研究周报 | 从DEKRA开辟新测试场看全球自动驾驶测试场的建设运营

上个月,国外又一家大型自动驾驶测试场正式启用。德国机动车监督协会(DEKRA)于2017年11月24日正式启用西班牙马拉加的互联汽车测试场,作为一家互联汽车、自动驾驶汽车及电动车的国际测试平台,马拉加测试场的面积在500英亩以上,主要负责V2X技术的测试。

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DEKRA互联汽车新测试场的启用再次将自动驾驶测试场这一概念带入公众视线。实际上,全球主要国家近年正纷纷斥资兴建各种功能场景的自动驾驶测试场,集中开展自动驾驶技术安全性的测试。

从国际惯例来看,考虑到安全因素,自动驾驶车上路前需要经过大量测试,测试场地通常分为两大类:

一类是专门建立的测试场,即专门在一个封闭区域,建立一套未来交通道路的模拟环境,为智能网联汽车提供多种交通路况和驾驶场景,开展无人驾驶技术安全性的测试评价工作,美、欧、日等发达国家及地区已经投入大量资源建设智能网联示范区,我国工信部也将上海、北京、重庆、杭州、长春、武汉六个城市列入全国首批智能汽车与智慧交通应用示范城市,并根据各地特点先后建设智能网联汽车示范区。

另一类是真实道路测试,目前美、欧、日等国家及地区已有不少在开放道路上进行的示范项目,也吸引越来越多的企业在其范围内申请自动驾驶上路测试牌照,而我国由于缺乏相关的法律政策环境和道路交通条件,目前还仅允许在封闭测试区内进行自动驾驶车辆测试。

一、全球主要测试场分布及功能

1、美国率先开展自动驾驶测试场建设

美国无人驾驶示范区分为两大竞争阵营,分别为东部密歇根州底特律附近的Mcity和Willow Run,以及西部加州硅谷附近的Gomentum Station和Castle,这四个示范区共同争夺40亿美金的无人驾驶财政补助。

Gomentum Station和Castle开园运营的时间较早,2014年时已经投入使用,国际上同期开园运营的还有瑞典的AstaZero示范区。2015年7月,密西根大学交通改造研究中心(MTC)借助汽车之都底特律的地理优势,建成备受业界关注的Mcity示范区。继Mcity之后,密歇根州又斥资兴建比Mcity规模更大的试验场Willow Run,并计划于2018年初建成。

密歇根州的Mcity是全球最有名、运营成熟的无人驾驶汽车测试区,加州GoMentum Station是当前全球最大的测试区。2017年1月,美国交通部又指定了10家自动驾驶试验测试场,分布于9个州,分别位于美国的东北部、东部、东南部、北部、中西部、南部、西部、西南部,基本上做到了DOT(美国交通部)所希望的地区平衡。更重要的是,这些分布于全国各地的试验场具有差异化的气候条件和地貌特征,使自动驾驶汽车可以在更加丰富的条件下开展测试和部署。

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图1:Mcity功能示意图,来源:Mcity

2、欧洲AstaZero主动安全测试区进入运营

欧洲作为世界公认的汽车发源地,无论汽车工业还是技术储备一直名列世界前茅。欧洲是较早建成无人驾驶测试场的地区之一,2014年8月,瑞士宣布建成AstaZero安全技术试验场,在目前已建成开园的全球示范区中,AstaZero试验场总体规模排名第三。AstaZero试验场由政府、行业学会及企业共同出资5亿克朗(约7000万美金)建设,场地使用需经过咨询及预定,AstaZero可提供按场景场地及租用时长收费方案,其中高速路场地还提供可以按照测试车辆数及租用时长收费方案。

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图2:AstaZero测试场功能分布,来源:AstaZero

3、亚洲自动驾驶示范区建设加快

亚洲地区。日本和新加坡两个国家拥有或在建无人驾驶示范区。韩国政府也计划耗资110亿韩元(约1000万美元)打造占地约36公顷(折合89英亩)的K-City测试场地。

中国方面,2016年6月,上海智能网联示范区封闭测试区“A NICE CITY”(一期)的开园标志着中国成为了继欧美日之后第四个以政府力量推动无人驾驶汽车发展的国家。2016年11月,重庆城市模拟道路测试评价及示范区“i-VISTA”(一期)正式投入运营。浙江省也在杭州市西湖区云栖小镇和桐乡乌镇两地同时开展5G车联网应用示范的测试工作。之后,北京、武汉、深圳、长沙、厦门、常州、盐城等地也先后启动了各地的智能网联示范区的规划和建设。

