基于場景元素的智能網聯汽車場景庫構建

鄭新強

摘 要：對智能網聯汽車進行測試與評估時，測試場景的搭建與實際測試是難點，也是促使智能網聯汽車良好發展的關鍵。場景庫是評價系統中十分重要的部分，是測試的基礎，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聯汽車場景構建進行研究，希望能夠構建測試場景庫、有效完成測試評估工作，并為相關工作人員提供參考。

關鍵詞：智能網聯汽車;場景元素;場景構建

0 引言

在智能網聯汽車測試評價體系中，場景庫是其中十分重要的內容，為了能夠更好地完成測試工作，應當保障所構建的場景庫變得更加安全且可靠。但是，現實中的場景多不勝數，利用各種數據找到最為典型的場景需要付出高額成本，并且任務也更為繁重。面對此種情況，便可以以場景元素為基礎，構建一個滿足測試要求的場景庫，根據測試需求搭建相應的場景，使得測試工作的開展變得更加高效，從而得到真實有效的測試與評估結果。下面筆者就針對相關內容進行詳細闡述。

1 智能網聯汽車測試評價

1.1? 測試技術發展

智能網聯汽車是十分復雜的系統，包含了很多復雜傳感器系統，如GPS傳感器等。在眾多傳感器中，存在智能化數據分析系統，當展開評估與測試時將會充分考慮到上述特點，同時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，進行測試時應當重視傳統器數據融合，還要考慮傳感器在數據上的同步性，若是傳感器數據存在不同步的情況，那么將會造成數據融合算法出現誤差[1]。測試智能網聯汽車時使用的有效方法為道路測試，使得車輛可以在較為復雜的情況下完成實車試驗。然而，道路測試開始之前需要先對汽車進行全面檢查，需要智能網聯汽車在道路上保持超過一億公里的行駛距離，那么才能夠確保聯網汽車本身的安全性，同時很多汽車生產公司中的車型是非常復雜，當還原汽車軟件與配置時也都較為復雜，只通過道路試驗進行檢測并不能夠滿足要求，也無法在有限時間內完成對車輛的評估與測試。相關測試人員需要對人、車與環境展開測試，以便能夠驗證其本身是否能夠滿足相關標準，測試人員進行測試時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間變得更短。

1.2? 測試與場景需求

當對智能網聯汽車進行測試時包含了算法、執行器等等，針對汽車的自動行駛時所存在的安全隱患展開測試[2]。此外，智能網聯汽車所處的駕駛環境是非常復雜的，不僅需要考慮到交通設施等方面的因素，還應當考慮到行人、車輛等因素。部分司機在穿越十字路口時通常剎車都是很快的，也有部分司機剎車較慢，所以需要考慮不同類型司機的駕駛行為。根據試驗與評價能夠了解到，司機駕駛環境因素類型很多，如此則造成智能聯網汽車進行評估與測試時也就會出現很多不確定，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，所以需要根據具體環境對車輛展開評價與測試。由于測試所存在的各種不確定性，都是構建測試評估系統需要重點思考的因素。對于企業來說，對智能網聯汽車進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行測試，滿足廣大用戶對智能網聯汽車的使用需求，也可以將智能網聯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當保障其本身的有效性，對車輛系統可以做出客觀、真實的評估[3]。另外，智能網聯汽車在實際使用過程中也會出現硬件故障、系統失效等問題，此種情況下汽車應當先離開自動駕駛系統，同時還需要對駕駛員進行提醒，最大程度避免交通事故的發生。若是通信信息出現了丟失現象，智能網聯汽車也就不能夠對錯誤進行正確識別，系統不僅要對駕駛員進行提醒，還應當接入互聯網。若是駕駛員沒有及時接收到信息，或是沒有與互聯網進行連接，汽車需要自動進入低風險等級。

例如，在重慶展開智能網聯汽車的測試工作，測試區域中的路況包括了西部地區超過九成的特殊路況場景，有利于測試工作的開展。現階段所使用的測試場景主要包括典型道路場景與ADAS相關場景，相配套的設備為車道燈、信號燈等，在未來，測試場景將會變得越來越復雜[4]。想要滿足智能網聯汽車自動行駛的要求，需要根據不同情況而展開測試，讓測試場景設計變得較為復雜，而構建相應的測試場景也是進行測試時非常重要的內容。

