自动驾驶路测 虚实结合的方案

2018年4月11日，工业和信息化部、公安部和交通运输部联合发布了《智能网联汽车道路测试管理规范（试行）》。规范明确测试主体、测试驾驶人及测试车辆应符合的条件。

测试车辆应在封闭道路、场地等特定区域进行充分的实车测试，符合国家行业相关标准，省、市级政府发布的测试要求以及测试主体的测试评价规程，具备进行道路测试的条件。

到目前为止，全国已有北京、上海、深圳、重庆等地发布了自动驾驶测试法规，各地区已有汽车OEM，自动驾驶公司获得了上路测试的牌照。包括上汽、蔚来汽车、腾讯自动驾驶实验室、长安、百度、一汽、东风、广汽、吉利、北汽福田等多家企业获得了各地上路测试的试验牌照。

但在全球大力推进自动驾驶路测的背景下，是自动驾驶事故频发的倒影~

2016年，Uber无人车在旧金山曾发生过闯红灯事件；2018年3月18日，该公司在亚利桑那州坦佩市进行测试的一辆自动驾驶汽车发生车祸，导致一名路人死亡。2018年6月，美国亚利桑那州一辆Waymo自动驾驶车辆发生交通事故，事故造成数人受轻伤，视频显示一辆汽车的驾驶员闯红灯导致了这起交通事故。

尽管目前国内公开道路测试并未发生重大事故，但在各地相继开展自动驾驶路测的情况下，如果说谁的压力最大？那非路测相关监管部门莫属。

自动驾驶的路测，在目前的技术条件下，属于一种实验验证、改进技术性质的测试。换言之，如果发生事故，受害者的角色如同小白鼠一样。如何化解技术优化与实际测验之间的矛盾，成了亟待解决的问题。

但无论是自动驾驶还是无人驾驶，初衷却是减少交通事故的发生甚至是杜绝交通事故。负面事件对正处于高速发展中的行业来说，并非好事。行业反而需要更多正面案例来促进正向发展。

路测的先决条件之封闭试验场地

传统汽车要走向自动驾驶，除了各家技术方案公司的努力，包括但不限于OEM、自动驾驶公司，还需要对实验结果进行不断测验，进行对称调试优化。

路测无疑是最直接的方式，但由于汽车的重量以及速度，在实际场景中测试有重大的安全隐患，尤其是在技术尚未成熟之前。可是没有实际的路测，技术的更新升级似乎难度又很大。

为此，欧美等先行国家，率先在国内各地推出了自动驾驶路测的试验、测试场地，对要申请上路测试的自动驾驶车辆做性能评估，最大限度减小事故发生的可能。

图：世界首个自动驾驶试验场美国密歇根州密歇根大学的M-City

美国有超过十家的测试场，包括密歇根大学的M-City，匹兹堡市和宾夕法尼亚州 托马斯·D·拉尔森交通研究所，德克萨斯州自动驾驶汽车试验场，阿伯丁测试中心，美国移动中心，康特拉科斯塔郡交通管理局GoMentum Station，圣迭戈政府联合会，爱荷华城市地区开发集团，威斯康星大学麦迪逊分校，北卡罗来纳州三角园区高速公路。另外在英国、德国、法国、日本也有相应的测试基地。

这些测试基地的特点是，成立较早，设施齐全，涵盖各种测试道路，环境。如丘陵、斜坡和各种路面的地质，双层高架公路、铁路道口、混凝土基础路面、制造结冰和湿滑路面的水塔等。隧道用于测试导航、传感器与通信技术，铁路道口和轨道；地下通道和可变路网；类似城市街区的道路网格系统等。还有交通信号灯和指示牌等，一应俱全。

中国目前建成和在建的有上海智能网联示范区，辽宁盘锦北汽无人驾驶体验项目，京冀智能汽车与智慧交通产业创新示范区，浙江5G车联网应用示范区，重庆智能汽车与智慧交通应用示范区，武汉智能网联汽车示范区，吉林智能汽车与智慧交通应用示范基地，深圳无人驾驶示范区。

