蔡振華 趙小? 王喜超 崔康
摘要:?動(dòng)駕駛汽?已成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn),但是其技術(shù)還處于起步階段,?前?動(dòng)駕駛汽?的安全性、可靠性等性能可由?動(dòng)駕駛汽?的測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)?判定。對(duì)于該測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù),我國(guó)雖然起步較晚,但我國(guó)政府?度重視,不僅出臺(tái)了相關(guān)政策,還引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的落地。對(duì)此,針對(duì)我國(guó)?動(dòng)駕駛汽?測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)?分析,闡述了?前國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容,梳理了現(xiàn)階段常?的?動(dòng)駕駛系統(tǒng)測(cè)試?段,最后提出了?動(dòng)駕駛測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展需求和建議。
關(guān)鍵詞:?動(dòng)駕駛汽?;測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù);研究;發(fā)展建議
中圖分類號(hào): U467.1 收稿?期:2022-05-05
DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.06.021
近年來(lái)世界各?國(guó)均將?動(dòng)駕駛汽?的發(fā)展設(shè)為國(guó)家頂層規(guī)劃,以搶占全球汽?產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略?地。在資本?量的推動(dòng)和新?輪科技?命的帶動(dòng)下,?動(dòng)駕駛汽?在部分關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了新成果。作為?動(dòng)駕駛汽?整?開(kāi)發(fā)中的重要環(huán)節(jié),測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)起著重要作?。
?動(dòng)駕駛汽?相關(guān)產(chǎn)品在?規(guī)模上市之前,應(yīng)經(jīng)過(guò)完整可靠的試驗(yàn)驗(yàn)證和測(cè)試評(píng)價(jià)。為了確保?動(dòng)駕駛汽?安全、可靠地在實(shí)際道路上?駛,應(yīng)在實(shí)際場(chǎng)景中進(jìn)??期的前期測(cè)試,以驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和有效性。在實(shí)際應(yīng)?領(lǐng)域,?動(dòng)駕駛汽?前期應(yīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化?范,后期還應(yīng)持續(xù)進(jìn)?技術(shù)驗(yàn)證和迭代,才能最?程度地確保?動(dòng)駕駛汽?性能的安全可靠[1-2]。
1 我國(guó)?動(dòng)駕駛汽?測(cè)試評(píng)價(jià)主要內(nèi)容
?動(dòng)駕駛系統(tǒng)由?、路、?、環(huán)境、?絡(luò)等要素相互耦合而成。相?傳統(tǒng)汽?,?動(dòng)駕駛汽?表現(xiàn)出的功能和性能存在著極?的不確定性和復(fù)雜性,因此?動(dòng)駕駛汽?的測(cè)試評(píng)價(jià)應(yīng)重點(diǎn)測(cè)試汽?對(duì)外部環(huán)境的感知能?、智能決策?、協(xié)同控制?和應(yīng)變能?。此外,因?yàn)?動(dòng)駕駛汽?還融合了通信與?絡(luò)技術(shù),?與X(?、?、路、云等)的信息交換與共享,因此增加了?聯(lián)???的測(cè)試評(píng)價(jià)需求。傳統(tǒng)的汽?測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)如單??況重復(fù)測(cè)試等,并不完全適?于?動(dòng)駕駛汽?。
