引言:2017年,适逢我国自动驾驶技术和车联网技术基本具备开展场地乃至道路测试验证能力,公安部交通管理科学研究所立即着手整合培育研究队伍,开展政策研究、技术开发和应用验证工作。至2023年,已发展集聚研究人员超过30名,其中硕博士以上人员占比超90%,涵盖交通、车辆、通信、电子、人工智能、大数据等多个学科。期间,经公安部、工业和信息化部和江苏省人民政府批准,筹建国家智能交通综合测试基地,其后又经公安部和国家市场监督管理总局批准,筹建国家智能汽车交通运行安全质量检验检测中心,至今,一基地一中心已基本建成并投入日常运行。
01 研究内容
✍自动驾驶技术研究。依托国家智能交通综合测试基地封闭、半开放、全开放测试环境,研究自动驾驶能力测试、虚拟现实加速测试、大数据赋能避撞决策控制、车路协同驾驶控制技术,构建自动驾驶汽车运行安全和预期功能安全评价体系。设计、开发和验证自动驾驶能力测试真实和虚拟交通场景、测试评价系统和工具设备,建设测试监管平台,提出自动驾驶汽车安全管理政策法规建议,制定自动驾驶汽车测试认证技术标准。
✍车联网技术研究。研制具有数字身份认证与交互验签功能的交通信号控制机,研发车联网路侧设施身份管理及认证测试平台,建立路侧管控设备身份管理及认证体系,开展交通管控基础设施数字化规模应用。基于统一的信息标准,构建公安交管信息赋能平台,为人车路云高度协作的V2X提供安全、可靠、高效的数据支持和应用服务。提出车路协同安全管理政策法规建议,制订车辆协同管控与服务测试认证技术标准。
➤测试基地
在国家智能交通综合测试基地以及周边公共道路设计开发了智能网联汽车封闭(一期)与半开放测试示范区,按国家有关标准建成102个真实道路测试场景。封闭测试场建成测试道路总长4公里,包括公路测试区、城市街区、环道测试区、隧道测试区、多功能测试区、高速测试区及特殊气象环境测试区,设置58个监控点位的视频、RFID、LTE-V、DSRC、气象一体机等设备。半开放测试道路长度约10公里,设置146个视频全程监控点和9个信控路口,包含城市道路(含快速路)、农村公路、山区公路和景区公路等。正在开展封闭测试区(二期、三期)工程建设,将建设隧道以及厂区测试区。
➤测试工具链
测试评价系统。完成了智能网联汽车驾驶能力、安全性、可靠性和环境适应性等相关道路场景、测试方案、调度管理和智能评判方法研究,设计开发了智能网联汽车综合测试评判系统。接入了测试道路路侧感知设施和车载测评装备相关信息,具有测试方案自适应生成、测评场景高精度构建、测评全过程安全预警、交通流诱导管控等功能,针对测试基地封闭测试环境和半开放道路测试环境分别开展自动驾驶能力以及车辆安全性、可靠性和环境适应性的自动化智能评判。
测试监管平台:开发了公安交管智能网联汽车测试监管系统,对开展测试活动的测试车辆道路运行安全测试事件数据进行自动采集、记录、分析和重现。已接入了无锡市开展测试和示范应用的智能网联汽车测试过程数据,进行了急加减速、急换道、人工接管等事件的检测分析。
虚拟测试系统。创建硬件在环仿真测试系统进行智能网联汽车在环测试,以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态,进行加速、系统化测试。依托国家智能交通综合测试基地及周边的半开放测试道路,建立了对应的仿真测试环境的高精度地图数据集,构建了基于OpenScenario格式的60个场景文件,完成极限、压力、泛化等实车测试难以支撑的场景虚拟再现,重点对车辆的感知算法、决策算法等提供仿真测试服务。同时还搭建了超过60例泊车场景库:包含平行式、斜列式、垂直式泊车场景,可对车辆进行泊车情形的测试。
