歐洲致力于自動(dòng)駕駛安全測試的設(shè)施 加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展

AstaZero 成立于 2014 年（不過，瑞典研究所自身的自動(dòng)駕駛研發(fā)工作則可以追溯至2008 年），據(jù)稱為世界上首座致力于地面車輛自動(dòng)駕駛和主動(dòng)安全測試的設(shè)施，能夠“模擬世界任何城市中的幾乎任何交通狀況”。正如上文介紹，AstaZero 正是通過“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的，即借助 5G 連接和分布式云服務(wù)，將虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的交通環(huán)境混合起來，且還可以加入“行人”等可變參數(shù)，進(jìn)一步增加測試環(huán)境的復(fù)雜度。

無人機(jī)空拍：AstaZero測試場地包括“超級高速公路”

在創(chuàng)新自動(dòng)駕駛汽車的研發(fā)世界中，信任、安全、保障，這些關(guān)鍵字就像是一個(gè)魔咒，時(shí)時(shí)縈繞在每一位工程師、研究人員和設(shè)計(jì)師的腦海中。為了讓自動(dòng)駕駛汽車真正成為一種為大眾所接受的可靠技術(shù)，這些都是必須克服的挑戰(zhàn)。

不過，還有一個(gè)同樣不容忽視的關(guān)鍵字，那就是測試。為了贏得大眾對自動(dòng)駕駛汽車的信任，汽車行業(yè)必須針對自動(dòng)駕駛汽車的整體及各個(gè)組成部分進(jìn)行大量測試，其深度與廣度均將遠(yuǎn)超出以往任何時(shí)間。在此背景下，供應(yīng)商和政府機(jī)構(gòu)也專門建立了大量試驗(yàn)場，為支持汽車原始設(shè)備廠商的自動(dòng)駕駛汽車事業(yè)，以及推動(dòng) SAE 5 級自動(dòng)駕駛汽車的大規(guī)模普及作出了重要貢獻(xiàn)。

整體來說，這些機(jī)構(gòu)主要采用了“虛實(shí)結(jié)合”的測試方式，也就是“虛擬測試工具”結(jié)合“真實(shí)世界測試”。最近，在歐洲地區(qū)，位于瑞典 Bor?s 的 AsTazero 5G 試驗(yàn)場已經(jīng)正式揭幕啟用（其他類似的設(shè)施還包括位于英國的 Milbrook 試驗(yàn)場和位于英格蘭的 HORIBA MIRA 試驗(yàn)場）。AsTazero 5G 試驗(yàn)場是瑞典研究所（RISE）與哥德堡查爾莫斯理工大學(xué)的成功合作成果，內(nèi)部設(shè)置了多條高速公路測試道路，且已廣泛覆蓋 5G 網(wǎng)絡(luò)。

AstaZero 成立于 2014 年（不過，瑞典研究所自身的自動(dòng)駕駛研發(fā)工作則可以追溯至2008 年），據(jù)稱為世界上首座致力于地面車輛自動(dòng)駕駛和主動(dòng)安全測試的設(shè)施，能夠“模擬世界任何城市中的幾乎任何交通狀況”。正如上文介紹，AstaZero 正是通過“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的，即借助 5G 連接和分布式云服務(wù)，將虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的交通環(huán)境混合起來，且還可以加入“行人”等可變參數(shù)，進(jìn)一步增加測試環(huán)境的復(fù)雜度。

揭幕儀式上，AstaZero 首席執(zhí)行官 Peter Janevik 表示：“很顯然，汽車行業(yè)必須具備更好、更快、更復(fù)雜的測試設(shè)施，否則很難真正啟動(dòng)公共道路上的真實(shí)自動(dòng)駕駛產(chǎn)品測試?！盝anevik 先生稱，AstaZero 園區(qū)（現(xiàn)已具備復(fù)制幾乎所有車輛行駛環(huán)境的能力，包括非公路車輛）可以提供世界上最先進(jìn)的測試環(huán)境。借助于 5G 連接的超高傳輸速度和準(zhǔn)確性，AstaZero 試驗(yàn)場可以復(fù)制現(xiàn)實(shí)世界中的幾乎所有真實(shí)交通狀況，“這是以往任何試驗(yàn)場都做不到的”。

