何寧發(fā),胡 勇
(廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院,廣東 珠海 519000)
智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為汽車行業(yè)發(fā)展中的新興領(lǐng)域,其在廣大社會公眾之間具有一定的知名度,并且各大汽車制造廠商也正積極主動地參與智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域的發(fā)展。這條新型產(chǎn)業(yè)不但能有效改善交通擁堵、安全事故頻發(fā)的問題,還能在一定程度上減少燃油損耗。但在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的智能化、電動化發(fā)展過程中,同樣需要重視駕駛安全、隱私保護(hù)、社會倫理的問題,重視智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試檢驗工作,推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)朝著現(xiàn)代化、智能化的方向轉(zhuǎn)型。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車具有的自動化功能可以替代一部分的人為作用,在智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試環(huán)節(jié)可以人為輸入汽車執(zhí)行、駕駛相關(guān)命令,以便于發(fā)揮智能網(wǎng)聯(lián)汽車具有的交互功能。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試過程中通常需要檢驗車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等,利用現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供相應(yīng)的功能和服務(wù)。在當(dāng)前發(fā)展階段部分新車還配備了L2級自動駕駛系統(tǒng),另一部分新車則針對L3級自動駕駛系統(tǒng)進(jìn)行檢驗測試。在未來發(fā)展的新形勢背景下必須保證智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價的規(guī)范化,才能全面提高智能網(wǎng)聯(lián)汽車運行的安全性與可靠性。
智能駕駛汽車在國外發(fā)達(dá)領(lǐng)域早已實現(xiàn)了大面積的推廣與普及,美國、歐盟等國家還針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車開發(fā)測試研究制定了一系列的政策法規(guī),極大地推動了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。例如,美國早在2016年就對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的設(shè)計、開發(fā)、測試、應(yīng)用等制定了相應(yīng)的規(guī)范內(nèi)容,對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。在2016年我國正式將測試評價環(huán)節(jié)納入智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展體系,還在智能網(wǎng)聯(lián)汽車的道路測試管理規(guī)范中明確提出了具體的測試評價政策。例如,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)已成立了專門的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范基地,利用已有條件提供了良好的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價場地設(shè)施。另外,我國汽車相關(guān)企業(yè)也對智能網(wǎng)聯(lián)前瞻領(lǐng)域給予了一定的重視度,在產(chǎn)品研發(fā)驗證方面作出了積極的改變,有助于充分滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車的測試評價需求。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車的等級越高,測試評價工作的難度越大。在智能網(wǎng)聯(lián)測試評價中主要采用道路測試和仿真測試兩種技術(shù)路徑,其中道路測試需要建立專門的智能網(wǎng)聯(lián)測試試驗區(qū)和示范區(qū),同時不斷完善測試場景和測試工況,仿真測試則需要搭建模擬測試場景和測試系統(tǒng)。道路測試具有真實可信度高的優(yōu)點,仿真測試可以有效節(jié)約時間和精力,在技術(shù)更新迭代方式也具有明顯優(yōu)勢。這兩種技術(shù)路徑相輔相成,將仿真測試與道路試驗相結(jié)合,才能形成完整的智能網(wǎng)聯(lián)測試評價行為,并保證智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價的精準(zhǔn)性。
2.2.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
目前我國已制定了完善的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價規(guī)范,在推動汽車智能化發(fā)展、深化網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)應(yīng)用的同時,還能為智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價提供強(qiáng)有力的政策支持。我國現(xiàn)推行的智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試評價管理規(guī)范愈發(fā)趨于完善和成熟,其中綜合涵蓋了交通標(biāo)志和標(biāo)線、前方車輛行駛狀態(tài)等檢測項目。在此基礎(chǔ)上我國還針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動駕駛功能的測試流程進(jìn)行了優(yōu)化與改進(jìn),旨在不斷完善各檢測項目的測試場景、測試規(guī)程等,并將其作為可供第三方檢測機(jī)構(gòu)參考的測試驗證結(jié)果。目前我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車汽車道路測試的管理規(guī)范又額外增加了一系列的內(nèi)容,如車輛測試范圍、通用檢測項目、示范應(yīng)用等。此外,我國還針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)作出了明確規(guī)定,綜合涵蓋了數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件升級、預(yù)期功能安全等內(nèi)容,進(jìn)一步確定了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的準(zhǔn)入規(guī)范。此外,國內(nèi)外還針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的測試評價相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作出了具體的表述,有助于確定智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價的方法和指標(biāo)。
