智能驾驶系统简介与自动驾驶功能测试方法

报告人：2018年11月17日目录第一部分：智能驾驶背景与政策第二部分：智能驾驶系统简介第三部分：智能驾驶测试技术第四部分：智能驾驶未来展望目录第一部分：智能驾驶背景与政策第二部分：智能驾驶系统简介第三部分：智能驾驶测试技术第四部分：智能驾驶未来展望1.1智能驾驶发展背景减少交通事故汽车自发明以来，经历一百多年的发展，已经成为人民生活中不可或缺的一部分。根据中国汽车工业协会公布数据：2017年，世界范围内销售汽车9680万4390辆，其中乘用车7084万9466辆，商用车2595万4924辆。根据预测2018年世界汽车保有量将超过10亿辆。庞大的汽车存量造成日益严重的社会问题，如能源消耗，交通拥堵，事故频发，环境污染等。“汽车四化”，即电动化，智能化，网联化，共享化成为汽车行业未来发展趋势。世卫生组织统计：全世界每年因道路交通事故死亡人数约有125万，相当于全球每天有3500人因交通事故死亡。2016年，我国道路交通安全事故呈上升趋势，共发生864.3万起，同比增加65.9万起。其中，涉及人员伤亡的有21万2846起，造成6万3093人死亡，226430人受伤，直接经济损失12.1亿元。交通事故万车死亡率为2.14。2017年，美国共有3万7133人死于车祸，同比2016年减少了1.8%。1.1智能驾驶发展背景解决交通拥堵中国大部分城市堵车问题日益严重，部分城市限行限号，给老百姓生活造成严重困扰。根据高德地图交通大数据监测显示，2018年第三季度北京位于中国堵城排行榜首位。其次是重庆、哈尔滨、广州、贵阳、长春、上海、佛山、深圳、成都。北京高峰时段出行为例，每出行1个小时，就有29.7分钟耗费在堵车上，按月平均工资8467元计算，每个人因拥堵造成的时间成本达1049元，占月均工资的12.4%，北京每年因交通拥堵损失达千亿。此外，交通拥堵还带来能源消耗，环境污染等问题。1.1智能驾驶发展背景解放驾驶员公安部发布的数据显示，截止2018年9月底，全国机动车保有量达3.22亿辆，以个人名义登记的小微型载客汽车，保有量达1.84亿辆，占到汽车总量的78.49%。我国机动车驾驶人数量已突破4亿。每天人们把大量的时间浪费在开车的路上，如货运物流司机，的士司机，客车公交车司机。上班族统计：全国驾车上班平均距离为8.11公里，平均花费时间为23分钟。如果把一个上班族把上下班开车时间省下来，相当与多活三年。1.2智能驾驶政策介绍1.《中国制造2025》—国务院—2015年5月正式提出制造强国战略，并把节能与新能源汽车列为重点发展的10大领域之一，提出汽车智能化核心技术的发展要求。汽车强国正式上升为国家战略。2.《节能与新能源汽车技术路线图》-节能与新能源汽车技术路线指导委员会2017年1月在《中国制造2025》基础上，出版发布《节能与新能源汽车技术路线图》，其中智能网联汽车技术路线是7项细分领域技术路线之一。3.《汽车产业中长期发展规划》-工信部、发改委、科技部-2017年4月智能网联汽车推进工程作为中国汽车产业8大重点推进工程之一，推进智能网联汽车技术创新，着力推动关键零部件研发，重点支持传感器、控制芯片、北斗高精度定位、车载终端、操作系统等核心技术研发及产业化。组织开展应用试点和示范，完善测试评价体系、法律法规体系建设。国内政策1.2智能驾驶政策介绍4.《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》—工信部国标委—2017年12月要求加快构建包括整车及关键系统部件功能安全和信息安全在内的智能网联汽车标准体系，充分发挥智能网联汽车标准在车联网产业关键技术、核心产品和功能应用的基础支撑和引领作用，并逐步形成统一、协调的国家车联网产业标准体系架构。5.《智能网联汽车道路测试管理规范》（试行）-工信部交通部公安部-2018年4月规定了智能网联汽车在公共道路进行自动驾驶测试的管理规范，要求省、市级政府相关主管部门可以根据当地实际情况，依据本规范制定实施细则，具体组织开展智能网联汽车道路测试工作。