摘要：為了補(bǔ)足公司智能網(wǎng)聯(lián)汽車場(chǎng)地試驗(yàn)?zāi)芰?，分析了目前封閉場(chǎng)地的建設(shè)方式及成效，梳理了場(chǎng)地技術(shù)條件、自動(dòng)駕駛功能及網(wǎng)聯(lián)功能測(cè)試的典型場(chǎng)景需求和特點(diǎn)。基于公司汽車試驗(yàn)場(chǎng)及內(nèi)部園區(qū)道路實(shí)際情況，借助PEGASUS項(xiàng)目道路層元素完成了各場(chǎng)景建設(shè)位置規(guī)劃。在完成場(chǎng)地道路、交通設(shè)施等建設(shè)或改造后，經(jīng)自動(dòng)駕駛功能場(chǎng)景試驗(yàn)驗(yàn)證，公司已具備自動(dòng)駕駛功能場(chǎng)地試驗(yàn)的測(cè)試評(píng)價(jià)能力，并取得CMA和CNAS資質(zhì)的認(rèn)定、認(rèn)可，為其他智能網(wǎng)聯(lián)汽車試驗(yàn)場(chǎng)地建設(shè)或改造提供了參考及經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)汽車；封閉場(chǎng)地試驗(yàn)；場(chǎng)景規(guī)劃

中圖分類號(hào)：U46979 收稿日期：2024-03-10

DOI：1019999/jcnki1004-0226202407001

1 前言

縱觀全球汽車市場(chǎng)，汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化滲透率呈現(xiàn)快速提升趨勢(shì)，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(jí)駕駛自動(dòng)化功能車輛滲透率達(dá)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(dòng)能，目前正處于從科學(xué)研究到產(chǎn)品準(zhǔn)入探索的關(guān)鍵階段。為推動(dòng)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(shí)施道路測(cè)試，于2021年拓展到示范應(yīng)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(chǎng)地測(cè)試作為保障高級(jí)別駕駛自動(dòng)化功能安全的必要一環(huán)，主要針對(duì)典型場(chǎng)景和極限場(chǎng)景，并且試驗(yàn)場(chǎng)景應(yīng)表征車輛設(shè)計(jì)運(yùn)行條件（Operational Design Condition，ODC）內(nèi)所要求的工況[2]。場(chǎng)地試驗(yàn)從環(huán)境到車輛系統(tǒng)均為實(shí)物，強(qiáng)調(diào)環(huán)境和場(chǎng)景的還原和模擬能力，也以真實(shí)的測(cè)試過程被視作實(shí)際道路測(cè)試的先驗(yàn)條件，各大主機(jī)廠、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)等投入大量資金新建或改造試驗(yàn)場(chǎng)地，用于探索并解決車輛在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的技術(shù)問題[3]。因此，作為國家級(jí)汽車檢測(cè)中心，補(bǔ)足智能網(wǎng)聯(lián)汽車場(chǎng)地試驗(yàn)?zāi)芰κ枪鹃L遠(yuǎn)發(fā)展的必須環(huán)節(jié)。

為在公司園區(qū)實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車場(chǎng)地測(cè)試，本文通過分析目前封閉場(chǎng)地的建設(shè)方式及成效，梳理智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試場(chǎng)地技術(shù)條件、自動(dòng)駕駛功能及網(wǎng)聯(lián)功能測(cè)試的典型場(chǎng)景需求和特點(diǎn)，基于公司汽車試驗(yàn)場(chǎng)地及內(nèi)部園區(qū)道路實(shí)際情況，以道路元素為基礎(chǔ)規(guī)劃各場(chǎng)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(yàn)場(chǎng)景建設(shè)方案。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車試驗(yàn)場(chǎng)情況

