基于場景元素的智能網(wǎng)聯(lián)汽車場景庫構(gòu)建

鄭新強(qiáng)

摘 要：對智能網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)行測試與評估時(shí)，測試場景的搭建與實(shí)際測試是難點(diǎn)，也是促使智能網(wǎng)聯(lián)汽車良好發(fā)展的關(guān)鍵。場景庫是評價(jià)系統(tǒng)中十分重要的部分，是測試的基礎(chǔ)，想要保障測試場景的有效性，就需要完成場景搭建，促使測試能夠獲得理想效果。文章基于場景元素的智能網(wǎng)聯(lián)汽車場景構(gòu)建進(jìn)行研究，希望能夠構(gòu)建測試場景庫、有效完成測試評估工作，并為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)汽車;場景元素;場景構(gòu)建

0 引言

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價(jià)體系中，場景庫是其中十分重要的內(nèi)容，為了能夠更好地完成測試工作，應(yīng)當(dāng)保障所構(gòu)建的場景庫變得更加安全且可靠。但是，現(xiàn)實(shí)中的場景多不勝數(shù)，利用各種數(shù)據(jù)找到最為典型的場景需要付出高額成本，并且任務(wù)也更為繁重。面對此種情況，便可以以場景元素為基礎(chǔ)，構(gòu)建一個(gè)滿足測試要求的場景庫，根據(jù)測試需求搭建相應(yīng)的場景，使得測試工作的開展變得更加高效，從而得到真實(shí)有效的測試與評估結(jié)果。下面筆者就針對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價(jià)

1.1? 測試技術(shù)發(fā)展

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是十分復(fù)雜的系統(tǒng)，包含了很多復(fù)雜傳感器系統(tǒng)，如GPS傳感器等。在眾多傳感器中，存在智能化數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，當(dāng)展開評估與測試時(shí)將會充分考慮到上述特點(diǎn)，同時(shí)還需要展開具有針對性的評估與測試。但是，傳感器本身也存在很多弱點(diǎn)，進(jìn)行測試時(shí)應(yīng)當(dāng)重視傳統(tǒng)器數(shù)據(jù)融合，還要考慮傳感器在數(shù)據(jù)上的同步性，若是傳感器數(shù)據(jù)存在不同步的情況，那么將會造成數(shù)據(jù)融合算法出現(xiàn)誤差[1]。測試智能網(wǎng)聯(lián)汽車時(shí)使用的有效方法為道路測試，使得車輛可以在較為復(fù)雜的情況下完成實(shí)車試驗(yàn)。然而，道路測試開始之前需要先對汽車進(jìn)行全面檢查，需要智能網(wǎng)聯(lián)汽車在道路上保持超過一億公里的行駛距離，那么才能夠確保聯(lián)網(wǎng)汽車本身的安全性，同時(shí)很多汽車生產(chǎn)公司中的車型是非常復(fù)雜，當(dāng)還原汽車軟件與配置時(shí)也都較為復(fù)雜，只通過道路試驗(yàn)進(jìn)行檢測并不能夠滿足要求，也無法在有限時(shí)間內(nèi)完成對車輛的評估與測試。相關(guān)測試人員需要對人、車與環(huán)境展開測試，以便能夠驗(yàn)證其本身是否能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，測試人員進(jìn)行測試時(shí)可以采用仿真與模擬測試的方法，以便能夠使其評估與測試的時(shí)間變得更短。

