三、比赛环境
1、赛道
(1)赛道材质
赛道采用PVC耐磨塑胶地板材料制作,材料与第十、十一、十二届比赛相同。
(2)赛道尺寸、形状、间距
赛道宽度不小于45cm。预赛阶段的赛场形状为边长约5m×7m长方形,决赛阶段的赛场约为预赛阶段的两倍。两条相邻赛道中心线之间的间距不小于60cm。赛道中存在着直线、曲线、十字交叉路口等。曲线的曲率半径不小于50cm。如下图所示:

图2 赛道基本尺寸
(3)赛道引导方式
不同组别,赛道引导方式不同。分为以下三种方式:
赛道边界线导引
赛道两侧铺设有黑色边界线用于赛道引导。边界线的宽度为25±5mm。如下图所示:

图3 赛道边界引导线
中心电磁导引
赛道铺设有中心电磁引导线。引导线为一条铺设在赛道中心线上,直径为0.1~1.0mm的漆包线,其中通有20kHz、100mA的交变电流。频率范围20k±1kHz,电流范围100±20mA。
根据竞赛使用的20kHz的交变电流源的输出等效电路所示,可以使用下面建议的测量电路测量赛道电流。如果参赛队伍所使用的电流源输出电流的波形接近方波,则可以使用普通的数字万用表的交流电流档测量电流源输出的电流值。

图4 信号源输出等效电路
电磁线内嵌在赛道中心,上面使用白色胶带固定。如下图所示:

图5 电磁引导线固定方式
在PVC赛道上刻画出固定漆包线的凹槽需要借助于一些小的工具,可以使用两片美工刀片制作成能够刻画出1.5mm的双缝刀片,沿着中心线进行刻画。然后将双缝中间的PVC材料表面揭开,便形成了宽度为1.5mm左右,深度为1mm左右的凹糟,可以铺设中心引导线。

图6 刻画赛道中心凹槽双缝刀片
信标导引
在铺有蓝色广告布的平整场地内随机安放五至十左右的信标,车模在信标的导引下做定向运动。信标四周采用有红色、红外发光二极管(LED)阵列,在信标顶部按照有扬声器。通过比赛系统控制发光二极管发光和扬声器震动。关于信标的具体技术参数和制作方案参见《第十三届智能车竞赛信标比赛系统说明》。
双车对抗组的比赛中,车模可以通过光电传感器、摄像头等识别信标的红光或者红外光进行定位,也可以通过麦克风阵列进行声源定位。由于信标采用声光组合引导方式,所以提高了赛车识别的准确性,减少了环境光线的影响。

图7 信标引导
(4)起跑线标志
竞速比赛要求车模在比赛完毕后,能够自动停止在停车区域内。除了创意组别之外,其它各组别的停车区都是在赛道起跑线后三米的赛道内。停止时,要求赛车的所有轮胎都必须在赛道内。
起跑线的标志有两种形式:
斑马线起跑线:如下图所示,计时起始点处有一个宽度为10cm黑色斑马线,斑马线使用与赛道黑色边线一样的材料制作。

图8 起跑线及其起跑区域
对于电磁类-电磁普通组和电磁节能组,在赛道中间安装有永久磁铁。磁铁参数:直径7.5 - 15mm,高度1-3mm,表面磁场强度3000-5000高斯。
起跑线附近的永磁铁的分布是在跑道中心线两边对称分布。相应的位置如下图所示:

图9 起跑线中间的永磁体安放位置
对于信标对抗组的比赛,车模发车区域是在赛场一个边角内,边角的长宽都是50cm。比赛完毕后,不要求车模停止在固定的停车区域。
(5)赛道边界判定
除了信标对抗组别之外,其它各组别都要求车模在运行过程中保持在赛道内。
在赛道边缘处有可能粘贴两层黑色高密度海绵条,形成赛道路肩,作为赛道边界。也有可能不粘贴黑色高密度海绵条。
海绵条宽度为2.5cm,两层高度1cm。在赛道两侧相隔25cm粘贴,交错分布,间隔处仍为黑色边界。如下图所示:

图10 赛道路肩
注:上图摘抄自《新出界规则测试》报告,北京科技大学智能车队。
带有路肩赛道将会使用人工进行判罚车模是否冲出赛道,判罚方式和标准与以前比赛形式相同。不粘贴路肩赛道将会由裁判系统在随机选择的定地点出按照感应线圈完成自动判罚,具体判罚标准将会另行发布判罚规范文档。
在第十三届比赛中,将会有部分分赛区和省赛区采用自动裁判系统替代人工判罚车模出界,届时,赛道边界可能就不再安装路肩。具体标准将会在《第十三届智能车竞赛自动裁判系统和比赛流程》文档中公布。
(6)赛道元素
比赛赛道是一个封闭曲线赛道,具有以下表格所示赛道元素。
注意:图例中除了赛道之外的交通标示只是用于赛道元素功能说明,在比赛现场的赛道周围没有这些交通标示。
A. 直线赛道