上海智能网联示范区，是目前国内智能网联汽车测试能力最全、技术水平最先进的示范区，示范区分四个阶段展开建设——封闭测试区与体验区、开放道路测试区、典型城市综合示范区、城际共享交通走廊，从而逐步形成系统性评价体系和综合性示范平台。

第一阶段的测试区内设有1个GPS差分基站、2座LTE-V通讯基站、16套DSRC和4套LTE-V路侧单元、6个智能红绿灯和40个各类摄像头，道路方面实现了北斗系统的厘米级定位和WIFI的全覆盖，场景设计上完成了隧道、林荫道、加油/充电站、地下停车场、十字路口、丁字路口、圆形环岛等交通场景的搭建，可为无人驾驶、自动驾驶和V2X网联汽车提供多达29种场景的测试验证。

辽宁盘锦北汽无人驾驶体验项目，于2016年10月投入运营，该项目是世界上第一个正式投入运营的无人驾驶汽车商用化项目。运营路线是一条长约22公里的风景廊道，单向只有一条车道，没有交叉路口，没有社会车辆，没有行人。

综合运用了V2X、V2V、V2I等诸多车联网相关技术，保证了技术的可靠性和安全性；同时在景区内实行车流、人流相分离的运行办法，使车辆与行人不发生复杂的干涉关系;运用“运动空间单独分隔原理”，对车辆之间的距离、行驶速度、双向车辆交汇方式等都做了相应的控制，保障车辆运行安全。

京冀智能汽车与智慧交通产业创新示范区于2018年底，建设道路总长为10公里的封闭试验场地，里面包含30种以上城市道路元素，并完成约100公里的开放/半开放市政道路基础改造，覆盖场景达180种以上。

之后，继续扩展示范区的建设和示范场景，争取到2020年底，封闭试验场地可包含100种以上城市道路元素，并完成长达200公里的开放/半开放市政道路基础实施改造，覆盖300种以上场景，以实现1000辆全自动驾驶汽车在开放道路、半开放道路和封闭道路的多种复杂场景下应用示范。

浙江5G车联网应用示范区分别是以云栖小镇为核心的(杭州)西湖区，以乌镇为核心的(嘉兴)桐乡市。云栖小镇初步建设成了5G车联网应用示范项目，实现了基于LTE-V车联网标准的智能汽车的车——车、车——路信息交互场景。

在云栖小镇上，中国移动布设了34个LTE-V路面站点，全程都布设了高清摄像头，实现车与车、车与人、车与网之间的互联互通，使得路上的一切都可以实时传递到指挥中心，并反馈到车端。

国内的自动驾驶试验场地，基本的特征是处在刚起步阶段，无论从技术人员配置、测试规范、场地设施等条件上，相比于国外还有不小的距离。

公安部交通管理科学研究所副所长潘汉中表示，自动驾驶汽车运行安全测试的评价模式，一般分为封闭场地试验、上路测试许可申请、上路测试验证、综合测试认证、车辆量产销售的过程，其中前三项是由管理部门和第三方机构完成，目前国内在这三方面的工作还不够，有较长的路要走。

虚实结合的方案

按照三部委发布的《智能网联汽车道路测试管理规范（试行）》文件，自动驾驶汽车上路测试前需要满足14项测试项目，并取得第三方机构的检测认证。

序号	智能网联汽车自动驾驶功能检测项目
1	交通标志和标线的识别及响应
2	交通信号灯的识别及响应*
3	前方车辆（含对向车辆）行驶状态的识别及响应
4	障碍物的识别及响应
5	行人和非机动车的识别及响应*
6	跟车行驶（包括停车和起步）
7	靠路边停车
8	超车
9	并道行驶
10	交叉路口通行*
11	环形路口通行*
12	自动紧急制动
13	人工操作接管
14	联网通讯*

