高校竞赛组合，在同一时间、同一地点组织比赛。

参赛队伍在五个赛题组的分布情况为：

组别	队伍数量
（1）四轮组	54
（2）双车接力组	42
（3）节能直立组	39
（4）信标组	37
（5）AI电磁组	36

根据高校竞赛组合学校数量，可以分为两大类：

• 中小规模组合（11个组合）：2~6个高校
• 大型规则组合（2个组合）：包括10个高校以上。

在后面的比赛规范中，对于两类不同规模组合有区别的地方会专门给出。

 

01竞赛环境与赛道铺设

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1.赛道的种类与数量

第十五届智能车赛题包括五类：四轮组、双车组、节能组、AI电磁组、信标组，所使用的比赛场地包括两种：
（1）赛道场地，四轮组、双车组、节能组、AI电磁组在专用赛道上完成比赛；
（2）信标场地：组则是则是在信标场地进行。

赛道的规格在竞赛网站的 线上竞赛规格文档 给出。为了便于制作，将赛道中的所有的圆弧的半径都归一化到60厘米和80厘米。信标场地的规格在本文附件中给出铺设的方式。

为了避免比赛人员的聚集，比赛不再分为预赛和决赛两个环节，只进行一场的比赛。所使用到的赛道数量可以根据高校组合队伍数量合理设置，尽量满足能够在半天时间（一个上午：8：00~12:00，或者一个下午：14:00-16:00）完成比赛。

^{▲ 赛道形状、信标场地、坡道}

是否铺设练习赛道或者调试赛道每个线上比赛场地可以根据场地情况合理的安排。

2.赛道铺设环境

赛道铺设环境和场地需要考虑到以下几个因素：

（1）考虑到防疫要求，尽量避开狭小封闭的场地布置比赛场地，以降低比赛组织人员、参赛人员之间相关传染的风险。尽可能采用开阔、通风的场地。做好参赛人员进入赛场、场地比赛、车模检查、离开场地路线的规划和时间规划，避免赛场内人员聚集等待。

（2）建议赛道场地在室内铺设，信标组赛室外有遮阴的场地铺设。如果室内的场地面积比较充裕，也可以考虑在室内铺设信标组别。在室内和室外铺设场地尽量避免有阳光直射到赛场内。

（3）赛场背景材料，选择蓝色材料铺设。如果比赛场地内原有的地面颜色属于比较深的其它颜色，也可以直接在原来场地地面上铺设赛道和信标场地。

（4）比赛场地需要考虑到进行网络直播和网络会议所需要的网络环境。

3.赛道其它元素

在赛道上，还包括有路肩、坡道、终点线、车库等元素，它们的标准在竞赛网站公布的《智能车竞赛竞速比赛细则中》中都有规定。下面将主要的铺设方法汇总在一起：

(1) 路肩

路肩是赛道边缘上设置防止车模冲出赛道的海绵条。按照竞赛规则是宽度2.5厘米，长度25厘米，高度1厘米。为了减少对于车模冲出赛道的误判和争执，今年建议在设置路肩的时候，铺设城高度为1.5至2厘米的路肩。路肩的数量可以根据赛道总长度进行估算。

^{▲ 赛道上的路肩}

请注意，今年赛道上有新的赛题元素：车库。在车库的四周也需要铺设路肩。

(2) 斑马线

在正对车库中心的赛道上铺设有比赛出发和结束的斑马线和永磁铁。下图给出了斑马线铺设的规格以及永磁铁的布置位置。

^{▲ 终点线斑马线以及磁铁布置方式}

在斑马线中心的永磁铁可以固定在在赛道表面，也可以固定在赛道的下面，或者嵌入到赛道材料中间均可。

(3) 车库

车库元素是今年赛道元素新增加的元素。制作车库元素在起跑线旁边设置方形区域，具体尺寸如下图所示。

^{▲ 车库元素制作示意图}

在车库门口铺设计时线圈的要求参见下面"计时线圈"部分的要求。
车库四周也按照"路肩"一节要求铺设路肩。

(4) 计时线圈

室内赛道比赛的计时线圈是单个长度为45厘米的线圈，铺设在车库或者终点线下面。铺设方式根据不同的比赛组别分为两种情况：
（1）铺设在车库门口：具体位置参见图6 车库元素制作是意图。这种铺设方式适用于四轮组、双车组、节能组；
（2）铺设在斑马线下：适用于AI电磁组，这是因为AI电磁组不需要进出车库。如下图所示：

