获奖等级:一等奖
项目名称:智能驾驶封闭场地测试关键技术、装备研发与应用
交通运输部公路交通试验场
交通运输部公路科学研究院深耕智能驾驶封闭场地测试多年,专注于封闭场地测试关键技术与应用研发。自2016年起,依托北京市科技计划等重大专项和课题,经过7年的不懈努力,在智能驾驶技术领域取得了显著的成果,攻克了多项技术难题,并形成了一套完整的技术体系,为智能驾驶的测试和发展提供了坚实的技术支持。
智能驾驶是新一轮科技革命背景下,世界各国发力抢占的科技产业制高点,是带动交通、汽车、通信等产业深度融合发展的全新切入点,也是提升道路交通运输智能化水平、推动交通运输行业转型升级的技术途径。在智能驾驶技术发展与推广应用的过程中,由于其特殊性、复杂性,以及对人民生命财产安全的重大影响作用,必须按照“封闭场地测试-特定区域测试-开放道路测试”的总体路径推进。但在封闭场地测试过程中,智能驾驶还面临着一些重大挑战,其中最显著的三大挑战是缺乏完整的测试技术体系、测试方法和核心装备尚为空白、封闭测试场地和相关标准规范处于缺失状态。这些问题阻碍了智能驾驶技术的进一步发展和应用。
近年来,欧美等发达国家和地区纷纷大力发展和推进智能驾驶技术。美国的Waymo和其他汽车制造商积极研发自动驾驶汽车并开展道路测试。然而,现有智能驾驶测试体系和方法主要集中在车辆功能方面,从交通运行视角出发,例如复杂交通场景下的驾驶行为、遇到意外情况时的决策分析等,仍然缺乏有效的测试手段。
我国在智能驾驶技术方面,始终保持着高度的关注和重视。特别是以交通运输部公路科学研究院为代表的科研院所等机构,自2000年开始,在国内率先研究路面磁诱导自动驾驶技术,2004年率先应用于扫雪车安全辅助驾驶系统,在风吹雪、矿山等条件下成为专业作业的重要技术支撑手段。 2015年人工智能和信息技术迎来新一轮发展,智能驾驶被认为是改善交通安全和效率的有效途径。然而智能驾驶的核心技术,包括计算机视觉、深度学习、感知融合、决策与规划等,这些领域的研究尚未成熟。尤其是复杂的交通环境和不断变化的路况,对智能驾驶技术的精确性和稳定性提出了极高的要求。但目前缺乏能够全面反映这些实际情况的标准化测试环境和测试工具,智能驾驶技术的测试和应用面临着巨大的挑战。从交通视角来看,智能驾驶技术的发展和应用,对交通管理部门、交通规划设计、交通指挥调度、交通设施建设等都提出了新的要求和挑战。为解决以上问题,需从封闭场地测试开始建立和完善智能驾驶封闭场地测试技术体系,研发智能驾驶封闭场地测试专用工具链,建立全国首个智能驾驶封闭测试场地和标准化测试规程。
在项目研究过程中形成以下创新性成果:
创新成果一:提出了智能驾驶封闭测试场景构建及测试技术研究
研究了具备道路特征、交通运行特征、车路/车车交互特征的多变量融合系统基本元素构成,揭示了交通场景要素耦合机理,提出了面向智能驾驶封闭场地测试的典型场景提取及优化重构方法,形成覆盖交通参与者、多等级道路环境等的测试场景集合;研究了驾驶行为安全测试、车路通信能力测试、信息安全测试等测试技术,填补了智能驾驶封闭场地交通运行适应性测试技术的空白。
创新成果二:研发了智能驾驶封闭场地测试专用工具链
研发了具备实时同步采集能力的智能驾驶综合测试仪,研制了具备数字孪生三维场景自动创建和动静态信息精准映射等功能的虚实融合仿真平台,研发了车路通信OTA射频性能测试等车路系统交互测试装备,以及涵盖全向移动假人等多种复杂场景测试辅助装备,形成了虚实融合与足尺场景的智能驾驶封闭场地测试专用工具链。
