曹繼忠
(廈門(mén)市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院,福建 廈門(mén) 361014)
在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的推動(dòng)下,人工智能與信息通信技術(shù)賦能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。搶抓智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展的重大歷史機(jī)遇,將助力解決汽車(chē)社會(huì)面臨的交通安全、道路擁堵、能源消耗、環(huán)境污染等問(wèn)題,并實(shí)現(xiàn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),建立新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)[1]。為此,福建省和廈門(mén)市相關(guān)政府部門(mén),將依托國(guó)家場(chǎng)(廠)內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)輛質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)家場(chǎng)車(chē)中心”),建設(shè)福建省智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心和廈門(mén)市智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)檢驗(yàn)檢測(cè)公共服務(wù)平臺(tái)。
智能網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛封閉測(cè)試場(chǎng),是智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)進(jìn)行道路測(cè)試與示范應(yīng)用的基礎(chǔ)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)有超過(guò)50個(gè)封閉測(cè)試場(chǎng)長(zhǎng)期以來(lái)存在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、場(chǎng)景差異大等問(wèn)題[2]。全新建設(shè)專(zhuān)用的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試場(chǎng),在原有傳統(tǒng)汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)地的基礎(chǔ)上局部性改造,建設(shè)成本低,難度也相對(duì)較大[3]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛的測(cè)試基地為滿(mǎn)足各項(xiàng)要求的柔性設(shè)計(jì),便于場(chǎng)地后期的可持續(xù)發(fā)展,在分析封閉測(cè)試場(chǎng)地的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指南的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)基于國(guó)家場(chǎng)車(chē)中心的升級(jí)改造方案,并結(jié)合產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展情況及周邊場(chǎng)地環(huán)境提出未來(lái)發(fā)展規(guī)劃。
2018年7月,交通運(yùn)輸部出臺(tái)的《自動(dòng)駕駛封閉測(cè)試場(chǎng)地建設(shè)技術(shù)指南(暫行)》(交辦科技〔2018〕59號(hào))[4]是國(guó)家部委出臺(tái)的第一部關(guān)于自動(dòng)駕駛封閉測(cè)試場(chǎng)地建設(shè)技術(shù)的規(guī)范性文件,文件內(nèi)容包含3大類(lèi)的道路或交通控制設(shè)施條件、一批測(cè)試工具與設(shè)施等22個(gè)測(cè)試場(chǎng)景。2020年4月,中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)要求》(T/CSAE125—2020)[5]中列出了19個(gè)基礎(chǔ)測(cè)試場(chǎng)景和7個(gè)特殊測(cè)試場(chǎng)景。
2021年7月,工業(yè)和信息化部、公安部、交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試與示范應(yīng)用管理規(guī)范(試行)》(工信部聯(lián)通裝〔2021〕97號(hào))[6],規(guī)范了智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能通用檢測(cè)項(xiàng)目為交通信號(hào)識(shí)別及響應(yīng)、道路交通基礎(chǔ)設(shè)施與障礙物識(shí)別及響應(yīng)、行人與非機(jī)動(dòng)車(chē)識(shí)別及響應(yīng)、周邊車(chē)輛行駛狀態(tài)識(shí)別及響應(yīng)、動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)干預(yù)及接管、風(fēng)險(xiǎn)減緩策略及最小風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)、自動(dòng)緊急避險(xiǎn)、車(chē)輛定位八大項(xiàng),除檢測(cè)以上通用項(xiàng)目外,還應(yīng)檢測(cè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍涉及的項(xiàng)目,如C-V2X聯(lián)網(wǎng)通信等。