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类型智能车联:2021年北京市自动驾驶车辆道路测试报告(40页).pdf

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    1、北京市自动驾驶车辆道路测试报告 (2021年)编制 中关村智通智能交通产业联盟 北京智能车联产业创新中心指导 北京市自动驾驶测试管理联席工作小组/ 3北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021致广大而尽精微一、自动驾驶已从关键技术验证阶段进入产品和商业模式验证阶段自 2017 年底,北京市首发自动驾驶道路测试政策以来,全国各地开放测试道路长度超过 5000公里,公开报道的自动驾驶车辆道路测试里程累计近千万公里。从限制性道路测试到全时、全域道路测试,从普通道路测试到无人化(二阶段)、夜间专项技术测试,从技术测试到载人(三阶段)试运营测试,北京市自动驾驶近五年的实践表明,自动驾驶产业已经从关键技

    2、术验证阶段进入到产品和商业模式验证阶段。2021 年,工业和信息化部、公安部、交通运输部联合发布智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范(试行),支持自动驾驶技术示范应用。公安部启动道路交通安全法修订工作,为自动驾驶的规模化商用设立了法律环境。 8 月,工业和信息化部发布了关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见,从加强汽车数据安全、网络安全、软件在线升级、功能安全、产品安全管理以及企业保障措施等多方面提出要求,推动智能网联汽车产业高质量发展。交通运输部发布交通运输领域新型基础设施建设行动方案 (20212025 年 ),推动交通运输领域新型基础设施建设。11 月,交通运输部发布了交通运

    3、输部办公厅关于组织开展自动驾驶和智能航运先导应用试点的通知,聚焦自动驾驶、智能航运技术发展与应用,促进新一代信息技术与交通运输深度融合。 全国各地也纷纷展开智能网联汽车自动驾驶产品化落地的尝试与探索,北京、广州、上海已经开始构建体系化的政策和标准,为自动驾驶产品化落地与商业化运营提供依据。二、产业化落地应用示范进入深水区,政策、监管、示范规模、基础设施、场景、产品、商业模式等需要再升级在自动驾驶道路技术测试阶段,相关政策、环境、管理等都可以在不涉及核心关键问题中找到折中方案。在自动驾驶产品和商业模式的验证阶段,产业化落地应用示范进入深水区,在政策上将很难找到上位法的支撑和中间地带,在监管上将遇

    4、到许多棘手且很难预测的新问题。面向人设计的道路基础设施需要做数字化改造和自动驾驶的适配,场景与运营规模需要能证明产品和商业模式的真正价值,产品需要考虑运营安全,面向场景进行设计和实现,云端脱困需要可靠的网络,需要路、云、网、图产业链生态的全面支持。这个阶段,需要更为突破的先行先试的政策、更具智慧的监管、规模化区域级且具备数字化的道路基础设施、高价值的场景、安全可靠的产品、可行的商业模式和较为完整的产业生态支撑等。这个阶段不会一蹴而就。按照业内共识,这一阶段还需要三到五年时间。一旦突破,自动驾驶产业将迎来高速发展。i北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021 4 /北京市自动驾驶车辆道路测试报

    5、告 / 2021ii三、推进自动驾驶技术评价体系向自动驾驶产品与服务评价体系的转变,是实现高级别自动驾驶、无人驾驶的关键随着高级别自动驾驶、无人驾驶示范的逐步深入,示范的场景、范围、产品形态越来越多样,部署规模越来越大,混行交通环境下小概率事件的发生也成为必然,道路交通安全事故和事件的发生难以避免,管理难度越来越大。在这些必然的事故和事件中,有自动驾驶技术的长尾问题,但还有很多是因运营测试带来的新问题。长尾问题通过技术不断迭代,道路基础设施、交通管理环境的改善,会逐步收敛。运营测试的新问题,其实质是自动驾驶产品与服务测试及管理模式带来的问题。要最终实现高级别自动驾驶、无人驾驶的产业落地,自动驾

    6、驶道路测试需要从原来道路技术测试的技术评价体系向产品与服务评价体系转变。需要建立自动驾驶产品与服务运营安全评价体系、风险辨识和预警预报机制,从车、路、人、企、管五个方面来保障示范运营安全运行。在车端,要进一步解决驾驶安全、信息安全、便捷性和舒适性的问题,更为重要的是要解决车与运营安全相关的问题;加强车与乘客的交互能力,车辆的冗余设计和最小风险管理,行车安全策略梳理和风险预控。在企业端,要建立规模化运营测试安全管理的制度、组织、支撑系统,并形成最佳实践等等。回顾过去,从2018 年:未来交通之路,从现在开始、2019 年:砥砺奋进,不负韶华、2020 年:征途漫漫,唯有奋斗到现在,北京市自动驾驶

