自動駕駛封閉測試場地建設(shè)現(xiàn)狀分析及發(fā)展建議

燕翙江，林 強，黨利岡

自動駕駛封閉測試場地建設(shè)現(xiàn)狀分析及發(fā)展建議

燕翙江，林 強，黨利岡

（北京智能車聯(lián)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司，北京 100176）

在自動駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨新機遇、新任務(wù)、新階段及新環(huán)境的背景下，自動駕駛封閉測試場地建設(shè)需不斷優(yōu)化完善、創(chuàng)新升級，才能更好地發(fā)揮支撐自動駕駛技術(shù)健康發(fā)展的促進作用。為研究自動駕駛封閉測試場地建設(shè)的科學(xué)性和先進性，文章通過對比分析國內(nèi)外相關(guān)測試場地建設(shè)情況，提出我國自動駕駛封閉測試場地發(fā)展建議，并分別從“創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，滿足有限場景自動駕駛落地需求；重視測試人才培養(yǎng)，著力提升自動駕駛技術(shù)測試能力；探索國際合作機制，實現(xiàn)自動駕駛測試數(shù)據(jù)共享擴充；面向公眾加強宣傳，普及自動駕駛封閉場地測試知識”四個層面展開說明。

自動駕駛；封閉測試場地；現(xiàn)狀分析；發(fā)展建議

近年來，自動駕駛技術(shù)以創(chuàng)新為引領(lǐng)、以安全為前提得到了快速發(fā)展，封閉測試場地的試驗驗證對于檢驗自動駕駛技術(shù)的可靠性和安全性扮演著重要角色。國內(nèi)現(xiàn)有的封閉測試場地雖然已支撐自動駕駛技術(shù)取得長足發(fā)展，但由于我國人口密集、交通復(fù)雜，仍需要繼續(xù)完善測試場地建設(shè)、擴充測試場景，才能復(fù)現(xiàn)各種危險場景，滿足測試需求。放眼全球，部分發(fā)達國家在自動駕駛封閉測試場地建設(shè)方面進行了有益探索、積累了可用經(jīng)驗。因此，分析國外相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀，可為我國自動駕駛封閉測試場地建設(shè)提供有效借鑒。并通過博采眾長，健全我國自動駕駛封閉測試場的各項建設(shè)指標(biāo)，在測試層面發(fā)揮推動作用，助力我國形成覆蓋不同等級自動駕駛的完整測試體系，促進我國自動駕駛技術(shù)從“高原”走向“高峰”。

1 國內(nèi)外自動駕駛封閉測試場地現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)自動駕駛封閉測試場地現(xiàn)狀

我國十分重視封閉道路測試場地對推動自動駕駛持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展的造血作用，在政策層面，交通部于2018年發(fā)布《自動駕駛封閉場地建設(shè)技術(shù)指南（暫行）》[1]，并據(jù)此在全國認(rèn)定了8家自動駕駛封閉測試場地，引導(dǎo)其進行測試能力建設(shè)、測試技術(shù)完善及測試管理優(yōu)化等各項工作，高效率服務(wù)企業(yè)自動駕駛技術(shù)研發(fā)。上述8家測試場地建設(shè)的具體信息如表1所示。

表1 國內(nèi)自動駕駛封閉測試場地建設(shè)情況

注：表格內(nèi)容來源于交通運輸部認(rèn)定的8家自動駕駛封閉測試場地。

為滿足自動駕駛技術(shù)持續(xù)快速發(fā)展，測試技術(shù)需不斷推陳出新。總體來看，測試技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)兩方面趨勢：一方面是測試重心的過渡，基于里程的測試轉(zhuǎn)到基于場景的測試，通過性測試轉(zhuǎn)到評價性測試，基于人類駕駛行為習(xí)慣的測試轉(zhuǎn)到基于自動駕駛傳感器及系統(tǒng)特性出發(fā)的測試；另一方面，對于高級別自動駕駛安全測評，提高測試場景覆蓋度、開發(fā)全新測試方法、研究以安全為核心的多維評價體系成為研究的重點方向。