2 智能網聯汽車測試評價體系

2.1? 場景采集與測試

在智能網聯汽車測試評價體系中，場景庫起著非常重要的作用，更是進行測試和評估的基礎。如果想要讓場景庫能夠滿足要求，就需要在駕駛性能對應其出現的場景，以此來證明自動駕駛能夠在同等行駛里程數下與人為駕駛進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據庫中所產生的數據，并且在車輛測試中能夠獲得新生成的場景。尤其是進行經驗測試，在新的場景中可以將數據進行分析與細化，讓其變成閉環系統，促使場景數據庫變得豐富且實現優化，之后再通過增調模擬場景，根據經驗場景需求完成測試。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。

在獲取場景數據時，數據庫的建立在一定程度上決定了評估工作本身的充分性，根據駕駛的具體環境、各種設備與儀器所收集到的信息，最開始分析信息時若是發現在特定場景中出現了安全事件，那么在場景中就能夠將場景數據的測試，而且在測試時數據也是用于對現場數據的生成進行補充。另外，也要根據具體的交通模式以及我國道路交通本身所具有的特性，對發生的交通事故以及事故類型進行分析，了解交通事故發生的原因，再對交通事故的發生進行模擬，重建事故發生的場景，然后將此用作測試與評估工作。還可以應用自動駕與ADAS系統進行開發，分析其本身所具有的安全性，尤其是作為第一次場景當作是數據的主要來源，這主要是因為其是源于實際道路上的行駛環境，能夠不斷對現場數據進行更新，以便有效解決現階段數據庫本身所存在的不足。如此一來，能夠將場景數據傳遞給廣大用戶，之后便加強了在場景數據方面的采集速度。然后，將場景數據變成不同場景參數，同車輛運動控制共同變成了進行測試的案例，為后續測試工作的開展也奠定了基礎。

2.2? 場景搭建與具體測試

在進行受控測試時，場景搭設是其中非常重要的內容，然而因為道路場景本身就非常復雜，場景數量更是多不勝數，無法在封閉環境中將社會上所有道路場景進行模擬，所以需要以完成建設的測試環境為基礎，為其配備基本要素。在道路基礎設施建設上，需要的基本要素主要包括了交叉口、高速岔路口、隧道、高架橋等基礎建設要素，還需要設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。在進行測試時電磁空間元件都是非常重要，具有鮮明的創新性與獨立性，是由智能網絡車輛本身所具有的性能決定的，也就是車輛雷達探頭應當解決相互之間所產生的干擾，使得信號干擾與分集技術能夠得到有效應用。另外，通信也包含了電磁干擾，主要電動機和發電機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，尤其是和電驅動系統結合在一起，整個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、移動通信設備等方面也會出現電磁干擾，這也是智能推進技術發展時人們需要格外重視的問題。根據現階段來看，進行道路測試主要在示范區，由封閉區域逐漸朝向半開放道路上不斷擴展。由于受到國家政策的推動，智能網聯汽車的測試與評價也將會變得越發的完善。

3?結語

現階段，對智能網聯汽車進行測評的技術依然存在不成熟之處，不論是在場景搭設還是測試上都是在封閉測試場中開展，和傳統測試設施相比較存在不同，需要根據需求隨時搭建測試場景。因為道路測試場景相較而言非常復雜，難以全部列舉出來，所以構建場景數據庫始終都是難點工作內容。文章通過對智能網聯汽車測試評價體系的相關內容展開了分析，認真剖析各種場景，再結合相關理論知識，將測試場景中的關鍵元素提取出來，對每個場景所具有的個性與共性特點進行分析，模擬道路駕駛場景，然后對汽車展開測試，將所得到的測試結果上傳到數據庫中，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。

[參考文獻]

[1]陳韜，蔡博，回春.基于場景元素的智能網聯汽車場景構建研究[J].公路與汽運，2019（6）：9-12.

[2]楊秋燕，秦明明.基于場景元素的智能網聯汽車場景構建探析[J].時代汽車，2020（12）：24-25.

[3]鄧曉峰，王潤民，徐志剛，等.我國智能網聯汽車測試及示范基地發展現狀[J].汽車工業研究，2019（1）：6-13.

[4]李立，徐志剛，趙祥模，等.智能網聯汽車運動規劃方法研究綜述[J].中國公路學報，2019（6）：20-33.

（編輯 傅金睿）