基于国家场车中心的自动驾驶测试基地改造研究与实践

曹继忠

（厦门市产品质量监督检验院，福建 厦门 361014）

0 引言

在新一轮科技革命和产业革命的推动下，人工智能与信息通信技术赋能汽车产业。抢抓智能网联汽车发展的重大历史机遇，将助力解决汽车社会面临的交通安全、道路拥堵、能源消耗、环境污染等问题，并实现汽车产业转型升级，建立新的产业生态[1]。为此，福建省和厦门市相关政府部门，将依托国家场（厂）内机动车辆质量监督检验中心（简称“国家场车中心”），建设福建省智能网联汽车产品质量检验中心和厦门市智能网联汽车检验检测公共服务平台。

智能网联自动驾驶封闭测试场，是智能网联汽车进行道路测试与示范应用的基础。据不完全统计，全国有超过50个封闭测试场长期以来存在建设标准不统一、场景差异大等问题[2]。全新建设专用的智能网联汽车测试场，在原有传统汽车试验场地的基础上局部性改造，建设成本低，难度也相对较大[3]。智能网联汽车自动驾驶的测试基地为满足各项要求的柔性设计，便于场地后期的可持续发展，在分析封闭测试场地的相关标准规范指南的基础上，设计基于国家场车中心的升级改造方案，并结合产业与技术发展情况及周边场地环境提出未来发展规划。

1 封闭测试场相关测试场景

2018年7月，交通运输部出台的《自动驾驶封闭测试场地建设技术指南（暂行）》（交办科技〔2018〕59号）[4]是国家部委出台的第一部关于自动驾驶封闭测试场地建设技术的规范性文件，文件内容包含3大类的道路或交通控制设施条件、一批测试工具与设施等22个测试场景。2020年4月，中国汽车工程学会发布《智能网联汽车测试场设计技术要求》（T/CSAE125—2020）[5]中列出了19个基础测试场景和7个特殊测试场景。

2021年7月，工业和信息化部、公安部、交通运输部联合印发《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范（试行）》（工信部联通装〔2021〕97号）[6]，规范了智能网联汽车自动驾驶功能通用检测项目为交通信号识别及响应、道路交通基础设施与障碍物识别及响应、行人与非机动车识别及响应、周边车辆行驶状态识别及响应、动态驾驶任务干预及接管、风险减缓策略及最小风险状态、自动紧急避险、车辆定位八大项，除检测以上通用项目外，还应检测智能网联汽车自动驾驶功能设计运行范围涉及的项目，如C-V2X联网通信等。2022年10月，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布《智能网联汽车自动驾驶功能场地试验方法及要求》（GB/T41798—2022）[7]，将于2023年5月开始实施。该标准针对智能网联汽车自动驾驶功能通用的八大检测项目，规定32个试验场景。标准的制定与实施将为行业管理部门提供技术支撑，引导企业生产满足行业需求的技术产品，推动其更大规模的应用，有效提升我国车辆智能化技术水平及道路安全水平。相关测试场景见表1。

表1 封闭测试场相关标准规范指南规定的测试场景

2 改造方案及实践

国家场车中心是经由原国家质检总局批准设立的国家级专业检验检测机构。国家场车中心的试验场地约20万m2，涵盖了车辆性能试验区、噪声和视野试验区、工程机械工况作业试验区、轮式机械八字跑道强化试验区、叉车专用强化试验区以及爬坡试验坡道、作用力试验平台、车辆涉水试验池、淋雨试验区等户外专用实验场地。国家场车中心的智能网联汽车自动驾驶测试基地的升级改造，不仅匹配了封闭测试场的相关标准规范指南，还参考了智能网联汽车测试金字塔模型[8]进行总体设计并实施，多尺度、多层次地覆盖智能网联汽车功能与性能指标的检验。

