摘要：為了補足公司智能網(wǎng)聯(lián)汽車場地試驗能力，分析了目前封閉場地的建設方式及成效，梳理了場地技術條件、自動駕駛功能及網(wǎng)聯(lián)功能測試的典型場景需求和特點?；诠酒囋囼瀳黾皟?nèi)部園區(qū)道路實際情況，借助PEGASUS項目道路層元素完成了各場景建設位置規(guī)劃。在完成場地道路、交通設施等建設或改造后，經(jīng)自動駕駛功能場景試驗驗證，公司已具備自動駕駛功能場地試驗的測試評價能力，并取得CMA和CNAS資質(zhì)的認定、認可，為其他智能網(wǎng)聯(lián)汽車試驗場地建設或改造提供了參考及經(jīng)驗。

關鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)汽車；封閉場地試驗；場景規(guī)劃

中圖分類號：U46979 收稿日期：2024-03-10

DOI：1019999/jcnki1004-0226202407001

1 前言

縱觀全球汽車市場，汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化滲透率呈現(xiàn)快速提升趨勢，國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷量從10年前的75萬輛激增到2023年的950萬輛，占全球比重超過60%，其中具備2級駕駛自動化功能車輛滲透率達到553%[1]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車（Intelligent & Connected Vehicle，ICV）是汽車產(chǎn)業(yè)新變革的核心動能，目前正處于從科學研究到產(chǎn)品準入探索的關鍵階段。為推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品性能提升和產(chǎn)業(yè)生態(tài)優(yōu)化，我國于2018年開始實施道路測試，于2021年拓展到示范應用，于2023年底開始遴選具備量產(chǎn)條件的產(chǎn)品。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車場地測試作為保障高級別駕駛自動化功能安全的必要一環(huán)，主要針對典型場景和極限場景，并且試驗場景應表征車輛設計運行條件（Operational Design Condition，ODC）內(nèi)所要求的工況[2]。場地試驗從環(huán)境到車輛系統(tǒng)均為實物，強調(diào)環(huán)境和場景的還原和模擬能力，也以真實的測試過程被視作實際道路測試的先驗條件，各大主機廠、檢驗機構等投入大量資金新建或改造試驗場地，用于探索并解決車輛在運行過程中可能出現(xiàn)的技術問題[3]。因此，作為國家級汽車檢測中心，補足智能網(wǎng)聯(lián)汽車場地試驗能力是公司長遠發(fā)展的必須環(huán)節(jié)。

為在公司園區(qū)實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車場地測試，本文通過分析目前封閉場地的建設方式及成效，梳理智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場地技術條件、自動駕駛功能及網(wǎng)聯(lián)功能測試的典型場景需求和特點，基于公司汽車試驗場地及內(nèi)部園區(qū)道路實際情況，以道路元素為基礎規(guī)劃各場景位置，研判出適用于本公司發(fā)展的智能網(wǎng)聯(lián)汽車試驗場景建設方案。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車試驗場情況

截至2023年底，全國共建設17個國家級測試示范區(qū)、7個車聯(lián)網(wǎng)先導區(qū)、16個智慧城市與智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同發(fā)展試點城市[4]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車封閉場地建設主要有新建和舊場地改造兩種方式，新建場地需要土地、建筑、設備、系統(tǒng)等多方面投入，建設周期長且耗資巨大，以中德智能網(wǎng)聯(lián)汽車四川試驗基地、智能網(wǎng)聯(lián)汽車（華東）綜合試驗場、國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（武漢）測試示范區(qū)為例，均需要數(shù)十億的資金投入[5]。利用傳統(tǒng)汽車試驗場基礎進行改造，并充分覆蓋國內(nèi)外法規(guī)和屬地省級智能網(wǎng)聯(lián)測試要求，既能避免土地方面的大量投入，又能滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試需求，無疑是非常合理的選擇。

