中圖分類號：U463.675 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-8639（2025）07-0051-03

Research ontheTestMethod of AutomaticParkingSystem for Intelligent Connected Vehicles

Gao Hua

（Zhengzhou Vocational College of Finance and Taxation，Zhengzhou 45oooo，China）

【Abstract】With the developmentof inteligent connectedvehicles，the testing demand forautomatic parking systemsisbecoming increasinglyurgent.Thearticlemainlyconstructsatestrequirementsystemcovering functional completeness，securitycredibilityand standard compliance，proposes avirtual-real fusion testarchitecture including the perception simulation layer，decisionverification layer，execution feedback layerand monitoringandanalysis layer， designsatestscenario library including basicscenarios，dynamic interferencescenariosandenvironmental interference scenarios，aswell asafull-processautomated test toolchain.Through themulti-dimensional evaluationindex system， theinfluencelaws of berthangles，environmentalilluminance，etc.onthesystemperformanceare discovered.The researchresultscan provide reusable testbenchmarksand tolchain references forthe automatic parking system，and can effectively solve problems such as insufficient coverage of traditional test scenarios.

【Key words】 intelligent connected vehicle；automatic parking；test method

0 引言

隨著自動駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已成為未來汽車產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展趨勢。自動泊車系統(tǒng)（AutomaticParkingSystem，APS）作為核心應(yīng)用，以高效便捷特性逐步推向市場。但該技術(shù)應(yīng)用需經(jīng)嚴(yán)格科學(xué)測試驗證功能與可靠性，傳統(tǒng)測試方法無法滿足復(fù)雜場景需求，因此設(shè)計全面有效的測試體系成為行業(yè)課題。本文就此展開探討，旨在制定科學(xué)測試流程與標(biāo)準(zhǔn)，保障系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性與安全性，推動其實際應(yīng)用。

1自動泊車系統(tǒng)測試需求

1.1 功能完備性需求

自動停車系統(tǒng)全程工作能力是指對自動停車系統(tǒng)在各種環(huán)境下的整個流程操作進行全面的測試。主要測試方面有感知部分多種方式集成精度、路徑規(guī)劃的魯棒性以及控制執(zhí)行的可靠性。針對感知部分需能檢測出車輛線的特征，如下雨或下霧時圖像質(zhì)量較差，這就需要毫米波雷達(dá)（MillimeterWaveRadar）數(shù)據(jù)和激光雷達(dá)（LightDetectionandRanging，LiDAR）數(shù)據(jù)的配合，以提升感知能力[；針對路徑規(guī)劃方面，測試對動態(tài)障礙物的應(yīng)對性，如有人突然穿越停車區(qū)，自動停車系統(tǒng)則應(yīng)動態(tài)創(chuàng)建新的行駛路徑，而不是實施緊急制動。針對控制執(zhí)行方面，檢驗時轉(zhuǎn)向速率之間的匹配程度，尤其是密集狹小空間的進退換位，控制轉(zhuǎn)向角度與汽車真實轉(zhuǎn)動的角度偏差應(yīng)該處于安全范圍。

1.2安全可信性需求

安全可信性測試需構(gòu)建多維度失效防護驗證體系。硬件冗余機制驗證傳感器突發(fā)故障時的系統(tǒng)響應(yīng)能力，當(dāng)毫米波雷達(dá)失效時，視覺與激光雷達(dá)的協(xié)同定位精度需維持車位識別功能2。軟件容錯測試模擬通信延遲、數(shù)據(jù)丟包等異常工況，驗證控制指令的穩(wěn)定性與失效降級策略的有效性。信息安全防護測試需針對車載網(wǎng)絡(luò)協(xié)議漏洞設(shè)計滲透攻擊模型，驗證數(shù)據(jù)加密與入侵檢測機制的實時響應(yīng)能力。物理安全測試需量化機械部件的耐久性，持續(xù)監(jiān)測轉(zhuǎn)向機構(gòu)在高強度泊車操作后的精度衰減趨勢，確保全生命周期內(nèi)的功能可靠性。

1.3標(biāo)準(zhǔn)符合性需求

標(biāo)準(zhǔn)符合性測試需滿足國際法規(guī)與區(qū)域規(guī)范的雙重約束。功能安全認(rèn)證需依據(jù)IS026262標(biāo)準(zhǔn)驗證系統(tǒng)的失效檢測與容錯能力，硬件隨機故障覆蓋率與軟件系統(tǒng)性缺陷防護水平需達(dá)到預(yù)設(shè)安全等級。測試場景庫需兼容不同地區(qū)的法規(guī)差異，中國場景側(cè)重斜向泊位與電動車密集區(qū)域的測試，歐洲場景強化窄路會車與冰雪路面的驗證要求。通信協(xié)議需適配CAN FD（ControllerArea NetworkFlexible DataRate）、車載以太網(wǎng)等傳輸標(biāo)準(zhǔn)，驗證數(shù)據(jù)幀格式、傳輸速率與錯誤校驗機制的合規(guī)性。數(shù)據(jù)隱私保護需遵循GDPR（GeneralDataProtectionRegulation）等法規(guī)，確保車載攝像頭采集的環(huán)境數(shù)據(jù)經(jīng)邊緣計算脫敏處理，避免泄露行人生物特征信息。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1測試系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