1.2? 測試與場景需求

當(dāng)對智能網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)行測試時(shí)包含了算法、執(zhí)行器等等，針對汽車的自動行駛時(shí)所存在的安全隱患展開測試[2]。此外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車所處的駕駛環(huán)境是非常復(fù)雜的，不僅需要考慮到交通設(shè)施等方面的因素，還應(yīng)當(dāng)考慮到行人、車輛等因素。部分司機(jī)在穿越十字路口時(shí)通常剎車都是很快的，也有部分司機(jī)剎車較慢，所以需要考慮不同類型司機(jī)的駕駛行為。根據(jù)試驗(yàn)與評價(jià)能夠了解到，司機(jī)駕駛環(huán)境因素類型很多，如此則造成智能聯(lián)網(wǎng)汽車進(jìn)行評估與測試時(shí)也就會出現(xiàn)很多不確定，例如陰雨天氣、濃霧天氣等，這些都會直接影響到傳感器本身的性能與使用，所以需要根據(jù)具體環(huán)境對車輛展開評價(jià)與測試。由于測試所存在的各種不確定性，都是構(gòu)建測試評估系統(tǒng)需要重點(diǎn)思考的因素。對于企業(yè)來說，對智能網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)行測試最為重要的目的是對車輛在不同場景下所具有的功能進(jìn)行測試，滿足廣大用戶對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的使用需求，也可以將智能網(wǎng)聯(lián)汽車的工作條件和場景反映出來。所有測試工作的開展都應(yīng)當(dāng)保障其本身的有效性，對車輛系統(tǒng)可以做出客觀、真實(shí)的評估[3]。另外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車在實(shí)際使用過程中也會出現(xiàn)硬件故障、系統(tǒng)失效等問題，此種情況下汽車應(yīng)當(dāng)先離開自動駕駛系統(tǒng)，同時(shí)還需要對駕駛員進(jìn)行提醒，最大程度避免交通事故的發(fā)生。若是通信信息出現(xiàn)了丟失現(xiàn)象，智能網(wǎng)聯(lián)汽車也就不能夠?qū)﹀e誤進(jìn)行正確識別，系統(tǒng)不僅要對駕駛員進(jìn)行提醒，還應(yīng)當(dāng)接入互聯(lián)網(wǎng)。若是駕駛員沒有及時(shí)接收到信息，或是沒有與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，汽車需要自動進(jìn)入低風(fēng)險(xiǎn)等級。

例如，在重慶展開智能網(wǎng)聯(lián)汽車的測試工作，測試區(qū)域中的路況包括了西部地區(qū)超過九成的特殊路況場景，有利于測試工作的開展?，F(xiàn)階段所使用的測試場景主要包括典型道路場景與ADAS相關(guān)場景，相配套的設(shè)備為車道燈、信號燈等，在未來，測試場景將會變得越來越復(fù)雜[4]。想要滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動行駛的要求，需要根據(jù)不同情況而展開測試，讓測試場景設(shè)計(jì)變得較為復(fù)雜，而構(gòu)建相應(yīng)的測試場景也是進(jìn)行測試時(shí)非常重要的內(nèi)容。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價(jià)體系

2.1? 場景采集與測試

在智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價(jià)體系中，場景庫起著非常重要的作用，更是進(jìn)行測試和評估的基礎(chǔ)。如果想要讓場景庫能夠滿足要求，就需要在駕駛性能對應(yīng)其出現(xiàn)的場景，以此來證明自動駕駛能夠在同等行駛里程數(shù)下與人為駕駛進(jìn)行比較安全性也變得更高，通過不同階段的測試也能夠有效分析場景數(shù)據(jù)庫中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并且在車輛測試中能夠獲得新生成的場景。尤其是進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)測試，在新的場景中可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與細(xì)化，讓其變成閉環(huán)系統(tǒng)，促使場景數(shù)據(jù)庫變得豐富且實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，之后再通過增調(diào)模擬場景，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)場景需求完成測試。如此便有效縮短測試與評估周期，促使測試與評估工作的有效性得到提升。