AstaZero虛擬世界的視圖，包括無人機(jī)

虛實(shí)結(jié)合

AstaZero 園區(qū)將同時(shí)啟用“實(shí)體測試車輛”和“虛擬測試車輛”，在測試循環(huán)中運(yùn)行現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用程序，并創(chuàng)造了一種“有自動(dòng)駕駛汽車參與”的交通環(huán)境。AstaZero 試驗(yàn)場中還設(shè)置了自行車道、城市環(huán)境（考慮到目前全球城市化進(jìn)程的腳步，這點(diǎn)尤為重要）、鄉(xiāng)村道路和多車道高速公路等交通環(huán)境，理論上可以考慮行人（比如人行道上的大量行人），甚至無人機(jī)對自動(dòng)駕駛汽車行駛的影響。

AstaZero 試驗(yàn)場還通過與 WARA-CAT、愛立信（Ericsson）和 PTS 等供應(yīng)商的合作，實(shí)現(xiàn)了 5G 通信網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋，并具備了與電信運(yùn)營商、終端用戶設(shè)備與第三方開發(fā)者合作的能力。在 Janevik 對 AstaZero 試驗(yàn)場的規(guī)劃中，國際數(shù)據(jù)共享是非常重要的一環(huán)。目前，AstaZero 試驗(yàn)場在歐洲、美國和遠(yuǎn)東均有合作伙伴，并希望見到自動(dòng)駕駛汽車測試系統(tǒng)的 ISO 標(biāo)準(zhǔn)化，以促進(jìn)全球不同地區(qū)測試結(jié)果的相互比較，這對“促成自動(dòng)化車輛的大量測試”至關(guān)重要。

行業(yè)顛覆者

英國 Millbrook 試驗(yàn)場首席自動(dòng)駕駛汽車工程師 Peter Stoker 認(rèn)為，建立國際合作機(jī)制非常重要，但我們同時(shí)也必須意識到行業(yè)顛覆者的存在?！皼]錯(cuò)，現(xiàn)在國際上正在討論建立合作機(jī)制，但我們也必須意識到一些行業(yè)顛覆者的存在，”Stoker 解釋道，“這些顛覆者可能不是汽車制造商，反而很多都是一些試圖突破技術(shù)邊界的初創(chuàng)企業(yè)。然而，他們的技術(shù)到底是否具備與我們合作的基礎(chǔ)？這點(diǎn)我們真的說不準(zhǔn)?！?/p>

Stoker 認(rèn)為，Millbrook 試驗(yàn)場具備一系列世界一流的真實(shí)世界駕駛設(shè)施，在自動(dòng)駕駛汽車測試中最重要的任務(wù)莫過于打造安全系統(tǒng)。“我們可以確保所有開發(fā)工作都是在一個(gè)安全、可靠的環(huán)境下進(jìn)行的，而且都可以經(jīng)過適當(dāng)?shù)臏y試?！彼硎?，“事實(shí)上，一些汽車消費(fèi)者可能覺得現(xiàn)有的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）已經(jīng)有點(diǎn)太過了，而另一些人卻覺的還不夠。但無論如何，汽車行業(yè)都必須確保自動(dòng)駕駛汽車可以贏得大眾的絕對信任。

“如今，有關(guān)自動(dòng)駕駛的炒作從來沒有停止，但我們必須明確告訴大家，自動(dòng)駕駛汽車并不會在未來幾年中大量出現(xiàn)在人們的生活中?！盨toker 強(qiáng)調(diào)，“而且，即使自動(dòng)駕駛汽車最終真正到來，也一定是先在有限區(qū)域中進(jìn)行有選擇性的逐步推廣，比如“貨物運(yùn)輸”和“最后一英里通勤”等行駛路線較為固定的行駛場景，這都將幫助社會逐漸接受自動(dòng)駕駛技術(shù)?！?/p>