對(duì)此,?前我國(guó)?動(dòng)駕駛汽?測(cè)試評(píng)價(jià)領(lǐng)域主要關(guān)注以下四個(gè)??。
1.1 汽?基本功能與性能測(cè)試
在基本功能與性能??,與傳統(tǒng)汽?相?,?動(dòng)駕駛汽?測(cè)試評(píng)價(jià)的重點(diǎn)在于?輛的制動(dòng)響應(yīng)和應(yīng)變、?輛運(yùn)?穩(wěn)定性和對(duì)周邊資源信息的利?情況等指標(biāo),例如:對(duì)前?障礙物的距離和狀態(tài)信息分析,彎道緊急制動(dòng)與路線選擇,前?和側(cè)??輛保持距離,避免誤響應(yīng)等。?前國(guó)內(nèi)依據(jù)常?的交通場(chǎng)景和設(shè)施已經(jīng)出臺(tái)了相關(guān)測(cè)試評(píng)價(jià)規(guī)程。
1.2 汽?預(yù)期功能安全性測(cè)試與傳統(tǒng)汽?相?,復(fù)雜的外部環(huán)境可能導(dǎo)致?動(dòng)駕駛汽?系統(tǒng)做出錯(cuò)誤的判斷,執(zhí)?不符合預(yù)期的?為,從而產(chǎn)?安全?險(xiǎn)。例如:在惡劣的天?環(huán)境下(暴?、暴雪、低溫等環(huán)境),?動(dòng)駕駛系統(tǒng)的環(huán)境感知能?受到較??擾,導(dǎo)致智能決策系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤決策。因此,這種預(yù)期功能安全性測(cè)試是?個(gè)巨?的?程,不僅需要?dú)v遍所有場(chǎng)景才能保證?輛的安全性,而且其測(cè)試周期和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期也?常?。
研究表明,要完成?個(gè)L5級(jí)別的?動(dòng)駕駛汽?的實(shí)際道路測(cè)試,需要花費(fèi)數(shù)百年的時(shí)間[3]。因此研究?員在測(cè)試加速技術(shù)中引?了先進(jìn)的虛擬仿真測(cè)試,試圖解決這?問(wèn)題。
1.3 ?路協(xié)同通信技術(shù)測(cè)試和信息?絡(luò)安全測(cè)試
?前我國(guó)的?動(dòng)駕駛技術(shù)是在?路協(xié)同的技術(shù)路線下發(fā)展,是?絡(luò)將?動(dòng)駕駛汽?、城市交通平臺(tái)、智能化終端(道路基礎(chǔ)設(shè)施等)聯(lián)系起來(lái),因此需要有可靠性?、帶寬?、延時(shí)低的通信?絡(luò)作為運(yùn)?保障。
?路協(xié)同與通信技術(shù)能?的測(cè)試對(duì)于整個(gè)智能交通?絡(luò)系統(tǒng)具有重要的意義。國(guó)內(nèi)已經(jīng)嘗試采?不同的技術(shù)路線,如5G、DSRC等為?路協(xié)同通信提供保障[4-5]。這些技術(shù)路線的關(guān)注重點(diǎn)在于?路協(xié)同感知、控制的能?,實(shí)現(xiàn)?動(dòng)駕駛汽?與智能交通平臺(tái)的互通互聯(lián),以及?數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)交通管控的最優(yōu)調(diào)配。
另外,信息和?絡(luò)安全已經(jīng)成為?動(dòng)駕駛汽?發(fā)展的重要挑戰(zhàn)。因?yàn)?動(dòng)駕駛汽?在處于聯(lián)?狀態(tài)時(shí),每時(shí)每刻都在?臨潛在的?絡(luò)?險(xiǎn),如系統(tǒng)?侵、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)篡改、數(shù)據(jù)竊取等問(wèn)題。因此,國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)?直都在加強(qiáng)對(duì)信息?絡(luò)安全的測(cè)試。
1.4 汽?決策能?與安全意識(shí)測(cè)試
作為汽?的“?腦”,決策能?和安全意識(shí)?前是?動(dòng)駕駛汽?技術(shù)發(fā)展的短板。提?決策能?與安全意識(shí)的測(cè)試?平,?先需要收集真實(shí)駕駛場(chǎng)景的數(shù)據(jù),對(duì)駕駛場(chǎng)景的數(shù)據(jù)進(jìn)?類別標(biāo)注、駕駛決策標(biāo)注、駕駛模型標(biāo)注等,結(jié)合真實(shí)場(chǎng)景測(cè)試與虛擬測(cè)試的結(jié)果建?數(shù)據(jù)庫(kù),最終通過(guò)??智能算法對(duì)?量數(shù)據(jù)進(jìn)?測(cè)試。