规定了14个测试项目(9个必侧，5个选测）。智能网联汽车在公共道路测试前需要提供由第三方检测机构出具的在封闭道路、场地等特定区域进行实车测试的证明材料。6.《智能网联汽车自动驾驶功能测试规程（试行）》-汽标委智车联盟-2018年8月为配合和支撑《管理规范》所列自动驾驶功能检测项目的规范开展，制定该规程，规定了自动驾驶功能测试统一的测试场景、测试规程及通过条件，用于指导第三方检测机构进行自动驾驶功能检测验证。国内政策1.2智能驾驶政策介绍6.地方政府纷纷出台自动驾驶道路测试规范国内政策时间地区自动驾驶路测规范2017年12月15日北京《北京市关于加快推进自动驾驶车辆道路测试有关工作的指导意见（试行）》《北京市自动驾驶车辆道路测试管理实施细则（试行）》2018年2月2日北京《北京市自动驾驶车辆道路测试能力评估内容与方法(试行)》《北京市自动驾驶车辆封闭测试场地技术要求(试行)》2018年3月1日上海《上海市智能网联汽车道路测试管理办法（试行）》2018年3月14日重庆《重庆市自动驾驶道路测试管理实施细则（试行）》2018年3月28日平潭《平潭综合实验区无人驾驶汽车道路测试管理办法（试行）》2018年4月13日长沙《长沙市智能网联汽车道路测试管理实施细则（试行）》2018年4月16日长春《长春市智能网联汽车道路测试管理办法（试行）》2018年5月22日深圳《深圳市关于贯彻落实智能网联汽车道路测试管理规范（试行）的实施意见》2018年6月4日广州《广州市关于智能网联汽车道路测试有关工作的指导意见(征求意见稿)》2018年6月25日天津《天津市智能网联汽车道路测试管理办法（试行）》2018年8月1日杭州《杭州市智能网联车辆道路测试管理实施细则（试行）》1.2智能驾驶政策介绍国外政策美国：2016年9月，美国交通部发布了《美国自动驾驶汽车政策指南》为高度自动驾驶汽车的传统汽车厂商和其他机构提供了一个具备指导意义的前期规章制度框架。2017年7月，美国众议院通过了《自动驾驶法案》。2017年9月，美国交通部《自动驾驶2.0，安全愿景》2018年4月，美国交通部《准备迎接未来交通，自动驾驶汽车3.0》日本：2016年5月颁布《自动驾驶汽车道路测试指南》，允许自动驾驶汽车上道路测试试验，制定自动驾驶普及路线图，放宽无人驾驶汽车与无人机相关法律法规，修订《道路交通法》和《道路运输车辆法》。德国：2017年5月13日，德国联邦参议院昨日通过了《自动驾驶汽车交通法》，允许自动驾驶系统代替驾驶人来控制汽车。英国：2015年1月起，开始允许自动驾驶汽车正式上路测试，但要求所有系统软件必须先经过广泛的模拟测试，再进行封闭道路或专用场地测试，最后才能进行公共道路测试；上路测试的自动驾驶汽车必须有驾驶人监管，并且可以随时切换到人工驾驶模式。目录第一部分：智能驾驶背景与政策第二部分：智能驾驶系统简介第三部分：智能驾驶测试技术第四部分：智能驾驶未来展望2.1智能驾驶的历史普遍被人认可的第一辆“自动驾驶”汽车是美国斯坦福大学的StanfordCart。它最早建于1961年它可以利用摄像头和早期的人工智能系统来绕过障碍物。但它面临的一个大问题是：每移动一米需要20分钟。2004年,美国国防部高级研究计划局举办了一场自动驾驶汽车比赛，要求自动驾驶横穿加州莫哈韦沙漠。其中表现最好的汽车是卡内基梅隆大学的Sandstorm，一辆配备有摄像头、激光扫描仪、雷达的悍马，车辆上还有一个装满电子设备的重达1000磅的盒子,以便在崎岖的地形中找到行驶路线。在2014年,谷歌发布了自动驾驶汽车Firefly这是一辆没有方向盘和踏板的汽车。三年后,这支自动驾驶团队从谷歌分离出来,成立了Waymo。从此引领世界自动驾驶汽车的蓬勃发展。