自動泊車測試系統(tǒng)需兼顧真實性與可重復(fù)性，傳統(tǒng)實車路試受環(huán)境不可控因素制約，虛擬仿真又難以完全反映車輛動力學(xué)特性。為此，構(gòu)建虛實融合的測試架構(gòu)成為行業(yè)共識。通過分層設(shè)計整合物理硬件與數(shù)字模型，在可控環(huán)境中復(fù)現(xiàn)復(fù)雜泊車場景，實現(xiàn)從傳感器信號模擬到執(zhí)行器控制的閉環(huán)驗證。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計如表1所示。

4層架構(gòu)的協(xié)同機制保障測試完整性：感知仿真層通過毫米波雷達(dá)點云生成工具模擬不同材質(zhì)車位的反射特性，解決實車測試中金屬護欄與真實車輛難以區(qū)分的問題。決策驗證層建立“場景-動作”映射規(guī)則庫，當(dāng)測試車輛距離障礙物 1.2m 時，驗證算法能否觸發(fā)二次路徑規(guī)劃而非緊急制動。執(zhí)行反饋層的輪胎滑移率模型精確模擬冰雪路面轉(zhuǎn)向不足特性，暴露出電子穩(wěn)定程序介入時機偏差。監(jiān)控分析層通過三維可視化界面同步顯示虛擬場景與車輛響應(yīng)軌跡，工程師可直觀發(fā)現(xiàn)超聲波雷達(dá)盲區(qū)導(dǎo)致的泊車路徑振蕩現(xiàn)象。這種架構(gòu)設(shè)計突破傳統(tǒng)測試工具的局限性，使夜間低照度泊車、動態(tài)障礙物干擾等高風(fēng)險場景得以安全復(fù)現(xiàn)。

2.2 測試場景庫構(gòu)建

測試場景庫建設(shè)聚焦典型性與邊界性場景覆蓋，通過多維參數(shù)組合生成差異化測試用例?；A(chǔ)場景涵蓋垂直、平行、斜向3類泊位形態(tài)，每類設(shè)置空位率從 10% （極限狹窄）到 150% （超寬松）的梯度變化。動態(tài)干擾場景模擬購物車闖入、兒童突然穿越等突發(fā)狀況，檢驗系統(tǒng)緊急避讓能力。環(huán)境干擾維度包括暴雨天氣的攝像頭圖像噪點、強電磁干擾下的雷達(dá)信號失真、隧道環(huán)境的衛(wèi)星定位丟失等復(fù)合挑戰(zhàn)。場景生成器采用模塊化設(shè)計，工程師可自由組合天氣、光照、障礙物運動軌跡等參數(shù)，快速構(gòu)建特定商場地下車庫或老舊小區(qū)窄巷的數(shù)字化雙胞胎。這種構(gòu)建方式突破傳統(tǒng)場景庫的靜態(tài)局限，使測試用例能伴隨真實道路數(shù)據(jù)持續(xù)進化。

2.3 測試工具鏈開發(fā)

測試工具鏈開發(fā)注重全流程覆蓋與自動化能力提升。傳感器模擬器套件支持12路攝像頭、8顆毫米波雷達(dá)、4組激光雷達(dá)的同步信號注入，可模擬前車突然開車門導(dǎo)致的視覺盲區(qū)擴大現(xiàn)象。車輛動力學(xué)仿真平臺內(nèi)置20種常見車型參數(shù)，通過方向盤力矩反饋模擬系統(tǒng)再現(xiàn)不同軸距車輛的轉(zhuǎn)向特性差異。自動化測試管理平臺實現(xiàn)用例調(diào)度、結(jié)果記錄、報告生成的流水線作業(yè)，工程師可預(yù)設(shè)500組場景進行夜間無人值守測試。關(guān)鍵創(chuàng)新在于故障注人工具，能夠精準(zhǔn)控制CAN總線報文丟失率，模擬控制器通信異常時的系統(tǒng)降級策略。工具鏈的模塊化設(shè)計允許靈活擴展，例如新增車聯(lián)網(wǎng)（Vehicle to Everything，V2X）通信模塊后，可快速建立場端設(shè)備與測試車輛的協(xié)同泊車驗證環(huán)境。

3 系統(tǒng)評估

3.1 評估指標(biāo)

