自動駕駛路測 虛實結(jié)合的方案

2018年4月11日，工業(yè)和信息化部、公安部和交通運輸部聯(lián)合發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范（試行）》。規(guī)范明確測試主體、測試駕駛?cè)思皽y試車輛應(yīng)符合的條件。

測試車輛應(yīng)在封閉道路、場地等特定區(qū)域進行充分的實車測試，符合國家行業(yè)相關(guān)標準，省、市級政府發(fā)布的測試要求以及測試主體的測試評價規(guī)程，具備進行道路測試的條件。

到目前為止，全國已有北京、上海、深圳、重慶等地發(fā)布了自動駕駛測試法規(guī)，各地區(qū)已有汽車OEM，自動駕駛公司獲得了上路測試的牌照。包括上汽、蔚來汽車、騰訊自動駕駛實驗室、長安、百度、一汽、東風、廣汽、吉利、北汽福田等多家企業(yè)獲得了各地上路測試的試驗牌照。

但在全球大力推進自動駕駛路測的背景下，是自動駕駛事故頻發(fā)的倒影~

2016年，Uber無人車在舊金山曾發(fā)生過闖紅燈事件；2018年3月18日，該公司在亞利桑那州坦佩市進行測試的一輛自動駕駛汽車發(fā)生車禍，導(dǎo)致一名路人死亡。2018年6月，美國亞利桑那州一輛Waymo自動駕駛車輛發(fā)生交通事故，事故造成數(shù)人受輕傷，視頻顯示一輛汽車的駕駛員闖紅燈導(dǎo)致了這起交通事故。

盡管目前國內(nèi)公開道路測試并未發(fā)生重大事故，但在各地相繼開展自動駕駛路測的情況下，如果說誰的壓力最大？那非路測相關(guān)監(jiān)管部門莫屬。

自動駕駛的路測，在目前的技術(shù)條件下，屬于一種實驗驗證、改進技術(shù)性質(zhì)的測試。換言之，如果發(fā)生事故，受害者的角色如同小白鼠一樣。如何化解技術(shù)優(yōu)化與實際測驗之間的矛盾，成了亟待解決的問題。

但無論是自動駕駛還是無人駕駛，初衷卻是減少交通事故的發(fā)生甚至是杜絕交通事故。負面事件對正處于高速發(fā)展中的行業(yè)來說，并非好事。行業(yè)反而需要更多正面案例來促進正向發(fā)展。

路測的先決條件之封閉試驗場地

傳統(tǒng)汽車要走向自動駕駛，除了各家技術(shù)方案公司的努力，包括但不限于OEM、自動駕駛公司，還需要對實驗結(jié)果進行不斷測驗，進行對稱調(diào)試優(yōu)化。

路測無疑是最直接的方式，但由于汽車的重量以及速度，在實際場景中測試有重大的安全隱患，尤其是在技術(shù)尚未成熟之前?？墒菦]有實際的路測，技術(shù)的更新升級似乎難度又很大。

為此，歐美等先行國家，率先在國內(nèi)各地推出了自動駕駛路測的試驗、測試場地，對要申請上路測試的自動駕駛車輛做性能評估，最大限度減小事故發(fā)生的可能。

圖：世界首個自動駕駛試驗場美國密歇根州密歇根大學的M-City

美國有超過十家的測試場，包括密歇根大學的M-City，匹茲堡市和賓夕法尼亞州 托馬斯·D·拉爾森交通研究所，德克薩斯州自動駕駛汽車試驗場，阿伯丁測試中心，美國移動中心，康特拉科斯塔郡交通管理局GoMentum Station，圣迭戈政府聯(lián)合會，愛荷華城市地區(qū)開發(fā)集團，威斯康星大學麥迪遜分校，北卡羅來納州三角園區(qū)高速公路。另外在英國、德國、法國、日本也有相應(yīng)的測試基地。

這些測試基地的特點是，成立較早，設(shè)施齊全，涵蓋各種測試道路，環(huán)境。如丘陵、斜坡和各種路面的地質(zhì)，雙層高架公路、鐵路道口、混凝土基礎(chǔ)路面、制造結(jié)冰和濕滑路面的水塔等。隧道用于測試導(dǎo)航、傳感器與通信技術(shù)，鐵路道口和軌道；地下通道和可變路網(wǎng)；類似城市街區(qū)的道路網(wǎng)格系統(tǒng)等。還有交通信號燈和指示牌等，一應(yīng)俱全。

中國目前建成和在建的有上海智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)，遼寧盤錦北汽無人駕駛體驗項目，京冀智能汽車與智慧交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范區(qū)，浙江5G車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范區(qū)，重慶智能汽車與智慧交通應(yīng)用示范區(qū)，武漢智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)，吉林智能汽車與智慧交通應(yīng)用示范基地，深圳無人駕駛示范區(qū)。

