智能網聯汽車測試場建設與測試方法淺析

易茂，夏芹，譙杰

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智能網聯汽車測試場建設與測試方法淺析

易茂，夏芹，譙杰

（重慶西部汽車試驗場管理有限公司，重慶 401122）

為滿足智能網聯汽車測試越來越迫切的測試需求，在國內現有的智能網聯示范區基礎上，概述了智能網聯汽車專用測試場地建設方法和智能網聯汽車測試方法，著重分析了建設要點，測試工況和實際測試經驗總結兼顧，對測試場地的建設提出建議，并在測試方法上提出了V2X的測試框架，對智能網聯專用測試場地建設以及測試方法研究具備參考意義。

智能網聯；測試場地；測試方法

前言

近年來，隨著我國汽車產銷量劇增，交通事故頻發，造成嚴重經濟損失，交通安全、環境污染、能源緊缺等系列社會問題日益嚴峻。智能網聯汽車是汽車未來發展的三大方向之一，大量研究表明，智能網聯汽車以及智慧交通可以提高駕駛舒適性，可以減少汽車交通安全事故50%～80%、交通死亡人數20~30% ，減輕交通堵塞20~50%，降低油耗 15~30%，減少排放 20~50%，為社會提供了更安全、更節能、更環保的綜合解決方案。

智能汽車以及智慧交通不同于傳統汽車及其交通系統，其技術、產品的研究開發、測試評價及試驗示范需要在更多可控的“開放”和“真實”道路環境、通信環境以及智能汽車等眾多的混合交通車輛場景下進行。近幾年，國內已初步形成“5+2”智能網聯示范基地格局，相關的關鍵技術以逐步得到驗證，隨著智能網聯汽車測試評價體系逐漸完善和標準化，急需規劃專用的試車場地和研究科學的測試方法，本文將在已有的示范基地基礎上，探索智能網聯汽車和智慧交通專用測試場地的建設方法和典型應用場景場地測試方法。

1 測試場地建設

先進駕駛輔助系統（Advanced Driver Assistance Systems，ADAS）技術和V2X（Vehicle to everything）技術是汽車智能化發展的實現的兩條基本路徑，從作為輔助駕駛系統到成為全自動駕駛系統的組成部分，該兩種技術的應用功能測試，將貫穿整個汽車智能化和交通智慧化發展進程，因關鍵技術不同，對測試場地的需求也不同，為涵蓋不同的發展階段，將測試場地規劃分為三類，分別針對ADAS測試、V2X測試和自動駕駛測試。

1.1 ADAS測試場地

ADAS系統在歐美日等國家起步較早，現已有歐標、美標、日標等典型功能相關的測試標準，部分功能已有國家標準，總結不同標準中對測試環境的要求，盡量涵蓋較多的測試工況，得出以下幾點測試場地建設的關鍵之處：

1）車道

ADAS系統測試大多涵蓋直道測試和彎道測試，為支持不同的測試車速，直道長度不能低于1000米，彎道長度不能低于350米，以自適應巡航系統（Adaptive Cruise Control，ACC）說明估算方法，具體如下：

ACC測試工況中，以120km/h為最大測試車速，理想情況下，測試車和背景車均以3m/s2的加速度從靜止達到測試車速，則所需行駛的距離：

可計算s≈182m，兩車均達到測試速度、相對距離達到100m左右且穩定行駛3~5s測試開始，測試過程中進行切入、切出等操作，為保障試驗的成功率，預計測試過程至少10s，行駛距離約330m，測試結束減速過程需行駛約182m，共需約950m，考慮實際測試情況中背景車和測試車輛配合問題，故直道長度至少規劃1000m。

因系統類型不同，標準中彎道曲率半徑常見有三類，分別為125m、250m和500m，為提高場地使用頻率，一般考慮直道連接彎道，在直道上完成測試速度和測試距離調整，彎道上主要進行測試過程，測試結束后的減速過程不考慮道路類型，因此，彎道長度約350m。

同向車道數不能少于3條，車道寬度3.5-3.75m，車道線應支持虛實線、黃白線測試需求，路面附著系數不小于0.9，一般為干燥的瀝青或混泥土路面。

2）其他設施

在ADAS系統測試中，還需考慮傳感器誤識別測試，以前向碰撞預警系統（Forward Collision Warning，FCW）為例，需在上空4.5m處和凸出地面5cm處設置障礙物，而自動緊急制動（Autonomous Emergency Braking，AEB）測試要求測試環境空曠，需綜合考慮障礙物設置位置，可使用可拆除或可移動的設施進行部署。測試過程中，大多情況會使用高精度定位系統，為保證接收塔位置精度，應設置固定的接收塔位置。

1.2 V2X測試場地

與ADAS系統功能不同，更強調環境的適應性，尤其是高速和城市街道環境中的應用。V2X是一個涉及車與周圍交通元素、網絡等協同和交互的復雜應用系統，也是智慧交通重要組成部分，其測試場地應涵蓋由人、車、路和環境組成的完整閉環系統。然而現階段，國內相關的技術標準尚未統一，當前的測試只能支持功能實現、功能完備性、響應時延、互通性等，測試場地規劃應盡量滿足多種應用的研發性測試和應用試驗示范需求，以推進技術迭代和提高社會接受度。