    7、车辆道路测试年度报告进入第四个年头,2021 年是自动驾驶产业发展的关键年,也是自动驾驶产品和商业模式验证的元年。向未来,致广大而尽精微。北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021 / 5北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021目录北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021致广大而尽精微一、概述1.1 政策持续落地1.2 标准完善升级 1.3 测试环境建设情况 1.4 道路测试与试运营测试情况 1.5 道路测试安全情况二、封闭试验场测试情况2.1 测试概况 2.2 基础功能测试2.3 试运营验证测试2.4 关键场景还原测试三、道路测试3.1 测试概况 3.2 试运营测试载人测试 3.3

    8、 道路测试关键脱离情况 3.4 车辆道路测试交通安全 北京智能车联产业创新中心介绍北京市自动驾驶道路测试大事记(2021 年)i1112456610141516162021273437iii 1 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 20211.1政策持续落地北京市自动驾驶测试管理联席工作小组持续贯彻“安全第一、有序创新”的工作原则,进一步落实北京市自动驾驶车辆道路测试管理实施细则(试行),深化专项技术测试和载人试运营测试。2021 年,北京市有 1 家企业 10 辆自动驾驶车辆进入无人化专项技术测试第二阶段,开放道路测试里程累计 75933 公里,其中传统驾驶位与车内其他驾驶位命令来源率为

    9、0。有 43 车依据 T/CMAX116-01自动驾驶车辆道路测试能力评估内容与方法技术标准完成夜间测试技术评测,取得了北京市自动驾驶测试管理联席工作小组意见。北京市自动驾驶载人试运营测试规模化推进,具备载人测试资质的车辆达到 124 辆,累计载人测试里程超过 251 万公里。2021 年 4 月,北京成立了智能网联汽车政策先行区,开展自动驾驶出行服务的收费运营,推进自动驾驶车辆商业化运营机制的先行先试。1.2标准完善升级在北京市交通委员会、北京市公安局公安交通管理局、北京市经济和信息化局、北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会等部门支持和推动下, 北京市已经建立一整套较为完备的自动驾

    10、驶车辆技术测试评价标准体系,涵盖了封闭试验场地、仿真测试平台、自动驾驶车辆技术评价、测试道路要求、数据采集要求等多个方面。中关村标准化学会认定北京市多项自动驾驶相关团体标准为“中关村标准”。系列团体标准经过多年实践验证,为自动驾驶产业提供科学支撑。随着技术水平、产业需求、政策环境的持续迭代,标准也将不断升级。后续北京市将推动现有成熟的测试标准向产品级标准转化,为智能网联汽车的产品化和规模化部署夯实基础。中国合格评定国家认可委员会(CNAS)给予北京市团体标准充分认可,其中 T/MAX 116-01-2020自动驾驶车辆道路测试能力评估内容与方法、T/CMAX 210012020服务型电动自动行

    11、驶轮式车道路测试能力评估内容与方法、T/CMAX118-2019场(厂)内专用自动驾驶纯电动小型巴士技术规范三项团体标准正式被 CNAS 采信。2020 年,中国合格评定国家认可委员会(CNAS)依据此授予北京智能车联产业创新中心(以下简称北京智能车联)为 CNAS 认可实验室。 2021 年,北京市市场监督管理局授予北京智能车联中国计量认证(CMA)资质,持续助力北京市科学有序推进智能汽车服务。公安部道路交通安全研究中心牵头与北京智能车联共同开展了智能网联汽车道路测试和示范应用宣传告知规范研制工作,规定了智能网联汽车测试人员、交通参与者、社会公众告知提示的标准要求。一、概述/ 2北京市自动驾

    12、驶车辆道路测试报告 / 20211.3测试环境建设情况2021 年,北京市加大力度推进自动驾驶车辆道路测试环境建设,新开放大兴区、通州区两个行政区 27条测试道路,增开顺义区 51 条测试道路。截至 2021 年底,北京市累计开放北京经济技术开发区、海淀区、顺义区、房山区、通州区、大兴区 6 个区 278 条 1027.88 公里自动驾驶道路,测试道路长度较 2020年底(4 区 200 条 699.58 公里)增加 46.9%。在原有通用技术测试的基础上,北京市推进专项技术测试的道路交通环境支撑。开放 3 个区(北京经济技术开发区、海淀区、顺义区)82 条 423.26 公里无人化专项技术测

    13、试道路;开放 2 个区(海淀区、顺义区)31 条 190.92 公里特殊天气(夜间、雨天、雾天、雪天)测试道路。2021 年 7 月,北京市发展改革委员会支持建设了车路协同自动驾驶北京市工程研究中心。“智慧的路 ”与“聪明的车”齐头并进,推动人工智能 + 自动驾驶产业的快速发展。表 1 国家标准制定情况表 2 国际标准制定情况 3 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021图 1 北京市测试道路开放情况北京经济技术开发区及大兴区顺义区房山区海淀区通州区/ 4北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 20211.4道路测试与试运营测试情况道路测试情况1至 2021 年 12 月 31 日,有 16