?前國(guó)內(nèi)外已有10余種虛擬仿真?具,能夠?qū)崿F(xiàn)駕駛場(chǎng)景的靜/動(dòng)態(tài)建模,虛擬駕駛場(chǎng)景。我國(guó)的研究機(jī)構(gòu)也建?了數(shù)據(jù)資源中?和測(cè)試場(chǎng)景庫(kù),可以仿真不同?然條件、不同道路類型、不同交通參與者的駕駛場(chǎng)景。
2 ?動(dòng)駕駛汽?測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)?段不同的測(cè)試內(nèi)容需要利?不同的測(cè)試?段來(lái)實(shí)現(xiàn),對(duì)于上述?動(dòng)駕駛汽?測(cè)試評(píng)價(jià)內(nèi)容需要研究有效的測(cè)試?法,?前國(guó)內(nèi)測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)?段主要采?模擬場(chǎng)景仿真測(cè)試和實(shí)?道路測(cè)試。
常?的對(duì)?動(dòng)駕駛汽?系統(tǒng)功能的驗(yàn)證與評(píng)價(jià)?段包括:模型在環(huán)仿真測(cè)試(MIL)、軟件系統(tǒng)在環(huán)仿真測(cè)試(S I L)、硬件在環(huán)仿真測(cè)試(H I L)、整?在環(huán)仿真測(cè)試(VEIL)、封閉場(chǎng)地測(cè)試、有限開(kāi)放道路測(cè)試和開(kāi)放道路測(cè)試等。
2.1 虛擬仿真測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)
虛擬仿真測(cè)試技術(shù)是通過(guò)道路建模、數(shù)字仿真、傳感器仿真、?輛動(dòng)?學(xué)仿真、圖形仿真處理、交通流仿真等技術(shù)模擬交通環(huán)境,搭建相對(duì)真實(shí)的駕駛場(chǎng)景,并將決策算法添加其中,圍繞?動(dòng)駕駛汽?開(kāi)展虛擬道路仿真測(cè)試?作。
?動(dòng)駕駛汽?虛擬仿真測(cè)試包括:模型仿真測(cè)試、硬件在環(huán)測(cè)試和整?在環(huán)測(cè)試,技術(shù)路線如圖1所?,其最?的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是縮短測(cè)試周期和研發(fā)時(shí)間。針對(duì)現(xiàn)實(shí)中不可實(shí)現(xiàn)的超?測(cè)試?程,該虛擬仿真測(cè)試可以通過(guò)虛擬仿真測(cè)試駕駛場(chǎng)景?最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)。A6FA74C9-A43E-4212-BFCC-DBB93C24B8CA
2.2 實(shí)?道路測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)
實(shí)?道路測(cè)試包括封閉場(chǎng)地測(cè)試、有限開(kāi)放道路測(cè)試和開(kāi)放道路測(cè)試。
封閉場(chǎng)地測(cè)試在專?封閉區(qū)域進(jìn)?試驗(yàn),測(cè)試?況簡(jiǎn)單、?險(xiǎn)程度低;有限開(kāi)放道路測(cè)試部分區(qū)域允許其他?輛等進(jìn)出,?況較為復(fù)雜多變,?險(xiǎn)程度較?;開(kāi)放道路在完全開(kāi)放的真實(shí)交通環(huán)境中進(jìn)?,?范?輛及?員要全程嚴(yán)密監(jiān)管,?險(xiǎn)程度最?。
3 結(jié)語(yǔ)
?動(dòng)駕駛汽?是綜合現(xiàn)代通信技術(shù)和?絡(luò)技術(shù)多維度、多因素的系統(tǒng)集成。?對(duì)其測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)的復(fù)雜性和不確定性,結(jié)合上述國(guó)內(nèi)?動(dòng)駕駛測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,本?提出以下技術(shù)發(fā)展需求和建議:
a.聚焦測(cè)試重點(diǎn)。針對(duì)汽?決策能?和安全意識(shí)的短板,加強(qiáng)?動(dòng)駕駛系統(tǒng)的基本功能和性能測(cè)試,???注重汽?功能的完備性測(cè)試,另???注重安全、效率等重點(diǎn)指標(biāo)測(cè)試。具體措施是可將?動(dòng)駕駛和?類駕駛對(duì)?評(píng)價(jià),逐步規(guī)范評(píng)價(jià)汽?各項(xiàng)指標(biāo),切實(shí)提升?動(dòng)駕駛汽?的智能化和安全可靠性。
