園區(qū)自動駕駛車輛測試方案設計與應用

王平　李秋霞　王志剛　李秋晨　王海波　李旭東

摘 要：本文介紹園區(qū)自動駕駛車輛測試用例設計，并通過實施、修改和完善應用于首鋼園區(qū)自動駕駛概念車項目。

關鍵詞：自動駕駛;測試方案

1 引言

隨著AI技術的高速發(fā)展，汽車自動駕駛成為汽車業(yè)的新熱點。當前自動駕駛汽車尚處于未落地階段，落地前通過功能性能的實際道路測試必不可少，如何設計一套自動駕駛汽車測試方案成為業(yè)界新的問題。2018年2月為貫徹落實《北京市關于加快推進自動駕駛車輛道路測試有關工作的指導意見（試行）》《北京市自動駕駛車輛道路測試管理實施細則（試行）》有關要求，市經(jīng)濟信息化委、市交通委、市公安局公安交通管理局聯(lián)合制定了《北京市自動駕駛車輛道路測試能力評估內(nèi)容與方法（試行）》和《北京市自動駕駛車輛封閉測試場地技術要求（試行）》，為自動駕駛車輛道路測試能力的評估內(nèi)容與方法和自動駕駛車輛封閉測試場地技術要求做出了試行性指導。試行的指導是否足夠清晰，是否足夠明確，是否足夠完善都需要從實踐中實施、修改和完善。本文針對上面的指導性文件如何在園區(qū)自動駕駛車輛測試中實施、修改和完善提出了一套方法。

2 園區(qū)自動駕駛汽車的測試方案設計

按照《北京市自動駕駛車輛道路測試能力評估內(nèi)容與方法（試行）》，將自動駕駛車輛道路測試能力評估內(nèi)容分為：

認知與交通法規(guī)遵守能力

自動駕駛車輛對道路、標志標線及附屬設施的認知能力以及對交通法規(guī)的遵守能力。

執(zhí)行能力

車輛在場地內(nèi)行駛時應保持一定和橫縱向控制誤差，并且能夠在直道和彎道路段橫縱向控制誤差能夠滿足功能需求。

應急處置與人工介入能力

車輛遇到系統(tǒng)無法處理的故障時應立即以人可以感知的方式提醒駕駛員并且平穩(wěn)停車。在面臨系統(tǒng)無法處理的場景時，駕駛員能夠接管并操縱車輛，人工介入的方式包括操縱制動踏板接管和操縱方向盤接管，接管后車輛的橫縱向可控。當按下車輛的緊急停車按鈕的時，車輛能夠執(zhí)行最大制動力進行緊急停車。

綜合駕駛能力

自動駕駛車輛在指定行駛場景下，指定動態(tài)駕駛?cè)蝿諘r，能自覺遵守交通法規(guī)，有效處置動態(tài)交通狀況，正確操縱車輛的能力。根據(jù)園區(qū)應用場景，這些能力包括：起步停車、跟隨行駛、變更車道、路口直行、路口轉(zhuǎn)彎、路口掉頭、靠邊停車、緊急制動、倒車入庫等。根據(jù)園區(qū)環(huán)境修改部分場景，包括測試車速、車輛故障處理，增加部分場景，包括路口遇靜態(tài)障礙物提醒、保護行人、動態(tài)目標非常規(guī)橫穿。

細化測試內(nèi)容（表1）

3 園區(qū)自動駕駛汽車的測試方案應用

車輛故障處理

1.自車以20km/h的速度直線行駛;

2.人工注入故障（例如：拔掉激光雷達電源線）;

3.觀察車輛是否進行故障處理（例如：提醒、減速和停車）;

急停按鈕

1.自車以20km/h的速度直線行駛;

2.駕駛員或者副座位拍下急停按鈕;

3.觀察車輛狀態(tài)與車輛狀態(tài)提醒;

人工介入停車

1.自車以20km/h的速度直線行駛;

2.評估人員下達人工介入停車指令;

3.駕駛員踩下剎車按鈕;

4.觀察車輛狀態(tài)與車輛狀態(tài)提醒;

避讓前方慢速行駛車輛變道（圖1）

1.自車和動態(tài)目標初始距離50m;

