6月5日，在長(zhǎng)安大學(xué)車(chē)聯(lián)網(wǎng)與智能汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)，一輛無(wú)人駕駛的汽車(chē)正在接受“考試”。只見(jiàn)這輛車(chē)被穩(wěn)穩(wěn)地固定在測(cè)試臺(tái)上，車(chē)身的傳感器和四個(gè)車(chē)輪正常運(yùn)行。對(duì)面的顯示屏上，這輛車(chē)時(shí)而拐彎，時(shí)而加速。隨著車(chē)輛的“行駛”，一串串技術(shù)參數(shù)在不斷變化。

　　這是科研人員在進(jìn)行自動(dòng)駕駛汽車(chē)的道路動(dòng)態(tài)模擬測(cè)試。這套汽車(chē)測(cè)試裝備，是長(zhǎng)安大學(xué)教授趙祥模團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的世界首臺(tái)基于虛實(shí)結(jié)合和整車(chē)在環(huán)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)室內(nèi)快速測(cè)試大型裝備。

　　“這臺(tái)裝備經(jīng)過(guò)多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)環(huán)境下虛實(shí)結(jié)合的整車(chē)在環(huán)測(cè)試，有效彌補(bǔ)了自動(dòng)駕駛道路測(cè)試周期長(zhǎng)、成本高、關(guān)鍵場(chǎng)景復(fù)現(xiàn)難和虛擬仿真測(cè)試數(shù)據(jù)真實(shí)度低、權(quán)威性不夠等缺點(diǎn)。”趙祥模介紹，目前，該裝備已經(jīng)對(duì)不同等級(jí)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證，為推動(dòng)自動(dòng)駕駛相關(guān)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化落地應(yīng)用提供了測(cè)試方法和裝備支撐。

　　汽車(chē)不是設(shè)計(jì)出來(lái)的，而是試驗(yàn)出來(lái)的

　　1885年世界上第一輛汽車(chē)誕生以來(lái)，汽車(chē)不斷改變著人類(lèi)的生活、生產(chǎn)和出行方式，不同汽車(chē)或經(jīng)典、或獨(dú)特的設(shè)計(jì)也令人驚嘆。然而，事實(shí)上，“汽車(chē)不是設(shè)計(jì)出來(lái)的，而是試驗(yàn)出來(lái)的”。流行在汽車(chē)行業(yè)的這句俗語(yǔ)，足見(jiàn)“測(cè)試”在整個(gè)汽車(chē)設(shè)計(jì)、研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中的重要性。

　　“一輛汽車(chē)由成千上萬(wàn)個(gè)部件組成。一個(gè)新的車(chē)輛型號(hào)設(shè)計(jì)出來(lái)后，只有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，不斷改進(jìn)技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的定型和批量生產(chǎn)。”趙祥模介紹。

　　隨著科技的不斷進(jìn)步，搭載先進(jìn)車(chē)載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)正在走向現(xiàn)實(shí)。

　　測(cè)試對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展尤為重要。“自動(dòng)駕駛汽車(chē)除了具有傳統(tǒng)汽車(chē)的功能外，還具備感知、規(guī)劃、決策、控制等新功能。但是，由于運(yùn)行環(huán)境的不確定性、運(yùn)行場(chǎng)景的未知性和運(yùn)行任務(wù)的復(fù)雜性，自動(dòng)駕駛汽車(chē)在上路之前可能存在大量‘潛在’故障。只有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試，才能不斷促進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的進(jìn)步。”趙祥模表示。

　　自動(dòng)駕駛的測(cè)試問(wèn)題，一直被認(rèn)為是一個(gè)世界性難題。

　　在傳統(tǒng)的開(kāi)放道路測(cè)試中，工作人員通過(guò)模擬自動(dòng)駕駛車(chē)輛在真實(shí)道路環(huán)境中的各類(lèi)場(chǎng)景，進(jìn)行反復(fù)和連續(xù)測(cè)試，得到相應(yīng)數(shù)據(jù)。針對(duì)可能導(dǎo)致事故的場(chǎng)景，研發(fā)人員會(huì)基于測(cè)試數(shù)據(jù)，再對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)做進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。“然而，這些重要場(chǎng)景的發(fā)生概率過(guò)低，數(shù)據(jù)難以收集。同時(shí)，現(xiàn)有的模擬測(cè)試方法除了可信度低外，還缺乏對(duì)路面響應(yīng)的高真實(shí)模擬，無(wú)法模擬極端場(chǎng)景。”趙祥模介紹。