為應(yīng)對上述變化，交通部認(rèn)定的自動駕駛封閉道路測試場地在相關(guān)領(lǐng)域不斷迭代優(yōu)化測試技術(shù)，探索并建立新的測試方法。上?；鼗谂R港地區(qū)自動駕駛應(yīng)用場景，如智能重卡、智能公交及無人配送等，建立了測試評價場景庫；濟南基地以26 km高速公路封閉測試路段為基礎(chǔ)，建立了包括連續(xù)轉(zhuǎn)向測試等80余種自動駕駛測試場景庫；亦莊基地通過在現(xiàn)實場地內(nèi)虛擬注入部分交通目標(biāo)，將真實世界元素和虛擬目標(biāo)結(jié)合起來，驗證了零成本危險碰撞場景測試以及低成本復(fù)雜場景測試的可行性；北京基地、襄陽基地、泰興基地積極開展新型測試方法研究工作，建設(shè)數(shù)字孿生測試系統(tǒng)，依托封閉測試場地，注入虛擬場景，車輛在接收到注入信號后，對信號進行分析判斷并執(zhí)行相應(yīng)的動作，從而實現(xiàn)虛擬仿真測試與封閉道路測試相融合；重慶基地搭建了模擬環(huán)島、模擬公交站、模擬高速公路、模擬學(xué)校、模擬斑馬線、模擬雨霧路及模擬林蔭路等，針對高級別自動駕駛汽車的專項測試場景；西安基地在現(xiàn)有測試場景的基礎(chǔ)上進行進一步細(xì)化完善，完成了300多個測試用例參數(shù)化及實車驗證工作。測試方法與測試技術(shù)的革新能夠有效解決測試場景有限、使用率低等問題，進一步提升測試項目的全面性、測試結(jié)果的可信度，切實降低企業(yè)測試成本。

1.2 國外自動駕駛封閉測試場地現(xiàn)狀

1.美國

美國M-City測試基地是世界上首個自動駕駛封閉道路測試場地，于2015年建成開放，占地194畝，車道長約7 km。具備車輛之間（Vehicle to Veh- icle, V2V）、車聯(lián)網(wǎng)（Vehicle to Internet, V2I）技術(shù)測試能力，并同時供兩家企業(yè)進行測試。2020年，該試驗場進行了3D重構(gòu)，增設(shè)虛擬測試場，以滿足對雷達、攝像頭等傳感器的測試[2]?，F(xiàn)階段，M-City測試基地正在實現(xiàn)技術(shù)革新，開發(fā)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，覆蓋物理測試設(shè)施，并創(chuàng)建一個基于云的增強現(xiàn)實互聯(lián)自動駕駛車輛（Connected Autono- mous Vehicles, CAV）測試平臺實現(xiàn)遠(yuǎn)程使用，將其作為下一代自動駕駛汽車測試設(shè)施[3]。

除上述測試基地外，本文還盤點了美國阿伯丁測試中心等其他六所測試基地，具體如圖1所示。美國是全球較早發(fā)展自動駕駛技術(shù)的國家，在政策、技術(shù)及測試等領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。