这是赛道的基本形式。
B. 曲线弯道

赛道中具有多段曲线弯道。这些弯道可以形成圆形环路,圆角拐弯,S型赛道等。赛道中心线的曲率半径大于50厘米。
C.十字交叉路口

车辆通过十字交叉路口需要直行,不允许左转、右转。
D.赛道障碍

赛道障碍是对称楔形体,长宽高分别为30、10、5厘米。
路障内侧边缘距离赛道中心线距离是5厘米
电磁类赛道上没有赛道障碍。比赛组别包括了:三轮电磁、两轮直立,无线节能。
E. 坡道

坡道的坡度不超过20°。坡道可以不是对称的。坡道的过渡弧长大于10厘米。坡道的长度、高度没有限制。一般情况下坡道的总长度会在1.5米左右。电磁组的导引线铺设在坡道的表面。
F. 环岛

车模进入环岛之后,需要绕行一周,然后再出环岛继续前行。
G. 颠簸路面

直线区会有长度不超过1米的路障区域。赛道上最多出现两段路障区域。
路障是由单层KT板裁切而成。路障的长度与赛道的宽度一样,路障的宽度为10厘米,高度小于0.5厘米,间隔为10厘米。具体参数见下图所示:

以上赛道元素,在分赛区(省赛区)比赛的时候,预赛、决赛和补赛的时候赛道元素存在情况如下表所示:
表1 比赛各阶段赛道元素存在情况
赛道元素 | 分赛区比赛 | 全国总决赛 | ||
预赛 | 决赛 | 补赛 | ||
直线道路 | 存在 | 存在 | 存在 | 存在 |
曲线弯道 | 存在 | 存在 | 存在 | 存在 |
十字交叉路口 | 存在 | 存在 | 存在 | 存在 |
赛道障碍 | 存在 | 存在 | 不存在 | 存在 |
坡道 | 不存在 | 存在 | 不存在 | 存在 |
圆环 | 存在 | 存在 | 不存在 | 存在 |
颠簸路面 | 存在 | 存在 | 不存在 | 存在 |
2、环境
(1)赛道场地
赛道场地地面平整。如果地面是平滑的水泥、水磨石、大理石地面则可以直接安装。如果为比赛场馆的地毯地面,则会在其上首先铺设一层KT板材,然后再铺设赛道。
地面颜色要求:与白色赛道有一定的色差,颜色可以根据现场底板的情况确定。一般情况下会采用蓝色的广告布铺设赛道背景颜色。具体比赛现场的赛道背景颜色将会在正式比赛前一个月进行正式公布。
(2)环境光线
比赛场地,一般会安排在室内场地。在比赛过程中不能有阳光直接照射,也没有强烈的白炽灯照射,对于电磁类的两个组别,由于受到环境光线影响小,所以没有上述限制,有可能会在室外无阳光直射的环境中。
(3)赛场围挡
在比赛场地四周铺设围挡。围挡距离赛道大于50厘米。围挡高度不小于30厘米。围挡的材质可以使用长方体泡沫塑料块,也可以使用宣传布。
3、裁判系统
比赛所使用的计时裁判系统将会实时自动测量车模运行时间、判定车模出界。
(1)车模计时磁标
比赛采用磁场感应方式记录车模通过赛道起跑线的时刻,或者检测车模是否运行在信标周围22.5cm范围内。感应线圈布置在赛道下面以及信标周围,对于运行车模干扰小,同时车模也不容易冲撞计时系统。如下图所示:

图11 基于磁谭颖的比赛计时系统
为了能够触发计时系统,需要在车模底盘安装一块永磁铁作为标签。永磁铁距离地面高度在2cm以内。由于该磁标体积很小,所以提高了车模检测位置的精确度。具体按照方式如下图所示:

图12 车模计时磁标
计时磁标可以永久粘在车模的地盘上,也可以在比赛前临时固定在车模的底盘或者电击伤上。具体磁标固定的位置并不要求精确,计时的过程是检测该磁标前后通过磁感应线圈的时间间隔。
特别提醒,对于信标对抗组,只有车模上的磁标进入信标周围的磁感应线圈之内,才能够触发计时系统去切换到下一个信标点亮。
(2)计时系统
比赛计时系统、信标控制系统由竞赛组委会在现场统一安置。
参赛选手在平时训练的时候,可以自行设计制作简化的比赛系统辅助进行调试车模。也可以参照竞赛组委会提供的《第十三届智能车竞赛比赛系统》介绍完成设计制作。