自動(dòng)駕駛路測(cè) 虛實(shí)結(jié)合的方案

2018年4月11日，工業(yè)和信息化部、公安部和交通運(yùn)輸部聯(lián)合發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范（試行）》。規(guī)范明確測(cè)試主體、測(cè)試駕駛?cè)思皽y(cè)試車輛應(yīng)符合的條件。

測(cè)試車輛應(yīng)在封閉道路、場(chǎng)地等特定區(qū)域進(jìn)行充分的實(shí)車測(cè)試，符合國(guó)家行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，省、市級(jí)政府發(fā)布的測(cè)試要求以及測(cè)試主體的測(cè)試評(píng)價(jià)規(guī)程，具備進(jìn)行道路測(cè)試的條件。

到目前為止，全國(guó)已有北京、上海、深圳、重慶等地發(fā)布了自動(dòng)駕駛測(cè)試法規(guī)，各地區(qū)已有汽車OEM，自動(dòng)駕駛公司獲得了上路測(cè)試的牌照。包括上汽、蔚來汽車、騰訊自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室、長(zhǎng)安、百度、一汽、東風(fēng)、廣汽、吉利、北汽福田等多家企業(yè)獲得了各地上路測(cè)試的試驗(yàn)牌照。

但在全球大力推進(jìn)自動(dòng)駕駛路測(cè)的背景下，是自動(dòng)駕駛事故頻發(fā)的倒影~

2016年，Uber無人車在舊金山曾發(fā)生過闖紅燈事件；2018年3月18日，該公司在亞利桑那州坦佩市進(jìn)行測(cè)試的一輛自動(dòng)駕駛汽車發(fā)生車禍，導(dǎo)致一名路人死亡。2018年6月，美國(guó)亞利桑那州一輛Waymo自動(dòng)駕駛車輛發(fā)生交通事故，事故造成數(shù)人受輕傷，視頻顯示一輛汽車的駕駛員闖紅燈導(dǎo)致了這起交通事故。

盡管目前國(guó)內(nèi)公開道路測(cè)試并未發(fā)生重大事故，但在各地相繼開展自動(dòng)駕駛路測(cè)的情況下，如果說誰(shuí)的壓力最大？那非路測(cè)相關(guān)監(jiān)管部門莫屬。

自動(dòng)駕駛的路測(cè)，在目前的技術(shù)條件下，屬于一種實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、改進(jìn)技術(shù)性質(zhì)的測(cè)試。換言之，如果發(fā)生事故，受害者的角色如同小白鼠一樣。如何化解技術(shù)優(yōu)化與實(shí)際測(cè)驗(yàn)之間的矛盾，成了亟待解決的問題。

但無論是自動(dòng)駕駛還是無人駕駛，初衷卻是減少交通事故的發(fā)生甚至是杜絕交通事故。負(fù)面事件對(duì)正處于高速發(fā)展中的行業(yè)來說，并非好事。行業(yè)反而需要更多正面案例來促進(jìn)正向發(fā)展。

路測(cè)的先決條件之封閉試驗(yàn)場(chǎng)地

傳統(tǒng)汽車要走向自動(dòng)駕駛，除了各家技術(shù)方案公司的努力，包括但不限于OEM、自動(dòng)駕駛公司，還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行不斷測(cè)驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)稱調(diào)試優(yōu)化。

路測(cè)無疑是最直接的方式，但由于汽車的重量以及速度，在實(shí)際場(chǎng)景中測(cè)試有重大的安全隱患，尤其是在技術(shù)尚未成熟之前。可是沒有實(shí)際的路測(cè)，技術(shù)的更新升級(jí)似乎難度又很大。

為此，歐美等先行國(guó)家，率先在國(guó)內(nèi)各地推出了自動(dòng)駕駛路測(cè)的試驗(yàn)、測(cè)試場(chǎng)地，對(duì)要申請(qǐng)上路測(cè)試的自動(dòng)駕駛車輛做性能評(píng)估，最大限度減小事故發(fā)生的可能。

圖：世界首個(gè)自動(dòng)駕駛試驗(yàn)場(chǎng)美國(guó)密歇根州密歇根大學(xué)的M-City

美國(guó)有超過十家的測(cè)試場(chǎng)，包括密歇根大學(xué)的M-City，匹茲堡市和賓夕法尼亞州 托馬斯·D·拉爾森交通研究所，德克薩斯州自動(dòng)駕駛汽車試驗(yàn)場(chǎng)，阿伯丁測(cè)試中心，美國(guó)移動(dòng)中心，康特拉科斯塔郡交通管理局GoMentum Station，圣迭戈政府聯(lián)合會(huì)，愛荷華城市地區(qū)開發(fā)集團(tuán)，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校，北卡羅來納州三角園區(qū)高速公路。另外在英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本也有相應(yīng)的測(cè)試基地。