2.自車加速至20km/h并勻速行駛;

3.前車以5km/h的速度低速行駛;

4.自車變更車道通過;

路口左轉(zhuǎn)避讓行人（圖2）

1.預先在距離測試起始點50m的點設置測試終點;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛，此時設置為測試起始點;

3.車輛左轉(zhuǎn);

4.行人橫穿人行橫道，行人速度為5km/h;

5.自車減速或停車避讓行人，待行人通過后繼續(xù)左轉(zhuǎn);

路口右轉(zhuǎn)避讓自行車（圖3）

1.預先在距離測試起始點50m的點設置測試終點;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛，此時設置為測試起始點;

3.車輛右轉(zhuǎn);

4.自行車穿過人行橫道，速度為8km/h;

5.自車減速或停車避讓橫穿自行車，待自行車通過后繼續(xù)右轉(zhuǎn);

路口遇靜態(tài)障礙物提醒（圖4）

1.預先在車輛路口行駛線路上放置靜態(tài)障礙物，包括行人、車輛;

2.車輛行駛到路口，遇障礙物停車，5秒以上后，小聲鳴笛一聲提醒前方障礙物;

3.前方障礙物10秒內(nèi)離開規(guī)劃線路，車輛起動繼續(xù)行駛;

4.前方障礙物10秒內(nèi)未離開規(guī)劃線路，提醒安全員接管;

路口調(diào)頭避讓直行車輛（圖5）

1.預先在距離測試起始點50m的點設置測試終點;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛，此時設置為測試起始點;

3.配合車輛直行通過路口，速度為20km/h;

4.車輛掉頭（若直行車輛先進入碰撞區(qū)域，自車需要進行減速或停車避讓：若自車先進入碰撞區(qū)域，車輛掉頭后速度規(guī)劃應合理避免與直行車輛發(fā)生碰撞）;

5.掉頭結(jié)束后根據(jù)道路交通狀況行駛至路段規(guī)劃車速;

靠邊停車（圖6）

1.預先在距離測試起始點50m的點設置測試終點;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛，此時設置為測試起始點（停車點觸發(fā)）;

3.車輛換到最右側(cè)車道;

4.車輛在道路邊緣線附近準確停車;

動態(tài)目標非常規(guī)橫穿緊急制動（圖7）

1.預先在距離測試起始點50m的道路邊沿設置動態(tài)障礙物;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛，此時設置為測試起始點;

3.測試開始，動態(tài)障礙物突然出現(xiàn)在距離自車15m的路徑上;

保護行人（圖8）

1.預先在距離測試起始點50m的前方設置動態(tài)車輛;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛;

3.自車規(guī)劃路徑的車道線外有行人，靜止或正常速度向前行走;

4.自車保持規(guī)劃路徑最大行駛或降低速度行駛;

4 結(jié)語

本文根據(jù)《北京市自動駕駛車輛道路測試能力評估內(nèi)容與方法（試行）》和《北京市自動駕駛車輛封閉測試場地技術要求（試行）》的指導，設計園區(qū)自動駕駛車輛道路測試能力評估內(nèi)容與方法，并根據(jù)實際情況對其進行和修改和補充。特色的場景有：保護行人場景，旨在遇到處于車道外但靠近車輛行走的行人時減緩降低車速，車輛降速的行為一方面告知行人已經(jīng)被注意到，增強了行人的安全感，另一方面增加了車輛處理異常情況的應對時間，保證了行車安全;路口遇靜態(tài)障礙物提醒場景，對應在路口復雜場景下，前方行人或者車輛由于無意識阻擋路口行車路線，在沒有提醒的情況下不會讓行的情況。增加鳴笛一聲提醒，及起到提醒作用也不會產(chǎn)生讓對方方案的噪音，產(chǎn)生了良好的用戶體驗。

后續(xù)工作需要在各個需要落地的場景，按照《北京市自動駕駛車輛道路測試能力評估內(nèi)容與方法（試行）》和《北京市自動駕駛車輛封閉測試場地技術要求（試行）》的指導細化和完善測試內(nèi)容和方法，讓自動駕駛更安全、更人性化、更好的用戶體驗，為自動駕駛車輛落地提供可靠保證。