自動駕駛汽車運行安全性測試評價體系研究

孟祥雨　王彬　張成陽　蘇沖

摘 要：自動駕駛汽車解決了人工手動、自動檔來操縱車輛行駛方向問題，它是一種依靠現代數字化信息技術中的人工智能芯片來計算規劃行駛路線，運用雷達系統進行探知前方路況，安裝監控裝置實時用手機掌握汽車動態等全方面配合，實現預期電腦自助操作的機動車輛。為了適應我國復雜的、多岔口的路線以及多障礙的路況，降低自動駕駛汽車在道路上發生的安全隱患問題，因此需要對自動駕駛汽車進行嚴苛的路況及道路測試，檢驗道路狀況的適應程度及進行相關先進技術的安全性能測試。簡述西方國家的汽車性能測試與實際運營狀況，通過借鑒西方的檢測方案，根據我國路線、路況制定出一套切實可行的系統安全測試體系，確保自動駕駛汽車在實際道路測試時不會發生安全故障，為人們出行安全提供保障。

關鍵詞：自動駕駛汽車;安全測試;評價體系;道路測試

1 引言

自動駕駛系統是由多種復雜的先進技術所組合構成的內部系統，為了保障其安全上路，就必須在生產及公路試行時注意對內部系統的安全性運作進行多次調整和創新。雖然目前關于自動駕駛車輛行車安全測試已經初見成效，但是仍處在初步實踐上路階段，網絡信息保護工作、程序代碼的穩定程度、被惡意侵入時的反擊與備份功能等都仍處于待完善技術階段，行車標準體系及上路行車條件都在不斷的修改制定過程中，導致至今沒有一套全方面完善的測試評價體系。

2 現階段國內外對自動駕駛汽車的安全測試進度

自動駕駛汽車由于電力革命時代的到來先后順序原因，導致西方國家對自動駕駛汽車的研究及測評工作比我國早。他們運用先進的機械技術優勢，積極研發和調試系統安全性測試工作。

2014年瑞典在區域路面內開始檢測其道路安全性能測試。

2015年德國率先進行大路面線路及路況測試。同年，我國開始對智能汽車進行分項目試驗工作建立網點。

2016年日本也緊跟西方國家的腳步，開始分區域設立環境模擬路面。同年，我國開始進入自動駕駛車輛系統全面測試并且又新增試驗網點

2017年德國開始往實驗網點投入測試基金。同年，美國在清楚測試環境及路面要求下也展開了路面測試工作。同年，中國在首都北京制定了道路測試意見和實施細則，規范推動自動駕駛汽車的實際道路測試。

2018年在美國引發了首例安全事故，一名女子在自動駕駛汽車試驗過程中被撞傷后不幸身亡。同年，中國以深圳為實驗網點，聯合互聯網機構共同研發了自動駕駛汽車線上線下雙模式的汽車路面測試通知書和臨時行駛車號牌。

3 自動駕駛汽車安全測試必要分析項目

為了能確保自動駕駛汽車能安全行駛在復雜路面上，就需要從安全和技術2方面進行分析。其一，由于自動駕駛汽車的系統構成部件及先進設備比較多，因此必須要分析其技術技能。其二，從行車安全問題出發，探索在實際上路面時會發生那些安全問題，從中找出引發安全問題的因素并測試其最大限額度。

3.1 自動駕駛車輛的基礎系統組成

它采用智能化分區域管理板塊進行電腦統一操縱，有環境板塊、定位規劃板塊以及行駛運動板塊。通過傳感器、全球定位系統、雷達測距模式等一系列數據的反饋進而做出精準的判斷。

第一點：環境板塊。是指自動駕駛汽車經過傳感器的探測與反饋來預判前方路況及路障。其中包含監控裝置、全球定位系統、以及雷達測距系統等，將整合有用的數據，然后進行代碼計算，最終做出準確的判斷。

第二點：定位規劃板塊。經過環境板塊的分析后，根據所擁有的路況擁堵情況、根據通行紅綠燈情況、根據線路距離長短等綜合考慮后進行規劃并設置具體行車路線和行駛速度控制范圍。

第三點：行駛運動板塊。是指汽車在啟動前、行駛時、熄火后等全過程的設置。具體來說就是對油門、剎車、雨刷、方向盤、掛動檔位等發出一連串指令信息。

3.2 自動駕駛汽車在行駛時存在的安全隱患

從各國家進行安全測試的年限及數據都表明，自動駕駛汽車在機動車交通規則、技術性能穩定性方面、網絡信息安全、相關管理章程等方面都存在很大的安全隱患問題，極容易發生安全事故。