    14、 家测试主体(含 8 家互联网测试主体,7 家主机厂、1 家地图厂商)共计170 辆车,参与北京市自动驾驶车辆通用技术测试。有 1 家厂商 10 辆车进入无人化测试第 2 阶段,主驾和车内其他驾驶位接管率为 0。有 124 辆车开展了载人测试,有 43 辆车获得夜间测试通知书。表 3北京市测试牌照发放与道路测试里程情况注 1:本文所涉及的 2021 年道路测试数据暂未纳入北京市智能网联汽车政策先行区测试数据。 5 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021图 3 首钢封闭园区无人化的载人试运营示范情况2021 年 1 月开始,萝卜运力与首钢园区合作开展封闭园区内的无人化测试,并于 5 月

    15、1 日起在首钢园区内开展无人化的载人试运营示范。首钢园区内无人化的载人示范里程达到 63409.94 公里,载客数量达到17433 人次。图 2 北京市开放道路载人测试情况试运营情况2021 年,北京市自动驾驶道路测试试运营测试进入规模化阶段,取得北京市自动驾驶测试管理联席工作小组意见的载人测试车辆达到 124 辆,其中有 43 辆已经进入载人测试三阶段2,76 辆为二阶段,5 辆为一阶段。截至 2021 年底,北京市自动驾驶载人测试道路里程 251 万公里,超过 30 万人次参与载人试运营测试,服务模式已经初见端倪。其中部分企业已开始在全国多个城市复制部署服务,技术与模式的可复制性与可迁移性

    16、也将逐步得到验证。注 2:根据北京市自动驾驶车辆道路测试管理实施细则(试行)规定,载人测试一阶段测试需要配备测试驾驶员及工程师,测试志愿者仅限于招募与测试主体签订劳动或者劳务合同的人员;载人测试二阶段需要配备测试驾驶员及工程师,测试志愿者可向社会招募;载人测试三阶段需要配备测试驾驶员,在载人测试志愿者书面同意的前提下可以不配备测试工程师,测试志愿者可面向社会招募。1.5道路测试安全情况自动驾驶汽车应用的首要任务就是减少交通伤亡,提高道路交通安全。需要正视的是,自动驾驶不等于 0事故,在人类驾驶汽车与自动驾驶汽车混行的很长时间里,交通事故依然是无法杜绝的。截至 2021 年底,北京市备案 7 起

    17、道路测试交通事故。从事故原因来看,有 4 起为安全员不规范操作造成,3 起为社会车辆违反交通规则造成。/ 6北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021图 4 亦庄基地测试服务概况2.1测试概况2021 年度,作为交通运输部认定的自动驾驶封闭场地测试基地,国家智能汽车与智慧交通(京冀)示范区亦庄基地(以下简称亦庄基地),为 20 余家国内外测试主体、科研院所、高等院校提供了测试服务,测试服务时长 3100 余小时,其中自动驾驶测试主体服务时长约 1800 小时,科技计划与产业服务支持约1000 小时,自动驾驶系统及测试装备研发验证约 300 小时。封闭试验场内全年测试里程近 5.54 万公里,

    18、累计测试里程近 26 万公里。随着北京市自动驾驶政策的深化与自动驾驶关键技术的突破,自动驾驶车辆测试逐渐从封闭试验场技术验证阶段转向开放道路测试,再到规模化试运营阶段。从北京市封闭试验场测试情况来看,2019 年至 2021 年,在封闭试验场内持续开展自动驾驶车辆测试的测试主体有所减少,整体测试里程与时长出现降低趋势。首先,由于部分测试主体已经进入开放道路测试与规模化试运营测试阶段,对封闭试验场内基础性关键技术评价的测试需求降低;其次,随着技术迭代和产业升级,部分测试主体不再持续开展自动驾驶相关技术的测试验证 。二、封闭试验场测试情况 7 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021在北京市

    19、自动驾驶测试管理联席工作小组、北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会的支持下,亦庄基地持续开展“星火计划”,为企业、科研院所、高等院校提供优惠测试服务,单元区域测试特惠服务测试场地成本低至百元级。在北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会的指导下,继续开展“X 计划”,组织北京市高校相关专业学生进入亦庄基地科研实习,每年向符合条件的高校科研项目提供两免一减专业测试服务。截至 2021 年底,通过“星火计划”和“X 计划”,北京智能车联已为中国信息通信研究院等 10 余家测试主体、高校、科研团队提供了千余小时的优惠服务,节约研发资金达数千万元。图 5 2021 年亦庄基地内开展的测