圖1 美國部分自動駕駛封閉道路測試場地建設(shè)情況

2.英國

英國在2017年啟動自動駕駛測試場地規(guī)模化建設(shè)工作，并確定在中西部地區(qū)建立一個無人駕駛車輛和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的測試設(shè)施集群，英國Mira自動駕駛測試基地應(yīng)運而生。該測試場地占地面積為36萬平方米，測試跑道長約100 km。除擁有傳統(tǒng)自動駕駛測試場景外，Mira測試基地最大的特點在于對紅綠燈、發(fā)射信號塔的靈活設(shè)計，具體表現(xiàn)為：第一，車輛能夠從交通燈處獲得信息，得知交通燈何時改變顏色；第二，當(dāng)一輛車突然緊急剎車時，向另外一名駕駛員發(fā)出警告。該項設(shè)計能夠驗證互聯(lián)汽車在安全、交通流智能控制與交通環(huán)境方面具有的優(yōu)勢。此外，針對車聯(lián)網(wǎng)帶來的一系列安全問題，Mira測試基地制定了車聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險評估系統(tǒng)，通過分析危險來源－風(fēng)險工程研究－應(yīng)用車輛內(nèi)部來判斷車輛是否存在網(wǎng)絡(luò)安全隱患并提供解決辦法。

近期，英國擬新建Cavway自動駕駛測試基地，該試驗場占地約為10.5萬平方米，包含一套完全連接、可控、可重復(fù)的公路交叉口，可滿足自動駕駛技術(shù)開發(fā)的相關(guān)需求。同時，新建試驗場計劃通過網(wǎng)絡(luò)覆蓋，建立各種極端交通場景，提供車輛模擬和網(wǎng)絡(luò)安全測試，以促進道路測試與虛擬開發(fā)工作的無縫集成。

3.瑞典

瑞典于2014年投建了AstaZero自動駕駛測試基地。該試驗場由政府、行業(yè)學(xué)會和企業(yè)共同出資建設(shè)，占地3 000畝[4]，擁有5.6 km的鄉(xiāng)村路段、包含多個建筑物的城市區(qū)、涵蓋圓形區(qū)域和水滴形加速路段區(qū)域的高速區(qū)，以及包含四條車道總長約為700 m的多車道路段，上述路況能夠有效模擬道路發(fā)生意外情況，測試自動駕駛汽車與周圍環(huán)境的交互能力，檢測車輛安全性。

AstaZero測試基地經(jīng)過近幾年的技術(shù)升級改造，正在探索建立混合現(xiàn)實測試，結(jié)合真實路測與虛擬仿真，在設(shè)計階段利用數(shù)字建模獲得相關(guān)信息，并在實際道路上進行試驗驗證。利用5G連接技術(shù)以及分布式基礎(chǔ)設(shè)施，混合現(xiàn)實路況與虛擬環(huán)境，或再加入其他可變參數(shù)，如行人、無人機等，提高測試環(huán)境復(fù)雜度，達到模擬主要城市最繁忙、最復(fù)雜路況的目的。

4.日本

日本政府運營的官方自動駕駛測試基地J- town于2017年建成開放，該測試場占地240畝，擁有包含各種交叉口的直線車道、坡道、城鄉(xiāng)結(jié)合部道路、車流匯合道路等測試場景，具有多功能測試區(qū)域、特殊環(huán)境測試區(qū)域以及V2X測試區(qū)域，能夠滿足自動駕駛汽車在極端環(huán)境下的測試需求。

除此之外，豐田汽車公司還投建了豐田ITS測試基地，該試驗場于2012年啟動建設(shè)，占地52.5畝，能夠模擬日本街頭交叉路口，進行自動駕駛汽車技術(shù)測試。ITS試驗場率先使用路車間、車車間的無線通信設(shè)備，在十字路口時，通過路車間通信提供如“右轉(zhuǎn)注意提醒”等安全措施。

5.韓國

2016年，韓國啟動建設(shè)自動駕駛汽車測試基地K-City并于2019年開放，該試驗場占地面積為540畝，測試場景涵蓋城市道路、郊區(qū)道路、高速公路等。在特定場景供應(yīng)方面也呈多元化狀態(tài)，包括幼兒園、停車場、橋梁、隧道、路邊長椅等，能夠重建及重復(fù)事故風(fēng)險情況，提供接近真實危險場景的測試環(huán)境。此外，K-City采用公鑰基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)，建立4G（LTE）、5G和V2X電信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠確保V2V、V2I的低延遲和信息安全。在用途方面，K-City測試基地作為多功能自動駕駛試驗場面向各行業(yè)的專業(yè)人士和企業(yè)開放，包括現(xiàn)代汽車集團、三星電子、LG電子等公司。

