中国自动驾驶道路测试项目概述

郭 蓬，李秋辰，戎 辉，唐风敏，王文扬，蔡 聪，王梦丹，袁俊肖

（1.中国汽车技术研究中心，天津 300300；2.西北大学，西安 710127；3.河北工业大学，天津 300222）

为引导产业升级和构建高精尖经济结构，各市积极支持自动驾驶车辆开展相关测试工作，建立示范区，出台依据本市资源情况、各具特色的测试管理办法或细则，这些文件针对测试场景提出了项目要求存在相似之处，但仍有一些区别。本文参照了中国重点城市北京、上海和工业和信息化部、交通部及公安部 （以下简称“三部委”），全国汽标委智能网联汽车分技术委员会 （以下简称“汽标委”）已发布自动驾驶道路测试文件中测试要求及测试项目进行了总结和对比，可根据封闭测试道路的实际情况有侧重地选择测试项目，建立更加完善的测试体系。

1 国内外现状及意义

中国范围内，地方政府部门已展开多项文件制定工作，上海、北京、河北、浙江、重庆、武汉除制定相关文件外，也率先建立了示范区。其中，国内首个“国家智能网联汽车 （上海）试点示范区”于2016年6月7日正式运营，上海示范区能进行网联测试及自动驾驶测试，覆盖类别全面且支持自定义场景，该示范区具有良好的示范作用，能更好地为测试项目的完善提供服务。

国外也制定了道路测试的规范及测试场地，如美国制定的《自动驾驶汽车指南》、《自动驾驶2.0：安全愿景》、《安全驾驶法案》，日本出台的《自动驾驶系统公共道路验证试验方针》，联合国修订的《维也纳道路交通公约》等。测试场地如美国密歇根的Willow Run测试场地、美国谷歌运营的Castle Air Force Base测试场地、美国弗吉尼亚Smart Road测试场地、英国MIRA的City Circuit测试场地等。这些道路测试管理规范和测试场地，一定程度上推动了国家和地区智能网联汽车的发展［1］。

现阶段，以智能网联为核心的自动驾驶汽车前景广阔，但仍然存在诸多挑战，若要实现理论及研究阶段到应用阶段的跨越，必须完善相应的测试技术，达到在不同的测试场景均能保证安全高效通过的目标。一般情况下，各个机构和省份会根据智能网联汽车实际应用场景去制定相关的测试项目，测试车辆最终是要完成实际的道路测试和验证。所以在实际道路上具备的复杂环境应当按照模型抽象出来，制定涵盖范围较为广泛的测试项目。

2 自动驾驶测试场景及项目

测试项目下可能会包含多种测试场景，车辆在测试过程中所处的地理环境、天气、道路、交通状态及车辆状态和时间等要素的集合即为测试场景。不同要素相互组合能构建多样化的测试场景，但应抓住核心的测试项，完成自动驾驶的基本要求后，再对测试场景进行不断完善和修改。下面对已发布自动驾驶道路测试文件的内容中测试项目和场景进行制表汇总，并在此基础上进行简要分析［2］（“*”表示本检测项目为选测项目）。

2.1 交通信号指示识别场景测试内容及要求

在交通信号指示识别测试项目方面，内容基本涵盖标志、标线、信号灯、手势等静态和动态信号的识别，根据相关规程，交通信号指示识别测试内容基本流程为测试车辆首先能准确识别重要标志和标线的特征、前方汽车的尾灯、方向指示的信号灯，解读这些信号指示的内容，识别结果反馈到车辆后续的控制器，使汽车执行相应的决策［4］。

关于交通信号指示识别场景测试项目内容如表1所示。可以看出“汽标委”制定的测试项目较为完善和准确，北京和“三部委”也覆盖到了基本测试项目。在测试难度方面，北京发布的道路测试能力评估内容与方法 （试行）中加入RZ04交通指挥手势测试专项，其测试的要求相对于其他测试项目较大。

