2018年北京市自动驾驶车辆道路测试报告.pdf

/1/1未来交通之路，从现在开始为推动智能网联汽车自动驾驶产业化，北京市以“安全第一、有序创新”为核心原则，从自动驾驶车辆道路测试入手，在政策制定、标准研制、路网开放、牌照申领、测试监管及应用示范等方面探索通往未来交通的特色之路。i/2未来交通之路，从现在开始 基本概念（一）智能网联汽车 （二）自动驾驶分级 一、自动驾驶车辆道路测试工作思路 （一）自动驾驶产业化与测试评价 （二）自动驾驶研发与产业化阶段 （三）北京市自动驾驶能力评估分级与测试道路路段分级 （四）北京市自动驾驶测试环境与测试管理 二、封闭测试场是自动驾驶汽车走向开放道路的重要支撑 （一）高度浓缩的交通环境 （二）丰富的软、硬件测试设备与系统 （三）细致全面的场地测试，保障道路测试安全 三、开放道路与测试里程领跑全国，有序创新保障安全 （一）开放道路总里程全国领先 （二）持续发放测试牌照，促进企业规模化测试 （三）开放道路测试里程领跑全国 （四）部署网联智能设施，打造车路协同环境 （五）规范测试管理，保障测试安全（六）分析自动驾驶脱离原因，提升产业整体技术水平 结束语 延伸阅读自动驾驶车辆道路测试第三方服务机构简介 i11122345667813131314161718192122目录ii/1图 1 自动驾驶分级北京市经济和信息化局，北京智能网联汽车产业白皮书（2018 年），2018 年 10 月。SAE International，Taxonomy and Definitions for Terms Related to Driving Automation Systems for On-Road Motor Vehicles, 2018年6月。12基本概念（一）智能网联汽车智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，实现车与 X( 人、车、路、云端等 ) 智能信息交换、共享，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车1。智能网联汽车又被称为自动驾驶汽车。（二）自动驾驶分级按照国际自动机工程师学会 (SAE International，简称：SAE) 提出的标准道路机动车驾驶自动化系统分类与定义2，自动驾驶分为 L0-L5 共六个等级。其中，L0 代表没有自动驾驶加入的传统人类驾驶，而 L1-L5 则随自动驾驶的技术配置进行了分级：辅助驾驶（L1）、部分自动驾驶（L2）、有条件自动驾驶（L3）、高度自动驾驶（L4）和完全自动驾驶（L5）。L0：无自动驾驶，由人类驾驶员全程操控汽车，但可以得到示警式或须干预的辅助信息。L1：辅助驾驶，利用环境感知信息对转向或纵向加减速进行闭环控制，其余工作由人类驾驶员完成。L2：部分自动驾驶，利用环境感知信息同时对转向和纵向加减速进行闭环控制，其余工作由人类驾驶员完成。L3：有条件自动驾驶，由自动驾驶系统完成所有驾驶操作，人类驾驶员根据系统请求进行干预。L4：高度自动驾驶，由自动驾驶系统完成所有驾驶操作，无需人类驾驶员进行任何干预，但须限定道路和功能。L5：完全自动驾驶，由自动驾驶系统完成所有驾驶操作，人类驾驶员能够应付的所有道路和环境，系统也能完全自动完成。-L0 L1 L2 L3 L4 L5/2（一）自动驾驶产业化与测试评价当前，基于L1与L2的自动驾驶汽车已经相继产业化，相关测试评价标准体系也较为完整。对于L3 及以上的自动驾驶汽车，国际上尚未形成统一的测试评价标准。而 L3 及以上的自动驾驶汽车，才是汽车变革升级的关键，其产业化时间表及产业化方式，是产业界探索和研究的重点。北京市自动驾驶车辆测试评价与产业化推进重点是 L3 及以上自动驾驶汽车。