实录 | 赵祥模《智能网联汽车测试评价关键技术及应用》

智能网联汽车是未来汽车产业发展的战略制高点。随着国家政策的大力支持和相关技术的日趋成熟，我国智能网联汽车产业发展取得了积极成效，但还需要进一步突破核心关键技术，智能网联汽车的发展需要对智能网联汽车的测试评价和关键技术进行研究。中国公路学会交通工程与信息化分会副理事长、自动驾驶工作委员会副主任委员，长安大学副校长赵祥模6月17日在2021WTC世界交通运输工程技术论坛“车路协同智慧交通”主题论坛发表演讲《智能网联汽车测试评价关键技术及应用》。

以下为根据现场录音及速记整理的汇报内容

本期报告：

智能网联汽车测试评价关键技术及应用

报告人：赵祥模

专家简介：中国公路学会自动驾驶工作委员会副主任委员、交通工程与信息化分会副理事长、长安大学副校长。主要从事智能网联交通系统、自动驾驶汽车测试、车联网核心理论与技术等领域的研究工作。国务院交通运输工程学科评议组成员，全国“五一”劳动奖章获得者，“新世纪百千万人才工程”国家级人选，“车联网与智能汽车测试技术创新联盟”理事长，交通运输部认定“自动驾驶封闭场地测试基地”负责人。先后主持完成国家级、省部级与横向科研项目30多项，获国家科学技术进步二等奖2项，国家行业学会科学技术一等奖1项等。获得国家发明专利43项，发表学术论文150多篇，出版著作和教材7部。

各位领导、各位专家，大家上午好！

今天我想给大家汇报这样一个题目，可能我们这里面大家都是搞交通的人比较多，怎么讲智能网联汽车了？实际上从我后面的报告当中就可以看出来，我们讲的车路协同、自动驾驶、智能网联汽车都不是单纯的车的问题，也是地地道道的交通问题。

我想从这样几个方面给大家做个简单汇报。

首先，我们来看一下智能网联汽车测试评价存在的主要问题。我先给智能网联汽车一个定义，因为实际上智能网联汽车不单纯是车，它是一个以智能车或者车联网技术为基础，以交通的核心参与者就是人、车、路，包括环境作为网络的节点，通过多元交通信息的感知与融合技术，结合泛在网络的通讯交互和普适计算能力，提供本地和远程综合信息服务的一个复杂网络。大家在昨天我们的开幕式上听了国际道路联合会的主席致辞，他讲话的很多篇幅都在讲车路协同，尤其是谈到我们未来的公路设计，智慧交通基础设施的设计可能是革命性变革，我想这也可以反映出来国际上对未来车路协同的一些关注和重视。

昨天好几位专家跟我讲到目前车路协同，他们认为好像我们搞车的人和搞路的人，大家在谈论车路协同的时候都不在一个频道上，这是什么原因？我认为主要是没有把车路协同这个体系搞明白。但是，我今天给大家报告的不是主要讲这个体系，过去我在报告中已经把完整的体系都已经讲过了（包括十大关键技术）。我今天想重点讲这个测试，但是讲这个测试我们就要知道它是一个什么东西，就是我们的智能网联汽车也好、车路协同也好，到底是什么？

大家看一下，近年来不断出现的这些智能网联汽车事故给我们敲响了警种，我放这些图片目的不是为了否定这些车企他们的水平，实际上这些都是世界顶尖水平搞智能车的单位，但是仍然出现这样一些事故。为什么？可以看出来当前我们大家在搞智能汽车也好、智能网联汽车也好都是直接切入应用，我们开发一个车出来就放在路上去跑。这个车企说我的车跑了800公里，那个说我的车跑了2000公里，甚至有的跑地更多。但你能告诉我，你跑这么多公里穷尽了所有路况和场景吗？没有。那你如何证明你这个车能适应所有的交通场景？这就是为什么我们必须解决智能车有限场景测试等效成无穷场景测试的问题，这样的测试理论体系还没有建立起来。所以这个问题不解决，智能汽车也好、智能网联汽车也好永远不可能上路。

我们来看一下它的测试问题，传统车辆的测试我这个团队做了几十年，包括车辆的安全性、动力性、经济性、可靠性、尾气排放性能、发动机综合测试、底盘测功等等，整车不解体检测技术我做了将近30年。但是我们发现传统车辆测试是人、车二元结构，就是说我们把车辆的性能测试好，驾驶员（学习驾驶技术）考取驾照，我们人类可以把它有限的场景组合成无穷的场景。但是车辆不行！我们针对智能车来讲是人、车、网络，还有环境、任务强耦合的多维体系架构，所以它的测试就显著增加了其他的维度或者难度，测试场景和测试任务更加复杂并且难以穷尽。这个问题如何解决？根据我们这个团队这么些年的研究，我们发现目前这五个方面的问题必须要系统性解决，才能推动车路协同、自动驾驶地应用。