2.1 封闭测试区

充分利用国家场车中心的动态测试广场、综合性能试验道路、试验坡道、涉水道路、浸水道路、充电/加油站等基础，按照封闭测试场相关标准规范指南，进一步完善了乡村道路、模拟隧道、模拟雨雾道路及柔性测试区等基础；增加了相应的道路交通设施，包括根据测试场景重新规划的标志标线和智能红绿灯、激光雷达、毫米波雷达、高清摄像机、雷视一体机、智能路侧单元RSU及边缘计算设备MEC等路侧智能网联设备和智能道闸；新建了数据中心及相关的云端管理与控制系统；敷设了覆盖全场的光纤网络及无线Wi-Fi和电力电缆；新建了气象监测站、高精北斗基站等。

经过道路环境、基础设施、智能网联设备、辅助测试设备等全方位升级改造后的封闭测试区，已经可以支撑包括V2X测试和ADAS测试的智能网联汽车自动驾驶功能场地测试。

2.2 仿真测试实验室

多支柱法针对自动驾驶功能提出了从审核评估、仿真及封闭场地道路试验的全部流程，是目前国际范围内广泛接受的L3及以上级别自动驾驶功能的评价方法[9]。其中，道路测试（包括封闭场地和开放道路）试验成本高、周期长、风险较大，而仿真测试具有成本低、可加速和绝对安全等特性。

基于里程和规则的测试方法需向基于场景的测试验证方法转变[10]。仿真测试实验室通过搭建仿真测试平台，创建车辆、传感器、道路与场地（可导入高精度图）、交通及其参与者（参与物）、环境与天气和测试场景等建模工具，支持软件在环、硬件在环、车辆在环等虚拟仿真或半实物仿真，形成完整的工具链，结合约16 000 m2的柔性测试区，支持智能网联汽车产品设计、开发、试验、测试和调优，贯穿全生命周期（如图1所示）。

图1 国家场车中心数字孪生仿真测试框架图

2.3 智能网联汽车整车安全及关键零部件实验室

智能网联整车带载电辐射性能实验室、大型整车电波暗室（29m×20m×8.8 m），装备14 m长转毂，可模拟加速、制动、上坡、下坡等真实驾驶状态，用于整车动态电磁兼容测试，检测能力覆盖14 m及以下的各种乘用车、客车、工程机械等。

智能网联汽车电子零部件（含三电系统）带载电辐射性能实验室，配备1个E-chamber暗室、1个3 m法全/半电波暗室、2个1 m法汽车零部件暗室、1个汽车天线OTA暗室和多个屏蔽室，满足传导、辐射、大电流注入、自由场法、带状线法、瞬态发射及抗扰度、雷达波抗扰度、汽车天线性能评估等检测项目要求。

配备智能网联汽车视觉感知检测、车载传感器标定、机械零部件安全及可靠性检测、锂电池滥用试验、信息安全等关键零部件实验室，支撑感知、决策、执行及安全等汽车基本功能的测试。

配备新能源客车及道路交通事故车辆噪声、制动、侧滑、轴重、最高车速、最低稳定车速、电池容量、电气安全性能、电气骚扰等多工位机动车安全性能检测线。

3 未来建设规划

2022年10月《智能网联汽车自动驾驶功能场地试验方法及要求》（GB/T41798—2022）颁布并于2023年5月实施，11月《厦门市智能网联汽车道路测试与示范应用实施细则（试行）》[11]颁布并于2023年1月实施。《智能网联汽车 自动驾驶功能道路试验方法及要求》（计划号20213 609-T-339）已经进入审查阶段。基于国家场车中心升级改造的自动驾驶测试基地，适配相关法规标准并适度超前，未来还将规划高速路道路、多功能综合测试广场、收费站、加氢站等道路交通基础设施，全面覆盖自动驾驶功能测试相关法规标准的要求，支撑智能网联汽车周边产业发展需要，建设打造面向智能网联汽车的省内唯一、国内一流的全生命周期产品研究验证评价平台。

4 结语

基于国家场车中心的智能网联汽车自动驾驶测试基地的升级改造，充分利用现有“国家场（厂）内机动车辆质量监督检验中心”的基础设施，适配相关法规标准并适度超前，从道路环境、智能网联设备、测试实验室等全方位进行升级改造后，结合智能网联汽车相关产业与技术发展情况及周边场地环境提出未来发展规划，为我国后续新建、改建智能网联汽车检验检测基地起到示范引领作用。