^{▲ AI电磁组计时线圈铺设示意图}

为了不影响车模的运行，在铺设计时线圈时将线圈铺设在赛道下面。将计时线圈抻直保持宽度为5厘米，使用透明胶布粘贴在赛道下面。

(5) 坡道

在赛道上布置有高度为15厘米，长度在100厘米左右的坡道。坡道在赛道上的位置详见后面的赛道元素布置一节。

根据大家制作坡道的方式和材料，具体的坡道的形态可以选择“三角形”、“曲线型”、“梯形”等形态。只要满足高度和长度的要求即可。

(6) 节能组充电线圈

在无线节能组中，需要在车库内铺设无线发射线圈，放置位置如下图所示：

^{▲ 节能组充电线圈放置位置}

为了减少计时线圈和无线发射线圈之间的干扰，可以采用以下方式：
（1）将无线发送线圈铺设在车库远离赛道的一端；尽量 远离计时线圈；
（2）在车模发车后，手工停止无线发送线圈工作模式。

无线节能组的计时线圈需要与无线电能发射模块连接在一起，因此它是具有两个接头的线圈。详见"无线电能发送系统"的使用说明。

4.赛道元素布置

在赛道主题铺设完毕之后，赛道上的“车库和发车区”、“坡道”、“双车接力区”等元素分布如下图所示：

对于双车组，接力区是在十字路口前后直线段内，具体位置可以由参赛队员自行指定。

^{▲ 赛道元素布置示意图}

赛道上的斑马线布置在正对车库中心线的位置，参赛队员可以任意选择车模行驶出车库后前进方向。

5.信标组场地

信标组场地布置在平坦开阔的地面上。地面铺设有蓝色的背景布。下图给出了信标组场地的大小以及四个信标摆放的位置。
信标的标号是按照信标在总线上的顺序确定的。下图中也给出了信标控制器通过总线连接四个信标的顺序。

比赛信标亮灯顺序会在比赛前给出，比如下面的顺序：

  ①→③→②→④→①→④→③→②→④→①→③→②→④

6.AI电磁组赛道

AI电磁组的赛道与前面三个组别共用一个赛道。AI电磁组没有坡道。建议在比赛中，将AI电磁组安排在最开组别始比赛，或者最后一个组别比赛。这样可以留出时间将赛道上的坡道进行去除。

^{▲ AI电磁组赛道没有坡道}

如果现场比赛过程中，修改坡道工作无法有效的完成。AI电磁组也可以在具有坡道的赛道上完成运行比赛。

 

02比赛裁判标准

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参赛队伍的车模比赛成绩主要由车模完成比赛任务所需要的时间决定。下面给出比赛计时、违规判罚、车模检查三个环节的标准。

1.比赛计时

车模完成比赛任务的比赛时间由比赛计时系统给出。线上比赛计时可以根据比赛现场情况，选择以下三种模式：
（1）采用智能车竞赛线下比赛统一的比赛系统。该系统是由 龙邱科技 提供的，包括有比赛计时系统、信号源、无线充电系统等。统一的比赛系统使用说明在附件中给出。
（2）可以采用自制的电子计时系统。该计时系统的原理、性能和运行方式需要与竞赛秘书处沟通确认。
（3）可以采用人工计时。在比赛环节中，需要有两名以上的裁判员同时进行计时。对于多个计时结果之间要求差别不超过1.5秒钟。最终取计时平均值作为比赛成绩。对于参与计时的裁判员需要进行比赛规则的培训；

