张胤
摘 要:本文梳理了国内智能网联汽车典型测试区的建设概况和特点,分析了国内测试区存在的问题。从顶层设计、测试规程、场景建设、数据管理和测试区管理等方面提出了对策建议。介绍了国家智能网联汽车质量监督检验中心(湖北)的规划建设、场地能力、场景功能、技术体系、服务平台等。
关键词:智能网联汽车;测试区;分析;实践
中图分类号:U467.5+1 文献标识码:A 文章编号:1005-2550(2020)06-0052-05
Abstract: This article summarizes the construction overview and characteristics of the typical intelligent connected vehicle test area in China, analyzes existing problems of the test area. Suggestions are made from the aspects of top-level design, test procedures, scenario construction, data management and test area management. The planning and construction, site capabilities, scene functions, technical system, service platform, etc. of the National Intelligent Connected Vehicle Quality Supervision and Inspection Center ( Hubei ) are also introduced.
Key Words: Intelligent Connected Vehicle; Test Area; Analysis; Practice
前言
智能网联汽车融合了信息通信、互联网、大数据、云计算、人工智能等多种科技,已成为世界汽车领域研究的重点方向。当前,市场和政策双驱动下,我国智能网联产业进入发展的快车道。智能网联汽车最终实现的是自动驾驶功能,测试和评价智能网联汽车的各项功能能否在实际驾驶场景中满足预设要求至关重要。智能网联汽车的测试分为仿真测试和实车测试,其中实车测试包含封闭道路测试和开放道路测试,而封闭道路测试是开放道路测试的前提。近年,国家和各地政府陆续出台多项政策举措,积极推动智能网联汽车测试示范区建设。
1 智能网联汽车测试区概况
2018年4月,工信部、公安部、交通运输部三部委联合发布了《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》,明确规定了智能网联汽车应先在封闭场地进行实车测试,相关功能应由第三方检测机构进行测试验证。2020年2月,国家发展改革委、工信部等11部委联合发布《智能汽车创新发展战略》,提出要开展应用示范试点,开展特定区域智能汽车测试运行及示范应用,推动有条件的地方开展城市级智能汽车大规模、综合性应用试点,支持优势地区创建国家车联网先导区。
当前,我国智能网联汽车道路测试还存在诸多问题,一方面缺乏完善的智能网联汽车测试理论和标准;另一方面,已开放的测试道路和场景有限,不能满足各类主体的测试需求。另外有真实交通参与者的道路试验风险大,在封闭场地开展测试理论及方法研究,模拟不同的交通场景,积累测试数据,是当前阶段推动智能网联汽车发展最有效的手段。基于上述问题,交通运输部于2018年7月出台了《自动驾驶封闭场地建设技术指南(暂行)》(简称《技术指南》),规范了封闭测试场地的建设要求。根据《技术指南》,检测机构和企业利用必要的道路环境和测试设备即可完成封闭测试场地的搭建,完成相关的自动驾驶功能测试项目。2015年起,北京、上海、重庆、武汉、天津、襄阳等地政府或企业机构先后建设了10余个智能网联封闭试验场和示范区,构建各类交通场景开展测试验证及技术研究服务。
2 测试区问题分析
相比发达国家地区,尤其是日本、美国、欧洲,我国智能网联汽车封闭试验场和示范区建设起步较晚,2015年前后是启动期,主要以封闭场地的建设为首要方向,以研发制造车企、第三方检测机构为投资主体,经梳理分析,国内测试区存在以下问题。
场景功能方面,国内示范区大多分布在中东部地区,场景具备典型的中东部城市、乡镇区域特征,以乡村城镇道路、城市场景、少量高速公路或快速干道及少部分特殊场景为主,还未覆盖我国高原、冻土、高寒、山地、沙漠等典型地形及气候特征,场景功能较单一,难以满足多样化个性化的实车测试需求。
标准建设方面,测试评价标准尚不完善,基础共性及行业急需标准研制步伐较慢,截止今年3月,汽标委智能网联分标委启动41项推荐性国家标准,已发布仅2项,其余处于报批、立项或制定阶段。另外,标准关键技术研究和试验验证工作存在不足,不同行业标准的融合度不够。
测试规程方面,许多地方政府发布了智能网联汽车道路测试实施细则及管理办法,根据实施细则及管理办法,测试主体需在当地路试管理第三方机构认可的封闭测试场地开展测试并取得检测报告,而各地的测试规程不一致,测试方案有差异,以致测试结果未完全互认,增加测试对象成本。
測试数据方面,目前智能网联汽车场景数据采集、车辆运行数据采集、数据处理、数据标准等尚无统一的标准,且部分测试区的数据平台尚未完全建成,数据管理制度不够完善,数据处理的有效性系统性亟待加强。