    20、试服务情况(部分)C-V2X 关键技术大规模互联互通应用测试C-V2X 关键技术及应用场景第二阶段标准测试验证智能网联电动微公交测试项目T/ITS 标准验证自动驾驶车辆决策安全保障系统测试规程中国信息通信研究院中国信息通信研究院交通运输部公路科学研究所英特尔中国研究院/ 8北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021自动驾驶方案成本降低随着自动驾驶硬件国产化与配置方案升级,封闭试验场内开展测试的车辆出现自动驾驶方案成本降低趋势。封闭试验场内某测试主体不同时期自动驾驶车辆的主要传感器信息如表 4。2018 年车辆使用 128 线束或 64 线束的 velodyne 激光雷达,而 64 线束 ve

    21、lodyne 激光雷达售价高达 50 余万元人民币;2019至 2020 年,部分自动驾驶车辆开始使用 40 线束禾塞激光雷达;2021 年,40 线束禾塞激光雷达成为自动驾驶车辆主要配置。据公开数据报道,百度与极狐合作的 Apollo Moon 车辆与自动驾驶套件整车成本已降至 48 万元。图 6封闭试验场内自动驾驶支持量产化车型表 4 不同阶段自动驾驶传感器信息自动驾驶车辆支持量产化车型增加2021 年,封闭试验场内自动驾驶车辆支持量产化的车型不断增多,如百度与一汽红旗合作的 Apollo 红旗 E-HS3、百度与极狐合作的 Apollo Moon。自动驾驶车辆的车型量产化,能够减少自动驾

    22、驶测试主体对已有车型的改装费用,降低生产成本,提升自动驾驶车辆的硬件可靠性。 9 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021全息交通场景库探索为了更好地适应自动驾驶技术发展,北京智能车联积极推动新测试技术的研发,初步构建基于真实世界交通场景的全息交通场景库(以下简称场景库)。当前自动驾驶车辆测试存在交通场景密度较低、类型单一、边界场景缺乏、评价维度单一等问题,场景库从自然驾驶场景、事故场景、自动驾驶关键场景、标准法规场景、仿真模拟器场景等多个层面构建人类驾驶场景库、自动驾驶场景库、标准法规场景库等多样化的子场景库,以满足当前及未来自动驾驶产品全生命周期的测试与评价,为产品标准制定提供支持,

    23、共同促进自动驾驶技术发展和落地。 虚实结合测试探索与实践在测试技术创新方面,北京市科学技术委员会支持北京智能车联组织开展虚实结合测试技术研发。自动驾驶行业龙头企业如百度等积极参与技术验证,目前,虚实结合技术已经在相关自动驾驶车型上得到了验证。通过虚实结合自动驾驶测试技术研究与系统研发,结合全息交通场景库,建立包含边缘用例的测试场景库,将真实世界元素和虚拟目标联动起来,通过在真实场地内虚拟注入交通目标,实现可重复的低成本危险场景测试以及复杂场景测试,解决实际封闭试验场存在动态测试场景单一、多变量空间难于实现、高风险测试场景损毁风险大、测试效率较低等问题,以及传统模拟仿真测试无法验证自动驾驶系统的

    24、感知、控制层测试需求等问题,为自动驾驶安全测试提供新的快速测试技术与方法。 图 7 虚实结合测试系统/ 10北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 20212.2基础功能测试自动驾驶车辆在进入开放道路测试前,须在封闭试验场内经过严格的系统级测试与整车测试,充分验证系统与车辆的稳定性和对典型交通场景解决能力,并经专家评估合格后,方可进入开放道路测试。2.2.1系统级测试感知功能是自动驾驶车辆安全运行的必要前提,目标物及交通环境的感知能力在一定程度上反映了车辆行驶安全上限。当前,在北京市开展测试的测试主体基本上采用了激光雷达 + 毫米波雷达 + 摄像头的感知方案。感知功能测试,主要包括儿童感知盲区测试

    25、、交通目标物感知距离测试、交通目标物感知类别测试等。下面以儿童感知盲区测试、前向最大感知距离测试为例对本年度车辆感知情况进行说明。儿童感知盲区测试2021 年,封闭试验场内测试的车辆在前、后、左、右四个方向对模拟儿童的最小感知距离分别达到0m、0.15m、0.3m 与 0.28m。从 2020 年开始部分自动驾驶车辆在前格栅部分配置有低线束激光雷达,有效降低了车辆在前方的盲区;另外,随着感知方案的升级与算法的优化,自动驾驶车辆在其他方向的感知盲区也在逐年降低。图 8 2019 至 2021 年封闭试验场内儿童感知盲区最优方案对比 11 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021最大感知距离