2.裁判判罚

(1) 车模出界判罚

对于有赛道比赛的组别（四轮组、AI电磁组、节能组、双车组），在赛道边缘铺设有1.5厘米至2厘米的路肩。

^{▲ 图 4 路肩及其铺设}

允许车模通过路肩，或者路肩间隙冲出赛道。只要车模能够从同一路肩，或者同一路肩间隙返回到赛道继续前进，就不再进行判罚，比赛继续进行。

如果车模无法返回赛道，或者不是从冲出赛道的地点返回，而是从赛道的其它位置返回赛道，则比赛失败。

对于双车组，在接力完成之后。双车中，第一辆车模送完球之后，没有停止或者冲出赛道，不再进行判罚。第一辆出发车模可以允许被选手从赛道上拿开。

对于信标组，车模允许冲出比赛场地边界。

(2) 车模入库判罚

（1）对于四轮组、双车组、节能组车模需要从车库出发，然后停止在车库。车模在出发和停止时，只要车模着地的车轮在车库范围内即可。

由于计时系统只对车模进入车库时进行计时。所以将车模没有进入车库的情况的判罚也分为两种：

• 如果车模没有进入车库，但触发了计时系统，获得了比赛结束时间。此时按照规则：对于比赛时间加罚5秒钟；
• 如果车模直接经过车库，没有触发计时系统，此时就按照完成比赛的最长时间120秒计时。

（2）对于AI电磁组不要求从车库出发，最终也不需要停止在车库内。只需要能够从斑马线前出发，绕行一周后最终停止在赛道上即可。
对于信标组则没有停车的要求。

（3）对于信标组，没有车模停止位置的要求。只要求车模从发车区出发即可。

(3) 未完成比赛任务

（1）未进环岛判罚
除了信标组、AI电磁组之外，其它竞赛组别的车模如果没有进入环岛，则加罚30秒。未正常进入环岛的次数，乘以30秒等于最终加罚的时间。

（2）十字路口未直行
如果车模在十字路口未直行，而是直接往左、往右，或者倒退，则比赛失败。

（3）直立车未能够直立
节能直立组如果出现车模上除了两个支撑轮之外的第三个机械点接触赛道，并连续滑行，超过20厘米以上，则判为未能够保持直立运行。
违反这项规则，在比赛成绩加罚60秒。

如果在遇到坡道，在坡道路面上，允许直立状态的车模有第三轮子接触赛道表面。在过了坡道之后大约1米之内必须重新恢复到直立状态。

（4）三轮车模状态车模抬起前轮
对于双车组中水平车模使用三轮车模的队伍。三轮车加速，下坡，上坡期间，允许前轮偶尔抬起，但抬起持续运行的距离不得超过1米。禁止车模在转弯过程中抬头。如果三轮车模前轮抬起持续运行超过1米，则在比赛成绩加罚60秒。

（5）双车没有完成接力
在双车比赛中，如果两个车模之间没有完成接力球传递，或者接力球没有随着第二辆车模回到车库，只是完成了一周的运行则比赛成绩加罚60秒。

3.车模检查标准

车模检查环节是保证车模满足竞赛规则要求，实现比赛的公平、公正、公开原则的措施。为了适应2020年新冠疫情防疫要求，第十五届智能车竞赛的车模检查环节安排在比赛现场，在每一支队伍退出现场之前进行车模检查。

(1) 车模检查人员

车模检查人员由比赛组委会选择熟悉车模比赛相关技术、规范的老师担当。也可以选择参赛队伍带队教师协助完成。车模检查时需要遵循回避原则，即同一所学校的参赛队伍应由不同学校的老师完成车模检查。