2.1智能驾驶汽车定义智能网联汽车智能驾驶汽车自动驾驶汽车无人驾驶高级辅助驾驶（ADAS）网联汽车辅助驾驶（DAS）2.2智能驾驶汽车定义智能网联汽车（简称ICV即IntelligentConnectedVehicle）：智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（人、车、路、云端等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。——国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联汽车）智能网联汽车通常也被称为智能汽车、自动驾驶汽车等。智能网联汽车自动驾驶包括有条件自动驾驶、高度自动驾驶和完全自动驾驶。有条件自动驾驶是指系统完成所有驾驶操作，根据系统请求，驾驶人需要提供适当的干预；高度自动驾驶是指系统完成所有驾驶操作，特定环境下系统会向驾驶人提出响应请求，驾驶人可以对系统请求不进行响应；完全自动驾驶是指系统可以完成驾驶人能够完成的所有道路环境下的操作，不需要驾驶人介入。——《智能网联汽车道路测试管理规范》（试行）智能网联汽车2.2智能驾驶汽车定义自动驾驶汽车（AV即Autonomousvehicles）：自动驾驶车辆是指在符合《机动车运行安全技术条件》（GB7258）的机动车上装配自动驾驶系统的车辆。自动驾驶功能是指自动驾驶车辆上，不需要测试驾驶员执行物理性驾驶操作的情况下，能够对车辆行驶任务进行指导与决策，并代替测试驾驶员操控行为使车辆完成安全行驶的功能。自动驾驶功能包括自动行驶功能、自动变速功能、自动刹车功能、自动监视周围环境功能、自动变道功能、自动转向功能、自动信号提醒功能、网联式自动驾驶辅助功能等。——《北京市关于加快推进自动驾驶车辆道路测试有关工作的指导意见（试行）》自动驾驶系统（AutonomousDrivingSystem）：能够持续地执行部分或全部动态驾驶任务和/或执行动态驾驶任务接管的硬件和软件所共同组成的系统。动态驾驶任务（DynamicDrivingTask）完成车辆驾驶所需的感知、决策和操作，包括但不限于：控制车辆横向运动、纵向运动；目标和事件探测与响应；行驶规划；控制车辆照明及信号装置。——智能网联汽车自动驾驶功能测试规程（试行）自动驾驶汽车2.2智能驾驶汽车定义高级驾驶辅助系统（ADAS即AdvancedDriverAssistanceSystem）利用安装在车上的各式各样传感器，汽车在行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。早期的ADAS技术主要以被动式报警为主，当车辆检测到潜在危险时，会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或道路情况。对于最新的ADAS技术来说，主动式干预也很常见。AEBACCLKA自动泊车夜视系统BSDLDW疲劳预警高级驾驶辅助系统2.2智能驾驶汽车定义无人驾驶汽车无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。——百度百科无人驾驶汽车被认为是智能驾驶或者自动驾驶的最高级别。不需要人类接管和监控，完全由机器驾驶。也有人认为L4级别（需要人类接管）的自动驾驶也是属于无人驾驶汽车。无人驾驶汽车2.2智能驾驶汽车定义智能驾驶等级划分NHTSA分级SAE分级中国分级名称（SAE）功能定义（SAE）驾驶任务环境监控接管00——无自动化无自动驾驶，由人类驾驶员全权操控汽车，可以得到警告或干预系统的辅助；人人人11DA驾驶辅助通过驾驶环境对方向盘和加减速中的一项操作提供驾驶支持，其他的驾驶动作都由人类驾驶员进行操作；人+机器人人22CA部分自动化通过驾驶环境对方向盘和加减速中的多项操作提供驾驶支持，其他的驾驶动作都由人类驾驶员进行操作。机器人+机器人33HA有条件自动化由自动驾驶系统完成所有的驾驶操作。根据系统要求，人类驾驶者需要在适当的时候提供应答。机器机器人44FA高度自动化由自动驾驶系统完成所有的驾驶操作。根据系统要求，人类驾驶者不一定需要对所有的系统请求做