北京自動駕駛車輛道路測試報告（2019）

文／吳瓊

截至2019年底，北京市道路測試安全行駛里程達104萬公里，較上一年度增長577%，百度Apollo以近90萬公里的成績成為年度測試里程最長的企業(yè)。此外，測試車型、關鍵零部件的國產化進程也愈發(fā)明顯。

一、概述

自動駕駛產業(yè)的發(fā)展離不開政策、標準、測試環(huán)境等方面全方位支撐。為促進自動駕駛技術發(fā)展，北京市自動駕駛測試管理聯(lián)席工作小組持續(xù)督導中關村智通智能交通產業(yè)聯(lián)盟、北京智能車聯(lián)產業(yè)創(chuàng)新中心（以下簡稱“智能車聯(lián)”）等不斷完善標準建設、開放測試環(huán)境，解決企業(yè)從技術驗證到商業(yè)化驗證發(fā)展過程中的實際問題。

截至2019 年底，北京市已累計開放4 個區(qū)縣的自動駕駛測試道路，共計151 條，503.68 公里；開放全國首個自動駕駛測試區(qū)域，面積約40 平方公里；開放全國首個車聯(lián)網（智能網聯(lián)汽車）和自動駕駛地圖應用試點區(qū)域；累計為13 家自動駕駛企業(yè)77 輛車發(fā)放一般性道路測試牌照；首次為百度公司40 輛車發(fā)放了允許載人測試的聯(lián)席審查意見；測試里程超100 萬公里，整體安全可控。開放測試道路、區(qū)域、服務規(guī)模、測試牌照及測試里程均居全國第一。

（一）政策持續(xù)創(chuàng)新

2019 年12 月13 日，北京市自動駕駛測試管理聯(lián)席工作小組發(fā)布《北京市自動駕駛車輛道路測試管理實施細則（試行）》（第三版）。

鼓勵企業(yè)開展自動駕駛車輛商業(yè)化模式的探索。豐富測試內容，增加了載人、載物、編隊行駛測試。

2019 年6 月，北京市自動駕駛測試管理聯(lián)席工作小組發(fā)布了《北京市自動駕駛車輛測試道路管理辦法（試行）》，鼓勵各區(qū)縣依據技術要求，因地制宜遴選測試道路，并允許選取開放自動駕駛測試區(qū)域。

2019 年9 月，自然資源部、工業(yè)和信息化部、北京市經濟和信息化局、北京市規(guī)劃和自然資源委員會共同啟動車聯(lián)網（智能網聯(lián)汽車）和自動駕駛地圖應用試點（以下簡稱“地圖應用試點”）。

表1 北京市政策持續(xù)創(chuàng)新情況

2019 年12 月，自然資源部、工業(yè)和信息化部與北京市人民政府正式簽約全國首個地圖應用試點，并將地圖應用試點落地國家智能汽車與智慧交通（京冀）示范區(qū)亦莊基地及北京經濟技術開發(fā)區(qū)，智能車聯(lián)作為試點依托單位，將在保障地理信息安全基礎上，分階段、分步驟地有序開展地圖試點工作，推進我國自動駕駛地圖政策、管理和技術等方面創(chuàng)新發(fā)展。

（二）標準不斷完善

在北京市自動駕駛測試管理聯(lián)席工作小組的指導下，北京市科委、中關村管委等單位的支持下，中關村智通智能交通產業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合產業(yè)上中下游龍頭企業(yè)、科研院所等，共同研制自動駕駛相關標準，解決產業(yè)發(fā)展中的瓶頸問題。聯(lián)盟自成立以來，累計已發(fā)布8 項團體標準，已立項待發(fā)布1 項。其中，3 項被北京市認定為自動駕駛相關評價標準，1 項入選工信部百項團標，3 項被認定為“中關村標準”，并面向全國推廣應用。

經長期自動駕駛封閉試驗場測試及開放道路測試驗證，標準不斷更新迭代，已經取得良好的應用效果，智能車聯(lián)作為標準重要參編單位，同時也是北京市自動駕駛道路測試第三方服務機構，積極推進標準成果轉化，將聯(lián)盟標準研究成果輸出，2019 年度參與行業(yè)標準4 項，地方標準1 項。