2 國際自動駕駛封閉測試場地建設(shè)對我國的啟示

我國自動駕駛封閉道路測試場地建設(shè)經(jīng)過多年探索與積累，已成為推動技術(shù)提升、促進產(chǎn)業(yè)落地的重要一環(huán)。特別是在國家發(fā)布的有關(guān)政策《自動駕駛封閉測試場地建設(shè)技術(shù)指南》的引領(lǐng)下，封閉測試場地各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、測試技術(shù)規(guī)程編制、測試管理工作提升均取得明顯進步，在全球范圍內(nèi)具有較強競爭力。與此同時，世界各國高度重視自動駕駛技術(shù)對汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵性作用，深耕自動駕駛測試基地的革新。美國M-City測試基地大力開發(fā)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，提出測試數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程共享；英國Mira測試基地探索紅綠燈場景測試創(chuàng)新，增加車輛互聯(lián)安全性；瑞典AstaZero測試基地復(fù)現(xiàn)實際道路復(fù)雜情況，全面保障自動駕駛行駛安全。國外這些加速推動封閉測試場地更加科學(xué)的建設(shè)方法對我國發(fā)展自動駕駛產(chǎn)業(yè)具有重要的啟示意義。

2.1 創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，滿足有限場景自動駕駛落地需求

先進、科學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是自動駕駛封閉測試場地保持高質(zhì)量、高效率工作的硬件設(shè)施保障，隨著現(xiàn)階段自動駕駛技術(shù)快速升級，有限場景自動駕駛產(chǎn)業(yè)即將落地運行，測試場地設(shè)施建設(shè)需要不斷進行方法創(chuàng)新和升級改造，方能滿足新發(fā)展階段下自動駕駛產(chǎn)業(yè)進程要求。國外發(fā)達國家也已在此方面有所布局，值得我們學(xué)習(xí)借鑒。

美國M-City測試場著力打造2.0測試基地，研發(fā)下一代Aero Vironment測試設(shè)備。通過數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)，使自動駕駛技術(shù)研究人員能夠遠(yuǎn)程使用M-City賽道。具體表現(xiàn)為研究人員將其測試算法與程序發(fā)送至M-City測試場，并插入M-City OS操作系統(tǒng)（訪問M-City 2.0的工具），請求所需測試條件，并遠(yuǎn)程控制特定測試條件的參數(shù)在M-City的真實或虛擬測試環(huán)境中發(fā)揮的作用，這個基于云計算的開源操作系統(tǒng)允許用戶點擊控制車輛、設(shè)施功能與基礎(chǔ)設(shè)施之間的交互，有助于研究人員創(chuàng)建和執(zhí)行復(fù)雜且易于重復(fù)的自動駕駛車輛測試場景，潛在地節(jié)省測試時間和成本，加速產(chǎn)品開發(fā)。借鑒美國經(jīng)驗，我國也應(yīng)著力探索自動駕駛封閉道路測試場地規(guī)模可擴展、場景可重構(gòu)的實現(xiàn)方式，滿足有限場景自動駕駛落地需求。