信息安全测试环境及测试系统。依托国家智能交通综合测试基地搭建了智能网联汽车信息安全测试环境,并与实车测试环境及其测试系统、仿真测试环境及其测试系统等集成融合,形成公共信息服务平台,面向社会和行业提供第三方检测和认证服务。能够评估车辆网联安全状态,完成17类智能网联汽车和相关智能交通产品的信息安全测试。
系统级综合测试评估平台。突破智能网联汽车产品射频一致性、功能、性能、安全、可靠性、兼容性等测试验证关键技术,与面向实车、仿真以及信息安全等环境的测试系统集成,研发系统级综合测试评估平台。对测试业务、测试装备、测试场地、测试过程进行全电子化管理,达到测试基地“基地内外衔接、测试认证一体、自建共建结合、自用共享统筹、虚拟现实融合”等建设目标,打造“国内一流、国际知名、特色鲜明”的测试基地。
自动驾驶汽车现场测评终端。重点研究自动驾驶测评信息时空同步技术、基于深度信息的自动驾驶汽车通行行为识别技术和自动驾驶测评信息现场实时推送技术,研制自动驾驶汽车测评车载终端和手持终端,实现自动驾驶汽车测试和运营过程中传感信息的感知分析、存储记录、实时推送以及车辆行为的智能识别。终端可访问后端服务平台,获取测试指令、测试过程信息和测评结果并进行交互。
自动驾驶电动汽车事件数据记录装置。研制自动驾驶电动汽车事件数据记录装置,主要由数据存储模块、事件分析模块、紧急指令转发模块、定位模块、状态采集模块和通信模块六部分组成,实现车辆运行状态数据的实时读取存储;结合事件数据分析技术,进行事件识别并预警;基于无线网络完成数据上传及控制命令接收,同时与自动驾驶电动汽车保持双向通信,保证车辆数据读取及命令的下发。
系统级测试工具。集成模拟测试目标物、测试目标物运动系统、驾驶机器人、数据采集装置等,加载测试场景,实现实车级测试模拟环境构建。开展场景柔性化设计,可利用封闭测试场地模拟搭建需要的典型街区和微交通测试场景,组合成多层次多类型的自定义场景。可提供35大类测试场景(130小类测试场景),满足自动驾驶能力测试(包括危险工况下的避撞能力测试、退出机制和应对能力测试)。
车间无线通信信息安全测试工具。基于现有V2X标准,对V2X厂家设备进行传输一致性检测,具备ITS-G5与DSRC、DSRC/ITS-G5与C-V2X、DSRC与DSRC、C-V2X与C-V2X共4种一致性检测功能,支持开展车间无线通信信息安全测试,对恶意攻击行为在通信系统的影响程度及过程进行评测。
自动驾驶电动汽车测试场景库。从道路交通情景、交通事故和违法大数据、驾驶人考试内容和方法等维度构建,分为高速公路测试场景、国省道路测试场景、乡村道路测试场景等类型,场景数量达500余个,用于智能网联汽车实车和虚拟仿真测试。
❖国家级科研项目或课题。完成自动驾驶电动汽车驾驶能力及安全性测评技术与系统开发、自动驾驶电动汽车测试场景研究及数据库构建、半开放条件下IVIS集成测试评估、标准化及示范应用、5G产品研发规模试验等;正在开展辅助驾驶汽车运行安全检验关键技术研究及示范应用、路车融合无人驾驶危险场景构建、自动驾驶仿真及数字孪生测试评价工具链等。
❖省部级科研项目。完成自动驾驶汽车道路测试场景技术研究、智能网联汽车运行安全测试评价关键技术及系统研发、基于C-V2X交通管控设备信息交互关键技术研究、中国标准智能网联汽车与智能交通系统工程研究、基于车联网的机动车安全联网监管关键技术研究、《基于LTE/5G的车路协同信息服务与智能驾驶关键技术研发》、《路侧交通管控设备信息交互技术及开放服务系统研发、《智能系统级测试验证平台建设》、《应用先导性综合服务平台建设》等。