2022年10月,國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能場(chǎng)地試驗(yàn)方法及要求》(GB/T41798—2022)[7],將于2023年5月開(kāi)始實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能通用的八大檢測(cè)項(xiàng)目,規(guī)定32個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)景。標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施將為行業(yè)管理部門(mén)提供技術(shù)支撐,引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)滿(mǎn)足行業(yè)需求的技術(shù)產(chǎn)品,推動(dòng)其更大規(guī)模的應(yīng)用,有效提升我國(guó)車(chē)輛智能化技術(shù)水平及道路安全水平。相關(guān)測(cè)試場(chǎng)景見(jiàn)表1。
表1 封閉測(cè)試場(chǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指南規(guī)定的測(cè)試場(chǎng)景
國(guó)家場(chǎng)車(chē)中心是經(jīng)由原國(guó)家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)設(shè)立的國(guó)家級(jí)專(zhuān)業(yè)檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)。國(guó)家場(chǎng)車(chē)中心的試驗(yàn)場(chǎng)地約20萬(wàn)m2,涵蓋了車(chē)輛性能試驗(yàn)區(qū)、噪聲和視野試驗(yàn)區(qū)、工程機(jī)械工況作業(yè)試驗(yàn)區(qū)、輪式機(jī)械八字跑道強(qiáng)化試驗(yàn)區(qū)、叉車(chē)專(zhuān)用強(qiáng)化試驗(yàn)區(qū)以及爬坡試驗(yàn)坡道、作用力試驗(yàn)平臺(tái)、車(chē)輛涉水試驗(yàn)池、淋雨試驗(yàn)區(qū)等戶(hù)外專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。國(guó)家場(chǎng)車(chē)中心的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛測(cè)試基地的升級(jí)改造,不僅匹配了封閉測(cè)試場(chǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指南,還參考了智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試金字塔模型[8]進(jìn)行總體設(shè)計(jì)并實(shí)施,多尺度、多層次地覆蓋智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)功能與性能指標(biāo)的檢驗(yàn)。
充分利用國(guó)家場(chǎng)車(chē)中心的動(dòng)態(tài)測(cè)試廣場(chǎng)、綜合性能試驗(yàn)道路、試驗(yàn)坡道、涉水道路、浸水道路、充電/加油站等基礎(chǔ),按照封閉測(cè)試場(chǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指南,進(jìn)一步完善了鄉(xiāng)村道路、模擬隧道、模擬雨霧道路及柔性測(cè)試區(qū)等基礎(chǔ);增加了相應(yīng)的道路交通設(shè)施,包括根據(jù)測(cè)試場(chǎng)景重新規(guī)劃的標(biāo)志標(biāo)線和智能紅綠燈、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高清攝像機(jī)、雷視一體機(jī)、智能路側(cè)單元RSU及邊緣計(jì)算設(shè)備MEC等路側(cè)智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備和智能道閘;新建了數(shù)據(jù)中心及相關(guān)的云端管理與控制系統(tǒng);敷設(shè)了覆蓋全場(chǎng)的光纖網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線Wi-Fi和電力電纜;新建了氣象監(jiān)測(cè)站、高精北斗基站等。
經(jīng)過(guò)道路環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備、輔助測(cè)試設(shè)備等全方位升級(jí)改造后的封閉測(cè)試區(qū),已經(jīng)可以支撐包括V2X測(cè)試和ADAS測(cè)試的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能場(chǎng)地測(cè)試。
多支柱法針對(duì)自動(dòng)駕駛功能提出了從審核評(píng)估、仿真及封閉場(chǎng)地道路試驗(yàn)的全部流程,是目前國(guó)際范圍內(nèi)廣泛接受的L3及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛功能的評(píng)價(jià)方法[9]。其中,道路測(cè)試(包括封閉場(chǎng)地和開(kāi)放道路)試驗(yàn)成本高、周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)較大,而仿真測(cè)試具有成本低、可加速和絕對(duì)安全等特性。
