淺析專用汽車自動駕駛的整車評價測試方向

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、道路安全及環境污染等系列問題日益嚴峻，自動駕駛汽車是解決上述社會問題的關鍵技術手段之一。自動駕駛汽車的測試承擔著智能化、網聯化等技術以及云、管、端多方面的技術研究和產品開發，對技術迭代、功能安全性的驗證、應用示范，以及未來產品標準、法規、監管等方面的探索具有重要意義。

自動駕駛在專用車領域的應用

自動駕駛在專用車領域的應用越來越廣泛，自動駕駛已經成為專用車領域發展的必然趨勢。自動駕駛專用車在減少事故發生率、提高道路及汽車運輸效率等方面有著巨大優勢。

受法律法規、道路環境復雜性的影響，目前封閉環境及點對點運輸等場景更適合自動駕駛汽車的應用。以下列舉幾種應用場景。

1、港口：港口環境相對封閉且基本處于24h運轉，工作強度較大，沿海環境惡劣，集裝箱裝卸存在安全隱患等問題，最為適合發展自動駕駛汽車。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，而且大多數是在凌晨時進行，道路環境相對簡單。

3、礦區：礦山環境惡劣，工作內容單一，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自動編隊行駛，將節省大量燃油。而且物流車輛可以實現全天運行，大大提高物流效率。

自動駕駛汽車發展的幾個階段

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

自動駕駛汽車的測試內容

1.基礎性能測試

自動駕駛汽車也是汽車，必須具備正常的前進、轉彎、后退等駕駛功能。另外，需重點測試自動駕駛汽車的響應時間、運行效率等指標，如對障礙物的識別時間、剎車的反應時間、通過路口的效率、轉彎時的路線選擇等，目前我國已出臺《智能網聯汽車自動駕駛功能測試規程》（表2）統一了測試場景、測試規程及通過條件。

2.功能缺陷測試

自動駕駛汽車功能缺陷指的是，在整車及系統部件不存在故障的情況下，由于復雜環境對傳感器的影響，導致系統做出錯誤判斷并執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.毫米波雷達對靜止目標物以及區分目標物存在分辨問題；

b.機器視覺存在惡劣天氣光照干擾及探測目標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.激光雷達存在探測距離小，惡劣天氣干擾等問題；

e.高精度定位系統存在受隧道、天氣、高密度建筑物干擾問題；

而且自動駕駛系統的一些工況通過人類歷史事故庫獲得是不可靠的，需要構建自動駕駛的實際道路測試獲得獨特危險場景數據庫，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”通過網絡接管了指定區域所有汽車的控制權，通過程序為車輛設定駕駛方式，在街道上出現了“萬馬奔騰”的壯觀場景。

表1 自動駕駛汽車分級標準

表2 智能網聯汽車自動駕駛功能檢測項目及測試場景

自動駕駛汽車的網絡結構主要由車內網、車云網、車際網構成，主要產生安全威脅的有ECU和控制系統的安全、車與云端的數據傳輸安全、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行測試，還要重點關注車輛與外界通信時的網絡安全風險，以及當被攻擊后及時響應與處理能力。

4.決策能力測試

從目前的技術發展情況來看，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智能化、人類能否相信自動駕駛技術可靠性的絕對基礎。

自動駕駛汽車決策能力的測試往往需要通過大量數據的收集，建立完善的場景數據庫，目前比較有效的方法是基于實車在環（VIL）的駕駛輔助系統測試。VIL是指將ADAS系統集成到真實車輛中，并通過實時仿真機及仿真軟件模擬道路、交通場景以及傳感器信號，從而構成完整測試環境的方法，可實現ADAS功能驗證、各場景仿真測試、與整車相關電控系統的匹配及集成測試。與傳統的硬件在環（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果的精確度；與實車測試相比，由于將實現復雜且難以復現的交通場景用仿真的方式來實現，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路線，從而轉向車路協同的技術路線，在此技術路線下，汽車將與城市道路系統、信號系統、車與車、車與人、車與云端等進行互聯，實現信息實時共享。此時將需要高帶寬、超低延遲、高可靠性的通信技術（V2X）支撐，基于通信技術能力的測試也至關重要。

V2X測試主要包括四類場景，分別為汽車與汽車（V2V）、汽車與網絡（V2N）、汽車與基礎設施（V2I）、汽車與行人（V2P）。V2X測試一般會經過通信設備廠商和汽車主機廠商的測試，主機廠將搭載車載單元（OBU）的汽車和測試區裝有路側單元的通信模塊（RSU）進行多種場景下通信測試，以驗證V2X應用的功能和性能。由于各種測試安全尚未得到認可，所以大量試驗驗證需要在封閉測試區進行，搭建各種V2X測試場景的需求是封閉區建設的重點之一。

結語

隨著現代科技的進步，在自動駕駛的一些關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。現階段國家大力推行5G建設從另一方面加速了自動駕駛汽車的相關研究。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重要。