（三）測試環(huán)境加快開放

2019 年度，持續(xù)推進自動駕駛車輛測試的“場（封閉試驗場）—路（開放測試道路）—區(qū)（開放測試區(qū)域）”三級測試環(huán)境的建設與開放。

1.認定北京首個最高級別（T5 級）封閉試驗場，支持更高級別測試需求

截止到2019 年底，北京共有封閉試驗場地3 個。2019 年5 月，北京市認定了首個T1-T5 級別的封閉試驗場地國家智能汽車與智慧交通（京冀）示范區(qū)亦莊基地。亦莊基地面積為650 畝，擁有高速、城市、鄉(xiāng)村場景，覆蓋京津冀地區(qū)85%以上的城市場景、90%高速公路場景，可滿足12 米以下自動駕駛車輛以及無人配送、外賣、監(jiān)管巡邏等輪式車的全天侯多氣象條件的測試評估需求。

2.擴增測試道路，支持更多實際場景測試需求

2019 年，北京經濟技術開發(fā)區(qū)、順義區(qū)新增了107 條、380.68 公里的自動駕駛測試道路，公里數增加比例達309%。截止到2019 年底，已累計在海淀區(qū)、順義區(qū)、房山區(qū)等地開放151 條、503.68 公里的測試道路。

3.開放測試區(qū)域，推進自動駕駛產品形態(tài)、應用場景、商業(yè)模式探索

2019 年，在北京經濟技術開發(fā)區(qū)開放了全國首個40 平方公里的測試區(qū)域，可為自動駕駛車輛進行Robotaxi、接駁、分時租賃、編隊行駛等商業(yè)模式探索提供測試環(huán)境。

4.加大V2X 設備部署，滿足車路協(xié)同測試需求

2017 年，在北京市經濟技術開發(fā)區(qū)已建設支持車路協(xié)同的測試道路12 公里（7 個路口）。2019 年，擴建到40 公里（36 個路口）。

截止到2019 年底，智能車聯(lián)聯(lián)合北京千方科技股份有限公司在中關村自動駕駛創(chuàng)新示范區(qū)環(huán)保園、北京經濟技術開發(fā)區(qū)、北京CBD 等道路上已部署近百套V2X 設備。

5.創(chuàng)建全國首個車聯(lián)網和自動駕駛地圖應用試點，推進產業(yè)化

2019 年，依托北京市自動駕駛道路測試以及智能車聯(lián)工作成果，全國首個車聯(lián)網（智能網聯(lián)汽車）和自動駕駛地圖應用試點設立在北京經濟技術開發(fā)區(qū)40 平方公里測試區(qū)及國家智能汽車與智慧交通（京冀）示范區(qū)亦莊基地（以下簡稱“亦莊基地”）。試點將加強5G、RTK 基準站地基增強網絡、車聯(lián)網等試驗基礎環(huán)境，全面支持自動駕駛產業(yè)創(chuàng)新。

表2 北京市測試牌照發(fā)放與道路測試情況

（四）測試牌照發(fā)放與道路測試情況

截止到2019 年12 月31 日，有13 家企業(yè)，涵蓋6 家互聯(lián)網企業(yè)、6 家主機廠、1 家地圖廠商共計77輛車，參與了北京市自動駕駛車輛一般性道路測試，路測里程達104 萬公里。申請企業(yè)數、車輛數、路測里程均位居全國第一。其中，2019 年度，有12 家企業(yè)，73 輛車參與北京市自動駕駛車輛一般性道路測試，并首次為百度公司40 輛車發(fā)放了允許載人測試的聯(lián)席審查意見。

（五）應用示范情況

北京市已經在多區(qū)域的有條件園區(qū)或自動駕駛開放測試區(qū)規(guī)劃自動駕駛與車聯(lián)網應用示范。目前已經建設規(guī)劃有北京經濟技術開發(fā)區(qū)的智能網聯(lián)汽車產業(yè)創(chuàng)新示范區(qū)、北京市海淀區(qū)的中關村自動駕駛創(chuàng)新示范區(qū)、北京市順義區(qū)的智能網聯(lián)汽車創(chuàng)新生態(tài)示范區(qū)、北京市房山區(qū)的5G 自動駕駛示范區(qū)、北京市智能網聯(lián)汽車示范運行區(qū)（首鋼園）（以下簡稱“首鋼冬奧示范區(qū)”）。