這些測(cè)試基地的特點(diǎn)是，成立較早，設(shè)施齊全，涵蓋各種測(cè)試道路，環(huán)境。如丘陵、斜坡和各種路面的地質(zhì)，雙層高架公路、鐵路道口、混凝土基礎(chǔ)路面、制造結(jié)冰和濕滑路面的水塔等。隧道用于測(cè)試導(dǎo)航、傳感器與通信技術(shù)，鐵路道口和軌道；地下通道和可變路網(wǎng)；類似城市街區(qū)的道路網(wǎng)格系統(tǒng)等。還有交通信號(hào)燈和指示牌等，一應(yīng)俱全。

中國(guó)目前建成和在建的有上海智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)，遼寧盤錦北汽無人駕駛體驗(yàn)項(xiàng)目，京冀智能汽車與智慧交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范區(qū)，浙江5G車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范區(qū)，重慶智能汽車與智慧交通應(yīng)用示范區(qū)，武漢智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)，吉林智能汽車與智慧交通應(yīng)用示范基地，深圳無人駕駛示范區(qū)。

上海智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)，是目前國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試能力最全、技術(shù)水平最先進(jìn)的示范區(qū)，示范區(qū)分四個(gè)階段展開建設(shè)——封閉測(cè)試區(qū)與體驗(yàn)區(qū)、開放道路測(cè)試區(qū)、典型城市綜合示范區(qū)、城際共享交通走廊，從而逐步形成系統(tǒng)性評(píng)價(jià)體系和綜合性示范平臺(tái)。

第一階段的測(cè)試區(qū)內(nèi)設(shè)有1個(gè)GPS差分基站、2座LTE-V通訊基站、16套DSRC和4套LTE-V路側(cè)單元、6個(gè)智能紅綠燈和40個(gè)各類攝像頭，道路方面實(shí)現(xiàn)了北斗系統(tǒng)的厘米級(jí)定位和WIFI的全覆蓋，場(chǎng)景設(shè)計(jì)上完成了隧道、林蔭道、加油/充電站、地下停車場(chǎng)、十字路口、丁字路口、圓形環(huán)島等交通場(chǎng)景的搭建，可為無人駕駛、自動(dòng)駕駛和V2X網(wǎng)聯(lián)汽車提供多達(dá)29種場(chǎng)景的測(cè)試驗(yàn)證。

遼寧盤錦北汽無人駕駛體驗(yàn)項(xiàng)目，于2016年10月投入運(yùn)營(yíng)，該項(xiàng)目是世界上第一個(gè)正式投入運(yùn)營(yíng)的無人駕駛汽車商用化項(xiàng)目。運(yùn)營(yíng)路線是一條長(zhǎng)約22公里的風(fēng)景廊道，單向只有一條車道，沒有交叉路口，沒有社會(huì)車輛，沒有行人。

綜合運(yùn)用了V2X、V2V、V2I等諸多車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，保證了技術(shù)的可靠性和安全性；同時(shí)在景區(qū)內(nèi)實(shí)行車流、人流相分離的運(yùn)行辦法，使車輛與行人不發(fā)生復(fù)雜的干涉關(guān)系;運(yùn)用“運(yùn)動(dòng)空間單獨(dú)分隔原理”，對(duì)車輛之間的距離、行駛速度、雙向車輛交匯方式等都做了相應(yīng)的控制，保障車輛運(yùn)行安全。

京冀智能汽車與智慧交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范區(qū)于2018年底，建設(shè)道路總長(zhǎng)為10公里的封閉試驗(yàn)場(chǎng)地，里面包含30種以上城市道路元素，并完成約100公里的開放/半開放市政道路基礎(chǔ)改造，覆蓋場(chǎng)景達(dá)180種以上。

之后，繼續(xù)擴(kuò)展示范區(qū)的建設(shè)和示范場(chǎng)景，爭(zhēng)取到2020年底，封閉試驗(yàn)場(chǎng)地可包含100種以上城市道路元素，并完成長(zhǎng)達(dá)200公里的開放/半開放市政道路基礎(chǔ)實(shí)施改造，覆蓋300種以上場(chǎng)景，以實(shí)現(xiàn)1000輛全自動(dòng)駕駛汽車在開放道路、半開放道路和封閉道路的多種復(fù)雜場(chǎng)景下應(yīng)用示范。

浙江5G車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范區(qū)分別是以云棲小鎮(zhèn)為核心的(杭州)西湖區(qū)，以烏鎮(zhèn)為核心的(嘉興)桐鄉(xiāng)市。云棲小鎮(zhèn)初步建設(shè)成了5G車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了基于LTE-V車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的智能汽車的車——車、車——路信息交互場(chǎng)景。

