車(chē)輛自動(dòng)駕駛測(cè)試規(guī)范研究

劉志，華國(guó)棟，吳峰

（1.蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210017；2.南京櫟樹(shù)交通互聯(lián)科技有限公司，江蘇 南京 211100；3.常州工學(xué)院，江蘇 常州 213032）

0 引言

自動(dòng)駕駛即是在不需要人工干預(yù)的條件下，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)輛自主安全操作的技術(shù)。世界各國(guó)高度重視自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，將之作為評(píng)價(jià)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的一項(xiàng)重要指標(biāo)。2015 年，美國(guó)交通運(yùn)輸部發(fā)布了《智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略計(jì)劃2015-2019》，計(jì)劃利用強(qiáng)大信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加快推進(jìn)汽車(chē)的智能化和網(wǎng)聯(lián)化[1]。2016 年，歐洲發(fā)布《合作式智能交通系統(tǒng)》戰(zhàn)略規(guī)劃，強(qiáng)調(diào)將自主式智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)向車(chē)路一體化發(fā)展，構(gòu)建協(xié)同式智慧交通體系[2]。我國(guó)先后出臺(tái)《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》《智能汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》等一系列文件，將自動(dòng)駕駛汽車(chē)列為重要的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。2018 年12 月25 日，我國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布《車(chē)聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，提出了加快推進(jìn)自動(dòng)駕駛汽車(chē)高質(zhì)量發(fā)展的建設(shè)目標(biāo)和保障措施。隨著人工智能算法、新能源動(dòng)力、通信技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)駕駛技術(shù)成為當(dāng)今世界汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中最熱門(mén)的研究領(lǐng)域之一[3]。

在汽車(chē)行業(yè)中，所有技術(shù)要從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)，驗(yàn)證環(huán)節(jié)必不可少，而成熟的測(cè)試規(guī)范是有效驗(yàn)證的前提。本文研究車(chē)輛自動(dòng)駕駛測(cè)試評(píng)價(jià)體系，介紹基于C-V2X 的測(cè)試場(chǎng)景，對(duì)于構(gòu)建完善的智能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

1 測(cè)試規(guī)范發(fā)展情況

1.1 國(guó)外測(cè)試規(guī)范的進(jìn)展

為規(guī)范和管理自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)，2016 年美國(guó)頒布了全球首部該領(lǐng)域的政策文件《聯(lián)邦自動(dòng)駕駛汽車(chē)政策》，該文件描述了自動(dòng)駕駛汽車(chē)等級(jí)定義、自動(dòng)駕駛汽車(chē)性能指南，以及政策目的、國(guó)家公路交通安全管理監(jiān)管方式[4]。2017 年，制定了《自動(dòng)駕駛法案》，對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的生產(chǎn)、測(cè)試和發(fā)布進(jìn)行了管理說(shuō)明。日本、韓國(guó)、新加坡等國(guó)家都通過(guò)頒布相關(guān)法規(guī)的形式允許自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)的相關(guān)企業(yè)在一定條件下進(jìn)行測(cè)試[5]。

與此同時(shí)，世界各國(guó)大力建設(shè)汽車(chē)自動(dòng)駕駛測(cè)試基地。2015 年，美國(guó)密歇根建成了全球首個(gè)自動(dòng)駕駛汽車(chē)測(cè)試場(chǎng)M-City，并于同年7 月對(duì)外運(yùn)行。瑞典的AstaZero 始建于 2014 年，是目前歐洲最大的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試場(chǎng)。日本正在建設(shè)300 公里的自動(dòng)駕駛測(cè)試道路。各國(guó)的測(cè)試基地通過(guò)模擬多種道路和場(chǎng)景類(lèi)型，提供豐富的測(cè)試環(huán)境。

1.2 我國(guó)自動(dòng)駕駛測(cè)試規(guī)范進(jìn)展

2017 年12 月29 日，工業(yè)和信息化部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布《國(guó)家車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)）》。2018 年4 月3 日，工業(yè)和信息化部、公安部和交通運(yùn)輸部聯(lián)合發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試管理規(guī)范（試行）》，北京、上海、重慶、廣州、深圳等城市依據(jù)本規(guī)范制定了地方管理細(xì)則。

