園區自動駕駛車輛測試方案設計與應用

王平　李秋霞　王志剛　李秋晨　王海波　李旭東

摘 要：本文介紹園區自動駕駛車輛測試用例設計，并通過實施、修改和完善應用于首鋼園區自動駕駛概念車項目。

關鍵詞：自動駕駛;測試方案

1 引言

隨著AI技術的高速發展，汽車自動駕駛成為汽車業的新熱點。當前自動駕駛汽車尚處于未落地階段，落地前通過功能性能的實際道路測試必不可少，如何設計一套自動駕駛汽車測試方案成為業界新的問題。2018年2月為貫徹落實《北京市關于加快推進自動駕駛車輛道路測試有關工作的指導意見（試行）》《北京市自動駕駛車輛道路測試管理實施細則（試行）》有關要求，市經濟信息化委、市交通委、市公安局公安交通管理局聯合制定了《北京市自動駕駛車輛道路測試能力評估內容與方法（試行）》和《北京市自動駕駛車輛封閉測試場地技術要求（試行）》，為自動駕駛車輛道路測試能力的評估內容與方法和自動駕駛車輛封閉測試場地技術要求做出了試行性指導。試行的指導是否足夠清晰，是否足夠明確，是否足夠完善都需要從實踐中實施、修改和完善。本文針對上面的指導性文件如何在園區自動駕駛車輛測試中實施、修改和完善提出了一套方法。

2 園區自動駕駛汽車的測試方案設計

按照《北京市自動駕駛車輛道路測試能力評估內容與方法（試行）》，將自動駕駛車輛道路測試能力評估內容分為：

認知與交通法規遵守能力

自動駕駛車輛對道路、標志標線及附屬設施的認知能力以及對交通法規的遵守能力。

執行能力

車輛在場地內行駛時應保持一定和橫縱向控制誤差，并且能夠在直道和彎道路段橫縱向控制誤差能夠滿足功能需求。

應急處置與人工介入能力

車輛遇到系統無法處理的故障時應立即以人可以感知的方式提醒駕駛員并且平穩停車。在面臨系統無法處理的場景時，駕駛員能夠接管并操縱車輛，人工介入的方式包括操縱制動踏板接管和操縱方向盤接管，接管后車輛的橫縱向可控。當按下車輛的緊急停車按鈕的時，車輛能夠執行最大制動力進行緊急停車。

綜合駕駛能力

自動駕駛車輛在指定行駛場景下，指定動態駕駛任務時，能自覺遵守交通法規，有效處置動態交通狀況，正確操縱車輛的能力。根據園區應用場景，這些能力包括：起步停車、跟隨行駛、變更車道、路口直行、路口轉彎、路口掉頭、靠邊停車、緊急制動、倒車入庫等。根據園區環境修改部分場景，包括測試車速、車輛故障處理，增加部分場景，包括路口遇靜態障礙物提醒、保護行人、動態目標非常規橫穿。

細化測試內容（表1）

3 園區自動駕駛汽車的測試方案應用

車輛故障處理

1.自車以20km/h的速度直線行駛;

2.人工注入故障（例如：拔掉激光雷達電源線）;

3.觀察車輛是否進行故障處理（例如：提醒、減速和停車）;

急停按鈕

1.自車以20km/h的速度直線行駛;

2.駕駛員或者副座位拍下急停按鈕;

3.觀察車輛狀態與車輛狀態提醒;

人工介入停車

1.自車以20km/h的速度直線行駛;

2.評估人員下達人工介入停車指令;

3.駕駛員踩下剎車按鈕;

4.觀察車輛狀態與車輛狀態提醒;

避讓前方慢速行駛車輛變道（圖1）

1.自車和動態目標初始距離50m;

2.自車加速至20km/h并勻速行駛;

3.前車以5km/h的速度低速行駛;

4.自車變更車道通過;

路口左轉避讓行人（圖2）

1.預先在距離測試起始點50m的點設置測試終點;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛，此時設置為測試起始點;

3.車輛左轉;

4.行人橫穿人行橫道，行人速度為5km/h;

5.自車減速或停車避讓行人，待行人通過后繼續左轉;

路口右轉避讓自行車（圖3）

1.預先在距離測試起始點50m的點設置測試終點;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛，此時設置為測試起始點;

3.車輛右轉;

4.自行車穿過人行橫道，速度為8km/h;

5.自車減速或停車避讓橫穿自行車，待自行車通過后繼續右轉;

路口遇靜態障礙物提醒（圖4）

1.預先在車輛路口行駛線路上放置靜態障礙物，包括行人、車輛;

2.車輛行駛到路口，遇障礙物停車，5秒以上后，小聲鳴笛一聲提醒前方障礙物;

3.前方障礙物10秒內離開規劃線路，車輛起動繼續行駛;

4.前方障礙物10秒內未離開規劃線路，提醒安全員接管;

路口調頭避讓直行車輛（圖5）

1.預先在距離測試起始點50m的點設置測試終點;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛，此時設置為測試起始點;

3.配合車輛直行通過路口，速度為20km/h;

4.車輛掉頭（若直行車輛先進入碰撞區域，自車需要進行減速或停車避讓：若自車先進入碰撞區域，車輛掉頭后速度規劃應合理避免與直行車輛發生碰撞）;

5.掉頭結束后根據道路交通狀況行駛至路段規劃車速;

靠邊停車（圖6）

1.預先在距離測試起始點50m的點設置測試終點;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛，此時設置為測試起始點（停車點觸發）;

3.車輛換到最右側車道;

4.車輛在道路邊緣線附近準確停車;

動態目標非常規橫穿緊急制動（圖7）

1.預先在距離測試起始點50m的道路邊沿設置動態障礙物;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛，此時設置為測試起始點;

3.測試開始，動態障礙物突然出現在距離自車15m的路徑上;

保護行人（圖8）

1.預先在距離測試起始點50m的前方設置動態車輛;

2.車速在加速段達到20km/h，并進入勻速行駛;

3.自車規劃路徑的車道線外有行人，靜止或正常速度向前行走;

4.自車保持規劃路徑最大行駛或降低速度行駛;

4 結語

本文根據《北京市自動駕駛車輛道路測試能力評估內容與方法（試行）》和《北京市自動駕駛車輛封閉測試場地技術要求（試行）》的指導，設計園區自動駕駛車輛道路測試能力評估內容與方法，并根據實際情況對其進行和修改和補充。特色的場景有：保護行人場景，旨在遇到處于車道外但靠近車輛行走的行人時減緩降低車速，車輛降速的行為一方面告知行人已經被注意到，增強了行人的安全感，另一方面增加了車輛處理異常情況的應對時間，保證了行車安全;路口遇靜態障礙物提醒場景，對應在路口復雜場景下，前方行人或者車輛由于無意識阻擋路口行車路線，在沒有提醒的情況下不會讓行的情況。增加鳴笛一聲提醒，及起到提醒作用也不會產生讓對方方案的噪音，產生了良好的用戶體驗。

后續工作需要在各個需要落地的場景，按照《北京市自動駕駛車輛道路測試能力評估內容與方法（試行）》和《北京市自動駕駛車輛封閉測試場地技術要求（試行）》的指導細化和完善測試內容和方法，讓自動駕駛更安全、更人性化、更好的用戶體驗，為自動駕駛車輛落地提供可靠保證。