國家智能清潔能源汽車質(zhì)量檢驗檢測中心，目前已取得國家認監(jiān)委檢驗檢測機構資質(zhì)認定（China Inspection Body and Laboratory Mandatory Approval，CMA）、中國合格評定國家認可委員會實驗室認可（China National Accreditation Service for Conformity Assessment，CNAS）、工信部道路機動車輛檢驗檢測機構資質(zhì)授權、交通部道路運輸車輛達標車型檢測授權等。汽車試驗場包括24 km的長直線性能路、直徑為300 m的動態(tài)廣場（含彎道制動路、J型轉(zhuǎn)向路、直角彎）以及5叉環(huán)道路口、匝道等連接道路，路面為混凝土瀝青路面，縱向坡度≤01%，橫向坡度≤05NPZq3EH5Nh8THYVCB5V4cz7DxEDeePxH0I7jyLHPyOM=%，摩擦因數(shù)088≤μ≤092，路面可以滿足最大軸荷13 t、最大總重55 t的車輛進行試驗，內(nèi)部園區(qū)道路及試驗場概況如圖1所示。

3 場地試驗典型場景需求

針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場景需求方面，由于各測試基地或示范區(qū)建設標準及測試評價體系各有特色，測試結果異地互認難以突破。因此，在規(guī)劃智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試基地時綜合考慮“河南省道路測試、汽車行業(yè)測試結果互認、國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品準入”三級測試評價需求，分別針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場地技術條件、自動駕駛功能測試以及網(wǎng)聯(lián)功能測試，篩選出《TCSAE 125—2020智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場設計技術要求》《自動駕駛封閉測試場地建設技術指南（暫行）》《GB/T41798—2022智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能場地試驗方法及要求》《CSAE 53—2017合作式智能運輸系統(tǒng)車用通信系統(tǒng)應用層及應用數(shù)據(jù)交互標準》《CSAE 157—2020合作式智能運輸系統(tǒng) 車用通信系統(tǒng)應用層及應用數(shù)據(jù)交互標準（第二階段）》以及《關于進一步完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理制度的通知》（豫工信聯(lián)裝〔2020〕62號）共6項標準作為建設依據(jù)，覆蓋標準中的89個試驗場景。

場景分層框架是目前分析場景元素組成及其彼此關聯(lián)的方法，多用于明確智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能設計運行范圍（Operational Design Domain，ODD），包含影響汽車行駛安全最為關鍵的因素，例如，道路與道路結構、天氣及光照條件，以及各類交通參與物的形態(tài)、行為等。PEGASUS項目場景分層框架具有6層結構，分別為道路、交通設施、道路和交通設施的短暫操作、目標物、環(huán)境條件及通信信息[6]。由于在選取場景點位時主要考慮場景對道路元素的需求，如若兩個場景對道路元素的需求一致，則該兩個場景可在同一點位進行測試，只不過在構建時需要根據(jù)場景的其他元素進行分類疊加即可。此類選取場景布置點位的方法可滿足在同一點位實現(xiàn)不同的場景測試需求，有利于提高封閉場地的道路資源，提高試驗開展的效率。通過分析以上89個典型場景的描述及要求，結合各場景道路元素的需求分析，篩選出27個場景點位。

4 試驗場景規(guī)劃與實踐

封閉場地試驗場景的構建是以汽車試驗場、園區(qū)內(nèi)部道路以及周邊開放道路為基礎，通過擴建改造試驗道路、部署道路基礎設施、建設專用網(wǎng)絡、架設智能網(wǎng)聯(lián)汽車大數(shù)據(jù)云控平臺和測試場智能監(jiān)管系統(tǒng)等實現(xiàn)“車-路-云-網(wǎng)”四大要素統(tǒng)籌建設方案，完成了重點區(qū)域交通設施車聯(lián)網(wǎng)功能改造與核心系統(tǒng)能力提升。

對于明確的試驗場景，在道路元素已在固定點位明確的情況下，通過臨時添加交通設施、目標物等其他場景元素實現(xiàn)場景的柔性化設計，其優(yōu)點在于配置靈活，可實現(xiàn)單一測試場地的快速復用，提高測試效率，同時不影響在試驗場開展傳統(tǒng)車輛相關性能（動力性、經(jīng)濟性、操縱穩(wěn)定性）的測試。例如，在單向兩車道的道路上臨時布置交通錐、道路施工標志牌等可實現(xiàn)施工車道場景，或者是在同一位置布置不同的限速標志牌及解除限速標志牌可實現(xiàn)限速標志場景。基于上述場景構建方法，在汽車試驗場、內(nèi)部園區(qū)道路以及周邊道路上建成了總里程為157 km的測試道路，包括封閉道路測試區(qū)（高速工況測試區(qū)）、半封閉測試區(qū)（城市工況測試區(qū)）以及特殊場景測試區(qū)3個部分。

