與傳統(tǒng)車輛相比，自動(dòng)駕駛車輛是一個(gè)更為復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)于安全性有著更高要求，安全問題依然是影響自動(dòng)駕駛規(guī)?；瘧?yīng)用落地的重要原因。由于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在感知能力、計(jì)算能力、決策規(guī)劃能力等方面存在一定限制，現(xiàn)階段難以保證自動(dòng)駕駛車輛在各種復(fù)雜工況下都能安全運(yùn)行，因此對(duì)于自動(dòng)駕駛車輛需要限定其運(yùn)行條件，運(yùn)行設(shè)計(jì)域（Operational Design Domain, ODD）這一概念應(yīng)運(yùn)而生。

ODD一詞原始定義來自SAE J3016中“特定駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)或其功能專門設(shè)計(jì)的運(yùn)行條件，包括但不限于環(huán)境、地理和時(shí)間限制，以及某些必要或不必要存在的交通或道路特征”。ODD限制是保證車輛安全的重要手段，換句話，“ODD就是要定義在哪些工況下是能夠自動(dòng)駕駛的，脫離了這些工況，自動(dòng)駕駛就不能保證有效工作。任何一臺(tái)自動(dòng)駕駛車輛，都必須有一定限定的工況，這個(gè)工況可以很寬泛，也可以很精準(zhǔn)，并決定了自動(dòng)駕駛車輛能夠勝任什么樣的場(chǎng)景”。

為了保證自動(dòng)駕駛車輛的運(yùn)行安全，解決自動(dòng)駕駛車輛運(yùn)行邊界條件模糊的問題，結(jié)合我國(guó)當(dāng)前實(shí)際智慧交通與智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展?fàn)顩r，針對(duì)L4級(jí)自動(dòng)駕駛車輛，設(shè)計(jì)了其運(yùn)行設(shè)計(jì)域，并在清華大學(xué)蘇州汽車科創(chuàng)園內(nèi)搭建了一個(gè)基于運(yùn)行設(shè)計(jì)域的測(cè)試平臺(tái)。下面分別淺談自動(dòng)駕駛運(yùn)行設(shè)計(jì)域的構(gòu)建、運(yùn)行設(shè)計(jì)域測(cè)試平臺(tái)的建設(shè)以及測(cè)試方案設(shè)計(jì)方法。

自動(dòng)駕駛運(yùn)行設(shè)計(jì)域的構(gòu)建

借鑒國(guó)外先進(jìn)自動(dòng)駕駛運(yùn)行設(shè)計(jì)域的構(gòu)建方法，結(jié)合我國(guó)當(dāng)前實(shí)際交通條件等信息，設(shè)計(jì)了L4級(jí)自動(dòng)駕駛車輛的運(yùn)行設(shè)計(jì)域，其框架主要由道路條件、行駛路況、交通控制設(shè)備和路旁路障、環(huán)境條件和V2X構(gòu)成，具體內(nèi)容如下表所示。

自動(dòng)駕駛運(yùn)行設(shè)計(jì)域測(cè)試平臺(tái)

根據(jù)上述自動(dòng)駕駛運(yùn)行設(shè)計(jì)域框架的具體內(nèi)容，在清華大學(xué)蘇州汽車科創(chuàng)園內(nèi)搭建了一個(gè)自動(dòng)駕駛運(yùn)行設(shè)計(jì)域測(cè)試平臺(tái)。測(cè)試平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施包括移動(dòng)式交通信號(hào)燈、路口視頻監(jiān)控、橋梁、河流、樹木、試驗(yàn)樓、路燈、護(hù)欄、混凝土墻、植被等；道路布局主要包括直線路段、彎道路段、道路出入口、環(huán)島、坡道、模擬隧道等路段，另外，測(cè)試場(chǎng)內(nèi)布設(shè)有LED信息板作為明顯可見的測(cè)試狀態(tài)提醒及警示系統(tǒng)。同時(shí)為了滿足云控環(huán)境下自動(dòng)駕駛車輛應(yīng)用的測(cè)試需求，除了在車端部署車載通信單元OBU，在路側(cè)部署多模通信路側(cè)單元RSU實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)通信外，還在路側(cè)部署了實(shí)現(xiàn)全路段覆蓋的路側(cè)攝像頭、可實(shí)現(xiàn)行人與車輛感知的路側(cè)跟蹤式微波雷達(dá)、增強(qiáng)車端感知能力的GNSS差分基站和支持通過網(wǎng)聯(lián)方式控制的紅綠燈構(gòu)建路側(cè)智能系統(tǒng)，還部署了網(wǎng)絡(luò)設(shè)施與云控系統(tǒng)服務(wù)器作為云控基礎(chǔ)平臺(tái)。測(cè)試平臺(tái)的部分實(shí)際場(chǎng)景照片及路側(cè)設(shè)備的布點(diǎn)示意圖如下所示。

測(cè)試平臺(tái)部分實(shí)景圖

路側(cè)設(shè)施布點(diǎn)圖

測(cè)試方案設(shè)計(jì)方法

為了測(cè)試L4級(jí)自動(dòng)駕駛車輛在上述構(gòu)建的ODD內(nèi)能否完成特定自動(dòng)駕駛功能任務(wù)，以此來驗(yàn)證ODD設(shè)計(jì)的合理性，測(cè)試方案中包含的測(cè)試功能為：車輛起步、交通標(biāo)志標(biāo)線及障礙物的識(shí)別、變道通過模擬事故現(xiàn)場(chǎng)、直行、交通信號(hào)燈識(shí)別及響應(yīng)、轉(zhuǎn)彎、通過隧道、環(huán)形路口通行以及靠路邊停車。為了完成上述測(cè)試功能，在測(cè)試平臺(tái)內(nèi)設(shè)計(jì)了測(cè)試路線，利用L4級(jí)自動(dòng)駕駛車輛進(jìn)行實(shí)車測(cè)試，并記錄了車輛在測(cè)試過程的時(shí)間和行駛速度，測(cè)試路線及測(cè)試過程如下圖所示。

測(cè)試路線及過程

結(jié)合自動(dòng)駕駛運(yùn)行設(shè)計(jì)域的具體條件，針對(duì)我國(guó)的實(shí)際智慧交通與智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展?fàn)顩r，基于典型交通場(chǎng)景，設(shè)計(jì)了一個(gè)L4級(jí)自動(dòng)駕駛車輛的運(yùn)行設(shè)計(jì)域及測(cè)試平臺(tái)。經(jīng)實(shí)車測(cè)試驗(yàn)證該測(cè)試平臺(tái)能夠滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試和試運(yùn)營(yíng)的需求，為實(shí)現(xiàn)全功能、全場(chǎng)景的全棧架構(gòu)智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)際應(yīng)用落地提供基礎(chǔ)軟硬件支持，對(duì)我國(guó)自動(dòng)駕駛運(yùn)行設(shè)計(jì)域的相關(guān)研究工作具有指導(dǎo)意義。

注：本研究部分成果已收錄于2022世界交通運(yùn)輸大會(huì)論文集。

Jingliang Ming, Chuan Sun, Sifa Zheng, Zhixiong Li, Guisheng Li, Yujun Yue, Haoran Li. Experimental Design of Test Platform for Operation Design Domain of Autonomous Driving: A Case Study in China[C]. //Proceedings of the 2022 World Transport Convention, Wuhan, China, June 13-16, 2022.