其中，首鋼冬奧示范區(qū)和中關村自動駕駛創(chuàng)新示范區(qū)環(huán)保園由智能車聯(lián)與示范園區(qū)合作，于2019 年啟動運行，示范園區(qū)內不僅建設5G 網與車聯(lián)網，更涵蓋無人接駁、無人物流、無人清掃、無人配送等商業(yè)運行場景，已實現(xiàn)多種自動駕駛車輛多場景示范運行。

北京經濟技術開發(fā)區(qū)的智能網聯(lián)汽車產業(yè)創(chuàng)新示范區(qū)作為目前唯一一個自動駕駛開放測試區(qū)，將在2020 年重點開展公開道路上的車聯(lián)網（智能網聯(lián)汽車）和自動駕駛地圖應用試點、Robotaxi 等示范應用。

二、封閉試驗場測試情況

（一）測試概況

2019 年，智能車聯(lián)在封閉試驗場內為30 余家國內外自動駕駛企業(yè)、科研團隊、行業(yè)協(xié)會等提供了測試服務，服務時長超過4000 小時，封閉試驗場測試里程超過7.36 萬公里，累計測試里程14.36 萬公里。

圖1 首鋼冬奧示范區(qū)規(guī)劃圖

表3 2019年/2018年獲得牌照測試主體車型分析

2019 年，北京市發(fā)放了首個T4 級別道路測試牌照，獲得T4 級別的測試車輛可在更為復雜的R4 道路開展測試。T4 級別能力等級要求自動駕駛車輛能夠準確識別臨時交通標志，需具備通過隧道、潮汐車道、坡道停車和起步、停車入庫等復雜場景的能力，并對自動駕駛的感知、規(guī)劃和控制能力也提出了更高的要求。

美團無人配送車首次通過了T/CMAX117-2018《服務型電動自動行駛輪式車技術要求》的測試，并在首鋼冬奧示范區(qū)開展了示范運行測試。

智能車聯(lián)通過星火計劃累計向20 余家企業(yè)、科研團隊、行業(yè)協(xié)會等提供1160 小時的優(yōu)惠服務，為企業(yè)、科研團隊節(jié)約研發(fā)資金達千萬元。

根據封閉試驗場統(tǒng)計，2019 年自動駕駛車輛出現(xiàn)依托車型國產化、部分關鍵零部件國產化，整車量產化，對高性能傳感器依賴度降低等趨勢。

1.依托車型國產化趨勢明顯

目前，絕大多數自動駕駛車輛是基于現(xiàn)有量產車型改裝。2019 年，測試主體在改裝車輛時選擇國產車型的趨勢明顯增加。2018 年，獲取道路測試牌照的國產車型有哈弗、蔚來、北汽新能源共3 款車型；2019 年，新增紅旗、東風風光、WEY、比亞迪4 款車型，國產車型種類增長率達133%。

2.自動駕駛車輛量產化方案初現(xiàn)

2019 年，由百度和一汽合作生產的紅旗E 界在北京開展測試，該車型從傳感器布置、設備選型和整車布置等方面都已經進入小規(guī)模量產階段，是目前在封閉試驗場出現(xiàn)的專業(yè)性最強、集成度最高的測試車型。

3.部分關鍵零部件國產化，高性能傳感器依賴度降低

目前，多數測試主體采用攝像頭+毫米波雷達+激光雷達方案，其中激光雷達作為自動駕駛車輛的關鍵零部件之一，主要起到感知和定位的作用。2019年，測試主體在激光雷達品牌選擇上開始向國產化靠攏，國產品牌占比由2018 年的20%提升至2019 年的40%。

2019 年，測試主體在激光雷達的線數選擇上比去年也有明顯降低，主激光雷達采用40 線（含）以下的比例從去年的50%上升到今年的73%。從目前的趨勢來看，隨著技術的不斷革新發(fā)展及低線數傳感器成本的逐漸下降，測試主體對高線數激光雷達依賴度逐漸降低，開始向低成本、可量產、可落地的方向發(fā)展。