城市工況測試區(qū)為供智能網(wǎng)聯(lián)汽車進行車速為20～80km/h范圍內(nèi)測試的道路及測試環(huán)境，具有城市道路的特點。該測試區(qū)主要包括城市主干路（模擬城市快速路行車道）、城市次干路、城市支路、交叉路口、環(huán)島、公交站臺、公交專用道等，如圖2所示，其中28號點位為測試場地的指揮中心（數(shù)字孿生平臺）。

高速工況道路為供智能網(wǎng)聯(lián)汽車進行車速為60～120 km/h范圍內(nèi)測試的道路及測試環(huán)境，具有高速公路的特點。高速工況測試區(qū)內(nèi)設置有長24 km的雙向5車道的行車道，兩側設有分隔帶，U形路口、圓形路口、5叉環(huán)道路口等交叉路口，包括主路、匝道、收費站、應急車道等，如圖3所示。

特殊場景測試區(qū)為供智能網(wǎng)聯(lián)汽車行駛的路面形態(tài)特殊或有特殊要求的測試道路及測試環(huán)境，如圖4所示。特殊工況建設有模擬冰面、不同坡度的坡道、涉水路、隧道、雨霧模擬系統(tǒng)、充電站、加油站、公交車站、停車場以及收費站等特殊場景。

在完成場地道路、交通設施等建設或改造后，以RT 3000、V-Box等設備采集車輛對場景的反應情況數(shù)據(jù)，按照GB/T41798—2022對涉及的試驗場景進行了驗證，并且該項標準已取得CMA和CNAS資質(zhì)的認定、認可，借助此次對公司試驗場及園區(qū)內(nèi)部道路改造，公司建成了滿足多種車輛類型自動駕駛功能及網(wǎng)聯(lián)功能的測試技術服務能力。圖5所示為部分場景驗證過程。

5 結語

智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試、產(chǎn)品準入等均需進行車輛搭載功能的場地試驗，補足智能網(wǎng)聯(lián)汽車場地測試能力是第三方檢測機構長遠發(fā)展的必須環(huán)節(jié)。本文分析了目前封閉場地的建設方式及成效，梳理了場地技術條件、自動駕駛功能及網(wǎng)聯(lián)功能測試的典型場景需求和特點，基于公司汽車試驗場地及內(nèi)部園區(qū)道路實際情況，以道路元素為基礎規(guī)劃了各場景位置及場景建設方案。最后，通過實際改造，建成了滿足多種車輛類型自動駕駛功能及網(wǎng)聯(lián)功能的測試技術服務能力，并取得相關試驗能力資質(zhì)的認定、認可，為其他智能網(wǎng)聯(lián)汽車試驗場地建設或改造提供了參考及經(jīng)驗。

參考文獻：

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[2]李彥睿基于實車試驗數(shù)據(jù)的自動駕駛測試場景構建技術[D]重慶：重慶大學，2021

[3]余卓平，邢星宇，陳君毅自動駕駛汽車測試技術與應用進展[J]同濟大學學報（自然科學版），2019，47（4）：540-547

[4]李克強，邊明遠創(chuàng)新發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車構建“數(shù)字福建”經(jīng)濟增長新格局[J]發(fā)展研究，2023，40（5）：1-6

[5]馮乾隆，吳松，王易，等我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試區(qū)建設現(xiàn)狀與發(fā)展建議研究[J]汽車工業(yè)研究，2023（1）：34-41

[6]全國汽車標準化技術委員會，智能網(wǎng)聯(lián)汽車分技術委員會，自動駕駛標準工作組智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛系統(tǒng)測試場景自然語言描述方法標準化需求研究報告[R]2023

作者簡介：

劉曉，男，1988年生，工程師，研究方向為汽車測試評價。

基金項目：河南凱瑞車輛檢測認證中心有限公司公司課題（RD-2023-04）