上海智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)，是目前國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試能力最全、技術(shù)水平最先進的示范區(qū)，示范區(qū)分四個階段展開建設(shè)——封閉測試區(qū)與體驗區(qū)、開放道路測試區(qū)、典型城市綜合示范區(qū)、城際共享交通走廊，從而逐步形成系統(tǒng)性評價體系和綜合性示范平臺。

第一階段的測試區(qū)內(nèi)設(shè)有1個GPS差分基站、2座LTE-V通訊基站、16套DSRC和4套LTE-V路側(cè)單元、6個智能紅綠燈和40個各類攝像頭，道路方面實現(xiàn)了北斗系統(tǒng)的厘米級定位和WIFI的全覆蓋，場景設(shè)計上完成了隧道、林蔭道、加油/充電站、地下停車場、十字路口、丁字路口、圓形環(huán)島等交通場景的搭建，可為無人駕駛、自動駕駛和V2X網(wǎng)聯(lián)汽車提供多達29種場景的測試驗證。

遼寧盤錦北汽無人駕駛體驗項目，于2016年10月投入運營，該項目是世界上第一個正式投入運營的無人駕駛汽車商用化項目。運營路線是一條長約22公里的風景廊道，單向只有一條車道，沒有交叉路口，沒有社會車輛，沒有行人。

綜合運用了V2X、V2V、V2I等諸多車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，保證了技術(shù)的可靠性和安全性；同時在景區(qū)內(nèi)實行車流、人流相分離的運行辦法，使車輛與行人不發(fā)生復(fù)雜的干涉關(guān)系;運用“運動空間單獨分隔原理”，對車輛之間的距離、行駛速度、雙向車輛交匯方式等都做了相應(yīng)的控制，保障車輛運行安全。

京冀智能汽車與智慧交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范區(qū)于2018年底，建設(shè)道路總長為10公里的封閉試驗場地，里面包含30種以上城市道路元素，并完成約100公里的開放/半開放市政道路基礎(chǔ)改造，覆蓋場景達180種以上。

之后，繼續(xù)擴展示范區(qū)的建設(shè)和示范場景，爭取到2020年底，封閉試驗場地可包含100種以上城市道路元素，并完成長達200公里的開放/半開放市政道路基礎(chǔ)實施改造，覆蓋300種以上場景，以實現(xiàn)1000輛全自動駕駛汽車在開放道路、半開放道路和封閉道路的多種復(fù)雜場景下應(yīng)用示范。

浙江5G車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范區(qū)分別是以云棲小鎮(zhèn)為核心的(杭州)西湖區(qū)，以烏鎮(zhèn)為核心的(嘉興)桐鄉(xiāng)市。云棲小鎮(zhèn)初步建設(shè)成了5G車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范項目，實現(xiàn)了基于LTE-V車聯(lián)網(wǎng)標準的智能汽車的車——車、車——路信息交互場景。

在云棲小鎮(zhèn)上，中國移動布設(shè)了34個LTE-V路面站點，全程都布設(shè)了高清攝像頭，實現(xiàn)車與車、車與人、車與網(wǎng)之間的互聯(lián)互通，使得路上的一切都可以實時傳遞到指揮中心，并反饋到車端。

國內(nèi)的自動駕駛試驗場地，基本的特征是處在剛起步階段，無論從技術(shù)人員配置、測試規(guī)范、場地設(shè)施等條件上，相比于國外還有不小的距離。

公安部交通管理科學研究所副所長潘漢中表示，自動駕駛汽車運行安全測試的評價模式，一般分為封閉場地試驗、上路測試許可申請、上路測試驗證、綜合測試認證、車輛量產(chǎn)銷售的過程，其中前三項是由管理部門和第三方機構(gòu)完成，目前國內(nèi)在這三方面的工作還不夠，有較長的路要走。

虛實結(jié)合的方案

按照三部委發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范（試行）》文件，自動駕駛汽車上路測試前需要滿足14項測試項目，并取得第三方機構(gòu)的檢測認證。

這14項測試要求背后，實際上體現(xiàn)的是基本的駕駛能力：認知、操作、運行。自動駕駛汽車不僅需要有感知環(huán)境、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行的能力，還需要按照交通法規(guī)行駛。

因此在相應(yīng)的測試場地中，就會涵蓋各種交通標志，標準道路和非標準道路測試場景。相應(yīng)的自動駕駛測試車輛需要具備相應(yīng)的能力，才能通過測試。

同時，為了符合將來的道路使用場景，測試環(huán)境中還覆蓋了V2X設(shè)施，不僅可以輔助現(xiàn)有自動駕駛的測試，還可以對路測進行監(jiān)督、管理。