第一是目前缺少科学系统的多维度智能网联汽车测试评价理论体系。刚才我讲的，如何把有限场景测试等效成无穷场景测试，机器驾驶车辆时怎么证明它能够适用无穷场景，这个理论体系国际上目前还没有建立起来。

第二是测试场景数据库还不完善，场景数据的解构与自动重构技术亟待突破。

第三是柔性测试工具链和自适应加速测试技术尚不完善。什么意思呢？如果不可能穷尽很多场景，那你要测试多少年？就是说一定要在短时间内采用一些等效性的场景来进行自适应加速测试。

第四是封闭测试场地的构建方法。现在全国各地都在建封闭测试场景和开放性测试场景，但是它的构建方法、场地测试技术以及核心测试装备都有待突破。

第五是没有完善的系统级乃至整车级测试评价标准体系。北京也开放了很多道路，其他地方也开放了很多道路。但是你放马出去跑一跑，就能证明你能够适应所有场景吗？不行！

必须要把这个理论体系的问题解决。所以，这五个问题目前需要系统性推进。

第二方面，我想给大家报告智能网联汽车测试评价关键技术。

针对刚才我们总结出来的这五个方面的问题，目前我们总结了十个方面的关键技术，需要系统推进才能够解决车路协同和智能网联汽车测试问题。它不单纯是车，也不单纯是路，必须车路融合起来进行测试。

1、智能网联汽车测试评价体系架构问题。

我刚才说的如何构建完整体系，未来是机器驾驶车辆，怎么测试它？我们无论用整车在环还是加速测试也好，我们通过这些年地研究，发现要构建这么一个金字塔结构的测试体系：第一级就是原功能测试。因为我们这个团队做整车不解体机电一体化检测（包括各种试验台）做了几十年，首先我们能不能在多自由度测试平台上把自动驾驶车辆放到我这个平台上，在这个平台上把你原功能的70%进行测试，不需要在外场做，这是第一级；第二级再做性能测试，我们在极限条件下，在试验场构建极限测试环境来进行它的性能测试；第三级基于虚拟场景的加速测试；第四级是真实场景测试；（第五级）最后是用户体验测试。这样构建一个金字塔结构的测试体系，当然这个也还在探索当中。

2、智能网联汽车测试评价的场景库构建技术。

智能网联汽车测试评价场景库的构建包括道路拓扑结构、移动交通元素及动态交通情景等的构建。我们不是说随便把车放出去跑一跑你这就是测试场景，这不是典型的测试用例，不是科学的测试方法。这里面涉及到很多基础的理论，包括我们的基元场景提取方法，以及基元场景组合方法，最后进行场景的优化，形成科学的测试场景用例，这样来测试。这是它的场景库的构建方法。

3、基于高保真建模的软件仿真测试技术。

我们对自动驾驶汽车测试一定要进行软件仿真测试，我们把所有的（测试）都放到外场，到真实场景测试是不可能的。需要通过构建高保真的虚拟传感器模型、车辆动力学模型、虚拟交通流模型及多样化测试场景。

4、基于整车或硬件在环仿真的智能网联汽车测试技术。

我们能不能把整车构建一个测试环路，或者是把我们的一些视听觉感知配件，就像把我们人类的眼睛、耳朵延伸出来一样，放到我们的标准测试箱里面和我们的自动驾驶车辆构建一个整车测试环路。我们可以给你的视听觉信息处理系统输入若干标准化的测试场景，然后看你的车辆的决策控制能力，包括深度学习能力等。

这里面的关键技术包括：

多自由度高动态整车测试平台研发

试验台与智能网联汽车测试耦合技术

基于虚拟现实的仿真场景快速构建技术

高保真车载传感器信号模拟生成技术

5、基于数字孪生的智能网联汽车测试技术。

这个针对我们的试验场也在做，我们把虚实结合起来。把真实的场景映射到数字孪生的测试系统里面，在我们数字孪生的测试平台上，输入各种测试场景或者各种测试用例这样来进行测试。这是一些基于数字孪生测试的具体演示。

6、覆盖“道路-气象-网络”的ICV封闭测试环境构建

刚才说的金字塔结构体系中，其中一级我们要在封闭试验场上测试，但是封闭试验场不是你随便构建一个就可以，我们要把道路场景、气象网络、模拟的城市道路、乡村道路、雨雪冰雾等等各种测试环境都要在这进行系统科学的构建。

7、智能网联汽车封闭场地测试技术研究及测试系统研发。

也就是说你在试验场上构建一套完整的测试系统，这里面包括我们的平台、包括我们的测试装备等。举个简单例子，我们这个假人，传统测试可能几百块钱做个模特人就可以，但是对于智能汽车的测试，简单的这样一个模特人是不行的，它要有人体的感应特性，对电磁波的吸附特性要能够完全反应我们真实的人得特性。光是这个人的衣服、头盔等这些材料就要进行特殊的研制。另外这里面，还要有一套高精度的人工智能电子控制系统和超高密度的电池，为什么呢？因为他要模拟人行走的各种姿态，有一套人工智能的控制系统在控制它的各种姿态等等这些都要研究开发。大家知道现在的汽车制造、智能汽车企业要买这么一个进口的假人，大家可以想一下要多少钱？大体上至少要几十万，现在我们有一个国家重点研发专项，研发了一下这个假人，我们努力试图把成本控制在20万以内，但是现在这个还在进一步的研制中。