在獲取場景數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)庫的建立在一定程度上決定了評估工作本身的充分性，根據(jù)駕駛的具體環(huán)境、各種設(shè)備與儀器所收集到的信息，最開始分析信息時(shí)若是發(fā)現(xiàn)在特定場景中出現(xiàn)了安全事件，那么在場景中就能夠?qū)鼍皵?shù)據(jù)的測試，而且在測試時(shí)數(shù)據(jù)也是用于對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的生成進(jìn)行補(bǔ)充。另外，也要根據(jù)具體的交通模式以及我國道路交通本身所具有的特性，對發(fā)生的交通事故以及事故類型進(jìn)行分析，了解交通事故發(fā)生的原因，再對交通事故的發(fā)生進(jìn)行模擬，重建事故發(fā)生的場景，然后將此用作測試與評估工作。還可以應(yīng)用自動駕與ADAS系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，分析其本身所具有的安全性，尤其是作為第一次場景當(dāng)作是數(shù)據(jù)的主要來源，這主要是因?yàn)槠涫窃从趯?shí)際道路上的行駛環(huán)境，能夠不斷對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，以便有效解決現(xiàn)階段數(shù)據(jù)庫本身所存在的不足。如此一來，能夠?qū)鼍皵?shù)據(jù)傳遞給廣大用戶，之后便加強(qiáng)了在場景數(shù)據(jù)方面的采集速度。然后，將場景數(shù)據(jù)變成不同場景參數(shù)，同車輛運(yùn)動控制共同變成了進(jìn)行測試的案例，為后續(xù)測試工作的開展也奠定了基礎(chǔ)。

2.2? 場景搭建與具體測試

在進(jìn)行受控測試時(shí)，場景搭設(shè)是其中非常重要的內(nèi)容，然而因?yàn)榈缆穲鼍氨旧砭头浅?fù)雜，場景數(shù)量更是多不勝數(shù)，無法在封閉環(huán)境中將社會上所有道路場景進(jìn)行模擬，所以需要以完成建設(shè)的測試環(huán)境為基礎(chǔ)，為其配備基本要素。在道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上，需要的基本要素主要包括了交叉口、高速岔路口、隧道、高架橋等基礎(chǔ)建設(shè)要素，還需要設(shè)置氣候要素與交通部件要素，其中交通部件要素主要包括了氣球車等，而氣候要素則包括了霧、雪、光、雨等等。通信元素則包含了5G、北斗定位等。電磁空間元素則包括了電磁兼容控制。在進(jìn)行測試時(shí)電磁空間元件都是非常重要，具有鮮明的創(chuàng)新性與獨(dú)立性，是由智能網(wǎng)絡(luò)車輛本身所具有的性能決定的，也就是車輛雷達(dá)探頭應(yīng)當(dāng)解決相互之間所產(chǎn)生的干擾，使得信號干擾與分集技術(shù)能夠得到有效應(yīng)用。另外，通信也包含了電磁干擾，主要電動機(jī)和發(fā)電機(jī)與電力電磁脈沖之間所形成的電磁干擾。由于使用各種類型的傳感器，尤其是和電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)合在一起，整個(gè)車電磁兼容顯得非常重要。不僅包含了車輛本身的電磁干擾，在車外無線通信、移動通信設(shè)備等方面也會出現(xiàn)電磁干擾，這也是智能推進(jìn)技術(shù)發(fā)展時(shí)人們需要格外重視的問題。根據(jù)現(xiàn)階段來看，進(jìn)行道路測試主要在示范區(qū)，由封閉區(qū)域逐漸朝向半開放道路上不斷擴(kuò)展。由于受到國家政策的推動，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的測試與評價(jià)也將會變得越發(fā)的完善。

3?結(jié)語

現(xiàn)階段，對智能網(wǎng)聯(lián)汽車進(jìn)行測評的技術(shù)依然存在不成熟之處，不論是在場景搭設(shè)還是測試上都是在封閉測試場中開展，和傳統(tǒng)測試設(shè)施相比較存在不同，需要根據(jù)需求隨時(shí)搭建測試場景。因?yàn)榈缆窚y試場景相較而言非常復(fù)雜，難以全部列舉出來，所以構(gòu)建場景數(shù)據(jù)庫始終都是難點(diǎn)工作內(nèi)容。文章通過對智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價(jià)體系的相關(guān)內(nèi)容展開了分析，認(rèn)真剖析各種場景，再結(jié)合相關(guān)理論知識，將測試場景中的關(guān)鍵元素提取出來，對每個(gè)場景所具有的個(gè)性與共性特點(diǎn)進(jìn)行分析，模擬道路駕駛場景，然后對汽車展開測試，將所得到的測試結(jié)果上傳到數(shù)據(jù)庫中，為之后測試工作的開展提供參考，促使測試工作能夠得以良好開展。

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（編輯 傅金睿）