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2019 年 1 月車輛中心電子報
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國際自動駕駛車測試場域介紹
車輛中心 技術服務處 張俊毅
全球車輛產業在近年來出現革命性的浪潮,智慧車輛與車聯網的結合應用已
成為世界各國爭相投入的熱門產業,不論是科技大廠或汽車大廠皆相繼投入大量
資源進行自駕車相關技術研究與發展。
目前國際間陸續推出具備部份自動駕駛輔助功能的車輛,可在特定的道路環
境下進行有條件的自動駕駛,然而要達到完全的自動駕駛在技術上仍有許多困難
需要克服,為此世界各國基於道路交通安全的考量仍未全面開放。為了促進自動
駕駛技術的發展,許多國家近年亦在政府或車輛產業支持下規劃或興建自駕車測
試場域,主要目的在重現或模擬城市街景、道路設施及天候環境等行車情境,讓
自駕車的初期技術開發工作可以在一個封閉且安全的測試場域先達到基本的穩
定階段。
目前世界各國已營運或建置中的主要自駕車測試驗證場域,已知有美國
Mcity、GoMentum Station、德國 Weppertal、英國 GATEway、瑞典 AstaZero、日本
Jtown、韓國 K-City、中國 大陸 A Nice city 及新加坡 CETRAN 等,本文將以較具規
模及特色之美國 Mcity、日本 Jtown、韓國 K-City 及瑞典 AstaZero 等 4 座自駕車測
試場域進行介紹與說明。
壹、美國 Mcity 場域介紹
Mcity 為密西根大學交通轉型研究中心在 2014 年獲得美國密西根州交通局
支持下建置,主要設計概念為提供自駕車測試之小型模擬城市並於 2015 年投入
約 1,000 萬美元(約新台幣 3 億元)完成 Mcity 建置(圖 1)。
圖 1. Mcity 場域
資料來源:www. mcity.umich.edu
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Mcity 占地約 13 公頃,車道總長度約 8 公里,配置約 16 種道路情境並涵蓋
城市街廓建築物(圖 2),於模擬市郊區道路測試車速最高可達 56km/h,整體場
域依功能可區分為 4 類:
高速(快速)公路測試道:包含高速直線段、高速公路匝道匯入/出路段。
開放測試區:以直徑約 75m 之圓形廣場做為開放測試區,可依測試需求調
整此區配置,執行如自動停車測試、交叉路口測試等及作為加/減速緩衝區。
市區街道區:道路情境包含十字路口、T 型路口、自行車道、人行穿越道、
路邊停車及模擬建築物與交通號誌設施等。
郊區道路區:道路情境涵蓋圓環路段、石磚路段、碎石路段、林蔭路段、金
屬鐵橋路段、隧道路段、爬坡路段及鐵路平交道等。
圖 2. Mcity 場域道路情境配置
資料來源:Mcity 官網,車輛中心整理
此外,Mcity 於場域內另建置車聯網(V2X)設施、可調控交通號誌設施及可
移動行人人偶等設備,與前述 4 大類道路情境設施結合後可更接近於模擬城市的
行車情境以測試自駕車在此場域內的各項反應與結果。
貳、日本 Jtown 場域介紹
Jtown 係日本汽車研究所(JARI)為模擬自駕車於一般道路運行所需面臨的
各式各樣的交通環境狀況,於 2017 年在日本茨城縣筑波市完成建置(圖 3),Jtown
占地約 16 公頃,總建設經費約 22.5 億日元(約新台幣 6 億元),整體場域依功
能可區分為 4 類:
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圖 3. Jtown 場域
資料來源:www.jari.or.jp
一、V2X 城市街道區
主要由 1 條縱向長 400m 之雙向 4 車道與數條橫向之雙向 2 車道所組成(圖
4),並建置車聯網(V2X)與交通訊號控制系統及模擬建築物等設施,可搭配行
人人偶及自行車人偶等設備進行測試,此測試區自駕車測試車速最高可達
60km/h(在特殊情況下可達 80km/h)。
圖 4. Jtown V2X 城市街道區
資料來源:www.jari.or.jp
二、多功能街道區
主要由 1 條縱向 300 公尺之雙向 4 車道與 1 條橫向之雙向 2 車道及開放測試