在《合作式智能運輸系統車用通信系統應用層及應用數據交互標準》中定義了17個典型應用場景，以V2V（Vehicle to Vehicle）和V2I（Vehicle to Infrastructure）為主，其中V2V只涉及車車間的通信和交互，高速環境下的測試可與ADAS測試場地復用，部分V2I應用可在測試場地路側安裝相應的路側通信設備以滿足測試需求，而城市街道環境需盡量還原城市交通要素，配備路側通信單元信號燈至少3組，間隔至少160m以上供測試車輛進行加減速等操作，道路類型至少應包含典型的交叉路口，且需有建筑物或樹木等形成天然的視線和信號遮擋，弱勢交通參與者或道路障礙物識別，可依靠路側視頻抓拍或傳感器識別實現，可在部分路段安裝相應檢測器，整個可控測試環境中，除與交通設施設備的結合外，還需涵蓋多種通信方式、遠程管控和資源調度平臺，形成車、網、路協同和互聯環境，在此基礎上，完成V2X的相關技術驗證，探索評價和測試標準。

1.3 自動駕駛測試場地

根據SAE international定義的自動駕駛等級來看，目前尚處于L2（半自動駕駛）向L3（高度自動駕駛）過渡階段，其技術是多種技術的復雜組合，包含但不限于ADAS和V2X。技術驗證性的測試將會是未來幾年的主要測試需求。測試場地應在可控范圍內盡可能多的還原真實交通環境。

可控測試場地關鍵要素應涵蓋環境要素—氣候控制（霧、雨、風等）、地面濕滑控制、燈光控制、建筑控制等；交通要素—行人、動物、自行車、摩托車、轎車、公交車、卡車等；設施要素—交通信號燈、交通標識牌、路面標線、護欄、充電樁、車站、建筑、樹木等；通信要素——LTE-V2X、DSRC、4G、5G、藍牙、WIFI、RFID以及其他短程通信；控制要素——通信、遠程控制、數據采集等；功能要素——車路協同、車車協同、人車交互、車網交互等。

測試環境應包括高速道路（限速120km/h）、城市區域（限速40km/h~60km/h）和鄉村道路（限速20km/h~30km/h），除限速要求外，各類測試環境還應具備相應的特點，如鄉村道路，應具備多彎道、凹凸路面、碎石路面、坡道等，城市區域應具備視線遮擋（建筑物、植被等）環境、多交叉路口、環島、多交通設施設備等。高速道路應具備隔離帶、護欄、應急車道、無信號燈等。同向車道不低于2條。

2 整車級別場地測試方法

對于整車系統功能，一般采用黑盒測試方法，在待測車輛上搭載獨立的具備高精度定位系統的數據采集系統，對本車車行數據和背景車車行數據進行實時同步采集，數據處理后對比測試工況和評價標準做數據分析，得到測試結果。對于ADAS測試，常用的測試工具有以下幾種：

圖1 ADAS測試工具

對于V2X測試，測試方法與ADAS測試類似，同樣采用黑盒測試方法，其測試系統如圖2。

其中，在研發階段的測試，需采集部分車載終端數據，比如終端自身定位數據，用于對比分析終端的性能，針對定位精度、應用算法準確度等問題提出改進建議。

圖2 V2X測試系統

3 結論

隨著智能網聯汽車不斷智能化和網聯化，國內外涌現多個試驗示范區，且國外已有部分支持智能網聯汽車和自動駕駛的專用測試基地，國內以示范區為主，主要支持應用示范，專用的測試場所在未來幾年才會陸續建設。本文從試驗場建設到測試方法，做了概括性的陳述，并擇其中的要點做了著重分析，對同類測試場地的建設和智能網聯汽車的測試具備參考意義。

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[5] 馮春林.我國智能網聯汽車產業的發展困境與應對策略[J].當代經濟管理,2018(5).

Brief Analysis on Test Site Construction and test method Intelligent andConnected Vehicles

Yi Mao, Xia Qin, Qiao Jie

( Chongqing xibu Automobile Proving Ground Management Co. Ltd., Chongqing 401122 )

In order to meet the more and more urgent needs of intelligent and connected vehicle testing,this paper summarizes the construction methof of intelligent and connected vehicle special testing site and intelligent connected vehicle testing method base on the existing intelligent connected demonstration area in China. Emphatically, the construction key points have been analyzed, Considering both test conditions and actual test experience, the paper proposes suggestions on the construction of test site, and putting forward the test framework of V2X on the test method, which is of reference significance for the construction of intelligent connected vehicle special testing site and the research on testing method.

Intelligent and connected; test site; test method

B

1671-7988(2018)20-41-03

U467.5

B

1671-7988(2018)20-41-03

U467.5

易茂，就職于重慶西部汽車試驗場管理有限公司，畢業于重慶大學，碩士，初級工程師，現主要從事V2X測試及場地規劃方面工作。*基于寬帶移動互聯網的智能汽車和智慧交通應用示范工程及產品工程化公共服務平臺（2016強基工程）（項目編號：0714-EMTC02-5593/20）資助。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.20.014