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研究周報 | 從DEKRA開辟新測試場看全球自動駕駛測試場的建設運營

上個月,國外又一家大型自動駕駛測試場正式啟用。德國機動車監督協會(DEKRA)于2017年11月24日正式啟用西班牙馬拉加的互聯汽車測試場,作為一家互聯汽車、自動駕駛汽車及電動車的國際測試平臺,馬拉加測試場的面積在500英畝以上,主要負責V2X技術的測試。

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DEKRA互聯汽車新測試場的啟用再次將自動駕駛測試場這一概念帶入公眾視線。實際上,全球主要國家近年正紛紛斥資興建各種功能場景的自動駕駛測試場,集中開展自動駕駛技術安全性的測試。

從國際慣例來看,考慮到安全因素,自動駕駛車上路前需要經過大量測試,測試場地通常分為兩大類:

一類是專門建立的測試場,即專門在一個封閉區域,建立一套未來交通道路的模擬環境,為智能網聯汽車提供多種交通路況和駕駛場景,開展無人駕駛技術安全性的測試評價工作,美、歐、日等發達國家及地區已經投入大量資源建設智能網聯示范區,我國工信部也將上海、北京、重慶、杭州、長春、武漢六個城市列入全國首批智能汽車與智慧交通應用示范城市,并根據各地特點先后建設智能網聯汽車示范區。

另一類是真實道路測試,目前美、歐、日等國家及地區已有不少在開放道路上進行的示范項目,也吸引越來越多的企業在其范圍內申請自動駕駛上路測試牌照,而我國由于缺乏相關的法律政策環境和道路交通條件,目前還僅允許在封閉測試區內進行自動駕駛車輛測試。

一、全球主要測試場分布及功能

1、美國率先開展自動駕駛測試場建設

美國無人駕駛示范區分為兩大競爭陣營,分別為東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,這四個示范區共同爭奪40億美金的無人駕駛財政補助。

Gomentum Station和Castle開園運營的時間較早,2014年時已經投入使用,國際上同期開園運營的還有瑞典的AstaZero示范區。2015年7月,密西根大學交通改造研究中心(MTC)借助汽車之都底特律的地理優勢,建成備受業界關注的Mcity示范區。繼Mcity之后,密歇根州又斥資興建比Mcity規模更大的試驗場Willow Run,并計劃于2018年初建成。

密歇根州的Mcity是全球最有名、運營成熟的無人駕駛汽車測試區,加州GoMentum Station是當前全球最大的測試區。2017年1月,美國交通部又指定了10家自動駕駛試驗測試場,分布于9個州,分別位于美國的東北部、東部、東南部、北部、中西部、南部、西部、西南部,基本上做到了DOT(美國交通部)所希望的地區平衡。更重要的是,這些分布于全國各地的試驗場具有差異化的氣候條件和地貌特征,使自動駕駛汽車可以在更加豐富的條件下開展測試和部署。

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圖1:Mcity功能示意圖,來源:Mcity

2、歐洲AstaZero主動安全測試區進入運營

歐洲作為世界公認的汽車發源地,無論汽車工業還是技術儲備一直名列世界前茅。歐洲是較早建成無人駕駛測試場的地區之一,2014年8月,瑞士宣布建成AstaZero安全技術試驗場,在目前已建成開園的全球示范區中,AstaZero試驗場總體規模排名第三。AstaZero試驗場由政府、行業學會及企業共同出資5億克朗(約7000萬美金)建設,場地使用需經過咨詢及預定,AstaZero可提供按場景場地及租用時長收費方案,其中高速路場地還提供可以按照測試車輛數及租用時長收費方案。

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圖2:AstaZero測試場功能分布,來源:AstaZero

3、亞洲自動駕駛示范區建設加快

亞洲地區。日本和新加坡兩個國家擁有或在建無人駕駛示范區。韓國政府也計劃耗資110億韓元(約1000萬美元)打造占地約36公頃(折合89英畝)的K-City測試場地。

中國方面,2016年6月,上海智能網聯示范區封閉測試區“A NICE CITY”(一期)的開園標志著中國成為了繼歐美日之后第四個以政府力量推動無人駕駛汽車發展的國家。2016年11月,重慶城市模擬道路測試評價及示范區“i-VISTA”(一期)正式投入運營。浙江省也在杭州市西湖區云棲小鎮和桐鄉烏鎮兩地同時開展5G車聯網應用示范的測試工作。之后,北京、武漢、深圳、長沙、廈門、常州、鹽城等地也先后啟動了各地的智能網聯示范區的規劃和建設。