江蘇省在自動(dòng)駕駛測(cè)試規(guī)范方面的工作居于全國(guó)前列。2018 年9 月3 日，發(fā)布了全國(guó)首個(gè)省級(jí)道路測(cè)試管理辦法《江蘇省智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試管理細(xì)則（試行）》。2018 年12 月6 日，發(fā)布的《江蘇省智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，成為全國(guó)第一個(gè)省級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系。2019 年3 月29 日，發(fā)布《江蘇省智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)公共測(cè)試道路認(rèn)定要求（試行）》，這是全國(guó)首個(gè)發(fā)布的省級(jí)公共測(cè)試道路管理規(guī)范。2019 年6 月12 日，江蘇省工信廳、發(fā)改委、交通廳、公安廳、科技廳等八部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《江蘇省推進(jìn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)）產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，指導(dǎo)推進(jìn)全省自動(dòng)駕駛汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

目前，國(guó)家工業(yè)和信息化部、交通運(yùn)輸部、公安部等聯(lián)合以部、省、市合作的模式，積極共建上海、北京、重慶、無(wú)錫、常州、成都、長(zhǎng)沙等自動(dòng)駕駛汽車(chē)測(cè)試和示范應(yīng)用基地，提供城市道路、鄉(xiāng)村公路、冰雪寒區(qū)、山路、高速等豐富的道路測(cè)試場(chǎng)景。

通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外自動(dòng)駕駛汽車(chē)相關(guān)的測(cè)試規(guī)范，發(fā)現(xiàn)大多規(guī)范是針對(duì)ADAS 部件的性能測(cè)試，整車(chē)道路測(cè)試規(guī)范體系尚未完全建立[6]，也缺少針對(duì)C-V2X（Cellular Vehicle to Everything，蜂窩車(chē)用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)）車(chē)路協(xié)同的相關(guān)測(cè)試規(guī)范[7-8]。隨著高級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車(chē)的不斷發(fā)展，還需進(jìn)一步制定相關(guān)的測(cè)試規(guī)范體系，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展顯得尤為重要。

2 基于C-V2X 的測(cè)試場(chǎng)景

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建立萬(wàn)物互聯(lián)的智能汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有助于進(jìn)一步提高自動(dòng)駕駛的效率和安全性。C-V2X 即是利用車(chē)載單元和路側(cè)單元的多種傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與周?chē)能?chē)輛、行人、路側(cè)設(shè)備等相互連接，從而全面感知環(huán)境信息，精確把控周?chē)慕煌顩r[9]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)以移動(dòng)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，建立車(chē)輛與車(chē)輛、行人、基礎(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)之間的相互連接，構(gòu)建C-V2X 車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，已經(jīng)成為自動(dòng)駕駛的重要實(shí)現(xiàn)途徑[10]。本節(jié)介紹部分基于C-V2X 的測(cè)試場(chǎng)景，并探討相應(yīng)的測(cè)試規(guī)范。

（1）道路危險(xiǎn)狀況提醒。測(cè)試路段存在道路施工、大霧、雨雪、滑坡等道路危險(xiǎn)狀況，當(dāng)車(chē)輛行駛至事件推送范圍內(nèi)路段，C-V2X 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)駕駛員進(jìn)行預(yù)警，提醒駕駛員謹(jǐn)慎駕駛。

（2）集會(huì)信息提醒。測(cè)試路段模擬展會(huì)、集會(huì)、表演等場(chǎng)景，當(dāng)車(chē)輛行駛至事件推送范圍內(nèi)路段，C-V2X 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下方路段信息，對(duì)駕駛員進(jìn)行提醒，提醒駕駛員提前變換出行路線(xiàn)或避開(kāi)擁堵時(shí)間。