    26、测试2021 年,封闭试验场内测试的自动驾驶车辆在前方方向对机动车辆、成人、儿童、自行车、锥桶的最大感知距离达到 274.4m、151m、127m、125m、100m,自动驾驶车辆对交通目标物的感知距离基本呈逐年上升趋势。根据对联合国自动车道保持系统(ALKS)相关要求的解读,城市工况下(60km/h以内),车辆至少需要提前 46m 感知到前方交通目标,以保证行车安全;从 2021 年在封闭试验场内测试情况来看,自动驾驶车辆最优方案在前向对上述典型交通目标物的感知距离均不少于 100m,高于相关法规的要求。图 92019 至 2021 年封闭试验场前向最大感知距离最优方案对比图 10 2019

    27、 至 2021 年企业 A/B 的测试车辆在前向对机动车感知距离变化随着自动驾驶车辆配置与算法的升级,自动驾驶车辆整体的性能也在不断优化,但不同测试主体的车辆之间仍存在差距。/ 12北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 20212.2.2整车测试可靠性与专项测试自动驾驶车辆在进入开放道路前,需要通过大量试验验证系统的可靠性和稳定性。北京市自动驾驶车辆道路测试管理实施细则(试行)规定测试主体首批申请的测试车辆或新增超出“三同原则”3的测试车辆,应在封闭试验场内完成同批次累计不少于 5000 公里的自动驾驶测试。自动驾驶车辆在半载、满载等不同工况下,通过完成封闭试验场内布设的道路交通场景测试,加速暴

    28、露设备、系统、车辆存在的问题。基于自然驾驶环境的自动驾驶性能加速测试方案,2021 年度亦庄基地内自动驾驶车辆平均每行驶 1km遇到的场景数量由 2020 年的 30.2 个增加至 38.5 个,测试效率进一步提升。同时,根据测试主体所选的评估分级,开展以专项为单位逐个场景的测试,充分验证车辆在每个场景下的自动驾驶能力。2019 年至 2021 年,封闭试验场内自动驾驶车辆在各专项场景的通过率如图 11 所示。图 11 2019 至 2021 年各专项场景测试通过率2021 年,封闭试验场内自动驾驶车辆在交通标线、交通信号灯、曲线行驶、直角弯道以及变更车道等 13个专项通过率达到 100%;场

    29、景通过率总体呈上升趋势,自动驾驶车辆在安全应对交通标志、交通信号灯、起步等场景的稳定性上不断提升。注 3: 依据北京市自动驾驶车辆道路测试管理实施细则(试行),“三同原则”指车辆型号、自动驾驶系统、系统配置一致的原则。 13 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021综合能力评估测试综合能力评估测试以路线的方式将对应等级的专项测试场景进行随机串联,对自动驾驶车辆连续执行动态驾驶任务的能力、稳定性进行评估。2021 年度,封闭试验场内进行了二十余次综合能力评估,为测试主体发现问题六十余项。根据 2019 年至 2021 年封闭试验场综合能力评估数据,平均每次综合能力评估发现自动驾驶车辆问题的

    30、数量呈逐年降低趋势。图 132021 年综合能力评估主要问题占比图 122019 至 2021 年封闭试验场单车综合能力评估发现问题数量相对变化2021 年,综合能力评估发现的主要问题包括车辆精度不够(含卫星定位精度)、未正确使用转向灯、变道策略不合理等。/ 14北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 20212.3试运营验证测试随着自动驾驶技术的不断完善,测试主体进入规模化试运营阶段。在进入开放道路测试前,部分测试主体在封闭试验场内开展了试运营验证测试,验证其产品功能的安全性和运营场景的有效性。2021 年度,测试主体在封闭试验场内开展了无人巴士与无人配送轮式车试运营验证测试。测试场景主要分为两

    31、类,第一类为基础功能场景测试,第二类为运营类场景测试,不同产品需要进行差异化的针对性测试,如针对无人巴士的测试场景主要包括定点接驳、乘客人机交互等,而无人配送车测试场景主要包括货物配送、远程操控等。图 14 试运营验证测试情况根据 2021 年亦庄基地试运营验证测试情况来看,在实际道路运行中,无人巴士与配送车将会面临:(1)如何在紧急制动时保障乘客或货物安全;(2)如何在夏季或冬季保障车内温度等环境的舒适性;(3)如何匹配乘客与货物信息,保障配送安全等。亦庄基地将在后续的工作中,不断的丰富、细化运营服务类测试,以保障大规模试运营测试的开展。 15 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021

