6月5日，在长安大学车联网与智能汽车试验场，一辆无人驾驶的汽车正在接受“考试”。只见这辆车被稳稳地固定在测试台上，车身的传感器和四个车轮正常运行。对面的显示屏上，这辆车时而拐弯，时而加速。随着车辆的“行驶”，一串串技术参数在不断变化。

这是科研人员在进行自动驾驶汽车的道路动态模拟测试。这套汽车测试装备，是长安大学教授赵祥模团队自主研发的世界首台基于虚实结合和整车在环的自动驾驶汽车室内快速测试大型装备。

“这台装备经过多项技术创新，实现了室内环境下虚实结合的整车在环测试，有效弥补了自动驾驶道路测试周期长、成本高、关键场景复现难和虚拟仿真测试数据真实度低、权威性不够等缺点。”赵祥模介绍，目前，该装备已经对不同等级的自动驾驶汽车进行了测试验证，为推动自动驾驶相关技术进步和产业化落地应用提供了测试方法和装备支撑。

汽车不是设计出来的，而是试验出来的

1885年世界上第一辆汽车诞生以来，汽车不断改变着人类的生活、生产和出行方式，不同汽车或经典、或独特的设计也令人惊叹。然而，事实上，“汽车不是设计出来的，而是试验出来的”。流行在汽车行业的这句俗语，足见“测试”在整个汽车设计、研发和生产过程中的重要性。

“一辆汽车由成千上万个部件组成。一个新的车辆型号设计出来后，只有经过严格的测试，不断改进技术，才能实现汽车的定型和批量生产。”赵祥模介绍。

随着科技的不断进步，搭载先进车载传感器、控制器、执行器等装置，融合现代通信与网络技术的自动驾驶汽车正在走向现实。

测试对自动驾驶技术的发展尤为重要。“自动驾驶汽车除了具有传统汽车的功能外，还具备感知、规划、决策、控制等新功能。但是，由于运行环境的不确定性、运行场景的未知性和运行任务的复杂性，自动驾驶汽车在上路之前可能存在大量‘潜在’故障。只有科学严谨的测试，才能不断促进自动驾驶技术的进步。”赵祥模表示。

自动驾驶的测试问题，一直被认为是一个世界性难题。

在传统的开放道路测试中，工作人员通过模拟自动驾驶车辆在真实道路环境中的各类场景，进行反复和连续测试，得到相应数据。针对可能导致事故的场景，研发人员会基于测试数据，再对自动驾驶系统做进一步的改进和完善。“然而，这些重要场景的发生概率过低，数据难以收集。同时，现有的模拟测试方法除了可信度低外，还缺乏对路面响应的高真实模拟，无法模拟极端场景。”赵祥模介绍。

“美国兰德公司报告曾经指出，按传统测试方法，一辆自动驾驶汽车需要积累110亿英里的测试数据才能验证其安全性。如果通过开放道路测试完成这项工作，需要400年。显然，开放道路测试无法满足未来自动驾驶汽车的测试需求。”赵祥模说，“这些都是制约以自动驾驶汽车为代表的智能网联汽车产业快速发展的瓶颈。因此，只有建立严密的测试技术体系，才能在有限时空域内实现无限场景的测试，从而确保自动驾驶汽车的安全性、舒适性、敏捷性和智能性，推动智能网联汽车产业快速发展。”

瞄准未来产业发展瓶颈问题，长安大学集聚优势学科力量，在自动驾驶测试评价基础理论与关键核心技术方面持续攻关。

让自动驾驶车辆“跑”起来

“与实际道路的测试方法不同，我们现在把实时路况‘搬’进了实验室，让自动驾驶车辆在几乎真实的交通场景中真正‘跑’起来。”团队成员、长安大学信息工程学院教师闵海根指着自动驾驶封闭场地测试基地一辆正在“考试”的车辆介绍道。

