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轟轟烈烈的自動駕駛路測,趕鴨子上架的測評體系

2018-07-07 18:36:07·  來源:高工智能汽車  
 
2018年4月11日,工業(yè)和信息化部、公安部和交通運輸部聯(lián)合發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范(試行)》。規(guī)范明確測試主體、測試駕駛?cè)思皽y試車輛應(yīng)符合的條件。測試車輛應(yīng)在封閉道路、場地等特定區(qū)域進行充分的實車測試,符合國家行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),省、市級政府發(fā)布的測試要求以及測試主體的測試評價規(guī)程,具備進行道路測
2018年4月11日,工業(yè)和信息化部、公安部和交通運輸部聯(lián)合發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范(試行)》。規(guī)范明確測試主體、測試駕駛?cè)思皽y試車輛應(yīng)符合的條件。

測試車輛應(yīng)在封閉道路、場地等特定區(qū)域進行充分的實車測試,符合國家行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),省、市級政府發(fā)布的測試要求以及測試主體的測試評價規(guī)程,具備進行道路測試的條件。

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

但在全球大力推進自動駕駛路測的背景下,是自動駕駛事故頻發(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行測試的一輛自動駕駛汽車發(fā)生車禍,導(dǎo)致一名路人死亡。2018年6月,美國亞利桑那州一輛Waymo自動駕駛車輛發(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。

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

自動駕駛的路測,在目前的技術(shù)條件下,屬于一種實驗驗證、改進技術(shù)性質(zhì)的測試。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)化與實際測驗之間的矛盾,成了亟待解決的問題。

但無論是自動駕駛還是無人駕駛,初衷卻是減少交通事故的發(fā)生甚至是杜絕交通事故。負面事件對正處于高速發(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正向發(fā)展。

路測的先決條件之封閉試驗場地

傳統(tǒng)汽車要走向自動駕駛,除了各家技術(shù)方案公司的努力,包括但不限于OEM、自動駕駛公司,還需要對實驗結(jié)果進行不斷測驗,進行對稱調(diào)試優(yōu)化。

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

為此,歐美等先行國家,率先在國內(nèi)各地推出了自動駕駛路測的試驗、測試場地,對要申請上路測試的自動駕駛車輛做性能評估,最大限度減小事故發(fā)生的可能。

圖:世界首個自動駕駛試驗場美國密歇根州密歇根大學(xué)的M-City

美國有超過十家的測試場,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,德克薩斯州自動駕駛汽車試驗場,阿伯丁測試中心,美國移動中心,康特拉科斯塔郡交通管理局GoMentum Station,圣迭戈政府聯(lián)合會,愛荷華城市地區(qū)開發(fā)集團,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、德國、法國、日本也有相應(yīng)的測試基地。

這些測試基地的特點是,成立較早,設(shè)施齊全,涵蓋各種測試道路,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。還有交通信號燈和指示牌等,一應(yīng)俱全。

中國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項目,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),是目前國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試能力最全、技術(shù)水平最先進的示范區(qū),示范區(qū)分四個階段展開建設(shè)——封閉測試區(qū)與體驗區(qū)、開放道路測試區(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)性評價體系和綜合性示范平臺。

第一階段的測試區(qū)內(nèi)設(shè)有1個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個智能紅綠燈和40個各類攝像頭,道路方面實現(xiàn)了北斗系統(tǒng)的厘米級定位和WIFI的全覆蓋,場景設(shè)計上完成了隧道、林蔭道、加油/充電站、地下停車場、十字路口、丁字路口、圓形環(huán)島等交通場景的搭建,可為無人駕駛、自動駕駛和V2X網(wǎng)聯(lián)汽車提供多達29種場景的測試驗證。

遼寧盤錦北汽無人駕駛體驗項目,于2016年10月投入運營,該項目是世界上第一個正式投入運營的無人駕駛汽車商用化項目。運營路線是一條長約22公里的風(fēng)景廊道,單向只有一條車道,沒有交叉路口,沒有社會車輛,沒有行人。

綜合運用了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;同時在景區(qū)內(nèi)實行車流、人流相分離的運行辦法,使車輛與行人不發(fā)生復(fù)雜的干涉關(guān)系;運用“運動空間單獨分隔原理”,對車輛之間的距離、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)道路總長為10公里的封閉試驗場地,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,覆蓋場景達180種以上。

之后,繼續(xù)擴展示范區(qū)的建設(shè)和示范場景,爭取到2020年底,封閉試驗場地可包含100種以上城市道路元素,并完成長達200公里的開放/半開放市政道路基礎(chǔ)實施改造,覆蓋300種以上場景,以實現(xiàn)1000輛全自動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)用示范項目,實現(xiàn)了基于LTE-V車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的智能汽車的車——車、車——路信息交互場景。

在云棲小鎮(zhèn)上,中國移動布設(shè)了34個LTE-V路面站點,全程都布設(shè)了高清攝像頭,實現(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時傳遞到指揮中心,并反饋到車端。