2.2 重視測試人才培養(yǎng)，著力提升自動駕駛技術(shù)測試能力

人才是自動駕駛測試場地運營成功的關(guān)鍵因素之一，也是發(fā)展自動駕駛封閉測試場地建設(shè)的題中應(yīng)有之義。加強測試人員全方位素質(zhì)培養(yǎng)，努力提升其適應(yīng)自動駕駛不斷變化的新技術(shù)下的履職能力，對于推動測試基地形成與時俱進的思維方式和工作方式、助推自動駕駛技術(shù)平穩(wěn)落地十分重要。而學(xué)習(xí)培訓(xùn)是工作之基、能力之源，鑒于此，根據(jù)新技術(shù)發(fā)展特點及相關(guān)政策體系，有針對性地舉辦自動駕駛測試技術(shù)培訓(xùn)會、研討班，通過先進測試技術(shù)培訓(xùn)、高效測試經(jīng)驗分享、棘手測試難題探討，尋求自動駕駛測試技術(shù)問題的解決辦法和相關(guān)措施。在培訓(xùn)機制的建立過程中，應(yīng)注意以下三點：一是分層次、分批次對不同自動駕駛測試人員定期輪訓(xùn)，以滿足測試工作需要；二是定期或不定期就某項工作、某個測試技術(shù)問題，有目的、有針對性地組織測試人員到先進地區(qū)學(xué)習(xí)考察，或采取網(wǎng)上培訓(xùn)等靈活方式，使測試人員開闊視野、提升測試技術(shù)水平；三是豐富培訓(xùn)內(nèi)容，針對自動駕駛測試工作不同崗位的履職要求，立足工作需要設(shè)置培訓(xùn)研討主題，實行專項或?qū)ｎ}形式，針對性提高測試人員能力。

2.3 探索基地合作機制，實現(xiàn)自動駕駛測試數(shù)據(jù)互認(rèn)互通

現(xiàn)階段，各地自動駕駛汽車測試結(jié)果不互聯(lián)、不互通、不互認(rèn)，一方面導(dǎo)致企業(yè)擔(dān)負(fù)高額測試成本，另一方面使得各地自動駕駛汽車測試出現(xiàn)低水平重復(fù)工作，造成資源浪費，不利于推動自動駕駛技術(shù)實現(xiàn)落地應(yīng)用。與此同時，有研究指出，需要進行超過1.42×1010km的道路測試，才能驗證自動駕駛汽車的安全性[5]，如果按照傳統(tǒng)的自動駕駛汽車開發(fā)測試流程，測試時間大約需要11 400年，這使得與安全測試相關(guān)的成本和時間阻礙了對真正自動駕駛汽車落地運營的推動。

在上述背景下，建立自動駕駛測試基地國際國內(nèi)合作機制，在保證信息安全的前提下探索封閉道路測試結(jié)果互認(rèn)互通的合作模式，通過政府以政策法規(guī)牽頭或企業(yè)簽訂協(xié)議等形式實施，不僅能在一定程度上減輕企業(yè)研發(fā)成本，提升研發(fā)效率，解決里程測試要求帶來的技術(shù)發(fā)展焦慮，還可以通過互認(rèn)測試數(shù)據(jù)推動自動駕駛測試基地建設(shè)領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。瑞典AstaZero試驗場在規(guī)劃過程中高度重視國際數(shù)據(jù)共享互認(rèn)，并與美國、歐洲和遠(yuǎn)東相關(guān)國家建立合作伙伴關(guān)系，以促進不同國家間自動駕駛車輛測試結(jié)果比較，形成大量測試數(shù)據(jù)，推動自動駕駛汽車測試領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。因此，探索自動駕駛測試基地國際國內(nèi)合作模式，是未來自動駕駛封閉測試場地的發(fā)展方向之一。

2.4 面向公眾加強宣傳，普及自動駕駛封閉場地測試知識

自動駕駛不僅在汽車技術(shù)研發(fā)上進行了深入變革，對于公眾認(rèn)知也是一次頗具沖擊性的重塑。在過去幾年，由于智能駕駛技術(shù)發(fā)展不夠成熟，人們對此缺乏信任，普遍認(rèn)為人類駕駛的安全性高于自動駕駛。此后，即便隨著自動駕駛車輛研發(fā)測試的逐步推進，相關(guān)技術(shù)的安全性得到有效驗證，上述觀念的深入也將影響自動駕駛技術(shù)的真正落地。因此，從自動駕駛測試層面向公眾普及技術(shù)安全保障相關(guān)知識十分必要。韓國K-City測試場等國外測試基地采取面向公眾開放，允許個人在測試場體驗自動駕駛等措施，向公眾傳遞自動駕駛在研發(fā)測試及運行監(jiān)管過程中對駕駛安全性的提升要求。在我國，自動駕駛測試基地面向公眾有條件地開放測試試驗參觀、講解專業(yè)技術(shù)知識、詮釋安全保障措施，讓公眾切身感受自動駕駛技術(shù)測試全流程具有重要意義。一方面通過知識普及，建立公眾對自動駕駛技術(shù)安全的信任體系，為自動駕駛商業(yè)化落地奠定消費者基礎(chǔ)；另一方面，可有效發(fā)揮公眾的監(jiān)督作用，進一步完善相關(guān)技術(shù)法規(guī)。

