中汽中心秦孔建博士:智能网联商用车汽车标准和测试评价技术研究
2021年5月14日,主线科技联合中国人工智能学会智驾专委会正式发起成立“新一代人工智能物流创新中心”,并携手福佑卡车开启中国首个干线物流自动驾驶商业项目。
在此次活动上,中汽中心秦孔建博士作为大会嘉宾登台带来精彩演讲:《智能网联商用车汽车标准和测试评价技术研究》,就智能网联商用车标准体系建设及进展、测试评价技术及阶段性成果三个方面进行了详细阐述。
以下为秦孔建博士演讲实录,本文由主线科技整理发布。
尊敬的李德毅院士、尊敬的赵祥模校长以及各位专家、各位领导,非常荣幸今天有这个机会跟大家交流,尤其是作为第一批观众,今天有幸听到了李院士对于新一代人工智能产业发展的思考,这对我们的工作非常具有启发意义。同时,也非常感谢赵校长对于智能网联汽车测试评价全面且系统的梳理,我本来还是挺有压力的,因为整个关于智能网联汽车测试评价的内容的确是很复杂的事情,现在我就可以尽量讲得简单一些。
我的报告主要聚焦于智能网联商用车汽车标准和测试评价技术研究,包括我们目前所做的一些工作。报告一共分为三个部分:
一、智能网联商用车标准体系建设及进展
二、智能网联商用车测试评价技术
三、智能网联商用车测评领域阶段性成果
智能网联商用车标准体系建设及进展
首先是标准体系和测评技术研究背景。汽车的“新四化”已经成为全球汽车产业的共识,在“智能化”也就是在自动驾驶技术应用中,我们认为发展智能网联商用车相较于发展智能网联乘用车更有显著优势,主要体现在“政策环境”、“市场环境”和“技术运行环境”三个部分。
第一是政策环境,我们发展汽车产业的“新四化”技术,首先要解决的核心问题是交通安全问题,以及节能环保问题,那么智能化技术则为解决这些问题提供了非常好的手段。纵观我们整个交通领域中的安全事故,最突出、最具影响的焦点就是商用车,商用车在高速物流运输中发生的事故往往都是非常严重的特大事故,而商用车的能耗占比就更不用说了,可以达到百分之六、七十。因此,政府更容易接受应用智能网联技术提升商用车的运营安全和节能环保。所以,发展智能网联商用车也将具备更好的政策环境。
第二是市场环境,在我们的自动驾驶技术应用领域中,就目前而言,乘用车其实并没有太多的商用模式。在乘用车上堆加了这么多自动驾驶功能和系统,而其所带来的成本增加,个人用户其实是没有动机去消化的。而商用车是用来做营运的,如果自动驾驶技术得以应用,可以为企业带来非常显著的降本增效,大大提升运营安全。因此,智能网联商用车有更好的市场环境。
最后就是技术运行环境,我们商用车运行场景很多都是比较有特点或者特殊的一些特定场景,如在封闭园区、封闭道路和矿区、码头、港口等,而另外一些场景有较为清晰的商业模式,如公交车、出租车、物流卡车等。那么这些特定场景就更容易让自动驾驶技术落地,因此智能网联商用车有更良好的技术运行环境。
刚才,李院士提到了我们要优先发展智能网联商用车这个赛道,这个非常重要,而且我们也看到智能网联商用车这个种类的发展趋势肯定是往上走的。
去年年初,我们国家十一部委发布的《智能汽车创新发展战略》,明确提出了要发展我们中国标准智能汽车体系,这个是很值得大家关注的,刚才两位专家也都提到了我们中国的人工智能以及智能汽车的发展路线需要有中国特色,包括AI+4G、+5G(车联网)。那么,这个《智能汽车创新发展战略》其实是为我们国家的智能汽车发展奠定了顶层设计方向。
在智能网联汽车标准领域,中汽中心是我们全国汽车标准化的归口技术机构,也承担了智能网联汽车整个标准体系的建设。那么,我们在2017年就启动了这项工作,也制定了智能网联汽车标准体系建设的思路,包括从顶层的工作规划到我们中心的组织架构,以及再到具体的落地实施。目前,这些工作都已经开展起来了。