(2) 车模检查流程

1、每支参赛队伍在报道的时候，需要提交《智能车车模技术检查表》（见附录）的电子文档。并自行打印一份在比赛后进行车模技术检查时提交给车模技术检查人员；

2、车模技术检查过程，由技术检查的老师按照车模技术检查表逐一进行核实确认。对于发现出现违规的情况进行记录。

3、车轮检查：
（1）对于四轮组、双车组、节能组、AI电磁组的车轮需要通过A4纸进行粘性检查。

^{▲ 车模轮胎粘性A4纸检查}

并且车模在赛道上运行之后，不能够留下可辨析的痕迹。

（2）对于四轮组、双车组、AI组的车轮轮胎，需要轮胎表面的纹理至少80%可以肉眼辨析出；

4、信标组触发磁标距离检查：磁标伸出车体距离在水平面上不超过照H车模外轮廓（长方型）以外10厘米。详情参见以下示意图。

5、在车模检查过程中，需要对每辆参与检查的车模进行拍照。拍照过程包括车模的前视图、侧视图、俯视图、后视图、主要电路板的正面照片；

6、车模检查过程中，除了核对车模检查表格之外，还需要对如下情况进行判断。
（1）枪手车：反映车模不属于参赛队伍自行设计调试的作品。来自于其他人员协助制作的作品；
（2）克隆车：反映参赛队伍车模中要求自行制作的硬件、软件均来自于其他参赛队伍或者商业公司提供的车模。
（3）老爷车：参赛队伍的制作的车模来自于往届参赛车模。其中表现为车模中的硬件电路板属于往届比赛的电路板。参赛选手尽在原有车模的基础上做了少量的修改便用于本届的比赛。

(3) 车模检查违规处理

在车模检查过程中，对于出现违规的队伍，经由组委会统一核实之后，则取消参赛选手的比赛成绩，收回比赛发放的奖状。

在实际操作过程中，对于属于克隆车模，往往请参赛队伍所在学校的带队教师自行选择一辆车模保留其比赛成绩，取消另外克隆车模的成绩。

 

03比赛组织与比赛流程

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1.比赛工作组

线上比赛是由参赛高校组合按照组织比赛的时间、地点和网络直播方式进行开展。竞赛秘书处将会在比赛过程中通过远程会议的方式与现场比赛组织人员保持实时沟通。监督、协调整个的比赛过程。

现场比赛临时组成以下会务工作组：

（1）会务组：完成比赛组织协调、网络直播、与竞赛秘书处沟通的工作；
（2）技术组：完成比赛赛道搭建、比赛计时与裁判等工作；
（3）仲裁组：完成比赛过程争议处置、车模检查、比赛成绩认定工作，最终将比赛成绩报送给竞赛秘书处。

2.比赛数据确认环节

在比赛正式开始之前，由竞赛秘书处人员协同技术组对比赛现场比赛赛道铺设环境进行确认。主要进行以下环节：
（1）确认比赛环境是否满足防疫、比赛要求；
（2）确认赛道场地（赛道和信标场地）、赛道元素满足比赛统一指标；信标的亮灯顺序和次数满足统一要求；
（3）确认比赛的主要流程。每支队伍调试、比赛的时间安排；
（4）确认比赛计时方式和性能；

3.车模检查环节

车模检查安排在每支队伍比赛完成之后进行。主要有现场的仲裁组根据前面的车模检查要求判定车模是否符合比赛个组别的技术要求。

4.现场比赛环节

每个比赛高校组合，可以适当提前安排参赛的队伍在比赛现场对比赛赛道、环境、比赛系统进行调试。这个过程可以独立进行。

在正式比赛过程中，需要在网络直播的环境下、由竞赛组委会秘书处统一安排人员进行现场的监督完成比赛过程、成绩认定、车模检查。具体的比赛时间、直播方式、比赛流程竞赛秘书处将会与每个赛场进行沟通确认，比赛直播的信息提前进行公布。

每个场地正式比赛时间原则上在四个小时内完成。对于中小型高校组合，可以安排在一个赛道上，每个组别依次进行比赛。对于大型高校组合（高校数量超过10所的组别）现场比赛可以安排多个场地同时进行。