（3）道路信息實(shí)時(shí)分析和發(fā)布。測(cè)試路段模擬交通事故、自然災(zāi)害或其他緊急事件，由車(chē)輛或路側(cè)設(shè)備將道路信息傳遞給C-V2X 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)，平臺(tái)對(duì)終端設(shè)備上傳信息進(jìn)行采集、融合及分析，提供道路信息的實(shí)時(shí)分析和發(fā)布服務(wù)。

（4）事故及二次事故預(yù)警。當(dāng)通行道路發(fā)生交通事故時(shí)，C-V2X 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過(guò)路側(cè)設(shè)備或車(chē)輛終端獲取這些信息，將事件信息發(fā)送至近端及遠(yuǎn)端特定區(qū)域車(chē)輛，從而避免事故或二次事故。

（5）車(chē)輛異常信息提醒。當(dāng)C-V2X 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)獲得路上某車(chē)輛異常狀況信息時(shí)，可綜合分析路上車(chē)輛行駛狀況，向可能被影響的區(qū)域和車(chē)輛發(fā)送預(yù)警信息。

（6）紅綠燈推送/闖紅燈預(yù)警。測(cè)試場(chǎng)景模擬信號(hào)遮蔽或惡劣天氣，行駛車(chē)輛無(wú)法對(duì)當(dāng)前紅綠燈或未來(lái)一段時(shí)間即將產(chǎn)生紅燈變化做出正確判斷。此時(shí)，C-V2X 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可通過(guò)紅綠燈附近的路側(cè)設(shè)備或信號(hào)機(jī)獲得紅綠燈信息，并通過(guò)周邊其它路側(cè)設(shè)備周期性廣播該路口的道路信息和紅綠燈信息到周邊車(chē)輛，車(chē)輛獲得該信息后可明確獲知路口不同方位紅綠燈狀態(tài)，同時(shí)還可以根據(jù)自身的位置和地圖確定車(chē)輛達(dá)到路口的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)闖紅燈預(yù)警及路口車(chē)速引導(dǎo)。

（7）限速提醒/超速告警。測(cè)試路段設(shè)置限速標(biāo)牌，通過(guò)路側(cè)設(shè)備下發(fā)限速信息。當(dāng)車(chē)輛行駛過(guò)程中，超出該路段限定速度，C-V2X 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)駕駛員進(jìn)行預(yù)警，提醒駕駛員減速行駛。

（8）行人盲區(qū)預(yù)警/電單車(chē)出沒(méi)預(yù)警。當(dāng)車(chē)輛行駛至轉(zhuǎn)彎或有遮擋的盲區(qū)路段時(shí)，路側(cè)設(shè)備獲取行人或電單車(chē)等地理信息，C-V2X 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)路側(cè)設(shè)備上報(bào)的信息，對(duì)可能造成的碰撞事故進(jìn)行預(yù)警，發(fā)送給路側(cè)單元或車(chē)輛終端，使駕駛員提前預(yù)知弱勢(shì)交通群體參與者，從而避免事故。

綜上可見(jiàn)，基于C-V2X 的自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過(guò)建立路側(cè)單元、車(chē)輛終端、行人、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)相互間的信息通路，構(gòu)建“人-車(chē)-路-云”智能感知系統(tǒng)，能夠主動(dòng)感知復(fù)雜的交通環(huán)境和通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并準(zhǔn)確及時(shí)的做出決策，對(duì)于提高自動(dòng)駕駛車(chē)輛出行效率、駕駛安全性和可靠性具有重要意義。

3 結(jié)論

自動(dòng)駕駛技術(shù)是最新人工智能算法、新能源動(dòng)力、現(xiàn)代通信技術(shù)的集中反映，完善的測(cè)試規(guī)范為自動(dòng)駕駛技術(shù)產(chǎn)業(yè)化提供了重要保障?；贑-V2X 的智能汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)可以提高自動(dòng)駕駛車(chē)輛出行效率、駕駛安全性和可靠性，成為自動(dòng)駕駛技術(shù)的重要發(fā)展方向。