國內(nèi)的自動駕駛試驗場地,基本的特征是處在剛起步階段,無論從技術(shù)人員配置、測試規(guī)范、場地設(shè)施等條件上,相比于國外還有不小的距離。

公安部交通管理科學(xué)研究所副所長潘漢中表示,自動駕駛汽車運行安全測試的評價模式,一般分為封閉場地試驗、上路測試許可申請、上路測試驗證、綜合測試認(rèn)證、車輛量產(chǎn)銷售的過程,其中前三項是由管理部門和第三方機構(gòu)完成,目前國內(nèi)在這三方面的工作還不夠,有較長的路要走。

虛實結(jié)合的方案

按照三部委發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范(試行)》文件,自動駕駛汽車上路測試前需要滿足14項測試項目,并取得第三方機構(gòu)的檢測認(rèn)證。

序號
智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能檢測項目
1、交通標(biāo)志和標(biāo)線的識別及響應(yīng)
2、交通信號燈的識別及響應(yīng)*
3、前方車輛(含對向車輛)行駛狀態(tài)的識別及響應(yīng)
4、障礙物的識別及響應(yīng)
5、行人和非機動車的識別及響應(yīng)*
6、跟車行駛(包括停車和起步)
7、靠路邊停車
8、超車
9、并道行駛
10、交叉路口通行*
11、環(huán)形路口通行*
12、自動緊急制動
13、人工操作接管
14、聯(lián)網(wǎng)通訊*

這14項測試要求背后,實際上體現(xiàn)的是基本的駕駛能力:認(rèn)知、操作、運行。自動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)的測試場地中,就會涵蓋各種交通標(biāo)志,標(biāo)準(zhǔn)道路和非標(biāo)準(zhǔn)道路測試場景。相應(yīng)的自動駕駛測試車輛需要具備相應(yīng)的能力,才能通過測試。

同時,為了符合將來的道路使用場景,測試環(huán)境中還覆蓋了V2X設(shè)施,不僅可以輔助現(xiàn)有自動駕駛的測試,還可以對路測進行監(jiān)督、管理。

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

路測場地的設(shè)立,目的在于對自動駕駛車最大限度進行資格審查,但自動駕駛實測的安全閾值很高,并非幾十公里的測試就可以達到。

百度自動駕駛測試負責(zé)人邢亮也表達了類似觀點,目前的自動駕駛技術(shù),是很難做到識別所有道路交通標(biāo)志的,同時收集各種Corner case的道路,也任重而道遠。如果要盡可能完備的測試,還需要依賴一定的場景庫,對測試車輛進行虛擬測試。

同濟大學(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),而智能汽車的測試,則因為有了深度學(xué)習(xí),卷積神經(jīng)網(wǎng)路變成了非線性的,很多的測試環(huán)節(jié)難以量化。

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

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

虛擬化測試最大的好處,就在于成本低,同時可以盡可能多的模擬現(xiàn)實環(huán)境中難以遇到的場景,更有針對性的訓(xùn)練自動駕駛技術(shù)。但無論是試驗場地,還是虛擬化測試,都或多或少存在一些制約行業(yè)前進的問題。

完備測試的困難重重

以實際測試場地為例,目前國內(nèi)的測試場地并不多,大多測試設(shè)備也都需要進口,人員配備方面也不完善。而要進行測試的自動駕駛公司、OEM則很多,這導(dǎo)致了測試費用居高不下。

業(yè)內(nèi)人士不無怨言,完成單次測試需要數(shù)十萬甚至數(shù)百萬,如此巨額的成本對于絕大部分公司而言,都實難承受。

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

而涉及到虛擬測試,問題可能會更多。邢亮表示,虛擬測試依賴的是場景庫,不同的自動駕駛公司實際上都有建立自己的場景庫,進行訓(xùn)練,而各個場景庫之間實際上是千差萬別的。這也就造成了不同廠商的自動駕駛車輛,可能能夠通過自家場景庫的測試,但卻無法通過其它家場景庫的測試。

作為第三方測評機構(gòu),或者官方機構(gòu),其所建立的場景庫是否通用?如不通用,那相應(yīng)的路測方需要提前適配,所需要花費的時間很久。

邢亮表示,最好的解決方案是能夠建立全國統(tǒng)一的虛擬測試場景庫,所有的公司都在統(tǒng)一平臺上訓(xùn)練,測試,這樣標(biāo)準(zhǔn)也好統(tǒng)一。

這一點上,其實可以參考歐美的做法。

在美國,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是由大的OEM、Tier1以及政府機構(gòu)統(tǒng)一協(xié)調(diào)制定,過程是三方會定期舉辦技術(shù)研討會,由業(yè)內(nèi)技術(shù)專家出席,討論制定未來的技術(shù)前進方向,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)驗的技術(shù)專家。

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

而隨著各地逐漸開始上路測試,各種問題也一定會浮出水面。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。

建立一個有效的自下而上的組織,包含自動駕駛公司、OEM、供應(yīng)商、政府機構(gòu),定時的進行技術(shù)討論,同時視實際情況建立統(tǒng)一的測試、管理平臺,不失為一個快速有效的解決辦法。 
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