當然，完成了這些測試，也并不代表自動駕駛汽車就可以“無害化”路測了。

路測場地的設(shè)立，目的在于對自動駕駛車最大限度進行資格審查，但自動駕駛實測的安全閾值很高，并非幾十公里的測試就可以達到。

百度自動駕駛測試負責人邢亮也表達了類似觀點，目前的自動駕駛技術(shù)，是很難做到識別所有道路交通標志的，同時收集各種Corner case的道路，也任重而道遠。如果要盡可能完備的測試，還需要依賴一定的場景庫，對測試車輛進行虛擬測試。

同濟大學新能源汽車工程中心副主任熊璐表示，傳統(tǒng)汽車的測試更多的是線性的，可確定性的，比如各種配件的性能指標，功能的安全標準，而智能汽車的測試，則因為有了深度學習，卷積神經(jīng)網(wǎng)路變成了非線性的，很多的測試環(huán)節(jié)難以量化。

因此智能汽車的測試，需要經(jīng)歷在有限的測試場景中測試，到尋找更多有挑戰(zhàn)性場景測試的過程。而這需要依賴危險場景提取、虛擬測試、硬件在環(huán)測試、加速測試技術(shù)等手段。

以虛擬測試為出發(fā)點，將真實硬件系統(tǒng)與虛擬環(huán)境結(jié)合，形成測試工具鏈，構(gòu)建測試場景庫和測試數(shù)據(jù)庫，開展平行測試和同步測試，滿足不同階段的測試需求，有著較高的測試效率。目前國內(nèi)已經(jīng)有一些公司或者政府機構(gòu)，在做類似的場景庫，以期達到虛擬化測試的目的。

虛擬化測試最大的好處，就在于成本低，同時可以盡可能多的模擬現(xiàn)實環(huán)境中難以遇到的場景，更有針對性的訓(xùn)練自動駕駛技術(shù)。但無論是試驗場地，還是虛擬化測試，都或多或少存在一些制約行業(yè)前進的問題。

完備測試的困難重重

以實際測試場地為例，目前國內(nèi)的測試場地并不多，大多測試設(shè)備也都需要進口，人員配備方面也不完善。而要進行測試的自動駕駛公司、OEM則很多，這導(dǎo)致了測試費用居高不下。

業(yè)內(nèi)人士不無怨言，完成單次測試需要數(shù)十萬甚至數(shù)百萬，如此巨額的成本對于絕大部分公司而言，都實難承受。

且即使完成了相應(yīng)的測試，目前各家的技術(shù)都還處在早期，理想情況下要實現(xiàn)技術(shù)的升級迭代，需要完成多次的測試。但現(xiàn)實的條件嚴重制約了自動駕駛公司的繼續(xù)升級優(yōu)化，客觀上拖了自動駕駛快速前進的后腿。

而涉及到虛擬測試，問題可能會更多。邢亮表示，虛擬測試依賴的是場景庫，不同的自動駕駛公司實際上都有建立自己的場景庫，進行訓(xùn)練，而各個場景庫之間實際上是千差萬別的。這也就造成了不同廠商的自動駕駛車輛，可能能夠通過自家場景庫的測試，但卻無法通過其它家場景庫的測試。

作為第三方測評機構(gòu)，或者官方機構(gòu)，其所建立的場景庫是否通用？如不通用，那相應(yīng)的路測方需要提前適配，所需要花費的時間很久。

邢亮表示，最好的解決方案是能夠建立全國統(tǒng)一的虛擬測試場景庫，所有的公司都在統(tǒng)一平臺上訓(xùn)練，測試，這樣標準也好統(tǒng)一。

這一點上，其實可以參考歐美的做法。

在美國，行業(yè)標準都是由大的OEM、Tier1以及政府機構(gòu)統(tǒng)一協(xié)調(diào)制定，過程是三方會定期舉辦技術(shù)研討會，由業(yè)內(nèi)技術(shù)專家出席，討論制定未來的技術(shù)前進方向，以及相關(guān)的標準制定。當然，主角還是擁有數(shù)十年行業(yè)經(jīng)驗的技術(shù)專家。

綜上，全國的自動駕駛路測，目前正在如火如荼的進行當中，但相應(yīng)的監(jiān)管、測試的標準尚未定型，無論虛擬測試還是測試場地的測試，都有不少的難題。

而隨著各地逐漸開始上路測試，各種問題也一定會浮出水面。如何穩(wěn)妥的解決好這些即將可能出現(xiàn)的各種復(fù)雜問題，分而治之可能不是最好的辦法。

建立一個有效的自下而上的組織，包含自動駕駛公司、OEM、供應(yīng)商、政府機構(gòu)，定時的進行技術(shù)討論，同時視實際情況建立統(tǒng)一的測試、管理平臺，不失為一個快速有效的解決辦法。