测试区管理方面,试验场地功能区域复杂交叉、测试设备多而分散、车辆种类多,大多缺少有效管理机制,管理粗放,管控秩序不严格,安全保障不完善,运行效率低。
3 对策及建议
针对各测试区建设方式各异,测试规程不统一,数据处理及管理不规范问题,国家应加强顶层设计,统筹监管,出台关于场地建设、场景搭建、测试评价标准、数据管理等方面的指南,规范场地建设,进一步明确测试方法,加强数据处理和监管,全面指导、规范各测试区建设及测试评价,提升数据管理及协同能力。同时,各大企业和检测机构的战略规划应紧跟国家战略和市场动向,适时调整发展计划,开展前沿技术研究和市场环境分析,尽快尽早建立自己的事业规划和目标。
为加速测试场地的建设,保证测试精度和准确性,目前国内智能网联汽车测试场地的典型测试装备主要依赖进口,制约了测试规模和质量,不利于我国智能网联汽车产业链的发展。建议相关机构和企业,有针对性的展开对智能网联汽车典型测试装备的研发,形成具有自主知识产权、性能优越的智能网联汽车测试装备。
针对测试区场景功能不全的问题,建议有关企业和检测机构对我国典型道路交通场景、交通环境、交通事故场景进行全面分析研究,开发包含我国典型道路状况、环境状况、交通状况的场景数据库,并基于场景数据库进行测试道路、测试场景的设计构建,有计划的建设涵盖各类车联网通信设施、路侧交通控制设施、典型测试装备的车联网与车路协同测试场地,满足高速发展的车联网功能与性能测试。
针对测试区安全管理机制不完善,运行效率低的问题,建议各测试区根据场地运行环境和需求,从场地设施管理、人员车辆管理、测试设备管理及试验过程管理四个方面建立如图1所示的管理体系,加强人员、数据监管,通过先进的试验场管理监控平台,建立有效的综合管理体系,提高运行效率,降低安全风险。
4 测试区建设实践
作为典型测试区,国家智能网联汽车质量监督检验中心(湖北)是国内首批获准筹建的国家智能网联汽车质量监督检验中心,2018年11月,国家认监委正式批准其验收通过,成为国内首批国家级智能网联汽车质量监督检验中心,2019年9月,交通运输部、工业和信息化部联合认定为“智能网联汽车自动驾驶封闭场地测试基地”,成为国内首批两部委联合认定的自动驾驶测试基地之一。
测试区占地面积5680亩,试验道路总长达100公里,分为封闭测试区和半开放测试区,实现5G信号全覆盖。其中一期、二期、三期、四期为封闭测试区,一期、二期、三期有直线性能路、高环、ISO噪聲测试路、耐腐蚀试验路、动态广场等道路试验设施,具备乘用车和商用车ADAS功能测试及L3级自动驾驶核心功能测试功能;四期由商用车直线、高速测试道路、商用车ISO噪声测试路、商用车耐久试验路、智慧汽车生态小镇构成,面向乘用车、商用车进行自动驾驶全方位测试。
四期建设的智慧汽车生态小镇以智能网联汽车封闭测试区为基础,覆盖高速路况、综合路况、模拟城市、边界、快速路、高架、隧道等多个应用场景,开展“人—车—路—网”体系建设,形成集智能网联汽车开发验证和检测认证、新技术应用、智慧体验、产学研教育基地、孵化创新于一体的智能网联汽车生态特色。
测试场景是支撑智能网联汽车测试评价的关键要素,通过测试场景的构建,将其部署至虚拟仿真环境和真实的测试场地中,对测试对象进行测试和验证。三期有典型测试场景56个,其中安全类50个,效率类5个,通信能力测试1个;四期规划测试场景83个,其中安全类60个,效率类10个,信息服务类5个,新能源汽车应用3个,通信能力测试5个,未来将增至140个。
目前,试验场三期已建成并投入使用,设备能力较为齐全,包含车端数采设备、交通模拟设备、路侧设施、系统部件测试设备,可开展涵盖国际标准、国家标准、企业标准等39项标准的检验项目,并积极开展标准体系建设,已发布企业标准9项,参与国标起草11项,参与企标起草4项,参与企业测试评价规程编制5项。在开放道路测试方面,试验场区和工作园区内已完成了智能网联汽车道路测试国家规定测试场景的设施建设,并率先将5G通信技术、高精度地图、高精度定位、多维动态视空、边缘云计算、交通管理平台、大数据云平台等前沿技术实现测试应用,开放测试路段将分阶段开放30余公里的测试道路。同时,国家智能网联汽车质量监督检验中心(湖北)正开展多项省部级课题研究,涉及车联网应用环境研究、场景搭建、测试方法研究、场景库构建、场景数据、整车在环等多个领域。
在测试服务方面,国家智能网联汽车质量监督检验中心(湖北)形成了测试场地、测试验证、系统服务三大平台,依托专业的测试团队、测试设备、测试能力,能为客户提供从产品开发试验到法规检测、法规认证咨询、测试能力支持、场景库支持、先行技术研究合作等全方位的服务。
5 结语
发展高质量的智能汽车产业,已成为我国的战略目标。智能网联汽车测试是保障智能网联汽车性能,推动智能汽车产业快速发展的重要环节,而道路测试与仿真测试是最关键的测试技术。建设智能网联封闭测试场地,在受控的场地内搭建各类测试场景进行测试,是开放道路测试前必不可少的阶段。通过顶层设计和战略规划,建立智能网联汽车测试评价理论和评价体系,构建全面丰富的场景,开展全方位的仿真测试和实车测试,建立测试场地机制化安全化高效化的管理体系,是智能网联汽车企业和检测机构市场化持续化发展的有效手段。
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