b.構(gòu)建統(tǒng)?的測(cè)試評(píng)價(jià)體系。具體措施是:構(gòu)建全國(guó)統(tǒng)?的測(cè)試評(píng)價(jià)體系,推進(jìn)跨區(qū)域互認(rèn)機(jī)制,促進(jìn)整?級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、零部件級(jí)測(cè)試評(píng)價(jià)系統(tǒng)的形成;深?開(kāi)展汽?預(yù)期功能安全性研究,引?和發(fā)展先進(jìn)的虛擬仿真測(cè)試。針對(duì)?前國(guó)內(nèi)?動(dòng)駕駛虛擬仿真測(cè)試需求與技術(shù)薄弱的?盾,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試場(chǎng)景庫(kù)的國(guó)家平臺(tái),統(tǒng)?技術(shù)接口,整合場(chǎng)景資源;建?封閉場(chǎng)地測(cè)試、有限開(kāi)放道路測(cè)試和開(kāi)放道路測(cè)試的準(zhǔn)?關(guān)系。協(xié)同創(chuàng)新測(cè)試規(guī)程,推動(dòng)形成實(shí)?道路測(cè)試與商業(yè)化應(yīng)?的互認(rèn)機(jī)制;建?全國(guó)各測(cè)試?范區(qū)的有效協(xié)同機(jī)制,探索創(chuàng)新測(cè)試?法和可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。
c.推動(dòng)相關(guān)技術(shù)迭代和創(chuàng)新。具體措施是:???加快?動(dòng)駕駛系統(tǒng)的技術(shù)迭代。因?yàn)閲?guó)內(nèi)從事?動(dòng)駕駛汽?測(cè)試裝備研發(fā)的團(tuán)隊(duì)極少,專??于?動(dòng)駕駛相關(guān)功能測(cè)試的設(shè)備匱乏,汽?試驗(yàn)機(jī)構(gòu)多采?進(jìn)口設(shè)備開(kāi)展相關(guān)測(cè)試?作,因此應(yīng)著?開(kāi)展?動(dòng)駕駛相關(guān)測(cè)試裝備的研發(fā)?作;另???加強(qiáng)試驗(yàn)場(chǎng)的技術(shù)迭代和測(cè)試評(píng)價(jià)?式的創(chuàng)新。因?yàn)?前國(guó)內(nèi)?動(dòng)駕駛測(cè)試場(chǎng)的測(cè)試項(xiàng)?多采??類駕駛的思路設(shè)計(jì),缺乏決策能?和安全意識(shí)的測(cè)試內(nèi)容,導(dǎo)致?動(dòng)駕駛技術(shù)瓶頸難以突破。
d.政策推動(dòng)?動(dòng)駕駛汽?的應(yīng)?。具體措施是:???是健全?動(dòng)駕駛汽?管理政策體系,建?市場(chǎng)管理辦法,綜合考慮準(zhǔn)?管理、使?管理、數(shù)據(jù)管理、維修檢測(cè)管理、事故處置管理、退出管理等,規(guī)范?動(dòng)駕駛汽?在市場(chǎng)上的應(yīng)?。另???是推進(jìn)?動(dòng)駕駛汽?安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?項(xiàng)制定,如:制定相關(guān)?輛使?條件認(rèn)定規(guī)范,明確符合不同級(jí)別智能?輛運(yùn)?線路,明確所需的軟件、硬件條件,統(tǒng)?認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn);制定??駕駛運(yùn)?區(qū)域和線路安全?險(xiǎn)評(píng)估辦法,聚焦道路基礎(chǔ)條件等安全影響因素;實(shí)??動(dòng)駕駛運(yùn)營(yíng)線路審批制度,實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)許可的閉環(huán)管理,確保合適的?在對(duì)應(yīng)?險(xiǎn)等級(jí)的線路安全?駛。
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作者簡(jiǎn)介:
蔡振華,男,1982年?,?級(jí)?程師,研究?向?yàn)槠?試驗(yàn)技術(shù)。A6FA74C9-A43E-4212-BFCC-DBB93C24B8CA