❖国家和行业技术标准。编制发布《国家车联网产业标准体系建设指南(车辆智能管理)》,明确智能网联汽车登记管理、身份认证与安全、道路运行管理及车路协同管控与服务等领域标准化工作。正在制定智能网联汽车运行安全测试技术要求、智能网联汽车运行安全测试项目和方法、智能网联汽车运行安全测试环境技术条件《第1部分公共道路、智能网联汽车运行安全测试环境技术条件第2部分半开放道路》、智能网联汽车运行安全虚拟仿真测试场景要素及设置要求、智能网联汽车运行安全封闭场地测试场景要素及设置要求、智能网联汽车运行安全半开放道路测试场景要素及设置要求、智能网联汽车运行安全公共道路测试场景要素及设置要求、智能网联汽车运行安全测试车载终端技术条件、智能网联汽车运行安全半开放道路测试管理平台技术条件、智能网联汽车运行安全测试评价数据交换规范、智能网联汽车身份与安全、道路交通管理设施身份与安全等14项国家和公共安全行业技术标准。支持制订发布《江苏省智能网联汽车标准体系建设指南》,明确智能车辆系统、智能安全系统、智能道路系统、智能交通设施、智能支撑系统、安全应急处置、行业营运体系等标准体系。
❖国家示范工程。2018年,积极参与全球首个城市级LTE-V2X验证应用环境建设,车联网部主导整体方案的设计、具备车联网功能信号机的研发、路侧交通信号机技术升级改造方案的设计等。通过该项目,LTE-V2X网络、平台、技术解决方案等得到了全面验证,在技术上已具备试商用条件。2019年,支持无锡建设国家车联网先导区。已完成全球最大规模的城市级车联网建设,覆盖市区200多个信号灯控路口,车路协同路侧管控基础设施及智慧交通信息服务平台升级完成。项目以“人—车—路—云”系统协同为基础,开放了40余项交通管控信息,提供了26类应用场景,实现了V2I、V2V、V2P之间的12类双向通信服务。
✪国家工程研究中心专业团队。在道路交通安全与控制国家工程中心兼设自动驾驶、车联网研究团队,与中心各参与单位联合开展自动驾驶与车联网政策标准和应用技术研究,共同申报国家重点科研项目。
✪联合实验室合作团队。联合建设智能汽车运行安全测试联创实验室建设,与中国汽车工程研究院、宁德时代新能源科技股份有限公司等单位开展联创实验室建设和运营,面向新能源汽车年检装备、自动驾驶仿真测试推进技术研究和成果转化。
✪行业学会协会核心成员。成为中国公路学会自动驾驶工作委员会、中国汽车工程学会自动驾驶预期功能工作委员会、中国智能交通协会车辆工程专家委员会、自动驾驶技术交通运输行业研发中心技术委员会等核心成员,积极推动自动驾驶功能安全、预期功能安全、车路协同、交通规则等技术合作交流和标准制订。
✪人才联合培养基地。与东南大学、长安大学等联合培养自动驾驶相关专业工程博士、博士后,成为测试基地高知识人才进入育人的重要工作站。
✪支持有关政策措施。配合我国道路交通安全法修订,将自动驾驶法律主体、测试管理等相关条款纳入修改内容。支持工信部、公安部、交通部联合制定实施《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》、《智能网联汽车道路测试和示范应用管理规范(试行)》。支持《国家车联网产业标准体系建设指南》制定发布,承担其中“车辆智能管理”相关内容的研究编制,并支持制定发布《国家车联网产业标准体系建设指南(车辆智能管理)》。支持江苏省制定发布《江苏省智能网联汽车道路测试管理细则(试行)、《江苏省智能网联汽车公共测试道路认定要求(试行)、《江苏省智能网联汽车标准体系建设指南》。
本文刊登《道路交通科学技术》期刊2023年第6期。
来源:公安部交通管理科研所微发布
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