基于國家場車中心的自動駕駛測試基地改造研究與實踐

曹繼忠

（廈門市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院，福建 廈門 361014）

0 引言

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的推動下，人工智能與信息通信技術(shù)賦能汽車產(chǎn)業(yè)。搶抓智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的重大歷史機遇，將助力解決汽車社會面臨的交通安全、道路擁堵、能源消耗、環(huán)境污染等問題，并實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，建立新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)[1]。為此，福建省和廈門市相關(guān)政府部門，將依托國家場（廠）內(nèi)機動車輛質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（簡稱“國家場車中心”），建設(shè)福建省智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心和廈門市智能網(wǎng)聯(lián)汽車檢驗檢測公共服務(wù)平臺。

智能網(wǎng)聯(lián)自動駕駛封閉測試場，是智能網(wǎng)聯(lián)汽車進行道路測試與示范應(yīng)用的基礎(chǔ)。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國有超過50個封閉測試場長期以來存在建設(shè)標準不統(tǒng)一、場景差異大等問題[2]。全新建設(shè)專用的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場，在原有傳統(tǒng)汽車試驗場地的基礎(chǔ)上局部性改造，建設(shè)成本低，難度也相對較大[3]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛的測試基地為滿足各項要求的柔性設(shè)計，便于場地后期的可持續(xù)發(fā)展，在分析封閉測試場地的相關(guān)標準規(guī)范指南的基礎(chǔ)上，設(shè)計基于國家場車中心的升級改造方案，并結(jié)合產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展情況及周邊場地環(huán)境提出未來發(fā)展規(guī)劃。

1 封閉測試場相關(guān)測試場景

2018年7月，交通運輸部出臺的《自動駕駛封閉測試場地建設(shè)技術(shù)指南（暫行）》（交辦科技〔2018〕59號）[4]是國家部委出臺的第一部關(guān)于自動駕駛封閉測試場地建設(shè)技術(shù)的規(guī)范性文件，文件內(nèi)容包含3大類的道路或交通控制設(shè)施條件、一批測試工具與設(shè)施等22個測試場景。2020年4月，中國汽車工程學(xué)會發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場設(shè)計技術(shù)要求》（T/CSAE125—2020）[5]中列出了19個基礎(chǔ)測試場景和7個特殊測試場景。

2021年7月，工業(yè)和信息化部、公安部、交通運輸部聯(lián)合印發(fā)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應(yīng)用管理規(guī)范（試行）》（工信部聯(lián)通裝〔2021〕97號）[6]，規(guī)范了智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能通用檢測項目為交通信號識別及響應(yīng)、道路交通基礎(chǔ)設(shè)施與障礙物識別及響應(yīng)、行人與非機動車識別及響應(yīng)、周邊車輛行駛狀態(tài)識別及響應(yīng)、動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)干預(yù)及接管、風(fēng)險減緩策略及最小風(fēng)險狀態(tài)、自動緊急避險、車輛定位八大項，除檢測以上通用項目外，還應(yīng)檢測智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能設(shè)計運行范圍涉及的項目，如C-V2X聯(lián)網(wǎng)通信等。2022年10月，國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能場地試驗方法及要求》（GB/T41798—2022）[7]，將于2023年5月開始實施。該標準針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能通用的八大檢測項目，規(guī)定32個試驗場景。標準的制定與實施將為行業(yè)管理部門提供技術(shù)支撐，引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)滿足行業(yè)需求的技術(shù)產(chǎn)品，推動其更大規(guī)模的應(yīng)用，有效提升我國車輛智能化技術(shù)水平及道路安全水平。相關(guān)測試場景見表1。

表1 封閉測試場相關(guān)標準規(guī)范指南規(guī)定的測試場景

2 改造方案及實踐

國家場車中心是經(jīng)由原國家質(zhì)檢總局批準設(shè)立的國家級專業(yè)檢驗檢測機構(gòu)。國家場車中心的試驗場地約20萬m2，涵蓋了車輛性能試驗區(qū)、噪聲和視野試驗區(qū)、工程機械工況作業(yè)試驗區(qū)、輪式機械八字跑道強化試驗區(qū)、叉車專用強化試驗區(qū)以及爬坡試驗坡道、作用力試驗平臺、車輛涉水試驗池、淋雨試驗區(qū)等戶外專用實驗場地。國家場車中心的智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛測試基地的升級改造，不僅匹配了封閉測試場的相關(guān)標準規(guī)范指南，還參考了智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試金字塔模型[8]進行總體設(shè)計并實施，多尺度、多層次地覆蓋智能網(wǎng)聯(lián)汽車功能與性能指標的檢驗。

2.1 封閉測試區(qū)

