黄俊富:智能商用车测评技术研究与实践

本站 2024-03-29 5762字

2024年3月26日-28日,2024中国商用车论坛在湖北省十堰市举办。本届论坛由中国汽车工业协会主办,以“新步伐•新成效•新提高,助力商用车产业高质量发展”为主题,基于行业高质量发展要求、国家“双碳”目标实现、汽车产业转型和创新需要,以创新促改革、促转型、促发展,助力商用车产业高质量发展。其中,在3月28日上午举办的“主题论坛二:智能网联技术赋能,加速商用车行业发展”上,中汽院智能网联科技有限公司智驾测评部部长黄俊富发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录:

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各位嘉宾,各位领导,大家上午好。我是来自中汽院智能网联科技公司的黄俊富,我们公司隶属于中国汽研,也是中中国中检下面的三级子公司,是一家央企。

我们今天听了前面各位专家的介绍,也是深深感受到智能网联技术对于商用车的赋能,加速了商用车在智能网联的快速应用。结合今天的主题,我分享的内容为商用车智能驾驶与主动测评技术研究实践。

以下从趋势和挑战、商用车的仿真测评、商用车的实车测评和行业支撑的工作做一些分享。

从整个国家政策来看,工信部也好,交通部也好,国家各个部委已经出台了相关的政策支撑智能网联技术的应用,如双预警(FCW、LDW)、AEB,在营运车辆里面已经广泛应用了,然后像驾驶员注意力监测系统,在商用车领域也是强制要求安装的,并且要进行检验检测。同时,在标准体系层面,工信部以及国标委联合发布了《智能网联汽车标准的工作要点》,《车联网标准体系建设工作》,也是推进整个产品向标准体系有序的一个发展。在创新应用层面,工信部,交通部等四部委联合在去年年底发布了智能网联汽车产品准入及上路通行的试点政策,发布过后整个行业也是有几十家车企申报智能网联汽车高等级驾驶,目前主要是L3级别的试点,其中有不乏商用车企业参与申报。

以前商用车是偏向传统机械的车辆,现在可能更加的电气化,网联化,更加复杂,而且现阶段,L0,L1,L2级已经量产,乘用车搭载率达到40%多,未来这两年会更快进行渗透。商用车领域在L0,L1级有广泛的应用,刚才各位专家提到了,更高等级,L4级别已经在矿区,港口,包括限定范围内的物流领域也是在加速的应用。这样的话,整个智能网联技术在商用车领域的广泛应用,也是未来必然的一个趋势。

从整个技术路线来看,2020年发布了智能网联技术路线图里面提到,货车和客运车辆其实在2025年已经在技术路线图里面指明,会有部分自动驾驶功能的产品应用,同时从2020年开始,也是相关的一些辅助驾驶功能,主动安全功能的广泛应用。现在在2024年回头看,其实AEB,LDW,包括一些领航辅助驾驶功能已经按照这个路线图实现了全面应用,我们相信到2025年高等级的自动驾驶,部分自动驾驶功能一定会在产品应用中落地。

当然我们也注意到,相关技术赋能我们商用车的技术发展,但是也面临蛮大的安全挑战,因为商用车本身的一些特点,自身载重大,事故损失更大,根据相关统计,商用车可能事故占比远远超过它在车辆数量的一个占比,而且它导致的死亡率会更高。因此我们现在的一些主动安全技术以及智能驾驶技术有效规避安全事故风险。同时我们这些技术,作为新技术,也是我们重点去关注的一个点,我们新技术一个是解决这样的安全问题,但是我们新技术是不是会带来一些新的安全问题,也是我们要去关注和测评的一些方向。

从整个标准体系来说,刚刚东软的专家也说了,L0,L1级,在国内的营运车辆里面有一些标准法规的强制应用。在整个汽车行业,乘用车的智能驾驶与主动安全强制标准很少,目前在做的标准很多,但是落地强制实施,乘用车基本上还没有。但是国外、欧洲地区已经有相当的辅助驾驶标准作为强制标准实施,分阶段,在2020、2022年、2024都有分步实施阶段。我们国内的轻型车、重型车的AEB(紧急制动系统)强制标准正在制定,相信在未来,我们也是会有序实施。

同时我们也注意到,全球范围内,部分国家和地区高等级的自动驾驶,其实也有一些相关的政策和法规的落地,像前两年有L3级上路的通行政策法规。基于我们前面提到的行业趋势,技术发展,包括技术路线的规划,整个商用车这一块技术的应用,让我们的整个测评也带来一个特别大的挑战,智能网联技术在商用车领域的一些点,其中关注非常高的一个点就是安全。