从自动驾驶技术与产业化发展现状来看，当前存在两条产业化路线：一条是由主机厂、汽车一级零部件供应商等主推的从L1-L2-L2.5-L3逐步量产的面向最终消费者的自动驾驶汽车；一条是由互联网企业、创新企业等主推的 L4 面向特定区域、特定路线、基于特定场景运营的自动驾驶汽车。从 SAE 的自动驾驶分级定义来看，L3 及以上自动驾驶系统已经具备驾驶员的属性，针对它的测试评价需要从传统的 L1、L2 以汽车为测试对象转入以“驾驶员”为测试对象。通俗类比一下，需要从测试“体能”转向测试“体能”+“智商”，目前“体能”测试已有较为完善的测试评价体系，而“智商”的测试则在探索和研究阶段。美国兰德公司研究表明，依据美国驾驶员的事故数据，如要证明L5自动驾驶汽车（无人驾驶汽车）比普通驾驶者更加安全，需要至少在实际道路上行驶50亿英里。按100台测试车辆来累计，需要24小时全天候连续测试 225 年。因此，业界普遍认为，L5 自动驾驶汽车将需要一个很长的时间。兰德公司的研究，是基于全路况、全天候等场景下的 L5 自动驾驶汽车下分析获得的。如果局限在特定区域、特定路线基于特定场景，基于远程接管的 L3 及以上自动驾驶汽车是可以逐步产业化落地的。本文后续所指自动驾驶，均为 SAE L3 及以上的自动驾驶。一、自动驾驶车辆道路测试工作思路/3表 1 自动驾驶研发与产业化阶段（二）自动驾驶研发与产业化阶段自动驾驶车辆研发与产业化过程可分成以下几个阶段：1. 实验室测试阶段，指在软件仿真、硬件仿真、车辆仿真等实验室内的研发测试阶段。2. 封闭测试场测试阶段，指在具备多种交通场景与动静态模拟交通流下的受控场地内的研发测试阶段。重点要解决自动驾驶车辆进入到开放道路测试阶段前的自动驾驶能力评估问题，其评估结果是进入到开放道路测试及开放区域测试阶段的重要依据。3. 开放道路测试阶段，指在有社会车流、人流参与的受限（限制时间、限制路段）实际道路上的研发测试阶段。重点要增强自动驾驶车辆实际道路下的场景适应性，提高其自动驾驶能力。其评估结果也是进入到开放区域测试阶段的重要依据。4. 开放区域测试阶段，指在有社会车流、人流参与的具备实际运行意义区域内的研发与运行测试阶段。重点解决自动驾驶车辆的产品形态与商业模式问题。5. 规模部署阶段，指规模化运营与销售。在此之前，需要按照相关测试评价标准完成检测认证。实验室阶段与规模部署阶段，主要以测试主体为主。封闭测试场（场）、开放测试道路（路）、开放测试区域（区）三个阶段需要政策、标准、环境等方面的突破与支撑，是自动驾驶快速实现产业化落地的关键。建立这三个阶段的测试评价标准规范，可以提供三个阶段推进过程中的技术依据，以保障这一过程的“安全第一、有序创新”。场 - 路 - 区三级测试评价标准不等同于规模部署阶段的认证检测标准。但场 - 路 - 区三级测试评价标准的探索与研究，是最终走向认证检测标准制定的必经之路。NO21345/4（三）北京市自动驾驶能力评估分级与测试道路路段分级尽管 SAE 明确了自动驾驶的分级策略，但从推动自动驾驶技术发展和产业落地的角度来看，自动驾驶能力需要针对自动驾驶企业的不同技术发展程度、我国实际道路交通环境的不同复杂程度、道路交通的整体安全性综合考虑与评价，制定更有针对性的自动驾驶能力评估分级方法，给予不同技术发展阶段和不同技术路线的自动驾驶企业引导与支持。因此，在北京市自动驾驶测试管理联席工作小组的指导下，北京市科委、中关村管委等相关单位的支持下，由中关村智通智能交通产业联盟组织北京智能车联产业创新中心（以下简称“创新中心”）与互联网、汽车、交通、通信等相关领域单位共同开展研究，编制了T/CMAX 116-01-2018 自动驾驶车辆道路测试能力评估内容与方法团体标准（以下简称“能力评估标准”）及T/CMAX116-022018 自动驾驶车辆封闭试验场地技术要求（以下简称“场地技术标准”）。