我國?動(dòng)駕駛汽?測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)研究綜述與發(fā)展建議

蔡振華　趙小?　王喜超　崔康

摘要：?動(dòng)駕駛汽?已成為世界各國關(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)，我國雖然起步較晚，但我國政府?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?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

近年來世界各?國均將?動(dòng)駕駛汽?的發(fā)展設(shè)為國家頂層規(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?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?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，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)竊取等問題。因此，國內(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，最終通過??智能算法對(duì)?量數(shù)據(jù)進(jìn)?測(cè)試。

?前國內(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，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、有限開放道路測(cè)試和開放道路測(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、有限開放道路測(cè)試和開放道路測(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?;開放道路在完全開放的真實(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

?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)景庫的國家平臺(tái)，統(tǒng)?技術(shù)接口，整合場(chǎng)景資源;建?封閉場(chǎng)地測(cè)試、有限開放道路測(cè)試和開放道路測(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)閲鴥?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)備開展相關(guān)測(cè)試?作，因此應(yīng)著?開展?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)營線路審批制度，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營許可的閉環(huán)管理，確保合適的?在對(duì)應(yīng)?險(xiǎn)等級(jí)的線路安全?駛。

參考?獻(xiàn)：

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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