2.2.2 問題分析
盡管國內(nèi)外已制定了完善的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試規(guī)范和測試標(biāo)準(zhǔn),但這些標(biāo)準(zhǔn)在實施過程中仍存在以下幾方面的問題:第一,國際針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車建立了專門的工作組,而中國工作人員只能以參與者的身份協(xié)同相關(guān)工作,很少作為項目起草牽頭人完成相關(guān)工作。與此同時,國內(nèi)現(xiàn)行的智能網(wǎng)聯(lián)測試規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)大多借鑒國外標(biāo)準(zhǔn),從而導(dǎo)致國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試標(biāo)準(zhǔn)缺少創(chuàng)造性與協(xié)調(diào)性。因此,相關(guān)工作人員既需要參考國外智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試標(biāo)準(zhǔn),研發(fā)符合我國國情的本土化產(chǎn)品,重點強(qiáng)調(diào)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試標(biāo)準(zhǔn)的通用性。第二,我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試標(biāo)準(zhǔn)不適用于更高級別的汽車測試系統(tǒng),當(dāng)前現(xiàn)有的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試標(biāo)準(zhǔn)僅適用于L3級以下,而適用于L3級以上的自動駕駛場景、安全場景只形成了初步的技術(shù)起草方案,這些標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行仍處于探索和起步階段。第三,當(dāng)前現(xiàn)有的仿真測試標(biāo)準(zhǔn)可以驗證系統(tǒng)行為,并對各個層級的系統(tǒng)進(jìn)行仿真測試,但這些標(biāo)準(zhǔn)仍缺少精細(xì)化分類,且各級系統(tǒng)的測試方案和驗收標(biāo)準(zhǔn)也有待完善。最重要的是,各大廠家實行的產(chǎn)品技術(shù)路線不統(tǒng)一,在產(chǎn)品研發(fā)過程中主要強(qiáng)調(diào)保密性原則,無法針對各大廠家的產(chǎn)品研發(fā)制定統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。一旦系統(tǒng)和產(chǎn)品研發(fā)缺少完善的仿真測試標(biāo)準(zhǔn),將無法推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車仿真測試工作的順利開展。第四,難以界定倫理安全方面的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展過程中必須考慮倫理安全問題,圍繞著人身安全制定相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),并在智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試工作中關(guān)注各類社會倫理問題。盡管我國已針對智能網(wǎng)聯(lián)汽車倫理問題作出了相應(yīng)的討論,但相關(guān)研究人員不應(yīng)僅局限于討論階段,而是不斷完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車倫理安全相關(guān)的法律規(guī)范。
3.1.1 道路測試評價
在傳統(tǒng)汽車測試場景下已形成多種典型測試方法,在道路測試評價環(huán)節(jié)主要考察單車性能。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試評價過程中必須以核心組件、功能、信息安全邊界為出發(fā)點,對傳統(tǒng)單車測試方法進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化,逐步拓展多元化的智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試場景。在實踐過程中還可以成立專門的道路測試場地及示范區(qū),結(jié)合現(xiàn)場測試工況制定相應(yīng)的測試評價方法。目前我國現(xiàn)有的智能網(wǎng)聯(lián)測試場地只能滿足一部分的場景測試需求,且只適用于國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范基地公路、交通綜合試驗場等。在特定的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價場景下,必須重視道路測試工作,第一時間發(fā)現(xiàn)車輛運行中存在的問題,同時全面落實智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試工作。開展這項工作的根本目的在于保證車輛行駛的安全性與穩(wěn)定性,高度重視其中可能存在的問題。
3.1.2 問題分析
