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智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)展現(xiàn)狀
2020-11-07 22:33:21· 來(lái)源：前瞻EV
智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)是汽車(chē)與信息、通信技術(shù)融合發(fā)展的典型應(yīng)用，代表著當(dāng)前及今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的方向，也是世界各國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)是汽車(chē)與信息、通信技術(shù)融合發(fā)展的典型應(yīng)用，代表著當(dāng)前及今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的方向，也是世界各國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。歐、美、日、中等國(guó)家和地區(qū)都從戰(zhàn)略層面，采取包括研發(fā)鼓勵(lì)、示范運(yùn)行、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、政策扶持在內(nèi)的綜合措施引導(dǎo)與促進(jìn)其發(fā)展，旨在消除制約智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的障礙，創(chuàng)造有利于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)新技術(shù)、新功能、新產(chǎn)品、新應(yīng)用發(fā)展和推廣的良好氛圍，逐步適用、最終形成智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)條件下新的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和法律法規(guī)環(huán)境。
1 各國(guó)積極推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，開(kāi)展道路測(cè)試、應(yīng)用示范及商業(yè)化試運(yùn)營(yíng)
歐、美、日在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域形成了較強(qiáng)的技術(shù)積累，相關(guān)企業(yè)積極推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，紛紛發(fā)布面向 L3~L4 級(jí)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)量產(chǎn)計(jì)劃。綜合來(lái)看，國(guó)外典型車(chē)企智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)量產(chǎn)計(jì)劃基本符合各國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線規(guī)劃的預(yù)期目標(biāo)。2020 年開(kāi)始，眾多主機(jī)廠計(jì)劃逐步將 L3 級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)投放到市場(chǎng)；到 2025 年，L3 級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)將得到大量應(yīng)用，L4 級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)開(kāi)始得到商業(yè)化。其中，奔馳計(jì)劃于 2020 年在 S 級(jí)轎車(chē)上搭載 L3級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，到 2024 年左右量產(chǎn)具備 L4 級(jí)自動(dòng)駕駛功能的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)；寶馬計(jì)劃于2022 年推出 L3 級(jí)自動(dòng)駕駛量產(chǎn)車(chē)型 BMW iNEXT；福特計(jì)劃于 2022 年在美國(guó)市場(chǎng)推出 L4 級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)；豐田計(jì)劃在 2020 年實(shí)現(xiàn) L3 級(jí)自動(dòng)駕駛能力，到 2030 年實(shí)現(xiàn)在高速公路上的L4 級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)。