这辆自动驾驶汽车行驶在测试场地中。科研人员通过数字孪生系统为它设定了行人过马路、超车换道、恶劣天气条件、交通事故等各种测试场景，检测它的性能。

“自动驾驶测试最核心的难题就是如何在有限的时空域内实现无限场景的测试。”闵海根进一步解释，当自动驾驶汽车行驶在道路上，95%的场景都是容易应对的，但剩余5%的极限场景不仅具有很强的危险性，还具有稀有性。这5%的场景被称为边缘场景。“如何实现自动驾驶场景的压缩测试，也就是将兰德公司所说的穷尽所有场景需要的400年压缩到几天甚至几个小时，是我们自动驾驶测试领域必须要解决的问题，也是自动驾驶测试技术的终极目标。”闵海根说。

面对世界级的难题，长安大学智能网联及自动驾驶技术研究团队成员翻遍了国内外文献，大量走访国内外相关单位，并组织了多次学术研讨，只为找到答案。

那么，自动驾驶汽车测试能否搬到台架上？团队成员通过机电控一体化装置模拟道路几何特征和路面附着系数等数据，将这些数据经由数字孪生系统模拟出真实场景并经过信号逆向变换后送入自动驾驶汽车的车载计算单元中，让自动驾驶汽车“不知道”自己行驶在虚拟环境中，从而实现无限场景的快速生成和组合测试。

技术方案论证、原型系统开发、大量实车试验、道路试验比对……经过8年多的不懈努力，团队终于完成了世界首台基于虚实结合和整车在环的自动驾驶汽车室内快速测试大型装备的研发，攻克了高覆盖度的典型与极限虚拟测试场景快速构建、基于场景的自动驾驶汽车功能测试评价等关键技术，解决了在有限时空域内完成自动驾驶海量典型及危险场景加速测试的工程科技难题。

在攻克自动驾驶测试关键难题的过程中，该团队获得美国发明专利7项、中国发明专利50余项。研究成果已在山东高速集团、陕汽集团、中航电测、万集科技等企业应用。

“自动驾驶已经来到我们身边”

急行业发展所需，长安大学智能网联及自动驾驶技术研究团队在开展基础研究的同时，还推动智能网联与自动驾驶技术实现了持续转化。

早在2009年，该团队就在国内率先开展了车路协同自动驾驶测试评价的理论研究和技术开发工作，从体系架构设计到关键技术突破，再到原型系统搭建，开展系统性体系化研究。

多年来，围绕自动驾驶测试领域，该团队承担了国家重点研发计划项目2项、国家级重点课题6项、专题12项，建立了基于多层次金字塔模型的自动驾驶测试方法体系，建成了全国高校唯一通过交通运输部认定的自动驾驶封闭场地测试基地。同时，团队与山东高速集团合作，设计建设了双向52公里“国内测试里程最长、测试场景最丰富、测试环境最真实”的高速公路车路协同系统全尺度测试基地——山东高速集团智能网联高速公路测试基地。

为推动技术不断落地，长安大学还发起成立国际车联网与智能汽车测试技术创新联盟，联合50余家国内外相关高校、科研院所等机构，共同开展自动驾驶测试环境构建、测试装备研发等工作。团队主持编写的《自动驾驶汽车试验场车联网》国际标准获得ISO国际标准组织正式立项。

“自动驾驶什么时候才能真正普及？”这是团队成员常常被问到的问题。

“我们可以看到，自动驾驶技术在港口、码头、矿山这些特定场景和区域已经成功商业化落地应用。可以说，自动驾驶已经来到我们身边。”闵海根说，“现阶段，自动驾驶技术在环境感知、高精度定位、智能决策算法及测试评价方面有了突破性进展，但仍然面临着一些不足，需要我们不断去攻克。我们相信，随着技术的不断进步，法律法规、基础设施建设、公众接受度等综合因素的不断完善，自动驾驶技术一定会取得更大的突破，从而实现真正的无人驾驶。”

在赵祥模看来，智能网联汽车技术是未来交通运输领域的技术制高点，将给传统的基础设施建设、交通管理、汽车制造、新能源等行业带来革命性的变革，是典型的新质生产力。

“陕西作为科教大省和汽车大省，应抓住这一历史机遇，支持建立该领域的全国重点实验室或者技术创新中心，开展政、产、学、研、用协同创新，抢占发展制高点。同时，陕西应该发挥科教资源优势，加大该领域的人才引进和培养力度，加快形成未来交通运输人才高地。”赵祥模建议。

责任编辑：黄蕊