Millbrook的5G網(wǎng)絡(luò)塔定位并由“光纖主干”連接

原子能合作機(jī)構(gòu)

目前，Millbrook 試驗(yàn)場還在進(jìn)一步擴(kuò)大其自動(dòng)駕駛汽車測試能力，除了現(xiàn)有的大約 70 公里的測試軌道，還計(jì)劃增加更多測試臺。此外，Millbrook 試驗(yàn)場還有一個(gè)看起來很不相關(guān)的合作伙伴—英國原子能管理局（UKAEA）。英國原子能管理局有一個(gè)下屬機(jī)構(gòu)，名為 RACE（Remote Applications in Challenging Environments），正在利用自動(dòng)引導(dǎo)車（AGV），比如輪式機(jī)器人等，處理各種任務(wù)方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。

英國原子能管理局的 Culham 科學(xué)中心占地約 200 英畝，其中設(shè)置了大約 10 公里的測試道路。不過，Millbrook 和 Culham 的最大區(qū)別在于：Millbrook 實(shí)質(zhì)為一個(gè)幾乎沒有行人的封閉環(huán)境，而 Culham 則更像是一個(gè)非常安全的大學(xué)校園，其中有很多行人、丁字路口、二層小樓及其他各種常見道路場景。Stoker 表示：“我們與電信設(shè)備供應(yīng)商有大量合作，安裝了許多桅桿，實(shí)現(xiàn)了通信網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋?！蹦壳?，這些站點(diǎn)之間可進(jìn)行無縫信息傳遞，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

不過，Millbrook 試驗(yàn)場的全部 5G 研發(fā)均由 AutoAir 財(cái)團(tuán)支持，主要扮演“5G 試驗(yàn)臺”的角色。AutoAir 是一家由英國政府資助的財(cái)團(tuán)，其成員包括邁凱輪應(yīng)用技術(shù)公司（McLaren Applied Technologies）。目前，在 LTE 通信供應(yīng)商 Airspan Networks 的幫助下，Millbrook 試驗(yàn)場正在進(jìn)行適用自動(dòng)駕駛汽車的 5G NR 技術(shù)開發(fā)。

目前，Millbrook 試驗(yàn)場的 5G NR 項(xiàng)目主要是對這種新型通信技術(shù)進(jìn)行適配，使其適用于自動(dòng)駕駛汽車的驗(yàn)證與研發(fā)。Stoker 補(bǔ)充說，“試驗(yàn)臺是我們的，但開發(fā)主要是財(cái)團(tuán)方面進(jìn)行的?！爆F(xiàn)階段，試驗(yàn)臺上有 23 個(gè)通過光纖主干連接的基本單元，可在測試道路附近提供低延遲的廣域 5G 通信，提供實(shí)時(shí) Gbps 連接服務(wù)，而這被視為 SAE 3 級到 5 級自動(dòng)駕駛汽車驗(yàn)證工作的必要條件。

除了 5G NR 項(xiàng)目，Millbrook 試驗(yàn)場的另一個(gè)新項(xiàng)目是模擬套件研發(fā)。該套件可以提供試驗(yàn)場內(nèi)所有硬表面車道的數(shù)字模型（來自軟件專家 RFPro），供OEM和供應(yīng)商使用，精度非常之高?！爱?dāng)項(xiàng)目研發(fā)完成后，廠商可以將自己的車輛送到 Millbrook 試驗(yàn)場，然后開始各種虛擬環(huán)境測試。”Stoker 表示：“技術(shù)的演示非常重要，而且更重要的是在真實(shí)環(huán)境中完成這一切。目前，保險(xiǎn)公司已經(jīng)對我們在 Millbrook 的工作產(chǎn)生了濃厚興趣?！?/p>

Stoker 表示，自動(dòng)駕駛汽車的實(shí)車測試需求還將繼續(xù)存在，但 80% 到 90% 的研發(fā)工作是可以通過虛擬手段實(shí)現(xiàn)的。