能力评估标准在全球范围内首次提出了以交通场景复杂度来划分自动驾驶能力级别的思路 : 从交通密度、车道类型、交叉路口形态、交通设施种类、区域特征、交通参与者特征、交通流组织模式等维度，将城市交通复杂度划分为五大类场景 ; 在每类城市交通情景下，从认知与交通法规遵守能力、执行能力、应急处置能力、综合驾驶能力、网联驾驶能力五个维度对自动驾驶能力进行分级，分别为 T1-T5 共 5 个等级；其中如车辆具备 V2X 车路协同功能，则被特别标注为 TX。评估内容涵盖美国高速公路安全管理局 (NHTSA) 关于自动驾驶的 28 项测试内容，也涵盖我国工业和信息化部、公安部、交通运输部联合发布智能网联汽车道路测试管理规范 ( 试行 )中的 14 项测试内容。同样，依据五大类场景，对开放测试路段道路进行分级，分为 R1-R5；其中，测试道路具备V2X车路协同功能，则被特别标注为RX 道路。根据自动驾驶车辆封闭测试场通过的能力评估级别，确定其能行驶的开放测试道路级别，避免了自动驾驶车辆在其不能驾驭的交通场景下进行测试，从而保障了开放道路测试的安全有序进行。目前，能力评估标准已作为北京市自动驾驶道路测试规范性文件以及中关村标准发布并执行，同时入选工业和信息化部百项团体标准应用示范项目，并作为 25 项优秀团标之一向全国推广。/5（四）北京市自动驾驶测试环境与测试管理2018 年 2 月，北京市建成并开放第一个 T1T3 级封闭训练场及测试场国家智能汽车与智慧交通(京冀)示范区海淀基地（以下简称“示范区海淀基地”）。到2018年末，北京市已公布两个封闭训练及测试场。2018 年 3 月，北京市自动驾驶测试管理联席工作小组委托创新中心作为第三方服务机构，提供自动驾驶车辆道路测试管理支持服务。双向四车道直路、斑马线及必备交通标志与信号灯极少交通流极简城市场景 R1 简单城市场景 R2 常见城市场景 R3 特殊城市场景 R4 特殊环境场景 R5高密度机动车道林荫路十字口机非隔离带水泥路面中密度网联车道桥下道路丁字口中央隔离带砂石路面低密度潮汐车道隧道环岛口减速带铁板路面双向二车道，机非混行隧道、待转、可变车道、林荫道等不常见设施正常交通流特殊气象、路面、光照、交通环境双向四车道，含简单十字路口、斑马线及必备交通标志与信号灯极少交通流双向二车道，机非混行主辅路、环岛、平面立交等常见设施正常交通流交通密度车道类型遮挡特征交叉路其他设施材质特征图 2 道路交通场景划分/6急转弯路段 多支路环岛陡坡限速路段城市主干道城市次干道城市支路5 出入口 2 车道环岛模拟苜蓿叶立交桥4X2 车道有信号灯十字路口3X2 车道无信号灯丁字路口人行过街有信号灯路口主辅路出入口林荫道坡道公交专用道非机动车道机非混行道 1 83 101112曲线行驶直角转弯减速带双凸路公共汽车站基地出入口 服务中心监控中心网联通信路侧设备高精度定位增强设施(GNSS 智能参考站）174163152185119131462 9547图 3 国家智能汽车与智慧交通（京冀）示范区海淀基地122345586741512172316171514910111819161351（一）高度浓缩的交通环境2018 年 2 月，创新中心依据场地技术标准建设了北京市第一个自动驾驶封闭测试场地示范区海淀基地（以下简称“测试基地”），测试基地具有典型京津冀交通特征，覆盖了京津冀地区 85% 以上城市交通场景，具备搭建城市、乡村场景的测试条件，场地道路种类形态丰富，交通场景典型，可满足自动驾驶车辆的 T1-T3 级测试训练与能力评估需求。二、封闭测试场是自动驾驶汽车走向开放道路的重要支撑冀直角弯道/7图 5 自动驾驶车辆可视化数据分析系统（二）丰富的软、硬件测试设备与系统测试基地配备符合国际标准的模拟儿童、成人、非机动车和机动车等测试设备，由测试工作人员驾驶的真实背景车辆，并自主研发了动态假人、非机动车等测试设备，提供静态和动态交通流场景模拟，并可实现远程操控。同时，测试基地内拥有基于北斗高精度定位的车载数据采集设备、第四代 GNSS 智能参考站、V2X 网联通讯设备及系统等。图 4 示范区海淀基地部分测试设备