中汽研檢測中心（武漢）有限公司 邵駿 何子燚

隨著人民生活水平的不斷提高，購買汽車的人也越來越多，隨之而來的交通擁堵、道路安全及環(huán)境污染等系列問題日益嚴(yán)峻，自動駕駛汽車是解決上述社會問題的關(guān)鍵技術(shù)手段之一。自動駕駛汽車的測試承擔(dān)著智能化、網(wǎng)聯(lián)化等技術(shù)以及云、管、端多方面的技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)，對技術(shù)迭代、功能安全性的驗證、應(yīng)用示范，以及未來產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、監(jiān)管等方面的探索具有重要意義。

自動駕駛在專用車領(lǐng)域的應(yīng)用

自動駕駛在專用車領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，自動駕駛已經(jīng)成為專用車領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。自動駕駛專用車在減少事故發(fā)生率、提高道路及汽車運輸效率等方面有著巨大優(yōu)勢。

受法律法規(guī)、道路環(huán)境復(fù)雜性的影響，目前封閉環(huán)境及點對點運輸?shù)葓鼍案m合自動駕駛汽車的應(yīng)用。以下列舉幾種應(yīng)用場景。

1、港口：港口環(huán)境相對封閉且基本處于24h運轉(zhuǎn)，工作強(qiáng)度較大，沿海環(huán)境惡劣，集裝箱裝卸存在安全隱患等問題，最為適合發(fā)展自動駕駛汽車。如已建成的洋山港四期，已成為全球最大的自動化碼頭。

2、城市清潔：城市清潔車輛行駛路線相對固定，行駛速度慢，而且大多數(shù)是在凌晨時進(jìn)行，道路環(huán)境相對簡單。

3、礦區(qū)：礦山環(huán)境惡劣，工作內(nèi)容單一，路線固定，危險性高，而且礦山車輛比較特殊，對駕駛員要求較高。

4、高速公路物流：中長高速運輸存在時間長、距離長等特點，駕駛員容易疲勞。如果在運輸車隊中實現(xiàn)自動編隊行駛，將節(jié)省大量燃油。而且物流車輛可以實現(xiàn)全天運行，大大提高物流效率。

自動駕駛汽車發(fā)展的幾個階段

2014年，SAE International（國際汽車工程師協(xié)會）制訂了一套自動駕駛汽車分級標(biāo)準(zhǔn)，SAE將自動駕駛技術(shù)分為L0～L5共六個等級（見表1）。L0代表沒有自動駕駛加入的傳統(tǒng)人類駕駛，L1～L5則隨自動駕駛的成熟程度進(jìn)行了分級。

自動駕駛汽車的測試內(nèi)容

1.基礎(chǔ)性能測試

自動駕駛汽車也是汽車，必須具備正常的前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、后退等駕駛功能。另外，需重點測試自動駕駛汽車的響應(yīng)時間、運行效率等指標(biāo)，如對障礙物的識別時間、剎車的反應(yīng)時間、通過路口的效率、轉(zhuǎn)彎時的路線選擇等，目前我國已出臺《智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能測試規(guī)程》（表2）統(tǒng)一了測試場景、測試規(guī)程及通過條件。

2.功能缺陷測試

自動駕駛汽車功能缺陷指的是，在整車及系統(tǒng)部件不存在故障的情況下，由于復(fù)雜環(huán)境對傳感器的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)做出錯誤判斷并執(zhí)行錯誤的操作的缺陷，在此搜集梳理出自動駕駛汽車傳感器以下幾個缺點：

a.毫米波雷達(dá)對靜止目標(biāo)物以及區(qū)分目標(biāo)物存在分辨問題；

b.機(jī)器視覺存在惡劣天氣光照干擾及探測目標(biāo)的位置和速度精度問題；

c.V2X通信存在丟包、延遲、可靠性以及高密度建筑物干擾等問題；

d.激光雷達(dá)存在探測距離小，惡劣天氣干擾等問題；

e.高精度定位系統(tǒng)存在受隧道、天氣、高密度建筑物干擾問題；

而且自動駕駛系統(tǒng)的一些工況通過人類歷史事故庫獲得是不可靠的，需要構(gòu)建自動駕駛的實際道路測試獲得獨特危險場景數(shù)據(jù)庫，才能從根本上解決自動駕駛安全問題。