具体而言,关于智能网联汽车整个标准体系建设,我们已经搭建了相应的基于技术内容的体系架构,并划分为2个阶段推动实施,目前已经完成了第一阶段即2020年这个节点的目标(初步建立能够支撑驾驶辅助及低级别自动驾驶的智能网联汽车标准体系),下一个目标节点就是在2025年,我们要通过标准体系的建设,形成能够支撑高等级自动驾驶的智能网联汽车检测准入认证,从而支撑我们高级别自动驾驶车辆的发展。
在组织架构上,我们智能网联标委会的分技术委员会一共有六个工作组,分别来开展具体的每个分领域的标准化工作,包括现在大家比较关注的ADAS工作组,以及AD自动驾驶工作组、信息安全工作组、功能安全工作组、网联功能与应用工作组和资源管理与信息服务工作组,应该是涵盖了我们自动汽车发展的各个领域。
从大的标准进展方面来说,目前,我们这些工作组已经启动的标准项目一共有五十多项,那么我们刚才前面也提到,在2025年我们会形成一百项相关的标准。这里具体的标准进展状态就不跟大家细讲了。
前面讲到的都是从我们国家标准层面出发的标准体系,更多的是支撑我们的(智能网联汽车的)产品准入。那么,聚焦到商用车,实际上我们国家在行业管理上除了车辆的产品准入之外还有营运准入,商用车大部分都是作为营运的产品,营运准入是由我们国家的交通部进行管理的。因此在营运准入这个方面,我们的一些标准会推动得更快,这里给大家展示的主要就是交通部的相关交通口的标准,比如说商用车AEB、LDW等主动安全功能标准,这些标准在强制性实施的过程中,我们在营运准入的时候推得更快,所以我们商用车的行业都会对营运准入非常关注。
我们在营运准入的商用车智能化的相关标准中也做了一些分类,分为主导类标准,支撑类标准和辅助类标准。最终通过这三类的标准来建成支撑无人驾驶落地运用的涵盖“端-管-云-用”的主导-支撑-辅助立体多层次标准体系。现在,我们也是在协助交通部的主管车辆营运准入的中心,正在做我们智能网联商用车的智能化等级认证的项目工作。
智能网联商用车测试评价技术
第二部分想跟各位专家领导汇报一下我们对于智能网联商用车测试评价技术的想法。
刚才,赵校长也讲到了我们在智能网联汽车测试和评价方面有很多新的挑战。那么我们在做这个工作的时候,首先从需求端着手,主要来自于三个方面:政府需求,主要是为了行业管理;第三方机构需求,主要是为了服务整个行业发展;还有企业需求,主要是为了支撑产品的研发、改进、开发、迭代、升级等。总体来讲就是政策引导,准入监管和研发验证。这三个需求端对我们智能网联商用车测试评价提出了要求。
从智能网联汽车测评的整体角度来看,我们主要关注两个方面,一个是系统安全,另一个是智能体验。细分一下,其中系统安全可以从行驶安全、功能安全、信息安全、电磁安全四方面进行测评,智能体验方面可以从网联体验、交互体验、驾乘体验进行测评。这两个维度,其实第一个就是保障安全,主要是监管部门要考虑;第二个体验测评,就是说如果智能网联商用车作为一个产品,不能给用户和消费者带来很好的体验,那么这个产品就不具备产品力。
这些评价指标的测试需要用到一个多层级的测试技术手段,包括场地测试、实车路测、仿真测试、试验室测试以及审核评估多种测试评估技术。
具体来说,在行车安全方面,我们主要就是测试评价车辆的自动驾驶功能的安全性,主要通过仿真测试、场地测试以及大量的开放道路上的实车路测来完成。在功能安全方面,我们主要通过审查评估(HARA分析)和实车路测(整车级测试)来进行评价。在信息安全方面,欧盟已经将这个信息安全作为强制性要求进行实施了,我们也有相应的应对方案,包括从安全体系建设到安全体系评估以及到构建部件级研发测试、整车级集成测试等完整的信息安全测试和验证流程。还有电磁安全,对于智能网联汽车来说,这一点尤为突出,因为车上装了更多的感知系统传感器,还有我们更多的电子电气功能,这就对于复杂电磁环境下的电磁安全提出了更高的要求。在测试和验证过程中,我们也确实发现在实际开车的环境下,遇到比较复杂的电磁干扰,会对雷达系统的感知能力以及车辆的导航定位产生相应的影响。