2.2 多情况道路通行能力测试内容及要求

依据各个文件对通行能力的考察，将多情况道路归纳大体涵盖以下4类。第1类是道路本身几何结构影响的情况，如直线、曲线、起伏、环岛等。第2类是道路出现静态和动态障碍物的情况，如前方车辆、前方行人、通过学校区域等。第3类是跟车行驶、停车、超车、并道、入库等复杂情况。第4类是天气及环境导致的情况，如雨天、雾天、湿滑路面、夜晚等。

对于不同的道路情况，测试车辆在此场景下对前方范围内动态和静态物体的位置和运动状态进行感知，给定的反馈信号还要加以预测，最后进行执行和决策完成顺利通行。关于本方面的测试项目比较如表2所示。

表1 交通信号指示识别测试项目

表2 多情况道路场景测试项目

通过表2可以看出多情况道路场景通行能力测试中的测试项目较多，环境道路实施较为复杂，对于测试车辆自动驾驶能力要求难度较大。在表2中“汽标委”制定的行人和非机动车识别及避让项目中，考虑更加全面，这些情况也是实际道路测试存在的情况，比如行人和两轮车在沿道路运动过程中应当注意突然改变运动状态等。

表2中并道测试场景中，自动驾驶车辆的换道行驶的能力得到了测试。智能网联自动驾驶车辆具有路径规划的能力，在交叉路口和环形路口测试环境中得以体现。另外，实际道路车辆在遇到紧急危险的情况时，应当具备紧急避撞能力，这是基本的安全功能，不应属于自动驾驶范畴。

2.3 网联测试场景驾驶能力内容及要求

目前，网联测试主要的通信链路是V2V和V2I。V2V是指通过车载终端进行车辆间的通信，在联网通信测试项目中，被测车辆应当装载车载单元。车载单元可以实时获取周边车辆的信息和行驶状态。V2I是指车载设备通过网络协议与路边基础设施进行通信，路边基础设施获取附近区域车辆的信息并发布各种实时信息至可变情报板，这些信息能有效提高安全驾驶，V2I技术还能应用于实时信息服务、车辆监控管理、不停车收费等。网联测试场景是测试项目中重要的一部分，该测试项目 （及测试环境）如表3所示。

表3 网联测试场景驾驶能力测试项目

3 结语

各省市与机构都制定了较为详细的自动驾驶道路测试文件或试行文件，综上文分析内容，可以得出如下结论。

1）北京制定的多情况道路通行能力测试项目下的测试场景种类最多，尤其是天气及环境导致的道路情况的测试场景，如夜间行驶、通过雨区道路、通过雾区道路、通过湿滑路面、通过遗撒路面，而这些测试场景要求园区在后期的建设方面，不仅包含直线、曲线等不同几何道路，还应具备天气模拟、照明等系统。

2）“汽标委”更具标准化、全面化，规程制定更为详尽，可作为测试项目制定的参考依据。另外，“汽标委”发布的测试规程对于每一个测试场景也有具体要求和图示。

3）“三部委”与上海内容基本一致，测试项目下未包含详细的测试场景，但测试项目涵盖所有要点。

4）网联测试项目在自动驾驶领域有着举足轻重的地位。在网联测试场景驾驶能力测试项中，各个机构和地区都没有详细的规程和统一的通信协议与方式，网联测试场景的内容也缺乏全面性，之后统一标准后，无人驾驶车辆应当经过实验室通信性能测试和外场网联测试，才能具备更加稳定的信号传输，完成网联测试要求。

自动驾驶技术前景广阔且意义重大，需要不断建立完善的测试场景如制定细化的典型场景、边缘场景、极端场景等，不断探究创新的测试方法如软件在环、硬件在环、车辆在环、封闭测试场地和道路测试等，不断增强车辆的智能网联技术如互联网技术、物联网技术、信息融合技术、大数据技术、云计算技术等，只有这样才能够激发自动驾驶的潜力与活力。中国自动驾驶技术仍处于不断探究的阶段，在这个过程中，各机构与重点城市的管理实施细则和指导意见应对自动驾驶车辆的道路测试项目继续补充。