（二）基礎性能測試——感知

2019 年，智能車聯(lián)同各測試主體在封閉試驗場開展了車輛基礎性能測試，包含感知性能測試、規(guī)劃性能測試和控制性能測試。為企業(yè)在技術升級、性能優(yōu)化、產品對標等方面提供幫助和建議。下面以感知性能測試舉例說明。

1.兒童認知盲區(qū)測試

認知盲區(qū)測試屬于感知性能測試中的一個子項，包含行人盲區(qū)、兒童盲區(qū)和標準粒度障礙物盲區(qū)測試，以下就兒童的認知盲區(qū)展開分析。保障弱勢群體安全是自動駕駛測試原則之一，所以此項測試選取身高為120cm 的模擬兒童作為測試目標。

圖2 兒童認知盲區(qū)示意圖

測試數據顯示，認知盲區(qū)較小的車型前方盲區(qū)在0.25m 以內，左側和右側盲區(qū)在1m 的水平。整體來看，整車盲區(qū)為非對稱式分布，前部盲區(qū)要明顯小于其他方向的盲區(qū)，左右兩側的盲區(qū)基本呈對稱狀態(tài)。大部分測試車型將感知重點放在車輛前方區(qū)域，其次是后方和兩側，此外不同車型方案之間的認知盲區(qū)差異較大。

影響車輛盲區(qū)大小的主要因素有自動駕駛傳感器布置方案、傳感器性能、感知算法等。和人類駕駛員相比，自動駕駛車輛具有感知范圍廣，不存在階段性盲區(qū)和因疲勞等主觀原因造成的感知短暫缺失的優(yōu)點，且自動駕駛車輛對運動物體速度、位置的識別精度要遠高于人類駕駛員。

2.前方最大認知距離測試

前方最大認知距離是指自動駕駛車輛可以穩(wěn)定認知前方目標物的最大距離。測試數據顯示，測試車型之間對于車輛的最大認知距離差異較大，在錐桶和模擬兒童的認知上差異較小，車輛和模擬行人認知距離都在50 米上，部分企業(yè)可達到百米以上。

自動駕駛車輛前方最大認知距離除受自身傳感器性能和融合算法的影響外，還受目標物大小、高度、顏色、材質、運動狀態(tài)等因素的影響。隨著傳感器性能的不斷提高以及算法的迭代升級，未來自動駕駛的認知距離還有會更大的提升。

根據2019 年10 月美國汽車協(xié)會發(fā)布的AEB 系統(tǒng)模擬測試結果顯示，白天成人身材的假人過馬路時，參與測試的四款采用攝像頭和毫米波雷達方案的量產車，在時速32 公里/小時的情況下只有40%的幾率成功避免碰撞；在48 公里/小時工況下，全部車型均無法避免碰撞。數據顯示，理論上中小型車輛在48 公里/小時的速度下安全停車時間為3 秒左右，距離為40 米。2019 年封閉試驗場內參與感知測試的自動駕駛方案基本采用攝像頭+毫米波雷達+激光雷達方案，前方穩(wěn)定認知模擬行人距離均大于50m，因此將會多出近1 秒的反應和處理時間，可有效的避免碰撞，在保護交通弱勢群體安全方面更為友好。

（三）自動駕駛可靠性測試

當前自動駕駛車輛主要基于現(xiàn)有量產車型改裝，存在可靠性、穩(wěn)定性差等問題。因此《北京市自動駕駛車輛道路測試管理實施細則（試行）》（第三版）規(guī)定，每批次自動駕駛車輛需在封閉試驗場內完成累計不少于5000 公里的自動駕駛測試。通過完成第三方測試方布設的道路交通測試場景、長時間的負載運行，以驗證自動駕駛車輛的可靠性、穩(wěn)定性。

自動駕駛可靠性測試能夠加速暴露設備、系統(tǒng)、車輛存在的問題。截至到2019 年，北京市封閉試驗場內累計測試里程超過13.36 萬公里，（除碰撞、危險場景等專項測試外）發(fā)生碰撞事故16 起，平均每車8350 公里發(fā)生一次碰撞事故。其中，沖出道路擦碰路邊石或碰撞行道樹8 起，刮蹭交通設施5 起，未及時躲避模擬行人發(fā)生碰撞2 起，碰撞其他交通參與車輛1 起。同時，測試過程中共發(fā)生軟硬件故障34 次（可快速修復性故障未統(tǒng)計在內），平均每車3929 公里發(fā)生一次故障。未出現(xiàn)對測試人員造成損傷的安全事件。