我们作为行业的第三方测评机构,也是围绕着安全测评,重点进行布局,中汽院也是从2015年开始研究智能驾驶以及主动安全的测评技术。但是我们也看到,其实车辆的测评已经由传统的人、车二元的独立系统进行评价,以前可能车就是一些传统的机械性能的测评,人就是驾照为准入,现在人、车、环境、驾驶任务耦合的测评对象,面对这样一个复杂的测评对象体系,我们可能也有一些新的点,新的难题要解决。一个是测试规模,一定是比以前指数倍提升,另外我们现在测评方法不太成熟,国家有100多个相关标准做,但是现在强制标准在乘用车领域一个都没有,商用车领域可能有2、3个相关标准在运营车辆执行,但是成熟的标准体系还远远不够。同时我们的测试装备,这一块技术从国外、欧美体系而来,所以我们整个测试装备目前主要来源于欧美体系,国内也在紧急解决这个测试装备卡脖子问题,然后还有整个评价体系,然后其实这一块都是新鲜事务,做得怎么样,评得怎么样,怎么评,这一块也是巨大的挑战。

基于这些挑战,我们中汽院也是从行业测评维度提出了一些思考和相关测评实践进行分享。

首先,在仿真层面。仿真测评从整个行业中大家一些共识来说,基本上能解决90%以上的测试验证的工作量,然后剩下的可能10%不到的一个工作量是通过场地测试,公开道路测试进行最终验证。我们整个仿真测试需要场景落地,整个场景就是我们要根据整个商用车的运行域,设计的运行区域范围,验证的工况什么样的,所以结合运行域的。同时结合自动驾驶功能,这是我们需要去考虑的一些点。

另外就是我们自动驾驶行为以及我们的交通事故,然后边缘危险场景这些一定是我们要考虑的一个点,所以我们通过这些点的有效结合,相关的一些方法论,构建了我们整个测试场景的方法体系。然后我们基于刚才提到的,就是整个场景库这一块的来源,像我们的自动驾驶数据,危险场景数据,包括事故数据,让它从真实的场景到仿真场景,怎么能够落地实施有一个转换过程。我们中国汽研也是一直致力于这方面的研究,将相关的场景的采集,然后场景的提取,场景的重构,包括场景的转换,包括真实的自然驾驶场景或者交通事故场景也好,转化成我们最终标准格式的一些场景库,这一块也是构建了一个完整的工具链。

有了这个,我们场景的构建的方法和工具链,下面就是构建我们的一个场景库。围绕刚才提到的,我们整个智能驾驶,自动驾驶,或者说主动安全的一些需求,我们也是结合国家的一些标准法规,交通法规的符合性,构建了整个的场景库,根据我们理解,这些场景库是未来自动驾驶,目前主动驾驶也是需要关注,未来的自动驾驶一定要从这个维度进行测试验证工作。

首先是标准法规,这个标准法规是安全底线,必须满足。第二个是自然驾驶场景,自然驾驶场景做得好不好,还要用户和消费者进行评价,所以说我们自然驾驶场景也是从人的维度去进行一个构建。还有我们就是自动驾驶涉及到更多的功能安全以及预期功能安全,功能安全涉及电子电器的失效,预期功能安全是非预期场景的出现,这两块场景也是我们必须要关注的点,如果这两个解决不好,我觉得整个智能驾驶可能未来也是带来了无限的隐患。

另外就是典型的事故场景,这一块就是已经发生事故的,虽然可能概率比较小,以及我们的一些自动驾驶的危险边缘场景,这一块也是我们要考虑的一个点。所以我们从几个维度,构建这样一个场景库作为我们仿真测试的基础资源。

有了方法,场景库,我们如何评价?也是我们需要去考虑的一个点。我们现在也是需要构建整个智能汽车自动驾驶与主动安全全天候,全工况,全覆盖的一个中国典型的驾驶场景库进行评价,我们这一块刚才提到的各种维度,通过我们的提取分析,场景构建,形成丰富的场景库,通过场景库的演化不同的测试工况,这样形成我们测试场景及工况库。每个工况测了之后怎么评,评不准,也是我们面临的这些问题,我们通过这些问题,通过自动驾驶的场景分析,交通事故安全调研,以及调查报告会得出我们的一些评价指标,我们商用车可能更加关注的第一个是安全指标,所以说这一块我们整个在量化安全评价里面也是形成了我们一个指标评价体系。第二个点,刚才一直提到的经济性,节能性,为什么商用车领域要应用这个自动驾驶基础,就是解决经济节能问题,所以我们要评价经济节能指标。另外还有一个可能是乘用车关注更多,但是我们在自动驾驶和主动安全这一块,其实每个消费者都会涉及到的就是体验指标,我们整个指标要从安全,节能,体验,几个维度构建我们的整个的评价体系。

另外一块就是我们刚才得到的一些场景库工况,实测没有办法验证,就是一定会出现非常危险的场景,一般人都没有办法处理,自动驾驶有效去避免这些危险,但是没有办法完全避撞,让这些危险事故不发生,但是自动驾驶可以减轻这些危害,这种场景我们从伦理角度来说,没有办法让驾驶员开着去撞车、撞人,我们有一个数字孪生技术很好应用在虚拟和实车结合的方法论里面。我们通过真实的测试对象,我们重型商卡,我们场景是通过仿真注入,前面出现一个行人、虚拟目标对象,然后将真实和虚拟的对象结合在一起,构建我们虚实结合仿真测评体系,这一块也是中国汽研一直在做,刚才坐的那位专家,我们之前也合作了相关的一些项目,可以开展类似的研究。前面这一块就是我们在整个仿真测试的一个实践和思考。