區(面積 100m*100m)所組成(圖 5),此區可依照測試條件,自行調整設置車
道線、停止線、行人穿越道、邊線後,可變化成 Y 字型、T 字型、圓形路口等交
叉路口等。
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圖 5. Jtown 多功能街道區
資料來源:www.jari.or.jp
三、環境試驗場
此區在目前已知的自駕車測試場域較為罕見,為 Jtown 最具獨特性之設施,
可模擬行車時的各種外在天候環境,室內建築物長 200m 公尺、寬 16.5m,設計
3 車道並配置燈號、燈光控制系統及雨水與霧氣設施,可模擬如小雨、豪雨、濃
霧、陽光乃至黃昏到夜晚等各類型天候狀況(圖 6)。雨水設施可依照不同的試
驗需求調整 3 種降雨量模式,分別為 30、50、80 毫米/每小時。霧氣設施可模擬
出 15~80m 不同距離的視野能見度。此區自駕車設計車速約可達 40km/h,並可
於試驗過程搭配行人人偶、交通號誌等設施,評估自駕車在不同行車環境狀況的
辦識與反應能力。
圖 6. Jtown 環境試驗場
資料來源:www.jari.or.jp
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四、外環道路
外環道路串聯城市街道區與多功能街道區,道路情境包括爬坡路段、視線
不良路段與模擬高速公路匝道等。
參、韓國 K-City 場域介紹
K-City 為韓國交通安全管理局(Korea Transportation Safety Authority)轄下之
韓國汽車檢測研究院(Korea Automobile Testing & Research Institute, KATRI)規劃
建置,2017 年開始在韓國京畿道華山市 KATRI 之試車場(Proving Ground)內增
設,已於 2018 年完成啟用。其建置規模占地約 32 公頃(圖 7),建設總經費約
125 億韓元(約新台幣 3.4 億元)。整體場域依功能可區分為 5 個主要真實測試環
境,並建置 5G 網路於環境中測試各種聯網應用服務。
高速公路:高速公路直線道路與匝道匯入/出路段、收費站及隔音牆等。
市區道路:道路情境設計涵蓋十字路口、T 字路口、公車專用道、行人穿越
道、自行車道及路邊停車區等。
郊區街道:道路情境設計包含圓環、狹窄道路、隧道、林蔭道路、碎石道路、
瀝青/混凝土道路及天候環境模擬區等。
停車場:自動停車設施中包含直角、平行與斜角及立體停車場等。
公共設施:以建構模擬真實建築物群設計規劃,包含各種樣式住家房屋、商
店、加油站、學校與公車站等。
圖 7. K-City 場域
資料來源:韓國汽車檢測研究院
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肆、瑞典 AstaZero 場域介紹
AstaZero 位於瑞典布羅斯,由瑞典研究院(Research Institutes of Sweden, RISE)
與查爾摩斯理工大學(Chalmers University of Technology)於 2014 年建構完成(圖
8)。全區域占地面積約 200 公頃,其中自駕車測試區(CITY AREA)約 15 公頃,總
建設經費約 7,000 萬美元(約新台幣 21 億元),整體場域依功能可區分為 4 類:
圖 8. AstaZero 場域
資料來源:www.astazero.com
一、郊區道路
全長 5.7km,測試車速可達 70~90km/h,規劃數個路口情境並依視野是否
受遮蔽分為開放式路口或隱蔽式路口,包含 2 處 T 字路口、1 處十字路口及 2 處
公車站與路邊停車區等(圖 9)。
圖 9. AstaZero 郊區道路
資料來源:www.astazero.com
二、城市街道區
主要由 4 個街區組成(預計未來擴建至 9 個街區),每條街道寬度與車道寬度
皆不同,並配置十字路口、T 字路口、圓環路口、公車站、人行穿越道、自行車
道及模擬建築物等(圖 10)。
圖 10. AstaZero 域市街道區
資料來源:www.astazero.com
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三、車道測試區