对于比赛过程，现场组委会需要将网络直播、远程会议进行录像保存。

线上比赛不再设定补赛环节。在规定的时间内没有完成比赛的队伍将不再有比赛成绩。

5.比赛信息记录

对于每个参赛队伍的信息、比赛现场确认成绩按照竞赛秘书处统一发布的EXCEL表格进行记录。现场竞赛仲裁组确认无误后，发送给智能车竞赛竞赛秘书处。

 

04其他事项

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1.比赛时间和直播方式确定

华南赛区个高校组合的比赛时间、直播方式将会由竞赛秘书处逐一联系确认，确认后的信息将会公示，届时欢迎全国各高校参加竞赛的队伍观看现场的直播比赛。

2.华南赛区现场比赛奖项设定

在华南赛区各个现场比赛都完成以后，全国大学生智能车竞赛秘书处将会根据各组别比赛成绩，确定各组别参赛队伍比赛成绩和奖项。奖项包括有分赛区一等奖、二等奖和三等奖。

对于普通竞速赛题组（四轮、双车、节能、信标）的奖项比例将会参照往届竞赛的规范实行。对于AI电磁组别将会参照全国智能车竞赛创意组别比例设定。具体获奖数量将会在竞赛之后进行公布。

3.全国总决赛遴选和奖项认定

华南赛区现场比赛的队伍按照比赛成绩将会遴选出入围全国总决赛的队伍。具体的入围全国总决赛队伍数量也将会在全国各分赛区比赛结束后确定。

其它进行线下比赛的分赛区（东北、华北、华东、西部、浙江、山东）将会在分赛区比赛时同期进行全国总决赛成绩排名认证，并确认全国总决赛奖项。对于华南赛区现场比赛，由于分赛区地点分散，对于华南赛区入围全国总决赛队伍的国赛奖项的认定计划采用技术报告和网络技术答辩的方式进行。具体实施办法将会在8月20日左右进行公布。

 

※ 附件

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1.赛道详细参数

(1) 赛道参数

赛道外形以及分段：

赛道各分段的参数：

序号	类型	参数1	参数2	长度
1	直线	335.00	0.00	335.00
2	圆弧	90.00	60.00	94.25
3	直线	90.00	0.00	90.00
4	圆弧	180.00	60.00	188.50
5	圆弧	180.00	60.00	188.50
6	直线	153.28	0.00	153.28
7	圆弧	30.00	60.00	31.42
8	直线	121.42	0.00	121.42
9	圆弧	270.00	80.00	282.74
10	直线	168.28	0.00	168.28
11	圆弧	30.00	60.00	31.42
12	直线	97.01	0.00	97.01
13	圆弧	90.00	60.00	94.25
14	圆弧	360.00	60.00	376.99
15	直线	335.00	0.00	335.00
16	圆弧	90.00	60.00	94.25

• 赛道总长度：27.7656米。

(2) 信标组赛场标准

信标场地外面使用宽度为5厘米黄色（或者白色）宽胶带定义出场地的边界。场地为边长5米的正方形。信标在场地内分布的位置如下图所示：

^{▲ 信标赛道铺设标准}

在场地的一侧使用宽度为2.5厘米的黑色胶带标记处发车区域。发车区域的边长为50厘米。

(3) 坡道制作和参数

2.比赛系统使用说明

裁判员需要对于比赛系统熟悉并能够正确使用、维护等。这方面详细的培训资料包括以下三种：
（1）在比赛系统软件所附带的"智能汽车竞赛裁判系统说明"，“无线充电系统使用说明”，“信标系统使用说明文档”
（2）观看比赛系统使用说明和演示的MOOC视频，及其配套的课件。

培训视频入口有三处：:
A. 学堂在线，搜索卓晴，进入"信号与系统"课程，最后一章的视频内容；
B. BiliBili网站，搜索智能汽车竞赛裁判培训；
C. 在百度网盘下载所有培训视频MP4文件。
链接: https://pan.baidu.com/s/1HGXrZBOQRif9i8E7HaPlAQ 提取码: 7t1v

3.车模技术检查表

《车模技术检查表格》EXCEL表格可以在竞赛网站（ 第十五届/秘书处 ）下载：