由英國的HORIBA MIRA創(chuàng)建的虛擬街道

極限控制測試

HORIBA MIRA 試驗(yàn)場位于英格蘭 Midlands 地區(qū)。該試驗(yàn)場的自動(dòng)駕駛汽車測試負(fù)責(zé)人 Chris Reeves 也認(rèn)同“虛實(shí)結(jié)合”的測試方法，即在設(shè)計(jì)和工程階段利用模擬和建模獲得更多信息，并最終在真實(shí)世界中進(jìn)行測試和驗(yàn)證?！癏ORIBA MIRA 擁有世界首套自動(dòng)駕駛汽車測試城市駕駛環(huán)境及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，”Reeves 表示，“我們還在搭建一處新的設(shè)施，從而進(jìn)行更高層次的系統(tǒng)控制極限測試?！?/p>

Reeves 表示，自動(dòng)駕駛汽車測試的一個(gè)重要部分是理解“邊緣情景”，但我們很難在真實(shí)世界中大量復(fù)現(xiàn)極端環(huán)境，這并不現(xiàn)實(shí)。此時(shí)，模擬和建模的方法就可以發(fā)揮重要作用了。Reeves 表示，“我可以舉一個(gè)很簡單的例子，當(dāng)我們在測試汽車的極端性能時(shí)，車輛可能已經(jīng)接近，甚至已經(jīng)處于失控狀態(tài)。這時(shí)，在真實(shí)世界中進(jìn)行這些測試是非常危險(xiǎn)的?！盧eeves 表示，自動(dòng)駕駛汽車可以帶來的社會和環(huán)境效益是無需多言，“只要我們能夠建立足夠的信任，就可以讓大眾享受更加包容的移動(dòng)出行解決方案?！?/p>

由英國的HORIBA MIRA創(chuàng)建的虛擬街道

實(shí)話實(shí)說

Reeves 表示，根據(jù)我們與OEM合作的經(jīng)驗(yàn)，汽車行業(yè)的自動(dòng)駕駛汽車研發(fā)主要有兩種措施：第一種為“一步到位式”，也就是直奔非常高水平的自動(dòng)化級別，也就是直接達(dá)到 SAE 4 級和 SAE 5 級自動(dòng)駕駛；第二種則為“循序漸進(jìn)式”，即利用汽車行業(yè)中已經(jīng)存在或即將出現(xiàn)的技術(shù)，逐步對車輛的自動(dòng)化功能進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而提高車輛的便利性和安全性。與 Millbrook 的 Stoker 的一樣，Reeves 也視“貨物運(yùn)輸”和“最后一英里”為邁向高級別自動(dòng)駕駛汽車的明智之舉。他表示，“這種措施更加安全可靠，并可以在一定程度上規(guī)避公共道路測試所需的各種要求?！?/p>

HORIBA 是一家總部位于日本京都的測量和測試系統(tǒng)生產(chǎn)商，在 2015 年收購了英國測試機(jī)構(gòu) MIRA。那時(shí)候， MIRA 已經(jīng)在自動(dòng)駕駛汽車測試方面積累了 10 年經(jīng)驗(yàn)，是最早一批預(yù)見到汽車行業(yè)重大變革并主動(dòng)采取行動(dòng)的公司之一。如今，HORIBA MIRA 正在擴(kuò)建一個(gè)長度為 1079 米，最大寬度為 300 米的新測試設(shè)施，從而打造一個(gè)更加靈活的駕駛環(huán)境。目前，HORIBA MIRA 已具備“多條”測試道路，包括越野和城市駕駛環(huán)境。

自動(dòng)駕駛汽車何時(shí)才能在歐洲和美國大量出現(xiàn)？Reeves 表示，實(shí)話實(shí)說，這個(gè)問題沒有一個(gè)簡單的答案?！癝AE 4 級和 SAE 5 級自動(dòng)駕駛功能可能還要十幾年才會真正出現(xiàn)在公共道路中，而且在此后很長一段時(shí)間中，我們?nèi)詫⑸钤谝粋€(gè)傳統(tǒng)汽車和自動(dòng)駕駛汽車共存的道路環(huán)境中。在可預(yù)見的將來，人們?nèi)詫⒊袚?dān)一定駕駛?cè)蝿?wù)。”