基于里程和規(guī)則的測(cè)試方法需向基于場(chǎng)景的測(cè)試驗(yàn)證方法轉(zhuǎn)變[10]。仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)室通過(guò)搭建仿真測(cè)試平臺(tái),創(chuàng)建車(chē)輛、傳感器、道路與場(chǎng)地(可導(dǎo)入高精度圖)、交通及其參與者(參與物)、環(huán)境與天氣和測(cè)試場(chǎng)景等建模工具,支持軟件在環(huán)、硬件在環(huán)、車(chē)輛在環(huán)等虛擬仿真或半實(shí)物仿真,形成完整的工具鏈,結(jié)合約16 000 m2的柔性測(cè)試區(qū),支持智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)、測(cè)試和調(diào)優(yōu),貫穿全生命周期(如圖1所示)。
圖1 國(guó)家場(chǎng)車(chē)中心數(shù)字孿生仿真測(cè)試框架圖
智能網(wǎng)聯(lián)整車(chē)帶載電輻射性能實(shí)驗(yàn)室、大型整車(chē)電波暗室(29m×20m×8.8 m),裝備14 m長(zhǎng)轉(zhuǎn)轂,可模擬加速、制動(dòng)、上坡、下坡等真實(shí)駕駛狀態(tài),用于整車(chē)動(dòng)態(tài)電磁兼容測(cè)試,檢測(cè)能力覆蓋14 m及以下的各種乘用車(chē)、客車(chē)、工程機(jī)械等。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)電子零部件(含三電系統(tǒng))帶載電輻射性能實(shí)驗(yàn)室,配備1個(gè)E-chamber暗室、1個(gè)3 m法全/半電波暗室、2個(gè)1 m法汽車(chē)零部件暗室、1個(gè)汽車(chē)天線OTA暗室和多個(gè)屏蔽室,滿(mǎn)足傳導(dǎo)、輻射、大電流注入、自由場(chǎng)法、帶狀線法、瞬態(tài)發(fā)射及抗擾度、雷達(dá)波抗擾度、汽車(chē)天線性能評(píng)估等檢測(cè)項(xiàng)目要求。
配備智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)視覺(jué)感知檢測(cè)、車(chē)載傳感器標(biāo)定、機(jī)械零部件安全及可靠性檢測(cè)、鋰電池濫用試驗(yàn)、信息安全等關(guān)鍵零部件實(shí)驗(yàn)室,支撐感知、決策、執(zhí)行及安全等汽車(chē)基本功能的測(cè)試。
配備新能源客車(chē)及道路交通事故車(chē)輛噪聲、制動(dòng)、側(cè)滑、軸重、最高車(chē)速、最低穩(wěn)定車(chē)速、電池容量、電氣安全性能、電氣騷擾等多工位機(jī)動(dòng)車(chē)安全性能檢測(cè)線。
2022年10月《智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛功能場(chǎng)地試驗(yàn)方法及要求》(GB/T41798—2022)頒布并于2023年5月實(shí)施,11月《廈門(mén)市智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試與示范應(yīng)用實(shí)施細(xì)則(試行)》[11]頒布并于2023年1月實(shí)施?!吨悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車(chē) 自動(dòng)駕駛功能道路試驗(yàn)方法及要求》(計(jì)劃號(hào)20213 609-T-339)已經(jīng)進(jìn)入審查階段。基于國(guó)家場(chǎng)車(chē)中心升級(jí)改造的自動(dòng)駕駛測(cè)試基地,適配相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)并適度超前,未來(lái)還將規(guī)劃高速路道路、多功能綜合測(cè)試廣場(chǎng)、收費(fèi)站、加氫站等道路交通基礎(chǔ)設(shè)施,全面覆蓋自動(dòng)駕駛功能測(cè)試相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求,支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)周邊產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,建設(shè)打造面向智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的省內(nèi)唯一、國(guó)內(nèi)一流的全生命周期產(chǎn)品研究驗(yàn)證評(píng)價(jià)平臺(tái)。
基于國(guó)家場(chǎng)車(chē)中心的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛測(cè)試基地的升級(jí)改造,充分利用現(xiàn)有“國(guó)家場(chǎng)(廠)內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)輛質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”的基礎(chǔ)設(shè)施,適配相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)并適度超前,從道路環(huán)境、智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備、測(cè)試實(shí)驗(yàn)室等全方位進(jìn)行升級(jí)改造后,結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)相關(guān)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展情況及周邊場(chǎng)地環(huán)境提出未來(lái)發(fā)展規(guī)劃,為我國(guó)后續(xù)新建、改建智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)檢驗(yàn)檢測(cè)基地起到示范引領(lǐng)作用。