多數事故是車輛定位異常、感知錯漏、控制失調造成，以及部分駕駛員缺乏安全測試意識，事故形成前未及時接管車輛；軟硬件故障主要包括激光雷達、攝像頭等硬件故障以及系統(tǒng)卡頓、延時、死機等軟件故障。總體來看，在仿真測試中較難發(fā)現(xiàn)造成這些問題的隱患，需要經過較長時間的實車測試，尤其是在惡劣環(huán)境，如高低溫、視線或信號遮蔽、顛簸路面等環(huán)境下更容易發(fā)現(xiàn)隱患問題。這些隱患的發(fā)現(xiàn)和排除，為測試主體完善產品性能，提升產品可靠性提供了寶貴的經驗。

近幾年國外自動駕駛車輛事故說明，未經封閉試驗場大量試驗驗證的自動駕駛車輛容易帶來安全隱患，對產業(yè)發(fā)展造成不良影響。因此在技術成熟度尚未達到一定水平的情況下，利用封閉試驗場地進行自動駕駛車輛的可靠性測試，是提升自動駕駛汽車技術水平和保障測試安全的必要途徑。

圖3 專項能力評估測試實拍

（四）專項能力評估測試

封閉試驗場依據能力評估標準，根據測試主體申請的評估分級，以專項為單位對自動駕駛車輛進行逐個場景的測試，完整地驗證了車輛在每個場景下的自動駕駛能力。

從專項能力評估測試的數據來看，以部分專項場景測試為例，首次測試中機動車信號燈識別及響應場景的通過率僅為78%，左側行人通行起步和避讓障礙物變道場景通過率分別為62%及56%。因此，自動駕駛車輛需要大量的模擬實際道路場景訓練，以保證其在道路測試階段具備一定的安全性。

在首次專項能力評估測試中，測試主體自動駕駛能力水平參差不齊，通過率越高，代表測試主體在專項測試中的表現(xiàn)越好，總體而言，開展了規(guī)模化道路測試的測試主體通過率較高。根據2019 年數據統(tǒng)計，首次專項能力評估通過率低于80%的測試主體占54%。

以左側行人通行起步場景為例，該場景的通過率為62%，場景布設方法為，在測試車識別前方錐桶起步變道時，行人在左側車道內通過，經過測試車所在位置，對測試車起步變道造成干擾。

測試主體未通過這個場景測試的原因主要有：未識別左側的行人或未正確判斷行人運動狀態(tài)，與行人搶行，有碰撞行人的風險；起步時未開啟左轉向燈；未識別前方錐桶等。這些問題是由于車輛對行人、錐桶感知識別不穩(wěn)定，車輛控制性能欠佳，缺少轉向燈使用策略等造成。

基于專項測試中發(fā)現(xiàn)的問題，可以幫助測試主體更有針對性、更高效的優(yōu)化自動駕駛系統(tǒng)。以亦莊基地為例，亦莊基地從京津冀地區(qū)常用交通信號燈中挑選了22 組不同制式安裝在試驗場，通過在模擬實際道路及高度濃縮的測試場景中不斷調試，測試主體自動駕駛能力提升顯著，場景通過率均達到100%。

（五）綜合能力評估測試

綜合能力評估反映自動駕駛車輛連續(xù)執(zhí)行駕駛任務的能力和穩(wěn)定性，測試采用一條完整路線將對應等級的專項場景隨機組合串聯(lián)。2019 年度，封閉試驗場內共進行100 余次綜合能力評估測試，發(fā)現(xiàn)并協(xié)助測試主體解決問題500 余項，為北京市自動駕駛道路測試的安全開展提供了有效的保障。

圖4 封閉試驗場發(fā)現(xiàn)的主要問題及占比

測試數據表明，封閉試驗場地內發(fā)現(xiàn)的問題中，感知、決策、控制類問題占六成以上比例。主要原因為車輛在實際交通場景下，無法在多種干擾下完成對關鍵目標物的感知和追蹤，以及基于正確決策后車輛無法準確執(zhí)行系統(tǒng)下達的指令。此外定位偏差、傳感器標定誤差、算法冗余制度不完善以及高低溫環(huán)境對測試車輛的表現(xiàn)也有一定影響。