基于自动驾驶和主动安全,其实最终落地点是把车开到路上去,开到路上去,仿真做得再好,还是要真实场景做测试。中汽院在实车场地测试方面,从2015年一直构建自动驾驶与主动安全的实车场地测试研究,也是构建了相关的一些资源体系。

围绕着我们的公开道路,场地测试,三支柱的两个支柱,也是构建了整个体系。首先,实测测试我们离不开三点,一个是测试场地,一个是测试设备,另外一个测试人员。测试场地这一块,目前中国汽研全国都有场地布局,重庆大足实验基地是更加偏向传统的试验场,在座的相关商用车企业跟中国汽研应该多多少少都有合作,我们依托大足实验场开展商用车测试,服务于研发、公告、法规的测评。同时在成都运营了中德智能网联试验场,占地1100多亩,这里面有城市的主干道,次干道,模拟的高速环路,还有乡村道路,越野道路,以及模拟真实的隧道,雨雾测试环境,目前来看是功能场景最全的测试场,这一块也是我们自动驾驶进行一个充分验证的有效场地。同时我们在苏州运营了阳澄半岛智能网联试验基地,也是之前华为涉及运营的实验基地,华为在自动驾驶和主动安全已经属于遥遥领先,他们设计的场地我们全面进行运营,里面包含了四大测试道,七个城市的典型城市区域,以及我们的一些典型的一些环境模拟区域,整个场地有100多个静态交通元素。同时也有长沙大王山试验场,还有重庆、湖南国家级智能网联测试示范区。这些资源都是围绕自动驾驶的场地测试应用去做的一些布局。

在检测检验装备国产化应用方面,我们牵头主导了新能源汽车领域的国家重点研发计划“智能汽车开发验证技术及装备“,基于该重点专项,我们自主研发了覆盖场地验证、道路验证的全系列实车测试工具,实现了检测检验装备国产化应用。包括室内外高精度定位系统、软体目标物、目标物驱动系统、驾驶机器人、开放道路数据采集与回注系统等。

软体目标物方面,当前国内主要沿用欧标,我们提供ISO19206系列的全套软体目标物,另外针对中国特征交通场景,研发设计了快递三轮车、高速作业车、蹲姿儿童等中国典型软体目标物,并通过IVISTA、CIASI指数应用,不断提高汽车的智能驾驶系统安全水平。根据对交通事故的调查,该中国特征软体目标物数据库将不断更新迭代。同时我们牵头了行人目标物的国标工作组,未来会进一步推进软体目标物的国家标准及行业应用。目标物驱动系统方面,我们有拖拽式、驱动式微/小/大运动底盘,覆盖行人到产权尺寸车型的100 km/h高速、高精度、高可靠测试场景。同事,我们牵头了目标驱动平板的国家检测检验仪器设备验证评价指南的编写,借此进一步推进智能汽车检测检验装备的国产化应用。驾驶机器人方面,我们自主研发了转向、制动、油门机器人,与自研惯导、目标驱动平板联动,形成完整的场地验证工具链。高精度定位惯导方面,我们自主研发了可提供1 cm定位精度的高精度定位数采系统,集惯导与数采功能于一体,可高效完成智能汽车场地高精度性能验证。从定位精度、搜星稳定性、产品可靠性上均达到甚至超越进口产品。室内定位系统方面,为应对室内泊车、复杂气象环境模拟下的高精度定位问题,团队打造了基于高帧率红外相机的室内定位系统,不依赖GNSS信号,提供1 cm级定位精度,为super AI验证场景提供保障。

    

在行业支撑层面,我们围绕智能驾驶和主动安全也是做了一些工作,首先是标准研究层面,一直致力于与同行共同研究智能汽车相关标准体系和测评规程。作为各大标准组织的核心成员,积极推动智能网联汽车的标准研究和技术应用工作。我们在牵头企业标准领跑者标准体系的评价工作,支撑双智协同发展安全管理标准体系建设工作,也在汽标委共同牵头智能驾驶与主动安全测试装备的标准制定工作。在行业测评层面,牵头研究制定全球首个智能网联汽车第三方测评体系 IVISTA,目前已服务于绝大多数乘用车品牌,下一步,我们计划开展商用车测评规程的研究制定工作,也是欢迎后面与在座的同行一起,共同推进规范测评。 

在标准验证层面,我们是国家智能网联汽车标准验证基地,国家机动车质量检验检测中心(重庆),也在筹备国家智能网联汽车检验检测中心(湖南)。我们一直致力于为行业提供智能驾驶与主动安全的标准法规中测试工作。以及新技术、新标准的验证工作。 

行业活动方面,也是与汽车媒体联合开展商用车产品测评活动,为行业提供同台竞技的平台。

在自动驾驶方面,中国汽研作为重庆市、湖南省、江苏省的自动驾驶测试管理支撑单位,一直致力于成为政府的帮手、企业的助手,协助企业开展自动驾驶测试应用。 

最后,中国汽研智能网联愿与所有同仁携手构建智能商用车产业生态,共同推动新技术、新产品、新模式的发展进步!

谢谢。

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)

责任编辑:洪晗婷