同時(shí)，歐、美、日相關(guān)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)展多個(gè)自動(dòng)駕駛商業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用推動(dòng)技術(shù)迭代步伐。2018 年 12 月，Waymo 在美國(guó)鳳凰城郊區(qū)推出了首個(gè)商業(yè)自動(dòng)駕駛乘車(chē)服務(wù)Waymo One，運(yùn)行路線包括鳳凰城的錢(qián)德勒、坦佩、梅薩和吉爾伯特 4 個(gè)郊區(qū)，乘客通過(guò) APP呼叫車(chē)輛，可以前往 80-100 平方英里區(qū)域內(nèi)的任何地方。2020 年 2 月，Nuro 第二代自動(dòng)駕駛汽車(chē)取得無(wú)人送貨車(chē)豁免資格，成為美國(guó)豁免的第一個(gè)自動(dòng)駕駛應(yīng)用案例；Nuro 致力于在美推廣無(wú)人駕駛運(yùn)輸車(chē)輛的應(yīng)用，正在為 Kroger、Fry's Food 等零售公司提供配送服務(wù)。豐田汽車(chē)開(kāi)發(fā) e-Palette 移動(dòng)平臺(tái)并取消駕駛員座位，打通通勤、物流以及用餐、辦公等各類(lèi)生活場(chǎng)景；計(jì)劃使用 e-Palette 移動(dòng)平臺(tái)作為奧運(yùn)村內(nèi)巡回巴士。日本自動(dòng)駕駛企業(yè) ZMP 已經(jīng)開(kāi)始在東京都內(nèi)開(kāi)展搭載普通乘客的自動(dòng)駕駛出租車(chē)試運(yùn)營(yíng)，2020 年 1 月，ZMP 組織開(kāi)展了機(jī)場(chǎng)自動(dòng)駕駛擺渡車(chē)、自動(dòng)駕駛出租車(chē)與最后一公里自動(dòng)駕駛小巴的聯(lián)合測(cè)試。博世開(kāi)展高級(jí)別自動(dòng)駕駛研究與示范應(yīng)用，與戴姆勒合作打造自主代客泊車(chē)系統(tǒng)，目前已經(jīng)得到德國(guó)兩城市許可并投入日常使用；與戴姆勒合作的 RoboTaxi 于 2019 年 12 月在美國(guó)圣何塞市展開(kāi)運(yùn)行測(cè)試。
近年來(lái)，我國(guó)一汽、長(zhǎng)安、東風(fēng)、上汽、北汽、吉利、長(zhǎng)城等主流整車(chē)廠也紛紛發(fā)布具備L3、L4 級(jí)自動(dòng)駕駛功能汽車(chē)的量產(chǎn)計(jì)劃。我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試示范區(qū)建設(shè)初具成效，測(cè)試體系逐步形成，中央及地方相關(guān)主管部門(mén)陸續(xù)出臺(tái)道路測(cè)試管理規(guī)范和實(shí)施細(xì)則，在項(xiàng)目支持、 測(cè)試示范區(qū)建設(shè)、道路測(cè)試與應(yīng)用示范等方面營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境[14]。
我國(guó)許多省市和企業(yè)積極探索智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的應(yīng)用示范和商業(yè)化落地，廣州、長(zhǎng)沙、滄州、上海、北京等地的道路測(cè)試實(shí)施細(xì)則已列明載人測(cè)試的具體條款，并陸續(xù)頒發(fā)載人測(cè)試牌照或示范應(yīng)用牌照。
根據(jù)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路測(cè)試及應(yīng)用示范的行駛區(qū)域，基于自動(dòng)駕駛功能設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍，可劃分為五大連續(xù)應(yīng)用場(chǎng)景：高速/環(huán)路、市內(nèi)運(yùn)行、泊車(chē)/取車(chē)、封閉園區(qū)和城際/郊區(qū)，并梳理五大應(yīng)用場(chǎng)景下國(guó)內(nèi)外開(kāi)展應(yīng)用示范的企業(yè)、車(chē)型和具體場(chǎng)景等情況。
與 Waymo 在美國(guó)亞利桑那州的 Robotaxi 運(yùn)營(yíng)收費(fèi)不同，我國(guó)尚不允許 Robotaxi、無(wú)人駕駛卡車(chē)等開(kāi)展運(yùn)營(yíng)服務(wù)，各地方及企業(yè)尚處于特定線路的載人/載物測(cè)試，或者特定區(qū)域的應(yīng)用示范階段，且目前高速公路尚未開(kāi)放測(cè)試。
隨著國(guó)內(nèi)外企業(yè)發(fā)布具備L3~L4級(jí)自動(dòng)駕駛功能的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)品量產(chǎn)計(jì)劃，且紛紛開(kāi)展應(yīng)用示范及商業(yè)化試運(yùn)營(yíng)，行業(yè)急需建立完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)品等級(jí)劃分及評(píng)估準(zhǔn)則。
2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)駕駛輔助功能評(píng)價(jià)體系逐步完善，自動(dòng)駕駛功能評(píng)價(jià)體系尚需建立
智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)，需要大量的測(cè)試來(lái)證明其各項(xiàng)應(yīng)用功能和性能的穩(wěn)定性、魯棒性、可靠性等。傳統(tǒng)車(chē)輛測(cè)試評(píng)價(jià)的對(duì)象是人-車(chē)二元獨(dú)立系統(tǒng)，而智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的測(cè)試評(píng)價(jià)對(duì)象變?yōu)槿?車(chē)-環(huán)境-任務(wù)強(qiáng)耦合系統(tǒng)，從而導(dǎo)致對(duì)其的測(cè)試和驗(yàn)證變得極具挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)的車(chē)輛測(cè)試手段無(wú)法滿(mǎn)足智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試與驗(yàn)證的使用需求。隨著駕駛自動(dòng)化等級(jí)的提高，不同等級(jí)自動(dòng)化水平所實(shí)現(xiàn)的功能逐級(jí)遞增，圍繞智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)驗(yàn)證環(huán)節(jié)所需的標(biāo)準(zhǔn)體系、測(cè)試場(chǎng)地條件以及相關(guān)測(cè)試方法，各國(guó)的政府機(jī)構(gòu)、科研院所、相關(guān)企業(yè)開(kāi)展了大量研究工作。