　　“美國(guó)蘭德公司報(bào)告曾經(jīng)指出，按傳統(tǒng)測(cè)試方法，一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要積累110億英里的測(cè)試數(shù)據(jù)才能驗(yàn)證其安全性。如果通過(guò)開(kāi)放道路測(cè)試完成這項(xiàng)工作，需要400年。顯然，開(kāi)放道路測(cè)試無(wú)法滿足未來(lái)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的測(cè)試需求。”趙祥模說(shuō)，“這些都是制約以自動(dòng)駕駛汽車(chē)為代表的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的瓶頸。因此，只有建立嚴(yán)密的測(cè)試技術(shù)體系，才能在有限時(shí)空域內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)限場(chǎng)景的測(cè)試，從而確保自動(dòng)駕駛汽車(chē)的安全性、舒適性、敏捷性和智能性，推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。”

　　瞄準(zhǔn)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸問(wèn)題，長(zhǎng)安大學(xué)集聚優(yōu)勢(shì)學(xué)科力量，在自動(dòng)駕駛測(cè)試評(píng)價(jià)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵核心技術(shù)方面持續(xù)攻關(guān)。

　　讓自動(dòng)駕駛車(chē)輛“跑”起來(lái)

　　“與實(shí)際道路的測(cè)試方法不同，我們現(xiàn)在把實(shí)時(shí)路況‘搬’進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室，讓自動(dòng)駕駛車(chē)輛在幾乎真實(shí)的交通場(chǎng)景中真正‘跑’起來(lái)。”團(tuán)隊(duì)成員、長(zhǎng)安大學(xué)信息工程學(xué)院教師閔海根指著自動(dòng)駕駛封閉場(chǎng)地測(cè)試基地一輛正在“考試”的車(chē)輛介紹道。

　　這輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)行駛在測(cè)試場(chǎng)地中。科研人員通過(guò)數(shù)字孿生系統(tǒng)為它設(shè)定了行人過(guò)馬路、超車(chē)換道、惡劣天氣條件、交通事故等各種測(cè)試場(chǎng)景，檢測(cè)它的性能。

　　“自動(dòng)駕駛測(cè)試最核心的難題就是如何在有限的時(shí)空域內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)限場(chǎng)景的測(cè)試。”閔海根進(jìn)一步解釋?zhuān)?dāng)自動(dòng)駕駛汽車(chē)行駛在道路上，95%的場(chǎng)景都是容易應(yīng)對(duì)的，但剩余5%的極限場(chǎng)景不僅具有很強(qiáng)的危險(xiǎn)性，還具有稀有性。這5%的場(chǎng)景被稱(chēng)為邊緣場(chǎng)景。“如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛場(chǎng)景的壓縮測(cè)試，也就是將蘭德公司所說(shuō)的窮盡所有場(chǎng)景需要的400年壓縮到幾天甚至幾個(gè)小時(shí)，是我們自動(dòng)駕駛測(cè)試領(lǐng)域必須要解決的問(wèn)題，也是自動(dòng)駕駛測(cè)試技術(shù)的終極目標(biāo)。”閔海根說(shuō)。

　　面對(duì)世界級(jí)的難題，長(zhǎng)安大學(xué)智能網(wǎng)聯(lián)及自動(dòng)駕駛技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)成員翻遍了國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，大量走訪國(guó)內(nèi)外相關(guān)單位，并組織了多次學(xué)術(shù)研討，只為找到答案。

　　那么，自動(dòng)駕駛汽車(chē)測(cè)試能否搬到臺(tái)架上?團(tuán)隊(duì)成員通過(guò)機(jī)電控一體化裝置模擬道路幾何特征和路面附著系數(shù)等數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)字孿生系統(tǒng)模擬出真實(shí)場(chǎng)景并經(jīng)過(guò)信號(hào)逆向變換后送入自動(dòng)駕駛汽車(chē)的車(chē)載計(jì)算單元中，讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)“不知道”自己行駛在虛擬環(huán)境中，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)限場(chǎng)景的快速生成和組合測(cè)試。

　　技術(shù)方案論證、原型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、大量實(shí)車(chē)試驗(yàn)、道路試驗(yàn)比對(duì)……經(jīng)過(guò)8年多的不懈努力，團(tuán)隊(duì)終于完成了世界首臺(tái)基于虛實(shí)結(jié)合和整車(chē)在環(huán)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)室內(nèi)快速測(cè)試大型裝備的研發(fā)，攻克了高覆蓋度的典型與極限虛擬測(cè)試場(chǎng)景快速構(gòu)建、基于場(chǎng)景的自動(dòng)駕駛汽車(chē)功能測(cè)試評(píng)價(jià)等關(guān)鍵技術(shù)，解決了在有限時(shí)空域內(nèi)完成自動(dòng)駕駛海量典型及危險(xiǎn)場(chǎng)景加速測(cè)試的工程科技難題。