    32、图 15“路口右转弯 - 非机动车冲突”场景示意图2.4关键场景还原测试在开放道路规模化测试的背景下,测试车辆在开放道路上遇到的场景数量、种类不断增加,其中应对由于系统故障、策略缺陷、超出设计运行域等原因造成的高风险或事故场景是开放道路测试的关键,在封闭试验场内针对这类场景进行复现测试,即关键场景还原测试。封闭试验场根据关键场景交通环境、参与者及其轨迹信息,利用安全、可控的道路环境与模拟交通参与者设施复现关键场景,帮助测试主体进一步验证自动驾驶技术或解决产品功能缺陷。此类测试能够针对性地提升自动驾驶车辆在关键场景中的感知、规划与控制能力,满足测试主体定制化的测试需求,提升验证效率,优化车辆自动

    33、驾驶行驶能力;同时能够完善迭代测试标准,标定、优化标准测试参数,促进产业发展。相对于基础功能场景测试,关键场景测试复杂度更高,交通目标物参与者类型及数量更多,同时目标物运动轨迹更加多样化,最大程度上复现了开放道路复杂的交通环境。2021 年度,亦庄基地协助测试主体完成“路口右转弯 - 非机动车冲突”、“路口左转弯 - 车辆冲突博弈”等百余个关键场景的技术验证。/ 16北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 20213.1测试概况截至 2021 年 12 月,北京市自动驾驶车辆道路测试安全行驶里程累计已超过 3911694 公里,自 2018 年开放自动驾驶道路测试以来,北京市道路测试里程连续 3

    34、年保持增长,测试总里程处于全国领先地位,道路测试过程安全可控,未对周边交通环境产生不良影响,北京市开放道路测试情况开放、透明,测试数据将由第三方服务机构持续对外公布。图 16北京市开放道路累计测试里程(单位:公里)2021 年,平均每月道路测试里程超过 14 万公里,测试里程规模连年增长。三、道路测试 17 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021图 17北京市道路测试年度测试里程(单位:公里)图 182019 至 2021 年北京市月度道路测试里程情况(单位:公里)/ 18北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021从测试区域来看2021 年,测试主体测试区域覆盖了北京经济技术开发区、

    35、海淀区、顺义区、通州区、大兴区 5 个测试区域,其中通州区、大兴区为 2021 年新增测试区域。从测试热度情况来看,测试主体对交通流量较大、交通场景更加丰富的路口及城区测试意愿更大。在当前规模化测试阶段,测试主体道路测试需求从技术验证向试运营场景验证转变,未来自动驾驶道路开放应从提高道路长度向增加开放道路场景复杂度,开放高价值示范运营场景转变,进一步推动自动驾驶试运营规模化及商业模式探索。图 192021 年北京市道路测试热度概览(部分)顺义区海淀区北京经济技术开发区及大兴区通州区 19 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021图 202020 至 2021 年北京市各区域道路测试里程情

    36、况及开放道路长度情况从测试里程与道路长度的关系来看,2021 年北京经济技术开发区开放道路长度占北京市开放道路长度31%,测试里程占总里程的 87%。测试主体在北京经济技术开发区测试意愿较大,原因在于其开放的道路环境与复杂城市道路交通环境更加匹配,交通流量较大,测试区内覆盖的场景类型完整,便于开展规模化的试运营验证。从测试道路等级来看目前北京市共开放 720 公里 R3 级测试道路,约占所有开放道路长度的 70%。2021 年,绝大多数测试主体均已达到 T3 级自动驾驶能力,R3 级测试道路测试里程超过 142 万公里,占比超过 80%。从近两年测试主体的道路测试情况来看,R3 级测试道路场景

    37、与大部分测试主体的道路测试需求相匹配。从测试里程来看,2021 年北京经济技术开发区承载的道路测试较多,测试规模较大。顺义区加大了创新产业开放发展力度,在 2021 年 9 月新增 265 公里开放道路。/ 20北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021图 21 2020 至 2021 年各等级道路测试里程情况及道路长度情况3.2试运营测试载人测试截至 2021 年 12 月,北京市载人测试里程累计超过 251 万公里,参与载人试运营测试的志愿者超过 30万人次。根据对北京市载人测试用户信息统计情况,2021 年女性乘客占 42.3%,比 2020 年提高近两成;再次乘坐意愿由 2020 年

    38、的 96% 进一步提升至 99.5%;随着规模化的自动驾驶载人试运营的开展,大部分用户对自动驾驶接受程度进一步提高。 图 22 2021 年北京市载人测试用户画像 21 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021图 23 2021 年萝卜运力载人测试用户满意度情况调查(部分)3.3道路测试关键脱离情况自动驾驶关键脱离是指自动驾驶车辆因系统故障、策略缺陷、超出设计运行域等原因,车辆控制权限切换为人类驾驶员的事件。除却人为接管原因的关键脱离场景是反映各家测试主体技术成熟度的指标之一,也是未来自动驾驶技术发展提升的主要导向。2021 年,北京市道路测试自动驾驶关键脱离原因更加集中,由于系统异常、