二、国内外主要自动驾驶汽车测试场比较 

1、场景功能:主要功能有所相似,部分测试区特色鲜明

国外的智能网联测试场大多分成高速公路、城市道路等多个功能区,并设有相应的配套设置以模拟无人驾驶汽车运行中的多种真实环境。

以较为成熟的Mcity测试区为例,Mcity主要包括两个测试区域:用于模拟高速公路环境的高速实验区域,用于模拟市区和近郊的低速实验区域。其中模拟市区的低速试验区包含数英里长的两车道、三车道和四车道公路,还有交叉路口、交通信号灯、指示牌、环岛和大量形态各异的建筑物模型等,整体布局与普通美国城镇并无他样。

相比之下,相当于Mcity面积10倍之大的Willow Run示范区,则设置有高速公路、偏离路面、乡村、城市、校园、居民、商业和自定义区等更多功能区域,拥有比Mcity更加复杂的交通环境布局,如供测试使用的高速路以及三层立交桥,路面上还有天然的坑洞。Willow Run与同在美国东部的Mcity一样,较加州的GoMentum Station和Castle两个示范区相比,独特优势在于四季分明,拥有测试各种天气的条件包括冰和雪。建设中的茨城县日本汽车研究所测试基地,则提出建设专门的恶劣环境测试区域,恶劣环境测试区域主要进行两项测试,分别是“恶劣天气条件测试”以及“恶劣光线环境测试”。

国内一些智能网联汽车示范区如建设中的北京示范区(一期)、长沙示范区(一期),分区模式与Mcity等国外示范区相似。北京示范区(一期)将分为高速公路试验区、城市交通试验区及乡村交通试验区;长沙示范区(一期)将建设城市道路测试区、乡村道路测试区和越野测试区;上海智能网联示范区封闭测试区(一期)的道路类型也模拟了高速、城市和乡村。

此外,有些国内示范区充分利用独特的地质环境,对智能联网汽车、智慧交通及通信技术提出更高的要求。如,重庆与生俱来的特殊的交通构架体系是其他测试区不具备的,与我国北京、东北等平原以及上海、浙江、北京、东北等东部沿海地区不同,重庆示范区具有独特的山川地质地貌特征、湿润多雾气候环境以及山城交通环境;长沙示范区(一期)功能则在囊括了国内已有测试区项目的特点上,充分结合湖南独特的丘陵地貌,重点突出测试区越野性的驾驶体验。

再者,有的国内示范区虽然规模不大,但专注于某类功能测试示范,如位于浙江杭州西湖区的云栖小镇示范区,设有小微站、宏站、车联网指挥中心,满足LTE-V业务演示需要;铜乡乌镇示范区设有2500平方米的智能停车场,车位数65个,使用的智能泊车系统可以同时调度500辆汽车,同等面积停车场停车位数量增加40%以上,取车平均时间仅2分钟。

2、运营模式:公私合营模式为主

国际范围来看,现有或在建中的智能网联示范区基本上都采用公私合营的运营模式,由政府部门和合作伙伴共同建设,出于安全方面和保密问题的考虑,示范区一般是一个封闭的场地,访问仅限于参与试验的研究者。

MCity示范区由密歇根大学交通改造研究中心(MTC)负责设计,由密歇根大学和密歇根州交通部共同出资,启动资金总计1000万美元,并引进了一批战略投资者,包括福特、通用、丰田、德尔福在内的17家“领导圈”会员,“领导圈”各家会员将在三年内分别注资100万美元,用于无人驾驶、V2V/V2I互联技术的研发测试;而其他49家联盟成员,每家将在三年内分别提供15万美元的资金支持,用于参加MCity的各种活动。MCity按照不同级别会员和普通测试(按天)进行收费。

美国的另外两个示范区GoMentum Station、Willow Run也采用公私合营的运营模式。GoMentum Station由康特拉科斯塔运输局(CCTA)和合作伙伴共同建设;Willow Run测试基地的董事会成员来自密歇根州政府、密歇根大学、密歇根州商业领袖(BLM)和安娜堡星火公司(SPARK),其首笔启动资金来自密歇根州政府出资的2千万,美国联邦政府也将在两年内提供6千万美元财政补贴,此外,预计三年内将会有来自企业界的2千万美元资金投资。

瑞典的AstaZero综合测验场由政府、行业学会及企业共同出资5亿克朗(约7000万美金)建设,场地预定需经过咨询及初步预定,AstaZero可提供按场景场地及租用时长收费方案,其中高速路场地还提供可以按照测试车辆数及租用时长收费方案。

位于美国加州的Castle测试场则是一个例外,Castle是谷歌公司自建自用的测试用地,专供谷歌测试它的无人驾驶汽车并培训无人驾驶汽车的司机。

国内来看,北京示范区、长沙示范区采用的都是类似公私合营的运营模式:

北京示范区的建设运营主体是产业联合创新中心,产业联合创新中心则由北京市政府牵头组织智能汽车、智慧交通、宽带移动通信、移动互联网等产业的企业以及科研院校合作成立,联合创新中心注册资本3000万元,其中千方科技作为发起人代表,占合资子公司注册资本的20%。

长沙示范区由未来科技城公司负责项目的具体相关工作,包括作为项目招标人通过公开招标方式选择社会投资人,对项目进行非行政职能范畴的监管,并作为政府方股东代表,代表政府与中标的社会投资人合资成立项目公司。

上海智能网联示范区封闭测试区(一期)则由上海国际汽车城(集团)有限公司承建,执行机构为智能网联汽车产业技术联合创新中心,上海示范区采用同MCity类似的收费模式,按照不同级别会员(分金牌、银牌和普通会员)和普通测试(按天)进行收费。

重庆示范区是由中国汽研联合众多单位共同建设,采取共筹、共建、共享的运营模式。深圳示范区则采用了“产业基金主导,及引入外资方共建”的建设运营方式。由前沿科技产业管理有限公司牵头成立了深投行产业基金,该基金首期目标100亿,主要投向无人驾驶汽车产业。

建设运营方面,深圳示范区引入了密西根大学、南方科技大学作为合作共建方,计划引入密西根大学成熟的Mcity项目,将其在中国落地和推广,并通过共建智能汽车联合研究中心,开发无人驾驶汽车的核心技术。厦门示范区的运营模式与深圳示范区较为接近,也引入了Mcity项目,并由100亿产业基金为项目提供资金保障,但该产业基金是由漳州经济开发区、福建省源创力智能汽车研究院、前沿产业基金等三方共同筹集。

3、参与机构:产学官协同推进智能驾驶技术商用

国内外智能网联汽车示范区广泛采用的政府、企业、研究机构这种产学官紧密结合、跨产业协同发展的模式,充分说明智能网联汽车产业的战略重要性。

政府作为制度主体,在产学官合作中起到引导、促进的作用,利用自身在行政上的优势,制定各种法律法规,保障产学官合作的顺利进行,而又主要是以服务和监管者的姿态出现,体现政府的服务职能。如被认为是全世界最安全测试基地的GoMentum Station,却允许政府部门获得正在研制的新技术的信息,使得政府部门有知情权,以便开发政策、法规和合理规划决策;茨城县日本汽车研究所测试基地也在《无人驾驶评价据点整备项目补助金交付纲要》中规定,经济产业大臣可以随时要求受托机构报告项目进展情况以及收支情况,确保政府可以随时监控项目的进展情况,以及项目结束之后,政府依旧对项目成果具有约束力。

企业界是产学官合作中的主体,在推动智能网联汽车产业市场化进程中起主导作用。企业通过出资建设智能网联汽车示范园区,承担项目承接和孵化的工作,以市场为导向,集中发展智能网联汽车产业。如,MCity示范区的参与机构中,企业占据绝对数量优势,这些企业又被划分为“领导圈”会员和其他联盟成员两个级别,分别拥有不同的权利和义务,产业领域也涉及整车制造、零部件、IT和通信、交通运输业、保险业、公共交通等,有利于充分发挥产业优势开展多领域合作。

学术界作为研发主体,具有提供基础性研究和创新型科技研发的人员、师资、设备方面的优势,对技术要求更高的部分会选择在研究机构如大学中完成。如密歇根大学交通改造研究中心,负责设计和承建Mcity示范区,测试场选址就位于密歇根大学校园内,Mcity项目融合了学术研究(如密歇根大学有关无人驾驶汽车会多大程度上降低汽车拥有率)和现实测试(如车与车V2V和车与基础设施V2I研究),Mcity让多家公司和学术机构聚集一堂,拉进了汽车之都底特律与硅谷的携手合作,对于拥抱计算行业强大势力的汽车行业来说可谓十分重要的设施。密歇根大学还参与了Willow Run测试基地的建设,以及深圳无人驾驶小镇项目的建设运营。

四、总结

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要想真正推广无人驾驶技术,“集中火力”的封闭测试是先决条件,但光靠在封闭测试区内测试是远远不够的,还需要进行开放道路的示范推广。如,通过建设路试特定区域,开展基于特定区域特定道路的自动驾驶汽车公共道路测试,并逐步拓展测试范围,丰富测试环境;推动基于V2X的自动驾驶汽车示范,在局部区域构建V2X通信环节,探索形成可复制推广的模式;推动城市共享用车、智能道路清扫、智能公交系统等领域的自动驾驶汽车示范应用等。

来源:第一电动网

作者:大道易行

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