第一點：機動車交通規則。需要測試其交通知識與行車規則的掌控程度，其中最終要的是保持車距、闖紅燈、綠色出行、車速要控制范圍等。倘若其在運行時若不守交通規則，無法向人工駕駛一樣做出準確的判斷，就會造成交通擁堵、連續碰撞等紊亂狀況。

第二點：技術性能穩定方面。因為其內部系統是由多種先進設備及先進技術所拼合而成，在有效銜接過程中難免會發生意外狀況，所以我將進行詳細說明。首先 ，是汽車的運行功能，停車、倒車入庫、保持間距、控制車速、臨時變道等功能，人工駕駛是都需要練習磨合，更何況是智能的車輛，假如某一板塊出現偏差產生計算失誤，將會導致的后果不堪設想。其次，是汽車的靈敏性能，它采用傳感器、雷達測距、由芯片代碼計算數據判定，如果感應器或雷達因為雷雨、暴風天氣而導致故障，會造成識別錯誤，將分不清行人、障礙物進而造成的危 更危害大。最后，危機時刻的處理能力，駕駛時在出現安全事故時能否保證安全氣囊會自動彈出;在駕駛時能否保證將車里人員受傷狀況降到最低;如何可以證明自動駕駛比人工駕駛更安全。

第三點;網絡信息安全。它存在兩個安全隱患：其一，因為是通過代碼進行計算、判定的，所以計算機代碼難免會出現故障。其二，在一些高速公路等一些需要提供認證的檢查點，能否正常提供信息呢。

第四點：相關章程問題。因為沒有正規化、完善化的相關章程，導致沒有可以執行的標準、沒有評價的正確性，因此有些生產企業就可以不經過審批就自作主張在公路上試車。

4 對自動駕駛汽車安全性測試評價及體系進行研究

4.1 評價

其一，技術上能否到達完全代替或脫離人工駕駛，能否滿足設計的理念。其二，安全上能否達到在多變天氣環境及障礙物錯綜復雜的路面環境下正常行駛。

4.2 測試框架的設計工作

在進行設計時一定要具有時代性、牢靠性、安全性、實操性、符合性、周詳性。要加入實際測驗數據報告及具體測試項目的整理方案，要制定符合我國法律法規條例的框架、要考慮我國錯綜復雜路況、惡劣多變的天氣等諸多原因，具體框架綱要如下：

第一點：行駛交通設計。檢測是否能夠做到將智能芯片中錄入行車規章制度;是否能不出現意外因素;是否能符合機動車交通規則;是否能正確發出運行指令。

第二點：測試環境設計。測試車輛能否在陰天、晴天、雷雨天、刮風天、冰雹天、霧霾天、下雪天、打雷及閃電天氣內正常運行。

第三點：測試路面設計。采取遞進式測試方法，從最初的平整公路到最終崎嶇的山路;從最初的無障礙物到最終的多障礙物;測試車輛最大的承受力度測試。

第四點：技術測試設計。采取周詳性測試手段，要求將個技術進行徹底化測試，不要遺忘細枝末節，細節決定成敗。

第五點：系統測試設計。例如不同車型的輔助駕駛系統、全自動化系統或半自動化系統。確保人可以通過自己設置選擇出行模式。

第六點：情景測試設計。測試車輛在路燈區、變道區、停車場、事故區、賽車場等特殊區域的應變、決斷能力。

4.3 增設的測試內容

第一點：交通測試，將結合路面、環境、場景進行綜合性測試，要對交通安全條例及行駛管理條例進行修改，增添自動駕駛汽車部分，確保其能夠在路面上安全行駛。例如在交警指揮服上、路障、路標、火車口、軌道口、高鐵口等處繪制指令代碼，確保智能車輛在特殊環境內能讀取到相關信息，不會給其它車輛或行人造成麻煩。

第二點：技能測試。指系統的技術及設備的安全性和穩定性，具體化是聽聲定位技能、運算分析技能、反饋技能、備用設備啟動技能、識別精準技能、科學分析化判斷技能等。

第三點：感知測試。測試其提前預判能力、其突發事故的應變能力、面對惡意侵入的查找反擊能力、車主信息保護能力、查詢掃描時的出示能力、車車測距能力、人車測距能力等。

5 結語

綜上而言，從目前現狀的技術和系統為切入口，其一，對自動駕駛汽車的安全性進行測試是正確的抉擇，可以發現和改進一些潛在的安全隱。其二，可以幫助我們更好的構建評價框架體系，由點到面進行強化補充，由面到點進行深入探索。我們可以通過實踐分析測試數據和測驗狀況，總結不足并吸取教訓，盡量完善汽車安全測試的內容，這對構建科學化的交通管理條例起到借鑒作用，對我國自動駕駛汽車的行業起到一個促進作用，對我國的測試網點建設起到一個推動作用，對一些不良生產企業起到一個警告作用。

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