目前，各國(guó)針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的駕駛輔助系統(tǒng)已制定了明確的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)和測(cè)評(píng)規(guī)程，如ISO、NHTSA、E-NCAP、C-NCAP、i-VISTA 等都對(duì)現(xiàn)有的駕駛輔助系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試規(guī)定，如第一章表 1-2 所示，這些能有效的貫通標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)景的測(cè)試流程。
各國(guó) NCAP 測(cè)試評(píng)價(jià)體系，在駕駛輔助功能評(píng)價(jià)層面，側(cè)重關(guān)注人因造成的道路交通安全事故，并通過(guò)主動(dòng)安全系統(tǒng)的導(dǎo)入提升道路交通安全性。如圖 2-3，為 E-NCAP 2025 Roadmap，未來(lái)主動(dòng)安全系統(tǒng)將引入 V2X、駕駛員監(jiān)控等評(píng)價(jià)項(xiàng)，設(shè)置測(cè)試規(guī)程。
E-NCAP 2025 Roadmap
在自動(dòng)駕駛功能評(píng)價(jià)層面，隨著車(chē)輛自動(dòng)駕駛程度的提高，在鼓勵(lì)新技術(shù)推廣應(yīng)用的同時(shí)，應(yīng)防范由于消費(fèi)者誤用、濫用、自動(dòng)駕駛功能缺陷引發(fā)新的安全問(wèn)題。根據(jù) E-NCAP 2025 Roadmap，自動(dòng)駕駛功能評(píng)價(jià)分級(jí)將獨(dú)立于 E-NCAP 的主流星級(jí)評(píng)級(jí)方法，提出一個(gè)單獨(dú)的分級(jí)方案，用簡(jiǎn)單的、描述性的分級(jí)來(lái)評(píng)估功能等級(jí)與系統(tǒng)安全，并分階段實(shí)施，首先將重點(diǎn)放在持續(xù)輔助系統(tǒng)上，特別是 HWP 和 TJA。
3 逐步建立支撐高級(jí)別自動(dòng)駕駛的基于復(fù)雜場(chǎng)景的全新綜合評(píng)價(jià)體系
隨著駕駛自動(dòng)化等級(jí)的提高，針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的測(cè)試已不能將其功能進(jìn)行拆分，進(jìn)行單獨(dú)功能測(cè)試。美國(guó)蘭德公司的一項(xiàng)研究表明，如圖 2-4，在 95%的置信度水平下，要證明自動(dòng)駕駛車(chē)輛相比于人類(lèi)駕駛能夠減少 20%交通事故死亡率，需要進(jìn)行約 50 億英里的公共道路測(cè)試，采用由 100 輛車(chē)組成的車(chē)隊(duì)每年 365 天每天 24 小時(shí)不間歇的以 25 英里每小時(shí)的平均速度進(jìn)行測(cè)試，大概需要 225 年，顯示了基于里程的測(cè)試方法對(duì)于 L3/L4 自動(dòng)駕駛安全性驗(yàn)證的困境，需要進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)方法的創(chuàng)新。
基于里程測(cè)試方法的 L3/L4 自動(dòng)駕駛安全性驗(yàn)證困境
從 ADAS 系統(tǒng)只需滿(mǎn)足特定場(chǎng)景下的功能要求，擴(kuò)展到有條件自動(dòng)駕駛（L3）或高度自動(dòng)駕駛（L4）系統(tǒng)等需要滿(mǎn)足各類(lèi)場(chǎng)景的功能需求，導(dǎo)致用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試與驗(yàn)證的場(chǎng)景數(shù)量以幾何級(jí)數(shù)增加，且實(shí)際駕駛場(chǎng)景因天氣、道路、交通參與者、工況等因素的多變具有復(fù)雜性、隨機(jī)性和不確定性。此外，由于基于里程測(cè)試的方法帶來(lái)的高成本和低效率等問(wèn)題，必須利用測(cè)試場(chǎng)景進(jìn)行針對(duì)性的測(cè)試和驗(yàn)證，降低里程測(cè)試的測(cè)試量。
綜上，針對(duì)高級(jí)別智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)品的測(cè)試評(píng)價(jià)方法至關(guān)重要，行業(yè)急需建立基于復(fù)雜場(chǎng)景的全新綜合評(píng)價(jià)體系，即通過(guò)預(yù)先設(shè)定場(chǎng)景對(duì)被測(cè)車(chē)輛進(jìn)行測(cè)試，充分和有效地驗(yàn)證車(chē)輛的功能在復(fù)雜的駕駛場(chǎng)景下是否滿(mǎn)足預(yù)期要求。
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