在云棲小鎮(zhèn)上，中國(guó)移動(dòng)布設(shè)了34個(gè)LTE-V路面站點(diǎn)，全程都布設(shè)了高清攝像頭，實(shí)現(xiàn)車與車、車與人、車與網(wǎng)之間的互聯(lián)互通，使得路上的一切都可以實(shí)時(shí)傳遞到指揮中心，并反饋到車端。

國(guó)內(nèi)的自動(dòng)駕駛試驗(yàn)場(chǎng)地，基本的特征是處在剛起步階段，無論從技術(shù)人員配置、測(cè)試規(guī)范、場(chǎng)地設(shè)施等條件上，相比于國(guó)外還有不小的距離。

公安部交通管理科學(xué)研究所副所長(zhǎng)潘漢中表示，自動(dòng)駕駛汽車運(yùn)行安全測(cè)試的評(píng)價(jià)模式，一般分為封閉場(chǎng)地試驗(yàn)、上路測(cè)試許可申請(qǐng)、上路測(cè)試驗(yàn)證、綜合測(cè)試認(rèn)證、車輛量產(chǎn)銷售的過程，其中前三項(xiàng)是由管理部門和第三方機(jī)構(gòu)完成，目前國(guó)內(nèi)在這三方面的工作還不夠，有較長(zhǎng)的路要走。

虛實(shí)結(jié)合的方案

按照三部委發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理規(guī)范（試行）》文件，自動(dòng)駕駛汽車上路測(cè)試前需要滿足14項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目，并取得第三方機(jī)構(gòu)的檢測(cè)認(rèn)證。

這14項(xiàng)測(cè)試要求背后，實(shí)際上體現(xiàn)的是基本的駕駛能力：認(rèn)知、操作、運(yùn)行。自動(dòng)駕駛汽車不僅需要有感知環(huán)境、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行的能力，還需要按照交通法規(guī)行駛。

因此在相應(yīng)的測(cè)試場(chǎng)地中，就會(huì)涵蓋各種交通標(biāo)志，標(biāo)準(zhǔn)道路和非標(biāo)準(zhǔn)道路測(cè)試場(chǎng)景。相應(yīng)的自動(dòng)駕駛測(cè)試車輛需要具備相應(yīng)的能力，才能通過測(cè)試。

同時(shí)，為了符合將來的道路使用場(chǎng)景，測(cè)試環(huán)境中還覆蓋了V2X設(shè)施，不僅可以輔助現(xiàn)有自動(dòng)駕駛的測(cè)試，還可以對(duì)路測(cè)進(jìn)行監(jiān)督、管理。

當(dāng)然，完成了這些測(cè)試，也并不代表自動(dòng)駕駛汽車就可以“無害化”路測(cè)了。

路測(cè)場(chǎng)地的設(shè)立，目的在于對(duì)自動(dòng)駕駛車最大限度進(jìn)行資格審查，但自動(dòng)駕駛實(shí)測(cè)的安全閾值很高，并非幾十公里的測(cè)試就可以達(dá)到。

百度自動(dòng)駕駛測(cè)試負(fù)責(zé)人邢亮也表達(dá)了類似觀點(diǎn)，目前的自動(dòng)駕駛技術(shù)，是很難做到識(shí)別所有道路交通標(biāo)志的，同時(shí)收集各種Corner case的道路，也任重而道遠(yuǎn)。如果要盡可能完備的測(cè)試，還需要依賴一定的場(chǎng)景庫(kù)，對(duì)測(cè)試車輛進(jìn)行虛擬測(cè)試。

同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心副主任熊璐表示，傳統(tǒng)汽車的測(cè)試更多的是線性的，可確定性的，比如各種配件的性能指標(biāo)，功能的安全標(biāo)準(zhǔn)，而智能汽車的測(cè)試，則因?yàn)橛辛?a href="http://srfitnesspt.com/v/tag/448/" target="_blank">深度學(xué)習(xí)，卷積神經(jīng)網(wǎng)路變成了非線性的，很多的測(cè)試環(huán)節(jié)難以量化。

因此智能汽車的測(cè)試，需要經(jīng)歷在有限的測(cè)試場(chǎng)景中測(cè)試，到尋找更多有挑戰(zhàn)性場(chǎng)景測(cè)試的過程。而這需要依賴危險(xiǎn)場(chǎng)景提取、虛擬測(cè)試、硬件在環(huán)測(cè)試、加速測(cè)試技術(shù)等手段。