長度約 680 公尺,並規劃 3 種不同寬度車道(3.4/3.9/4.3m),此區劃設不同
規格之車道線如下:
瑞典規格路邊車道線,長度 680m。
瑞典規格 3x9 白色車道線,長度 340m。
西班牙規格 5x12 白色車道線,長度 340m。
美國規格 3x9 黃色車道線,長度 220m。
美國規格路面反光標記,長度 220m。
金屬分隔線長度 220m。
此區並設置道路照明系統並可控制路燈開閉以產生不同的車道照明亮度。
圖 11. AstaZero 車道測試區
資料來源:www.astazero.com
四、高速測試區
為直徑 240m 之圓形開放測試場地(圖 12),配置 3 條不同方向之加速道(2
條 1,000m 加速道、1 條 600m 加速道),可執行自駕車高速前方障礙物偵測或迴
避能力測試。
圖 12. AstaZero 高速測試區
資料來源:www.astazero.com
此外,AstaZero 場域中亦建置車聯網資通訊(V2X)、高精度衛星定位系統(RTK
DGPS)、軟式氣球車、行人人偶及動物道具等測試輔助設備。
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伍、結論
歸納上述 4 座自駕車場域除了道路情境設施的硬體建置,亦建構車聯網(V2X)
設施及相關測試輔助設備(如行人人偶、軟式氣球車、高精度定位系統】等),
可與場域道路情境、環境設施相互結合應用,利用多樣道路情境與智慧交通設施,
測試自駕車在場域內與人、車、環境的互動狀態(見下表)。
表. 國際主要自駕車測試場域功能綜整比較
場域 Mcity Jtown K-City AstaZero
面積 13 公頃 16 公頃 32 公頃 15 公頃
一般測試車速(km/h) 56 40~60 X 70~90
一般道路設計
號誌路口 ● ● ● ●
十/T 字道路 ● ● ● ●
行人/自行車道 ● ● ● ●
高速路段 ● ● ● ●
停車區 ● ● ● ●
圓環 ● ● ●
公車專用道
●
特殊功能設計
車聯網設施(V2X) ● ● ● ●
模擬建築物 ● ● ● ●
開放測試區 ● ●
●
隧道/林蔭道路 ● ●
鐵路平交道 ●
天候模擬測試區
● ●
特殊標線道路
●
特殊路面道路(碎石/
金屬/混凝土等) ● ●
特色描述
◆具備數種
類型道路情
境(如鐵路
平交道、金
屬與碎石路
面等)
◆具備天候
模擬測試區
(可模擬下
雨、濃霧及
陽光等天候
狀況)
◆建置於試
車場內,具
互補功能
◆擬真化建
築群設計
◆長達
5.7km 環狀
郊區道路與
直徑 240m
開放測試區
◆場域可執
行 ADAS 測
試項目(如
LDWS、ESC、
AEB 等)
就上表所彙整 4 座自駕車場域所設計的各種設施與道路情境分析,基本共通
部份為模擬建築物、域市街道(十字/T 字路口)、高速路段與車聯網設施等,也
依各國交通環境狀況不同,配置特定功能設施如公車專用道、天候模擬設施與特
殊路面等。
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在個別場域獨特性設計部分,Mcity 以美國交通環境道路為主,如鐵路平交
道、碎石與金屬鐵橋等路面,Jtown 以模擬天候環境試驗場為其最大特點,K-City
以擬真城市街道建築群為其場域特色,AstaZero 則以車輛主動安全測試場地為主,
並因場地規模最大,故測試道長度、車速及測試安全緩衝區域考量皆較完善,各
場域均依各國交通環境需求,建造出具獨特性的自駕車測試場域。
依目前自駕車發展趨勢分析,測試場域的建置是自駕車發展重要的一個環結,
基於此,台灣為加速扶持國內自駕車產業發展,在「綠能科技產業推動方案-建
構沙崙綠能科學城」與「前瞻基礎建設計畫-科學城低碳智慧環境基礎建置」政
策支持下,於 2018 年底完成國內第一座「沙崙封閉式自駕車測試場域」建置,
場域座落於台南沙崙綠能科學城並緊臨高鐵台南站,占地面積約 1.75 公頃,建
構模擬國內 13 種實質交通環境並具備低速測試與展示運行功能之自駕車測試場
域(如圖 13、14),促使我國及早切入自駕車產業市場,以營造適合國內自駕車相
關技術研發環境,並期盼帶動國內自駕車產業整體發展。
圖 13.沙崙自駕車場域 13 種情境示意圖
圖 14.沙崙自駕車場域