创新成果三:建立了全国首个智能驾驶封闭测试场地和标准化测试规程
提出了空间限制条件下基于基本元素向量化表达的场景布设优化方法,搭建了智能驾驶封闭场地综合测试平台,开展了迭代式封闭测试场地建设与验证,形成了完善规范的封闭测试流程,实现封闭测试场地多场景融合建设与标准化运行。
依托该项目提出的智能驾驶封闭场地测试技术,以及研发的智能驾驶专用测试工具链,率先在全国建设了智能驾驶封闭测试场地,2018年被交通运输部首批认定为自动驾驶封闭测试基地。2021年围绕北京市智能网联汽车政策先行区自动驾驶管理办法,项目组率先完成国内第一辆乘用车高速公路智能驾驶功能测试、国内第一个商用车干线物流高速公路自动驾驶功能测试、国内第一个无人化自动驾驶功能测试等多项国内首个测试案例,推动北京市自动驾驶开放道路测试真实落地。
该项目研究成果支撑了江苏省泰兴智能驾驶封闭场地测试基地的建设,该基地于2019年获工业和信息化部、交通运输部联合授牌智能驾驶封闭场地测试基地(泰兴),可提供工业和信息化部的汽车产品公告检验检测,交通运输部运输车辆达标车型检测,两客一危行业的智能视频终端设备检测, ADAS/智能驾驶研发性测试及道路测试认证。
该项目研究成果在浙江省落地应用,支撑了德清智能驾驶测试基地的建设与运营,目前该测试场已完成并投入使用,可满足整车厂85%以上测试研发需求,是浙江省唯一同时满足单车智能和智能网联测试的公共测试场地。德清测试基地先后向蔚来、百度等20家企业颁发了28张测试牌照,与宝马、奔驰、比亚迪、吉利、蔚来、小鹏、理想等25家整车厂形成常态化合作,且呈现不断增长的势头。2023年,德清获工业和信息化部批复支持创建国家级车联网先导区,成为全国首个县域为主体的车联网先导区。
此外,该项目研究成果还为中公高远(北京)汽车检测技术有限公司、北京小马智行科技有限公司、中汽研软件测评(天津)有限公司、山东中亚轮胎试验场、北京智能车联产业创新中心有限公司、招商局检测车辆技术研究院有限公司等单位的产品研发、测试验证提供了技术支持和保障。
项目建立的面向交通运输行业需求的智能驾驶测试评价体系,以及形成的完整智能驾驶成套测试系统,在交通运输部公路交通试验场陆续支撑了百度、东风、宝马、北汽福田、斯堪尼亚、华为等多家互联网公司开展车路协同、自动驾驶等技术的研究与测试工作,为多个课题和项目提供了测试与技术服务。自2019年以来在封闭测试场地累计完成智能驾驶城市场景、高速公路场景等高级别智能驾驶测评技术14项,测试时长超过1万小时,累计超过585种结构化测试的场景用例,测试里程累计10万余公里。
该项目研究成果应用范围涵盖全国各地的实际道路和测试场地,可以将智能驾驶测试和验证技术应用于不同的测试场景和测试环境中,并为智能驾驶系统的开发和应用提供了重要的技术支撑。该项成套技术已成功推广到江苏常州、湖北武汉、甘肃兰州、广东广州、浙江德清等地,指导智能驾驶封闭测试场地设计、建设和运营。成果有力地促进了全国智能驾驶测试验证技术的发展。
此项创新工作不仅推动了智能驾驶技术的发展,还促进了相关标准、法规的建立和完善。项目组的研究成果得到了国内外的认可,包括 19项国家、行业及团体标准的制定,8项发明专利的授予,以及4项软件著作权的登记。此外,项目组还发表了15篇高水平论文,为智能驾驶技术的推广和应用奠定了坚实的基础。
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