3.信息安全測試

2017年上映的影片《速度與激情8》中有這么一個片段：“黑客”通過網(wǎng)絡(luò)接管了指定區(qū)域所有汽車的控制權(quán)，通過程序為車輛設(shè)定駕駛方式，在街道上出現(xiàn)了“萬馬奔騰”的壯觀場景。

表1 自動駕駛汽車分級標(biāo)準(zhǔn)

表2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能檢測項目及測試場景

自動駕駛汽車的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由車內(nèi)網(wǎng)、車云網(wǎng)、車際網(wǎng)構(gòu)成，主要產(chǎn)生安全威脅的有ECU和控制系統(tǒng)的安全、車與云端的數(shù)據(jù)傳輸安全、嵌入式安全、傳感器安全、無線安全、人工智能算法安全等。因此不僅要對車輛本身安全性進(jìn)行測試，還要重點關(guān)注車輛與外界通信時的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險，以及當(dāng)被攻擊后及時響應(yīng)與處理能力。

4.決策能力測試

從目前的技術(shù)發(fā)展情況來看，自動駕駛汽車的決策能力還存在明顯的不足，決策能力決定了自動駕駛汽車是否能真正實現(xiàn)智能化、人類能否相信自動駕駛技術(shù)可靠性的絕對基礎(chǔ)。

自動駕駛汽車決策能力的測試往往需要通過大量數(shù)據(jù)的收集，建立完善的場景數(shù)據(jù)庫，目前比較有效的方法是基于實車在環(huán)（VIL）的駕駛輔助系統(tǒng)測試。VIL是指將ADAS系統(tǒng)集成到真實車輛中，并通過實時仿真機(jī)及仿真軟件模擬道路、交通場景以及傳感器信號，從而構(gòu)成完整測試環(huán)境的方法，可實現(xiàn)ADAS功能驗證、各場景仿真測試、與整車相關(guān)電控系統(tǒng)的匹配及集成測試。與傳統(tǒng)的硬件在環(huán)（HIL）測試相比，VIL由于用真實車輛替代了車輛模型，從而很大程度上提高了被測控制器性能測試結(jié)果的精確度；與實車測試相比，由于將實現(xiàn)復(fù)雜且難以復(fù)現(xiàn)的交通場景用仿真的方式來實現(xiàn)，可以快速地建立各種測試工況。

5.交通融洽

未來自動駕駛汽車必定摒棄堆疊傳感器的技術(shù)路線，從而轉(zhuǎn)向車路協(xié)同的技術(shù)路線，在此技術(shù)路線下，汽車將與城市道路系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、車與車、車與人、車與云端等進(jìn)行互聯(lián)，實現(xiàn)信息實時共享。此時將需要高帶寬、超低延遲、高可靠性的通信技術(shù)（V2X）支撐，基于通信技術(shù)能力的測試也至關(guān)重要。

V2X測試主要包括四類場景，分別為汽車與汽車（V2V）、汽車與網(wǎng)絡(luò)（V2N）、汽車與基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）、汽車與行人（V2P）。V2X測試一般會經(jīng)過通信設(shè)備廠商和汽車主機(jī)廠商的測試，主機(jī)廠將搭載車載單元（OBU）的汽車和測試區(qū)裝有路側(cè)單元的通信模塊（RSU）進(jìn)行多種場景下通信測試，以驗證V2X應(yīng)用的功能和性能。由于各種測試安全尚未得到認(rèn)可，所以大量試驗驗證需要在封閉測試區(qū)進(jìn)行，搭建各種V2X測試場景的需求是封閉區(qū)建設(shè)的重點之一。

結(jié)語

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，在自動駕駛的一些關(guān)鍵難點也會隨之解決。而由于場景限制商用車自動駕駛必定先于乘用車落地?，F(xiàn)階段國家大力推行5G建設(shè)從另一方面加速了自動駕駛汽車的相關(guān)研究。自動駕駛測試對于驗證自動駕駛汽車在道路上行駛時是否安全至關(guān)重要。