截至2023年底，全國共建設(shè)17個(gè)國家級(jí)測(cè)試示范區(qū)、7個(gè)車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)、16個(gè)智慧城市與智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同發(fā)展試點(diǎn)城市[4]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車封閉場(chǎng)地建設(shè)主要有新建和舊場(chǎng)地改造兩種方式，新建場(chǎng)地需要土地、建筑、設(shè)備、系統(tǒng)等多方面投入，建設(shè)周期長且耗資巨大，以中德智能網(wǎng)聯(lián)汽車四川試驗(yàn)基地、智能網(wǎng)聯(lián)汽車（華東）綜合試驗(yàn)場(chǎng)、國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車（武漢）測(cè)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(yàn)場(chǎng)基礎(chǔ)進(jìn)行改造，并充分覆蓋國內(nèi)外法規(guī)和屬地省級(jí)智能網(wǎng)聯(lián)測(cè)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(cè)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(yàn)檢測(cè)中心，目前已取得國家認(rèn)監(jiān)委檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定（China Inspection Body and Laboratory Mandatory Approval，CMA）、中國合格評(píng)定國家認(rèn)可委員會(huì)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可（China National Accreditation Service for Conformity Assessment，CNAS）、工信部道路機(jī)動(dòng)車輛檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)授權(quán)、交通部道路運(yùn)輸車輛達(dá)標(biāo)車型檢測(cè)授權(quán)等。汽車試驗(yàn)場(chǎng)包括24 km的長直線性能路、直徑為300 m的動(dòng)態(tài)廣場(chǎng)（含彎道制動(dòng)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(jìn)行試驗(yàn)，內(nèi)部園區(qū)道路及試驗(yàn)場(chǎng)概況如圖1所示。

3 場(chǎng)地試驗(yàn)典型場(chǎng)景需求

針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試場(chǎng)景需求方面，由于各測(cè)試基地或示范區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試評(píng)價(jià)體系各有特色，測(cè)試結(jié)果異地互認(rèn)難以突破。因此，在規(guī)劃智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試基地時(shí)綜合考慮“河南省道路測(cè)試、汽車行業(yè)測(cè)試結(jié)果互認(rèn)、國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品準(zhǔn)入”三級(jí)測(cè)試評(píng)價(jià)需求，分別針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試場(chǎng)地技術(shù)條件、自動(dòng)駕駛功能測(cè)試以及網(wǎng)聯(lián)功能測(cè)試，篩選出《TCSAE 125—2020智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)要求》《自動(dòng)駕駛封閉測(cè)試場(chǎng)地建設(shè)技術(shù)指南（暫行）》《GB/T41798—2022智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛功能場(chǎng)地試驗(yàn)方法及要求》《CSAE 53—2017合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng)車用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)》《CSAE 157—2020合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng) 車用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)（第二階段）》以及《關(guān)于進(jìn)一步完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試管理制度的通知》（豫工信聯(lián)裝〔2020〕62號(hào)）共6項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)作為建設(shè)依據(jù)，覆蓋標(biāo)準(zhǔn)中的89個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)景。

場(chǎng)景分層框架是目前分析場(chǎng)景元素組成及其彼此關(guān)聯(lián)的方法，多用于明確智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛功能設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍（Operational Design Domain，ODD），包含影響汽車行駛安全最為關(guān)鍵的因素，例如，道路與道路結(jié)構(gòu)、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(xiàng)目場(chǎng)景分層框架具有6層結(jié)構(gòu)，分別為道路、交通設(shè)施、道路和交通設(shè)施的短暫操作、目標(biāo)物、環(huán)境條件及通信信息[6]。由于在選取場(chǎng)景點(diǎn)位時(shí)主要考慮場(chǎng)景對(duì)道路元素的需求，如若兩個(gè)場(chǎng)景對(duì)道路元素的需求一致，則該兩個(gè)場(chǎng)景可在同一點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)試，只不過在構(gòu)建時(shí)需要根據(jù)場(chǎng)景的其他元素進(jìn)行分類疊加即可。此類選取場(chǎng)景布置點(diǎn)位的方法可滿足在同一點(diǎn)位實(shí)現(xiàn)不同的場(chǎng)景測(cè)試需求，有利于提高封閉場(chǎng)地的道路資源，提高試驗(yàn)開展的效率。通過分析以上89個(gè)典型場(chǎng)景的描述及要求，結(jié)合各場(chǎng)景道路元素的需求分析，篩選出27個(gè)場(chǎng)景點(diǎn)位。

4 試驗(yàn)場(chǎng)景規(guī)劃與實(shí)踐

封閉場(chǎng)地試驗(yàn)場(chǎng)景的構(gòu)建是以汽車試驗(yàn)場(chǎng)、園區(qū)內(nèi)部道路以及周邊開放道路為基礎(chǔ)，通過擴(kuò)建改造試驗(yàn)道路、部署道路基礎(chǔ)設(shè)施、建設(shè)專用網(wǎng)絡(luò)、架設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車大數(shù)據(jù)云控平臺(tái)和測(cè)試場(chǎng)智能監(jiān)管系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)“車-路-云-網(wǎng)”四大要素統(tǒng)籌建設(shè)方案，完成了重點(diǎn)區(qū)域交通設(shè)施車聯(lián)網(wǎng)功能改造與核心系統(tǒng)能力提升。