　　在攻克自動(dòng)駕駛測(cè)試關(guān)鍵難題的過(guò)程中，該團(tuán)隊(duì)獲得美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利7項(xiàng)、中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利50余項(xiàng)。研究成果已在山東高速集團(tuán)、陜汽集團(tuán)、中航電測(cè)、萬(wàn)集科技等企業(yè)應(yīng)用。

　　“自動(dòng)駕駛已經(jīng)來(lái)到我們身邊”

　　急行業(yè)發(fā)展所需，長(zhǎng)安大學(xué)智能網(wǎng)聯(lián)及自動(dòng)駕駛技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)在開(kāi)展基礎(chǔ)研究的同時(shí)，還推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)與自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)轉(zhuǎn)化。

　　早在2009年，該團(tuán)隊(duì)就在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了車(chē)路協(xié)同自動(dòng)駕駛測(cè)試評(píng)價(jià)的理論研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作，從體系架構(gòu)設(shè)計(jì)到關(guān)鍵技術(shù)突破，再到原型系統(tǒng)搭建，開(kāi)展系統(tǒng)性體系化研究。

　　多年來(lái)，圍繞自動(dòng)駕駛測(cè)試領(lǐng)域，該團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家級(jí)重點(diǎn)課題6項(xiàng)、專(zhuān)題12項(xiàng)，建立了基于多層次金字塔模型的自動(dòng)駕駛測(cè)試方法體系，建成了全國(guó)高校唯一通過(guò)交通運(yùn)輸部認(rèn)定的自動(dòng)駕駛封閉場(chǎng)地測(cè)試基地。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)與山東高速集團(tuán)合作，設(shè)計(jì)建設(shè)了雙向52公里“國(guó)內(nèi)測(cè)試?yán)锍套铋L(zhǎng)、測(cè)試場(chǎng)景最豐富、測(cè)試環(huán)境最真實(shí)”的高速公路車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)全尺度測(cè)試基地——山東高速集團(tuán)智能網(wǎng)聯(lián)高速公路測(cè)試基地。

　　為推動(dòng)技術(shù)不斷落地，長(zhǎng)安大學(xué)還發(fā)起成立國(guó)際車(chē)聯(lián)網(wǎng)與智能汽車(chē)測(cè)試技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，聯(lián)合50余家國(guó)內(nèi)外相關(guān)高校、科研院所等機(jī)構(gòu)，共同開(kāi)展自動(dòng)駕駛測(cè)試環(huán)境構(gòu)建、測(cè)試裝備研發(fā)等工作。團(tuán)隊(duì)主持編寫(xiě)的《自動(dòng)駕駛汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)獲得ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織正式立項(xiàng)。

　　“自動(dòng)駕駛什么時(shí)候才能真正普及?”這是團(tuán)隊(duì)成員常常被問(wèn)到的問(wèn)題。

　　“我們可以看到，自動(dòng)駕駛技術(shù)在港口、碼頭、礦山這些特定場(chǎng)景和區(qū)域已經(jīng)成功商業(yè)化落地應(yīng)用。可以說(shuō)，自動(dòng)駕駛已經(jīng)來(lái)到我們身邊。”閔海根說(shuō)，“現(xiàn)階段，自動(dòng)駕駛技術(shù)在環(huán)境感知、高精度定位、智能決策算法及測(cè)試評(píng)價(jià)方面有了突破性進(jìn)展，但仍然面臨著一些不足，需要我們不斷去攻克。我們相信，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，法律法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、公眾接受度等綜合因素的不斷完善，自動(dòng)駕駛技術(shù)一定會(huì)取得更大的突破，從而實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)人駕駛。”

　　在趙祥模看來(lái)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)是未來(lái)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的技術(shù)制高點(diǎn)，將給傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、交通管理、汽車(chē)制造、新能源等行業(yè)帶來(lái)革命性的變革，是典型的新質(zhì)生產(chǎn)力。

　　“陜西作為科教大省和汽車(chē)大省，應(yīng)抓住這一歷史機(jī)遇，支持建立該領(lǐng)域的全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室或者技術(shù)創(chuàng)新中心，開(kāi)展政、產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)同創(chuàng)新，搶占發(fā)展制高點(diǎn)。同時(shí)，陜西應(yīng)該發(fā)揮科教資源優(yōu)勢(shì)，加大該領(lǐng)域的人才引進(jìn)和培養(yǎng)力度，加快形成未來(lái)交通運(yùn)輸人才高地。”趙祥模建議。(記者 張梅)