三、開放道路測試情況

（一）測試概況

截止到2019 年底，北京市道路測試里程突破1,040,221 公里，增長577%。北京市道路測試總里程處于全國領先地位，道路測試過程安全可控，未對周邊交通環(huán)境產生不良影響。

從測試主體測試地域覆蓋來看，規(guī)模化測試主體的覆蓋范圍更為廣泛；從技術路線來看，目前只有少數測試主體開展了網聯(lián)功能測試。從測試意向來看，測試主體更傾向于在R3 級的道路上開展測試。部分測試主體在拿到T4 牌照以后，開始進入更為復雜的R4 級道路進行測試。

2019 年，R1、R2、R3、R4 級開放道路里程分別占8%、14%、74%、4%，道路測試里程分別占8%、5%、86%、1%。從開放道路里程與測試里程占比來看，各等級開放道路里程與測試主體測試需求基本匹配。

各區(qū)縣開放道路測試里程反映各區(qū)縣道路的使用率及測試主體對各區(qū)縣道路的需求度。北京經濟技術開發(fā)區(qū)由于地理位置及開放道路測試時間較早，測試里程最多，道路使用率最高。

圖5 截至2019年底測試主體累計測試里程

表4 2019年道路測試脫離類別及脫離原因

（二）道路測試監(jiān)管

保障道路測試的安全除了依靠嚴格有效的封閉試驗場測試，完備的道路測試管理體系也不可或缺。2019 年6 月北京市發(fā)布《北京市自動駕駛車輛測試道路管理辦法（試行）》，2019 年10 月，發(fā)布團體標準T/CMAX119-2019《自動駕駛車輛測試道路要求》及T/CMAX120-2019《自動駕駛車輛道路測試安全管理規(guī)范》。以上辦法、要求、規(guī)范從規(guī)劃選取道路、風險評估、測試主體、測試車輛、測試人員等方面，系統(tǒng)的保障了道路測試有序、安全開展。

為了滿足北京自動駕駛車輛道路測試服務的需求，智能車聯(lián)在北京市自動駕駛測試管理聯(lián)席工作小組的指導下，開發(fā)了全國首套自動駕駛道路測試監(jiān)管平臺。該平臺能夠準確、客觀、公正地記錄自動駕駛車輛在實際道路測試中的行為，通過對監(jiān)管數據的溯源、挖掘、分析，為北京市自動駕駛政策的改進與優(yōu)化提供數據支撐，以此來保障自動駕駛車輛道路測試安全可控。

2019 年，通過對自動駕駛車輛道路測試監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)道路測試隱患295 次，糾正測試問題126 次，有力的保障自動駕駛道路測試工作安全有序推進，北京市自動駕駛道路測試依舊保持著零不良影響的記錄。

（三）脫離類別及脫離原因分析

自動駕駛脫離是指自動駕駛車輛出現(xiàn)系統(tǒng)故障或遇到無法處理的場景時，車輛控制權限切換為人類駕駛員的事件。

脫離數據顯示，86%的脫離由人為接管造成，這些脫離是由于測試人員更換數據記錄設備、需重新規(guī)劃路徑或個人原因導致；14%的脫離是由于策略缺陷、人工安全防御、系統(tǒng)故障造成的關鍵脫離，這些脫離數據的價值要遠遠高于人為接管脫離。對關鍵脫離數據的積累和分析，搭建典型脫離場景，不斷復現(xiàn)測試，可加速自動駕駛車輛測試效率，不斷提高車輛在道路測試中的安全性，有利于行業(yè)共同提升自動駕駛技術水平。

從脫離類別和原因上看，除因傳感器、車輛或者數據記錄設備、地圖標注、地圖加載等問題外，與社會車輛的博弈、對復雜場景的理解以及一些應急情況的處理能力，仍然是自動駕駛亟需解決的重要課題。相比于2018 年，更多的道路測試里程也使測試主體獲得了更多的脫離數據。這些脫離數據為自動駕駛適應復雜道路、不斷提升技術水平積累了寶貴的經驗。