3 結(jié)語

自動駕駛封閉測試場地對于推動智能駕駛技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新、保障自動駕駛車輛安全可靠具有不可替代的作用。國內(nèi)外紛紛在此積極布局，在優(yōu)化測試基地硬件設(shè)施、創(chuàng)新自動駕駛測試方式、完善相關(guān)法規(guī)政策等方面作出具體部署。經(jīng)過多年發(fā)展，我國自動駕駛封閉測試場地在推動技術(shù)發(fā)展方面也取得長足進步。為搭建完善的自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈，配合《中國制造2025》等相關(guān)國家政策的落地，在場地建設(shè)方面還應(yīng)吸收國外測試基地的優(yōu)秀經(jīng)驗，不斷突破測試技術(shù)瓶頸，構(gòu)建更為完整的科學(xué)測試體系。通過學(xué)理論與強實踐相結(jié)合，聚力創(chuàng)新，讓成熟的自動駕駛測試體系成為領(lǐng)跑技術(shù)落地的新賽道。

[1] 王潤民,張心睿,王由道,等.自動駕駛封閉測試場地建設(shè)技術(shù)研究與實踐[J].汽車實用技術(shù),2020,45(4): 33-36.

[2] 何佳穎,田言康,劉飛虎.自動駕駛試驗場及虛擬測試場景研究[J].汽車實用技術(shù),2022,47(5):21-25.

[3] LI L,WANG X,WANG K F,et al.Parallel Testing of Vehicle Intelligence via Virtual-real Interaction[J]. Science Robotics,2019,4(28):4106.

[4] 袁建華,王敏,陸文杰,等.國外自動駕駛測試示范區(qū)現(xiàn)狀[J].汽車與安全,2018(3):40-48.

[5] 王潤民,朱宇,趙祥模,等.自動駕駛測試場景研究進展[J].交通運輸工程學(xué)報,2021,21(4):21-37.

Construction Status Analysis and Development Suggestions of Closed Test Field for Automatic Driving

YAN Huijiang, LIN Qiang, DANG Ligang

( Beijing Intelligent Car Alliance Industry Innovation Center Company Limited, Beijing 100176, China )

In the context of new opportunities, new tasks, new stages and new environments for the developmentof the automaticdriving industry, the construction of the closed test site of automatic driving needs to be continuously optimized and improved, innovated and upgraded, so as to better play the promoting role of supporting the healthy development of automatic driving technology. In order to study the scientific and advanced nature of the construction of automated driving closed test sites, the paper compares and analyzes the construction of relevant test sites at home and abroad, and puts forward suggestions for the development of China's automated driving closed test sites, and respectively from "innovative infrastructure construction to meet the landing needs of limited scenarios of automated driving; pay attention to the training of test talents, and strive to improve the testing ability of automatic driving technology; explore international cooperation mechanisms to achieve automatic driving test data sharing and expansion; strengthen publicity to the public and popularize the knowledge of automatic driving closed site testing "at four levels.

Automatic driving; Closed test site; Analysis of current situation; Development proposal

U467.5

A

1671-7988(2023)22-66-06

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.022.012

燕翙江（1990－），女，碩士，工程師，研究方向為自動駕駛測試，E-mail:1324255728@qq.com。