    39、定位异常等造成的脱离逐渐减少,持续开展规模化的道路测试对加速测试主体技术水平优化有重要意义。2021 年,通过对萝卜快跑载人测试用户满意度调查结果显示,用户对当前自动驾驶载人测试车辆整体评价较高。但在规模化试运营阶段,自动驾驶还需重点解决运营模式、运营安全、用户体验等试运营场景问题。测试主体应从用户角度出发,探索 HMI、乘车环境等用户偏好,进一步提升用户乘车体验。/ 22北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021表 5 2018 至 2021 年道路测试脱离类别及脱离原因系统检测到异常发出接管信号引发的接管由于算法模块策略原因导致的非预期车辆行为引发的接管超出ODD车辆系统无法解决时的接管

    40、由于测试需求或人为原因造成的接管 23 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021关键脱离地点分布2021 年,北京市道路测试关键脱离超过八成发生在北京经济技术开发区,其余分布在海淀区、顺义区、通州区等测试区域,关键脱离情况与各区道路测试开展情况基本匹配。从关键脱离地点的分布来看,易发生关键脱离的地点主要包括交通流量较大的无左转信号灯路口,以及双向两车道的机非混行道路等,即路权模糊的区域更易引发关键脱离。图 242021 年北京市道路测试关键脱离地点分布图(部分)北京经济技术开发区通州区海淀区/ 24北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021图 252021 年脱离场景占比情况 关键脱离

    41、场景分类(从主车驾驶行为角度分类)从关键脱离发生的场景4来看,2021 年自动驾驶关键脱离主要集中在变道(57%)、路口通行(24%)、直行(15%)三大类场景。与 2020 年关键脱离场景相比,直行(2020 年占比 47%)、路口通行(2020年占比 42%)的占比下降,但变道类场景占比大幅度提升。经过长期自动驾驶道路测试,自动驾驶关键技术提升显著,关键技术问题得到解决;但在自动驾驶规模化试运营阶段,长尾问题是制约高级别自动驾驶发展的关键,即从数据上来看少量的 corner case,造成了较高的关键脱离占比。变道脱离场景中,超过八成是由于违停车辆占用车道及施工作业区占用车道造成。不违反交

    42、通法规是自动驾驶车辆的设计原则之一,但违停车辆占用车道及道路临时施工使道路环境临时发生变化,造成了自动驾驶由于没有合规的通行路线而请求人类接管。人类在此类场景中通常会临时越过交通规则约束,如跨实线变道、在直行车道右转等,在违反交通规则的同时默认一旦发生风险需要承担相关的法律责任这一事实。自动驾驶车辆目前的设计原则决定了其不可能像人类一样违反交通规则,但根据目前的数据来看,上述此类问题是影响未来自动驾驶车辆智能性及用户体验的一大因素;解决这类问题,需要从路权划分清晰化、道路管理规范化、自动驾驶设计原则、法律法规豁免、责任认定等多角度出发。注 4:脱离场景划分参照 T/CMAX 116-01202

    43、0 自动驾驶车辆道路测试能力评估内容与方法 25 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021图 262021 年脱离原因类型占比直行场景脱离多为邻车道车辆切入造成。一方面自动驾驶车辆需要加强对高风险场景的感知预测能力,提高行驶安全性;另一方面,部分人类驾驶员的激进行为也对自动驾驶道路测试造成一定的困扰。从造成关键脱离的原因分类来看,交通目标占用车道、道路施工、路口博弈、交通目标变道切入是关键脱离的主要成因。其中交通目标占用车道与道路施工是前文提到的变道脱离场景的主要原因,而路口博弈和目标切入车道是造成自动驾驶关键脱离的重要因素。典型的路口博弈有自动驾驶测试车辆直行或右转,社会车辆左转;社会

    44、车辆直行或右转,自动驾驶测试车辆左转。在人类博弈过程中,决策判断不仅仅依据驾驶行为上的细微速度变化,还包含驾驶员的眼神、头部动作、手势等等肢体行为。这些,需要自动驾驶车辆积累大量的博弈数据,也需要人类驾驶员更为规范的行驶。仿真系统较难模拟出具有真实感的博弈场景,社会车辆或行人的行为按照“剧本”,机械化地沿固定的路线和行驶参数运动或与自动驾驶测试车辆交互。而在实际道路环境中,驾驶员或行人的行为总是与自动驾驶车辆本身的行为息息相关的,双方在接近的过程中,基于目标车辆的行为,实时调整自身的位置和运动状态,为自身在交通参与中争取最大的收益。 在封闭试验场地,由于场地路口类型受限和背景车辆的数量受限,较