充分利用國家場車中心的動態(tài)測試廣場、綜合性能試驗道路、試驗坡道、涉水道路、浸水道路、充電/加油站等基礎(chǔ)，按照封閉測試場相關(guān)標準規(guī)范指南，進一步完善了鄉(xiāng)村道路、模擬隧道、模擬雨霧道路及柔性測試區(qū)等基礎(chǔ)；增加了相應(yīng)的道路交通設(shè)施，包括根據(jù)測試場景重新規(guī)劃的標志標線和智能紅綠燈、激光雷達、毫米波雷達、高清攝像機、雷視一體機、智能路側(cè)單元RSU及邊緣計算設(shè)備MEC等路側(cè)智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備和智能道閘；新建了數(shù)據(jù)中心及相關(guān)的云端管理與控制系統(tǒng)；敷設(shè)了覆蓋全場的光纖網(wǎng)絡(luò)及無線Wi-Fi和電力電纜；新建了氣象監(jiān)測站、高精北斗基站等。

經(jīng)過道路環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備、輔助測試設(shè)備等全方位升級改造后的封閉測試區(qū)，已經(jīng)可以支撐包括V2X測試和ADAS測試的智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能場地測試。

2.2 仿真測試實驗室

多支柱法針對自動駕駛功能提出了從審核評估、仿真及封閉場地道路試驗的全部流程，是目前國際范圍內(nèi)廣泛接受的L3及以上級別自動駕駛功能的評價方法[9]。其中，道路測試（包括封閉場地和開放道路）試驗成本高、周期長、風(fēng)險較大，而仿真測試具有成本低、可加速和絕對安全等特性。

基于里程和規(guī)則的測試方法需向基于場景的測試驗證方法轉(zhuǎn)變[10]。仿真測試實驗室通過搭建仿真測試平臺，創(chuàng)建車輛、傳感器、道路與場地（可導(dǎo)入高精度圖）、交通及其參與者（參與物）、環(huán)境與天氣和測試場景等建模工具，支持軟件在環(huán)、硬件在環(huán)、車輛在環(huán)等虛擬仿真或半實物仿真，形成完整的工具鏈，結(jié)合約16 000 m2的柔性測試區(qū)，支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)、試驗、測試和調(diào)優(yōu)，貫穿全生命周期（如圖1所示）。

圖1 國家場車中心數(shù)字孿生仿真測試框架圖

2.3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車整車安全及關(guān)鍵零部件實驗室

智能網(wǎng)聯(lián)整車帶載電輻射性能實驗室、大型整車電波暗室（29m×20m×8.8 m），裝備14 m長轉(zhuǎn)轂，可模擬加速、制動、上坡、下坡等真實駕駛狀態(tài)，用于整車動態(tài)電磁兼容測試，檢測能力覆蓋14 m及以下的各種乘用車、客車、工程機械等。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子零部件（含三電系統(tǒng)）帶載電輻射性能實驗室，配備1個E-chamber暗室、1個3 m法全/半電波暗室、2個1 m法汽車零部件暗室、1個汽車天線OTA暗室和多個屏蔽室，滿足傳導(dǎo)、輻射、大電流注入、自由場法、帶狀線法、瞬態(tài)發(fā)射及抗擾度、雷達波抗擾度、汽車天線性能評估等檢測項目要求。

配備智能網(wǎng)聯(lián)汽車視覺感知檢測、車載傳感器標定、機械零部件安全及可靠性檢測、鋰電池濫用試驗、信息安全等關(guān)鍵零部件實驗室，支撐感知、決策、執(zhí)行及安全等汽車基本功能的測試。

配備新能源客車及道路交通事故車輛噪聲、制動、側(cè)滑、軸重、最高車速、最低穩(wěn)定車速、電池容量、電氣安全性能、電氣騷擾等多工位機動車安全性能檢測線。

3 未來建設(shè)規(guī)劃

2022年10月《智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能場地試驗方法及要求》（GB/T41798—2022）頒布并于2023年5月實施，11月《廈門市智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應(yīng)用實施細則（試行）》[11]頒布并于2023年1月實施?！吨悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車 自動駕駛功能道路試驗方法及要求》（計劃號20213 609-T-339）已經(jīng)進入審查階段?；趪覉鲕囍行纳壐脑斓淖詣玉{駛測試基地，適配相關(guān)法規(guī)標準并適度超前，未來還將規(guī)劃高速路道路、多功能綜合測試廣場、收費站、加氫站等道路交通基礎(chǔ)設(shè)施，全面覆蓋自動駕駛功能測試相關(guān)法規(guī)標準的要求，支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車周邊產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，建設(shè)打造面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車的省內(nèi)唯一、國內(nèi)一流的全生命周期產(chǎn)品研究驗證評價平臺。

4 結(jié)語

基于國家場車中心的智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛測試基地的升級改造，充分利用現(xiàn)有“國家場（廠）內(nèi)機動車輛質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心”的基礎(chǔ)設(shè)施，適配相關(guān)法規(guī)標準并適度超前，從道路環(huán)境、智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備、測試實驗室等全方位進行升級改造后，結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展情況及周邊場地環(huán)境提出未來發(fā)展規(guī)劃，為我國后續(xù)新建、改建智能網(wǎng)聯(lián)汽車檢驗檢測基地起到示范引領(lǐng)作用。