在智能体验层面的三个方面,对于智能网联汽车而言,首先要测评其V2X网联功能及其体验。还有交互体验,比如车辆的智能化语音交互功能、手势交互功能,这些都是我们重点考量的测试评价项目。在驾乘体验方面,主要就是自动驾驶,除了实现自动驾驶、保证安全性之外,还要考虑驾乘体验。如果有些功能开发不到位,会对我们乘客带来驾乘不适的感觉。比如自动驾驶车辆很安全地躲避了障碍物,但是却给乘客带来了很大的驾乘冲击,那对于用户而言,这个自动驾驶车辆的接受度也就不会高,所以驾乘体验也是我们评价的一个重点方向。
中汽中心在智能网联商用车测评领域阶段性成果
第三部分简单介绍一下我们中汽中心开展的一些工作。
首先就是我们整个智能网联汽车测试评价体系的搭建,包括对于智能驾驶功能、电磁兼容以及网联仿真三个方面搭建了一个整体的测试评价体系,可以在广度方面提供覆盖智能网联商用车研发全流程的测试评价服务。
我们团队从人-机-料-法-环五个方面提升测评能力,以面向开发的验证测试服务深度参与智能网联汽车产品研发过程,其中包括智能网联汽车测试场地资源等。大家知道,自动驾驶车辆的测试对于场地环境要求非常高。刚才赵校长已经把长安大学做的很多工作做了介绍,我们在这个领域也跟长安大学进行了非常深度的合作,基于我们的合作成果,在盐城规划设计了面积接近4000亩全国最大的智能网联测试场。
同时,我们在智能网联汽车测试评价手段和测试评价供应链方面也在不断创新。我们在推动中国整个测试标准自主化的同时,也在推动测试供应链的自主化。在座的如果有来自于企业的专家,你们应该知道我们现在做ADAS测试用的很多设备都是进口的,并且非常昂贵。但是我们没有办法不用,现在国内在这方面的能力与国外相比还有一定差距。尤其是因为在前期国外标准法规的引导下,相应的一些测试供应链的供应商就能占据先机。下一步,我们将针对中国标准的智能网联汽车发展路径,在引领标准建设的同时,也会引领我们测试装备的工具链的自主研发制造,这也将为我们整个行业带来非常巨大的优势。
我们也开展了大量的智能网联汽车标准验证。我们和主线科技一起去做了商用车自动驾驶领域中很重要的一项技术应用:列队跟驰标准公开试验。在2019年的时候,我们在天津做了一次大规模的实验,期间克服了长距离、高难度、多车组条件下的多项技术难题,取得了非常好的效果,也得到了国际标准组织负责人的高度认可。
我们同时也和主线科技、天津港一起推动特定场景下的示范区建设,尤其是港口。我们共同开展了天津港港口智能网联测试示范区建设研究,目前,这个示范区已经得到有关部门批准,成为国内首个港口自动驾驶示范区,进入2.0阶段。
除此之外,我们和主线科技、京东物流一块开展了多种类型智能网联商用车道路测试研究和验证,包括高速干线物流物流、低速无人物流等。
最后,我简单把我的报告做一个小结:
第一点,关于智能网联商用车标准体系进展,目前可以说我们国内和国外是齐头并进,未来五年内,我们会形成支撑高级别自动驾驶的一个标准体系。
第二点,智能网联商用车测试评价重点关注两大维度:系统安全和智能体验。
第三点,智能网联商用车的测试要依托于一个多层级融合的技术手段,包括我们的封闭测试场地、实车开放道路测试,以及开放流程的审核和评估等等,从而推动我们智能网联商用车商业化的落地进程。
以上就是我的一个简单汇报和分享,不足之处请大家批评指正,谢谢大家!
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