盡管我國部分地區(qū)已成立了專門的試驗場地或示范區(qū),但這些場地仍缺少多元化的測試場景,無法滿足車與人-車-路-云端之間的智能交互需求?,F(xiàn)階段我國智能網(wǎng)聯(lián)試驗場或示范區(qū)可以集中開展相應(yīng)的道路測試評價工作,在保留原有試驗場及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的同時,還可以建立全新的智能網(wǎng)聯(lián)測試試驗場。但在實踐過程中仍需要兼顧智能網(wǎng)聯(lián)汽車運行的實際情況,并滿足多元化的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試需求,因此在未來發(fā)展階段相關(guān)工作人員應(yīng)積極開發(fā)全新的試驗場地或測試路段,以便于開展多元化的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場景,并提供精準(zhǔn)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試數(shù)據(jù)。由于智能網(wǎng)聯(lián)道路測試具有試驗周期長、成本高的特點,相關(guān)汽車制造廠商只有開展長期的測試工作,才能保證智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與此同時,智能網(wǎng)聯(lián)汽車包含的功能也極為復(fù)雜,面對龐大的道路測試項目,很難一次性完成各項測試試驗項目的檢測工作,在整個驗證測試環(huán)節(jié)將產(chǎn)生高額的測試成本,而傳統(tǒng)道路測試方法又無法保證智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價的標(biāo)準(zhǔn)性與規(guī)范性。最后,道路測試場景下的安全性無法保證,特別是多元化的智能網(wǎng)聯(lián)汽車功能極容易引發(fā)各種安全問題,尤其在極限條件下很難精準(zhǔn)判定汽車行駛狀況,因此需要針對系統(tǒng)部分失效、自動緊急制動等多種場景設(shè)置各種危險狀況,通過各種方式測試智能網(wǎng)聯(lián)汽車在模擬事故中的狀態(tài)。但這同樣會加大測試安全風(fēng)險發(fā)生的幾率,使得智能網(wǎng)聯(lián)汽車在行駛過程中伴隨著各種安全方面的問題,甚至威脅現(xiàn)場測試人員的生命安全。針對于此,在汽車道路測試過程中必須考慮各種危險工況,針對現(xiàn)有試驗場地制定相應(yīng)的道路測試應(yīng)急預(yù)案,并借助監(jiān)控平臺實時監(jiān)測現(xiàn)場車輛的實際運行情況。
3.2.1 仿真測試評價
仿真測試評價作為道路測試評價的重要補(bǔ)充,其對智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價同樣起到至關(guān)重要的作用。在仿真測試評價過程中可以建立動靜態(tài)的模擬交通場景,利用計算機(jī)仿真技術(shù)構(gòu)建一個虛擬環(huán)境,并將仿真測試的層級分為軟件測試、硬件測試、車輛測試。這三個層級可以保證智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試的精準(zhǔn)性,在現(xiàn)場測試評價過程中也無需用到高精度的硬件設(shè)施,在實踐過程中還能全面優(yōu)化智能網(wǎng)聯(lián)汽車軟件及算法,并將其貫穿于產(chǎn)品研發(fā)和使用的全過程,同時大幅度減少智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價的成本。
3.2.2 問題分析
構(gòu)建仿真測試的根本目的在于模擬測試場景及測試系統(tǒng),盡管仿真測試與道路測試相比具有明顯優(yōu)勢,但在仿真測試實施過程中仍然存在多個方面的問題。首先,仿真測試很難獲取高清地圖。在仿真測試過程中應(yīng)構(gòu)建高精度的測試場景,利用高清地圖還原相應(yīng)的現(xiàn)場測試場景。高清地圖繪制的細(xì)節(jié)具有較高的精準(zhǔn)度,其中還涉及自行車、道線、信號燈、障礙物等多個組成部分,這也使得高清地圖繪制的成本相對較多。但需要注意的是,有關(guān)部門必須征求政府監(jiān)管部門同意后,才能在智能網(wǎng)聯(lián)汽車網(wǎng)站測試過程中繪制高清地圖,以免因信息安全隱私而引起不必要的糾紛。其次,在仿真測試系統(tǒng)運行中還需要考慮精度、兼容性等方面存在的弊端,尤其在測試系統(tǒng)或仿真平臺運行過程中,必須兼顧仿真軟件本身、軟件與軟件、軟件與硬件之間的系統(tǒng)。我國當(dāng)前現(xiàn)有的仿真測試軟件仍與國外仿真軟件存在一定的差距,目前市面上成熟的仿真軟件已被國外所壟斷,而國內(nèi)仿真軟件仍需要朝著商業(yè)化的方向轉(zhuǎn)型。智能網(wǎng)聯(lián)仿真系統(tǒng)包含多樣化的功能,只有保證仿真系統(tǒng)使用的精確度,才能獲取高效、精準(zhǔn)的仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)。最后,在軟件和硬件之間還伴隨著不兼容的問題,需要綜合考慮仿真測試環(huán)境及相關(guān)硬件系統(tǒng)的計算結(jié)果,在保證智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試精度的基礎(chǔ)上完善相關(guān)協(xié)同機(jī)制和規(guī)范制度。
在仿真測試工作中必須靈活運用相關(guān)數(shù)據(jù)信息及各種計算資源,針對龐大的智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器數(shù)量和種類進(jìn)行科學(xué)區(qū)分,但這同樣加大了相關(guān)工作人員分類、匯總相關(guān)數(shù)據(jù)信息的難度,在實際操作過程中也無法保證不同數(shù)量級數(shù)據(jù)處理的精度。在仿真測試場景下通常需要處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息,而相關(guān)工作人員也需要完成龐大的計算量,只有提高仿真測試場景的精度,才能保證數(shù)據(jù)信息計算的準(zhǔn)確性。但在實踐過程中很可能產(chǎn)生計算資源被大量浪費的情況,因此需要相關(guān)工作人員維持計算資源與仿真精度之間的平衡。必要時可以利用高效算法提高仿真測試數(shù)據(jù)處理的精確度,同時革新優(yōu)化所有算法數(shù)據(jù)信息。在智能網(wǎng)聯(lián)算法實施過程中,必須重點關(guān)注環(huán)境感知、決策控制等問題,并保證智能網(wǎng)聯(lián)汽車仿真測試的效率。
近年來越來越多發(fā)達(dá)國家對智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展給予了高度重視,還針對企業(yè)開發(fā)和測試研究制定了一系列的政策法規(guī),而我國也結(jié)合國情建立了專門的智能網(wǎng)聯(lián)汽車場地,還明確提出了智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。目前大部分汽車企業(yè)正嘗試推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車朝著前瞻化的方向發(fā)展,同時不斷提高相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)的精度。目前我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價主要包括道路測試和仿真測試這兩條技術(shù)路徑,結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)行的智能網(wǎng)聯(lián)測試評價規(guī)范和檢測標(biāo)準(zhǔn),針對這兩條技術(shù)路徑存在的問題進(jìn)行了具體分析,旨在為智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試評價工作的落實提供理論方面的指導(dǎo)。