以虛擬測(cè)試為出發(fā)點(diǎn)，將真實(shí)硬件系統(tǒng)與虛擬環(huán)境結(jié)合，形成測(cè)試工具鏈，構(gòu)建測(cè)試場(chǎng)景庫(kù)和測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)，開展平行測(cè)試和同步測(cè)試，滿足不同階段的測(cè)試需求，有著較高的測(cè)試效率。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些公司或者政府機(jī)構(gòu)，在做類似的場(chǎng)景庫(kù)，以期達(dá)到虛擬化測(cè)試的目的。

虛擬化測(cè)試最大的好處，就在于成本低，同時(shí)可以盡可能多的模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中難以遇到的場(chǎng)景，更有針對(duì)性的訓(xùn)練自動(dòng)駕駛技術(shù)。但無論是試驗(yàn)場(chǎng)地，還是虛擬化測(cè)試，都或多或少存在一些制約行業(yè)前進(jìn)的問題。

完備測(cè)試的困難重重

以實(shí)際測(cè)試場(chǎng)地為例，目前國(guó)內(nèi)的測(cè)試場(chǎng)地并不多，大多測(cè)試設(shè)備也都需要進(jìn)口，人員配備方面也不完善。而要進(jìn)行測(cè)試的自動(dòng)駕駛公司、OEM則很多，這導(dǎo)致了測(cè)試費(fèi)用居高不下。

業(yè)內(nèi)人士不無怨言，完成單次測(cè)試需要數(shù)十萬(wàn)甚至數(shù)百萬(wàn)，如此巨額的成本對(duì)于絕大部分公司而言，都實(shí)難承受。

且即使完成了相應(yīng)的測(cè)試，目前各家的技術(shù)都還處在早期，理想情況下要實(shí)現(xiàn)技術(shù)的升級(jí)迭代，需要完成多次的測(cè)試。但現(xiàn)實(shí)的條件嚴(yán)重制約了自動(dòng)駕駛公司的繼續(xù)升級(jí)優(yōu)化，客觀上拖了自動(dòng)駕駛快速前進(jìn)的后腿。

而涉及到虛擬測(cè)試，問題可能會(huì)更多。邢亮表示，虛擬測(cè)試依賴的是場(chǎng)景庫(kù)，不同的自動(dòng)駕駛公司實(shí)際上都有建立自己的場(chǎng)景庫(kù)，進(jìn)行訓(xùn)練，而各個(gè)場(chǎng)景庫(kù)之間實(shí)際上是千差萬(wàn)別的。這也就造成了不同廠商的自動(dòng)駕駛車輛，可能能夠通過自家場(chǎng)景庫(kù)的測(cè)試，但卻無法通過其它家場(chǎng)景庫(kù)的測(cè)試。

作為第三方測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)，或者官方機(jī)構(gòu)，其所建立的場(chǎng)景庫(kù)是否通用？如不通用，那相應(yīng)的路測(cè)方需要提前適配，所需要花費(fèi)的時(shí)間很久。

邢亮表示，最好的解決方案是能夠建立全國(guó)統(tǒng)一的虛擬測(cè)試場(chǎng)景庫(kù)，所有的公司都在統(tǒng)一平臺(tái)上訓(xùn)練，測(cè)試，這樣標(biāo)準(zhǔn)也好統(tǒng)一。

這一點(diǎn)上，其實(shí)可以參考?xì)W美的做法。

在美國(guó)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是由大的OEM、Tier1以及政府機(jī)構(gòu)統(tǒng)一協(xié)調(diào)制定，過程是三方會(huì)定期舉辦技術(shù)研討會(huì)，由業(yè)內(nèi)技術(shù)專家出席，討論制定未來的技術(shù)前進(jìn)方向，以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定。當(dāng)然，主角還是擁有數(shù)十年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)專家。

綜上，全國(guó)的自動(dòng)駕駛路測(cè)，目前正在如火如荼的進(jìn)行當(dāng)中，但相應(yīng)的監(jiān)管、測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)尚未定型，無論虛擬測(cè)試還是測(cè)試場(chǎng)地的測(cè)試，都有不少的難題。

而隨著各地逐漸開始上路測(cè)試，各種問題也一定會(huì)浮出水面。如何穩(wěn)妥的解決好這些即將可能出現(xiàn)的各種復(fù)雜問題，分而治之可能不是最好的辦法。

建立一個(gè)有效的自下而上的組織，包含自動(dòng)駕駛公司、OEM、供應(yīng)商、政府機(jī)構(gòu)，定時(shí)的進(jìn)行技術(shù)討論，同時(shí)視實(shí)際情況建立統(tǒng)一的測(cè)試、管理平臺(tái)，不失為一個(gè)快速有效的解決辦法。