    45、难重复再现和模拟大量博弈行为。道路测试阶段的博弈场景处置能力对自动驾驶技术提升有较大的意义,未来虚实结合测试需要针对性的开展博弈交互相关的场景测试,以提升测试有效性。/ 26北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021关键脱离目标分类(从相关交通参与者类型与交通设施类型分类)2021 年关键脱离数据显示,小型客车仍是造成关键脱离的主要交通参与者,其次为中大型货车、特种车辆(施工作业车等)、行人。图 272021 年主要脱离交通参与者类型图 282021 年主要脱离交通设施类型在交通设施类型方面,锥桶为测试车辆发生脱离时出现频次最多的交通设施,自动驾驶仍需加强对锥桶类目标的感知和认知学习,尤其是

    46、对多个或多类交通设施组合场景的处置能力。根据 2021 年关键脱离场景数据情况,交互博弈场景和边界场景处理是当前自动驾驶车辆在道路测试阶段面临的主要问题。 27 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 20213.4车辆道路测试交通安全与国外不同的是,中国政府在产业发展的过程中积极地承担了更多的管理与服务的责任。以北京为代表的国内自动驾驶先行城市,针对自动驾驶测试与示范工作持续出台完善管理政策,建设科学的测试与示范标准,打造健全的管理体系,包括日常管理与服务、事故预防、事故处置等多个层面。3.4.1日常管理与服务为了更好的支持行业技术快速发展,支撑北京市自动驾驶道路测试服务水平提升,有效降低企业

    47、负担,在北京市自动驾驶测试管理联席工作小组的支持和指导下,北京智能车联对“北京市自动驾驶车辆道路测试管理与服务平台”进行了持续的升级和功能拓展,实现了自动驾驶测试数据采集由实体装置向车云对接的重大转变。由北京智能车联制定和开发的“自动驾驶道路测试无线通讯协议”和“智能汽车数据采集虚拟网关”能够将自动驾驶测试的数据实时、稳定、高效地传输给平台,从而为平台能够准确、客观、公正地记录自动驾驶车辆在实际道路测试中的行为提供了“基石”,通过对管理数据的溯源、挖掘、分析,为北京市自动驾驶政策的改进与优化提供了数据支撑,保障了自动驾驶车辆道路测试的规范性和安全性,提高了测试企业对交通事故的防范意识和应急手段

    48、,为第三方服务机构优化和提升管理与服务水平提供了数据基础,切实保障自动驾驶车辆道路测试安全可控,加速产业推进。 截至 2021 年底,平台共发现道路测试隐患 816 次,告知纠正测试问题 518 次,其他问题在管理系统警告后自动纠正,下发整改类通知 10 次 , 道路巡检(对开放道路标志标线等进行定期检查)约 10 万公里,有力地保障自动驾驶道路测试工作安全有序推进。图 29北京市自动驾驶车辆道路测试管理与服务平台/ 28北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 20213.4.2事故预防为持续支持自动驾驶产业稳步创新发展,在北京市自动驾驶测试管理联席工作小组的指导下,北京市组织开展了测试主体安全宣

    49、贯、事故模拟演练等道路测试安全事故预防和准备工作,形成快速有效的自动驾驶车辆道路测试交通事故应对机制。安全宣贯北京市采用道路测试安全运行研讨会、培训会等形式,通过开展深度的政策讲解、科学的研究分析,解读“安全第一、有序创新”的测试原则,督导测试主体积极进行安全自查并消除隐患,为构筑车辆道路测试安全体系提供支持。图 30安全宣贯会议情况图 31安全演练开展情况事故模拟演练2021 年 2 月初,由市交管局、市交通委、市经信局会同相关单位共同组织了自动驾驶车辆交通事故调查处理的模拟演练,在有人值守的情况下在指定区域内设置了两种模拟事故场景,然后根据北京市自动驾驶车辆道路测试管理实施细则(试行)的要

    50、求,开展对事故的全流程调查处理。此次事故模拟检验了自动驾驶车辆向管理与服务平台回传数据的有效性和准确性,开展了对事故的全流程调查处理,促进在自动驾驶示范区内形成更加安全、开放的自动驾驶车辆示范运行环境。2021 年 10 月至 12 月,滴滴、北汽、美团、戴姆勒、奥迪、萝卜运力等多家测试主体在封闭试验场内开展安全演练工作。安全演练通过模拟交通事故场景及事故处理流程,帮助测试主体工具化和制度化事故处理工作流程,建立高效的交通事故处理应对机制。 29 /北京市自动驾驶车辆道路测试报告 / 2021图 32 北京市自动驾驶车辆道路交通事故处置程序3.4.3事故处置基于当前自动驾驶产业化进程加速环境下

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