二、國內外主要自動駕駛汽車測試場比較 

1、場景功能:主要功能有所相似,部分測試區特色鮮明

國外的智能網聯測試場大多分成高速公路、城市道路等多個功能區,并設有相應的配套設置以模擬無人駕駛汽車運行中的多種真實環境。

以較為成熟的Mcity測試區為例,Mcity主要包括兩個測試區域:用于模擬高速公路環境的高速實驗區域,用于模擬市區和近郊的低速實驗區域。其中模擬市區的低速試驗區包含數英里長的兩車道、三車道和四車道公路,還有交叉路口、交通信號燈、指示牌、環島和大量形態各異的建筑物模型等,整體布局與普通美國城鎮并無他樣。

相比之下,相當于Mcity面積10倍之大的Willow Run示范區,則設置有高速公路、偏離路面、鄉村、城市、校園、居民、商業和自定義區等更多功能區域,擁有比Mcity更加復雜的交通環境布局,如供測試使用的高速路以及三層立交橋,路面上還有天然的坑洞。Willow Run與同在美國東部的Mcity一樣,較加州的GoMentum Station和Castle兩個示范區相比,獨特優勢在于四季分明,擁有測試各種天氣的條件包括冰和雪。建設中的茨城縣日本汽車研究所測試基地,則提出建設專門的惡劣環境測試區域,惡劣環境測試區域主要進行兩項測試,分別是“惡劣天氣條件測試”以及“惡劣光線環境測試”。

國內一些智能網聯汽車示范區如建設中的北京示范區(一期)、長沙示范區(一期),分區模式與Mcity等國外示范區相似。北京示范區(一期)將分為高速公路試驗區、城市交通試驗區及鄉村交通試驗區;長沙示范區(一期)將建設城市道路測試區、鄉村道路測試區和越野測試區;上海智能網聯示范區封閉測試區(一期)的道路類型也模擬了高速、城市和鄉村。

此外,有些國內示范區充分利用獨特的地質環境,對智能聯網汽車、智慧交通及通信技術提出更高的要求。如,重慶與生俱來的特殊的交通構架體系是其他測試區不具備的,與我國北京、東北等平原以及上海、浙江、北京、東北等東部沿海地區不同,重慶示范區具有獨特的山川地質地貌特征、濕潤多霧氣候環境以及山城交通環境;長沙示范區(一期)功能則在囊括了國內已有測試區項目的特點上,充分結合湖南獨特的丘陵地貌,重點突出測試區越野性的駕駛體驗。

再者,有的國內示范區雖然規模不大,但專注于某類功能測試示范,如位于浙江杭州西湖區的云棲小鎮示范區,設有小微站、宏站、車聯網指揮中心,滿足LTE-V業務演示需要;銅鄉烏鎮示范區設有2500平方米的智能停車場,車位數65個,使用的智能泊車系統可以同時調度500輛汽車,同等面積停車場停車位數量增加40%以上,取車平均時間僅2分鐘。

2、運營模式:公私合營模式為主

國際范圍來看,現有或在建中的智能網聯示范區基本上都采用公私合營的運營模式,由政府部門和合作伙伴共同建設,出于安全方面和保密問題的考慮,示范區一般是一個封閉的場地,訪問僅限于參與試驗的研究者。

MCity示范區由密歇根大學交通改造研究中心(MTC)負責設計,由密歇根大學和密歇根州交通部共同出資,啟動資金總計1000萬美元,并引進了一批戰略投資者,包括福特、通用、豐田、德爾福在內的17家“領導圈”會員,“領導圈”各家會員將在三年內分別注資100萬美元,用于無人駕駛、V2V/V2I互聯技術的研發測試;而其他49家聯盟成員,每家將在三年內分別提供15萬美元的資金支持,用于參加MCity的各種活動。MCity按照不同級別會員和普通測試(按天)進行收費。

美國的另外兩個示范區GoMentum Station、Willow Run也采用公私合營的運營模式。GoMentum Station由康特拉科斯塔運輸局(CCTA)和合作伙伴共同建設;Willow Run測試基地的董事會成員來自密歇根州政府、密歇根大學、密歇根州商業領袖(BLM)和安娜堡星火公司(SPARK),其首筆啟動資金來自密歇根州政府出資的2千萬,美國聯邦政府也將在兩年內提供6千萬美元財政補貼,此外,預計三年內將會有來自企業界的2千萬美元資金投資。

瑞典的AstaZero綜合測驗場由政府、行業學會及企業共同出資5億克朗(約7000萬美金)建設,場地預定需經過咨詢及初步預定,AstaZero可提供按場景場地及租用時長收費方案,其中高速路場地還提供可以按照測試車輛數及租用時長收費方案。

位于美國加州的Castle測試場則是一個例外,Castle是谷歌公司自建自用的測試用地,專供谷歌測試它的無人駕駛汽車并培訓無人駕駛汽車的司機。

國內來看,北京示范區、長沙示范區采用的都是類似公私合營的運營模式:

北京示范區的建設運營主體是產業聯合創新中心,產業聯合創新中心則由北京市政府牽頭組織智能汽車、智慧交通、寬帶移動通信、移動互聯網等產業的企業以及科研院校合作成立,聯合創新中心注冊資本3000萬元,其中千方科技作為發起人代表,占合資子公司注冊資本的20%。

長沙示范區由未來科技城公司負責項目的具體相關工作,包括作為項目招標人通過公開招標方式選擇社會投資人,對項目進行非行政職能范疇的監管,并作為政府方股東代表,代表政府與中標的社會投資人合資成立項目公司。

上海智能網聯示范區封閉測試區(一期)則由上海國際汽車城(集團)有限公司承建,執行機構為智能網聯汽車產業技術聯合創新中心,上海示范區采用同MCity類似的收費模式,按照不同級別會員(分金牌、銀牌和普通會員)和普通測試(按天)進行收費。

重慶示范區是由中國汽研聯合眾多單位共同建設,采取共籌、共建、共享的運營模式。深圳示范區則采用了“產業基金主導,及引入外資方共建”的建設運營方式。由前沿科技產業管理有限公司牽頭成立了深投行產業基金,該基金首期目標100億,主要投向無人駕駛汽車產業。

建設運營方面,深圳示范區引入了密西根大學、南方科技大學作為合作共建方,計劃引入密西根大學成熟的Mcity項目,將其在中國落地和推廣,并通過共建智能汽車聯合研究中心,開發無人駕駛汽車的核心技術。廈門示范區的運營模式與深圳示范區較為接近,也引入了Mcity項目,并由100億產業基金為項目提供資金保障,但該產業基金是由漳州經濟開發區、福建省源創力智能汽車研究院、前沿產業基金等三方共同籌集。

3、參與機構:產學官協同推進智能駕駛技術商用

國內外智能網聯汽車示范區廣泛采用的政府、企業、研究機構這種產學官緊密結合、跨產業協同發展的模式,充分說明智能網聯汽車產業的戰略重要性。

政府作為制度主體,在產學官合作中起到引導、促進的作用,利用自身在行政上的優勢,制定各種法律法規,保障產學官合作的順利進行,而又主要是以服務和監管者的姿態出現,體現政府的服務職能。如被認為是全世界最安全測試基地的GoMentum Station,卻允許政府部門獲得正在研制的新技術的信息,使得政府部門有知情權,以便開發政策、法規和合理規劃決策;茨城縣日本汽車研究所測試基地也在《無人駕駛評價據點整備項目補助金交付綱要》中規定,經濟產業大臣可以隨時要求受托機構報告項目進展情況以及收支情況,確保政府可以隨時監控項目的進展情況,以及項目結束之后,政府依舊對項目成果具有約束力。

企業界是產學官合作中的主體,在推動智能網聯汽車產業市場化進程中起主導作用。企業通過出資建設智能網聯汽車示范園區,承擔項目承接和孵化的工作,以市場為導向,集中發展智能網聯汽車產業。如,MCity示范區的參與機構中,企業占據絕對數量優勢,這些企業又被劃分為“領導圈”會員和其他聯盟成員兩個級別,分別擁有不同的權利和義務,產業領域也涉及整車制造、零部件、IT和通信、交通運輸業、保險業、公共交通等,有利于充分發揮產業優勢開展多領域合作。

學術界作為研發主體,具有提供基礎性研究和創新型科技研發的人員、師資、設備方面的優勢,對技術要求更高的部分會選擇在研究機構如大學中完成。如密歇根大學交通改造研究中心,負責設計和承建Mcity示范區,測試場選址就位于密歇根大學校園內,Mcity項目融合了學術研究(如密歇根大學有關無人駕駛汽車會多大程度上降低汽車擁有率)和現實測試(如車與車V2V和車與基礎設施V2I研究),Mcity讓多家公司和學術機構聚集一堂,拉進了汽車之都底特律與硅谷的攜手合作,對于擁抱計算行業強大勢力的汽車行業來說可謂十分重要的設施。密歇根大學還參與了Willow Run測試基地的建設,以及深圳無人駕駛小鎮項目的建設運營。

四、總結

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要想真正推廣無人駕駛技術,“集中火力”的封閉測試是先決條件,但光靠在封閉測試區內測試是遠遠不夠的,還需要進行開放道路的示范推廣。如,通過建設路試特定區域,開展基于特定區域特定道路的自動駕駛汽車公共道路測試,并逐步拓展測試范圍,豐富測試環境;推動基于V2X的自動駕駛汽車示范,在局部區域構建V2X通信環節,探索形成可復制推廣的模式;推動城市共享用車、智能道路清掃、智能公交系統等領域的自動駕駛汽車示范應用等。

來源:第一電動網

作者:大道易行

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