對(duì)于明確的試驗(yàn)場(chǎng)景，在道路元素已在固定點(diǎn)位明確的情況下，通過臨時(shí)添加交通設(shè)施、目標(biāo)物等其他場(chǎng)景元素實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的柔性化設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)在于配置靈活，可實(shí)現(xiàn)單一測(cè)試場(chǎng)地的快速復(fù)用，提高測(cè)試效率，同時(shí)不影響在試驗(yàn)場(chǎng)開展傳統(tǒng)車輛相關(guān)性能（動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性）的測(cè)試。例如，在單向兩車道的道路上臨時(shí)布置交通錐、道路施工標(biāo)志牌等可實(shí)現(xiàn)施工車道場(chǎng)景，或者是在同一位置布置不同的限速標(biāo)志牌及解除限速標(biāo)志牌可實(shí)現(xiàn)限速標(biāo)志場(chǎng)景?；谏鲜鰣?chǎng)景構(gòu)建方法，在汽車試驗(yàn)場(chǎng)、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(cè)試道路，包括封閉道路測(cè)試區(qū)（高速工況測(cè)試區(qū)）、半封閉測(cè)試區(qū)（城市工況測(cè)試區(qū)）以及特殊場(chǎng)景測(cè)試區(qū)3個(gè)部分。

城市工況測(cè)試區(qū)為供智能網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)行車速為20～80km/h范圍內(nèi)測(cè)試的道路及測(cè)試環(huán)境，具有城市道路的特點(diǎn)。該測(cè)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(tái)、公交專用道等，如圖2所示，其中28號(hào)點(diǎn)位為測(cè)試場(chǎng)地的指揮中心（數(shù)字孿生平臺(tái)）。

高速工況道路為供智能網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)行車速為60～120 km/h范圍內(nèi)測(cè)試的道路及測(cè)試環(huán)境，具有高速公路的特點(diǎn)。高速工況測(cè)試區(qū)內(nèi)設(shè)置有長24 km的雙向5車道的行車道，兩側(cè)設(shè)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(fèi)站、應(yīng)急車道等，如圖3所示。

特殊場(chǎng)景測(cè)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(cè)試道路及測(cè)試環(huán)境，如圖4所示。特殊工況建設(shè)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(chǎng)以及收費(fèi)站等特殊場(chǎng)景。

在完成場(chǎng)地道路、交通設(shè)施等建設(shè)或改造后，以RT 3000、V-Box等設(shè)備采集車輛對(duì)場(chǎng)景的反應(yīng)情況數(shù)據(jù)，按照GB/T41798—2022對(duì)涉及的試驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行了驗(yàn)證，并且該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已取得CMA和CNAS資質(zhì)的認(rèn)定、認(rèn)可，借助此次對(duì)公司試驗(yàn)場(chǎng)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(dòng)駕駛功能及網(wǎng)聯(lián)功能的測(cè)試技術(shù)服務(wù)能力。圖5所示為部分場(chǎng)景驗(yàn)證過程。

5 結(jié)語

智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測(cè)試、產(chǎn)品準(zhǔn)入等均需進(jìn)行車輛搭載功能的場(chǎng)地試驗(yàn)，補(bǔ)足智能網(wǎng)聯(lián)汽車場(chǎng)地測(cè)試能力是第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)長遠(yuǎn)發(fā)展的必須環(huán)節(jié)。本文分析了目前封閉場(chǎng)地的建設(shè)方式及成效，梳理了場(chǎng)地技術(shù)條件、自動(dòng)駕駛功能及網(wǎng)聯(lián)功能測(cè)試的典型場(chǎng)景需求和特點(diǎn)，基于公司汽車試驗(yàn)場(chǎng)地及內(nèi)部園區(qū)道路實(shí)際情況，以道路元素為基礎(chǔ)規(guī)劃了各場(chǎng)景位置及場(chǎng)景建設(shè)方案。最后，通過實(shí)際改造，建成了滿足多種車輛類型自動(dòng)駕駛功能及網(wǎng)聯(lián)功能的測(cè)試技術(shù)服務(wù)能力，并取得相關(guān)試驗(yàn)?zāi)芰Y質(zhì)的認(rèn)定、認(rèn)可，為其他智能網(wǎng)聯(lián)汽車試驗(yàn)場(chǎng)地建設(shè)或改造提供了參考及經(jīng)驗(yàn)。

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作者簡介：

劉曉，男，1988年生，工程師，研究方向?yàn)槠嚋y(cè)試評(píng)價(jià)。

基金項(xiàng)目：河南凱瑞車輛檢測(cè)認(rèn)證中心有限公司公司課題（RD-2023-04）