这14项测试要求背后，实际上体现的是基本的驾驶能力：认知、操作、运行。自动驾驶汽车不仅需要有感知环境、决策规划、控制执行的能力，还需要按照交通法规行驶。

因此在相应的测试场地中，就会涵盖各种交通标志，标准道路和非标准道路测试场景。相应的自动驾驶测试车辆需要具备相应的能力，才能通过测试。

同时，为了符合将来的道路使用场景，测试环境中还覆盖了V2X设施，不仅可以辅助现有自动驾驶的测试，还可以对路测进行监督、管理。

当然，完成了这些测试，也并不代表自动驾驶汽车就可以“无害化”路测了。

路测场地的设立，目的在于对自动驾驶车最大限度进行资格审查，但自动驾驶实测的安全阈值很高，并非几十公里的测试就可以达到。

百度自动驾驶测试负责人邢亮也表达了类似观点，目前的自动驾驶技术，是很难做到识别所有道路交通标志的，同时收集各种Corner case的道路，也任重而道远。如果要尽可能完备的测试，还需要依赖一定的场景库，对测试车辆进行虚拟测试。

同济大学新能源汽车工程中心副主任熊璐表示，传统汽车的测试更多的是线性的，可确定性的，比如各种配件的性能指标，功能的安全标准，而智能汽车的测试，则因为有了深度学习，卷积神经网路变成了非线性的，很多的测试环节难以量化。

因此智能汽车的测试，需要经历在有限的测试场景中测试，到寻找更多有挑战性场景测试的过程。而这需要依赖危险场景提取、虚拟测试、硬件在环测试、加速测试技术等手段。

以虚拟测试为出发点，将真实硬件系统与虚拟环境结合，形成测试工具链，构建测试场景库和测试数据库，开展平行测试和同步测试，满足不同阶段的测试需求，有着较高的测试效率。目前国内已经有一些公司或者政府机构，在做类似的场景库，以期达到虚拟化测试的目的。

虚拟化测试最大的好处，就在于成本低，同时可以尽可能多的模拟现实环境中难以遇到的场景，更有针对性的训练自动驾驶技术。但无论是试验场地，还是虚拟化测试，都或多或少存在一些制约行业前进的问题。

完备测试的困难重重

以实际测试场地为例，目前国内的测试场地并不多，大多测试设备也都需要进口，人员配备方面也不完善。而要进行测试的自动驾驶公司、OEM则很多，这导致了测试费用居高不下。

业内人士不无怨言，完成单次测试需要数十万甚至数百万，如此巨额的成本对于绝大部分公司而言，都实难承受。

且即使完成了相应的测试，目前各家的技术都还处在早期，理想情况下要实现技术的升级迭代，需要完成多次的测试。但现实的条件严重制约了自动驾驶公司的继续升级优化，客观上拖了自动驾驶快速前进的后腿。

而涉及到虚拟测试，问题可能会更多。邢亮表示，虚拟测试依赖的是场景库，不同的自动驾驶公司实际上都有建立自己的场景库，进行训练，而各个场景库之间实际上是千差万别的。这也就造成了不同厂商的自动驾驶车辆，可能能够通过自家场景库的测试，但却无法通过其它家场景库的测试。

作为第三方测评机构，或者官方机构，其所建立的场景库是否通用？如不通用，那相应的路测方需要提前适配，所需要花费的时间很久。

邢亮表示，最好的解决方案是能够建立全国统一的虚拟测试场景库，所有的公司都在统一平台上训练，测试，这样标准也好统一。

这一点上，其实可以参考欧美的做法。

在美国，行业标准都是由大的OEM、Tier1以及政府机构统一协调制定，过程是三方会定期举办技术研讨会，由业内技术专家出席，讨论制定未来的技术前进方向，以及相关的标准制定。当然，主角还是拥有数十年行业经验的技术专家。

综上，全国的自动驾驶路测，目前正在如火如荼的进行当中，但相应的监管、测试的标准尚未定型，无论虚拟测试还是测试场地的测试，都有不少的难题。

而随着各地逐渐开始上路测试，各种问题也一定会浮出水面。如何稳妥的解决好这些即将可能出现的各种复杂问题，分而治之可能不是最好的办法。

建立一个有效的自下而上的组织，包含自动驾驶公司、OEM、供应商、政府机构，定时的进行技术讨论，同时视实际情况建立统一的测试、管理平台，不失为一个快速有效的解决办法。