8、车车/车路协同控制性能的测试验证。

就是说到底你作为智能网联汽车，车和车、车和路的协同控制性能它的测试验证问题。包括路端功能测试、通信类测试、车端功能测试、协同类测试等。

9、智能网联汽车信息安全测试与评价。

我过去曾经做报告讲到，如果未来我们智能车在路网中进行运行，车和车、车和路、车和一切相关要素之间实时信息交互，就像深海的鱼群一样，你看两群鱼（面对面）过来永不相撞，是什么原因？它就是一对一、一对多、多对多、多对一之间实时信息交互当然撞不了，但是黑客可以让它撞啊，还可以让它撞的更厉害。所以它的信息安全问题十分重要，甚至还有过去报出来的某个智能车走到一个坟场周边道路的时候，突然屏幕上出现一些鬼影信息，感觉到非常恐怖。包括你在隧道深夜行车的时候，比如凌晨2点当你坐在智能车上，结果屏幕上出现旁边有一辆公交车上面坐着一些奇形怪状的人，你往窗外一看结果什么也没有，你是不是觉得很恐怖？这些都可以通过黑客来实现，所以这些信息安全的测试问题非常重要。

10、智能网联汽车综合定量评价方法。

包括他的评价的目标、评价的对象，还有评价的指标体系，作为我们综合的评价，我们如何得出结论认为这个智能车可以适应无穷场景，这些都要深入研究。

大家可以看出，根据前面介绍的10个方面的关键技术，智能汽车测试评价也是一个庞大的技术体系，这些问题不解决，刚才笑京总工讲到的，智能汽车真的要投入使用确实有待时日。这些不仅仅是智能汽车本身的问题，车路协同技术本身的问题，它的评价技术都有这么一些问题，需要协同推进才行。

最后我用3分钟简单给大家报告一下，我们目前开展的相关工作。我们建设了全国高校唯一的车联网与智能汽车测试场，这个测试场核心理念是针对智能网联汽车测试构建各种测试场景。从科技部、交通部，还有各个方面领导都到这里进行了参观体验。在这个试验场上我们构建了6种网络并存的多模式车联网异构网络，大家知道多模式网络只要有经费都可以建成，但是关键是这些网络的融合问题是它的核心关键技术。我们目前在这块做了大量测试和验证，包括各种通信网络针对智能汽车、单车智能和网联智能它的通信能力的一些测试，做了大范围的测试验证，也开发了针对智能网联汽车测试场景构建方法研究和部署，开展了这方面的一些工作。

这是我们在这个试验场针对智能网联汽车特点我们构建的各种测试场景，目前我们构建了37个测试用例， 就我刚才说的你要构建多少个测试场景，每个场景都是要有思想的，来解决我们智能网联汽车测试问题，这些都是我们经过反复研究提出来的一些测试场景和测试用例。也研发了各种形式的智能网联汽车场地测试装备，比如移动目标的平台，针对智能汽车测试假人有独特的一些要求，包括它对电磁波的吸附特性，人工智能的控制等等，不是那么简单，与我们传统车辆测试的假人模型有本质的区别。

另外研发了基于数字孪生的封闭测试场数字化管理系统，使物理的测试场景映射到虚拟的测试场景当中，大家看到视频上的假人不是真实的人，但对智能车来讲能感受到这个人，这样我们就可以生成各种测试场景进行测试。另外我们开发了国内首套自动驾驶测试平台，它是一个多自由度的测试平台，把你的智能车放在这个测试平台上，可以给你输入各种场景，测试你车辆的决策控制能力、深度学习能力等。我们这个测试平台是国际上最早开发出来的，我最近发现国内也有其它企业根据我们这个形式，也在开发一些新的测试平台。我们长安大学是最早的，全世界第一台，我们更好的改进型的第二代马上就出来了。

另外我们参与了多种智能网联汽车封闭气象模拟测试场地构建。比如在这些测试场，当然这不是在我们的测试场，我们和中汽中心合作，构建了雨雾冰雪方面的测试场景，看你的激光雷达、毫米波雷达、视听觉感知系统等在各种气候条件下它的反映特性是怎么样的，我们获取了大量数据。同时开展了智能网联环境下车辆群体控制策略研究测试工作，这也是未来必须要解决的问题。另外我们组建了车联网与智能汽车测试技术创新联盟，我们这个联盟专注在测试技术上面，目前国内专注于智能汽车测试的联盟这是唯一的一个。当然我们还开展了广泛的国际合作，疫情前也有国外的一些团队在我们这个测试基地来开展活动，他们高度重视智能汽车的测试问题，因为智能汽车测试问题是制约未来自动驾驶全面应用的一个瓶颈性的技术问题。

好了，我的报告就到这，谢谢大家。

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编辑| 孙晨

审核| 陈小妮