科學(xué)評估自動泊車系統(tǒng)需建立多維度指標(biāo)體系，既要量化基礎(chǔ)性能表現(xiàn)，也要反映復(fù)雜場景下的魯棒性與用戶主觀體驗。傳統(tǒng)指標(biāo)側(cè)重泊車成功率與耗時等顯性參數(shù)，但忽視人機交互質(zhì)量與系統(tǒng)失效后的恢復(fù)能力。本文構(gòu)建覆蓋功能、安全、體驗的3層評估框架，通過可量化參數(shù)與動態(tài)權(quán)重機制，實現(xiàn)系統(tǒng)能力的全景畫像。評估指標(biāo)詳見表2。

指標(biāo)體系設(shè)計體現(xiàn)3大創(chuàng)新： ① 路徑曲率波動系數(shù)量化控制平順性，解決傳統(tǒng)指標(biāo)無法反映方向盤頻繁修正的問題； ② 傳感器失效恢復(fù)率測試模擬毫米波雷達(dá)突發(fā)故障場景，驗證多源數(shù)據(jù)冗余機制的響應(yīng)速度； ③ 接管提示清晰度評分引人駕駛員認(rèn)知負(fù)荷模型，通過語義理解測試與眼動追蹤，評估提示信息的直觀性。

3.2 研究設(shè)計

研究設(shè)計需實現(xiàn)測試場景與評估方法的精準(zhǔn)匹配。采用分層抽樣策略從基礎(chǔ)場景庫中提取典型用例，覆蓋商場地下車庫、老舊小區(qū)窄巷等典型環(huán)境。測試分3個階段實施：硬件在環(huán)（HardwareIntheLoop，HIL）平臺驗證算法邏輯，封閉場地實車測試動態(tài)避障能力，開放道路長周期監(jiān)測環(huán)境適應(yīng)性。測試工具鏈集成眼動儀與生理電傳感器，同步采集駕駛員心率變異性指標(biāo)，構(gòu)建“場景復(fù)雜度-系統(tǒng)表現(xiàn)-用戶壓力”的關(guān)聯(lián)模型。通過可編程移動障礙物模擬兒童跑動等突發(fā)狀況，結(jié)合高精度定位系統(tǒng)記錄車輛軌跡偏移量，可量化系統(tǒng)在極端場景下的控制穩(wěn)定性。

3.3 結(jié)果分析

基于多場景測試數(shù)據(jù)的深度分析，揭示了系統(tǒng)性能的關(guān)鍵規(guī)律與潛在優(yōu)化空間。環(huán)境復(fù)雜度與泊車耗時的非線性關(guān)系、傳感器冗余機制的有效邊界、用戶認(rèn)知負(fù)荷的累積效應(yīng)等發(fā)現(xiàn)，為系統(tǒng)迭代提供了明確方向。結(jié)果分析見表3，其通過典型場景數(shù)據(jù)對比展現(xiàn)核心結(jié)論。

數(shù)據(jù)分析表明，泊位角度增大會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向角需求非線性上升，當(dāng)轉(zhuǎn)向角超過 620^° 時電子助力系統(tǒng)易出現(xiàn)扭矩波動，建議優(yōu)化轉(zhuǎn)向電機的過熱保護策略。低照度環(huán)境下視覺定位失敗率顯著上升，但毫米波雷達(dá)的補償作用可使定位誤差降低至可接受范圍，驗證了多傳感器冗余設(shè)計的必要性。用戶壓力指數(shù)與系統(tǒng)響應(yīng)延遲呈強正相關(guān)，當(dāng)延遲超過1.5s時壓力值提升至基準(zhǔn)值的2.3倍，需優(yōu)化人機交互的即時反饋機制。長周期測試數(shù)據(jù)揭示控制器在連續(xù)工作4h后路徑規(guī)劃耗時增加 23% ，表明散熱設(shè)計存在改進空間。暴雨場景中盡管泊入成功率達(dá)標(biāo)，但用戶壓力指數(shù)接近閾值，建議增加環(huán)境惡劣模式的主動提示功能以降低焦慮感。

4結(jié)論

本研究通過構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動泊車系統(tǒng)的全鏈路測試方法體系，系統(tǒng)性解決了傳統(tǒng)測試場景覆蓋不足、虛實環(huán)境割裂、評估維度單一等關(guān)鍵問題。創(chuàng)新性提出“需求-設(shè)計-評估”三位一體的測試框架，在功能驗證層面實現(xiàn)了多模態(tài)感知冗余與動態(tài)避障能力的定量評估，在安全驗證層面建立了跨硬件失效、軟件異常、網(wǎng)絡(luò)攻擊的多維度防護能力測試流程，在標(biāo)準(zhǔn)化層面形成了適配國際法規(guī)與區(qū)域特性的場景庫構(gòu)建規(guī)范。實證研究表明，該體系可有效識別傳統(tǒng)方法難以發(fā)現(xiàn)的隱性缺陷，為行業(yè)提供了可復(fù)用的測試基準(zhǔn)與工具鏈參考。

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（編輯林子衿）