何寧發,胡 勇
(廣東科學技術職業學院,廣東 珠海 519000)
智能網聯汽車作為汽車行業發展中的新興領域,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聯汽車領域的發展。這條新型產業不但能有效改善交通擁堵、安全事故頻發的問題,還能在一定程度上減少燃油損耗。但在智能網聯汽車的智能化、電動化發展過程中,同樣需要重視駕駛安全、隱私保護、社會倫理的問題,重視智能網聯汽車測試檢驗工作,推動智能網聯汽車產業朝著現代化、智能化的方向轉型。
智能網聯汽車具有的自動化功能可以替代一部分的人為作用,在智能網聯汽車測試環節可以人為輸入汽車執行、駕駛相關命令,以便于發揮智能網聯汽車具有的交互功能。在智能網聯汽車測試過程中通常需要檢驗車載傳感器、控制器、執行器等,利用現代通信網絡技術提供相應的功能和服務。在當前發展階段部分新車還配備了L2級自動駕駛系統,另一部分新車則針對L3級自動駕駛系統進行檢驗測試。在未來發展的新形勢背景下必須保證智能網聯汽車測試評價的規范化,才能全面提高智能網聯汽車運行的安全性與可靠性。
智能駕駛汽車在國外發達領域早已實現了大面積的推廣與普及,美國、歐盟等國家還針對智能網聯汽車開發測試研究制定了一系列的政策法規,極大地推動了智能網聯汽車的產業化發展。例如,美國早在2016年就對智能網聯汽車的設計、開發、測試、應用等制定了相應的規范內容,對智能網聯汽車的行業領域發展起到了積極的促進作用。在2016年我國正式將測試評價環節納入智能網聯汽車發展體系,還在智能網聯汽車的道路測試管理規范中明確提出了具體的測試評價政策。例如,我國經濟發達的地區已成立了專門的智能網聯汽車測試示范基地,利用已有條件提供了良好的智能網聯汽車測試評價場地設施。另外,我國汽車相關企業也對智能網聯前瞻領域給予了一定的重視度,在產品研發驗證方面作出了積極的改變,有助于充分滿足智能網聯汽車的測試評價需求。
智能網聯汽車的等級越高,測試評價工作的難度越大。在智能網聯測試評價中主要采用道路測試和仿真測試兩種技術路徑,其中道路測試需要建立專門的智能網聯測試試驗區和示范區,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。道路測試具有真實可信度高的優點,仿真測試可以有效節約時間和精力,在技術更新迭代方式也具有明顯優勢。這兩種技術路徑相輔相成,將仿真測試與道路試驗相結合,才能形成完整的智能網聯測試評價行為,并保證智能網聯汽車測試評價的精準性。
2.2.1 智能網聯汽車測試評價規范標準
目前我國已制定了完善的智能網聯汽車測試評價規范,在推動汽車智能化發展、深化網聯化技術應用的同時,還能為智能網聯汽車測試評價提供強有力的政策支持。我國現推行的智能網聯汽車道路測試評價管理規范愈發趨于完善和成熟,其中綜合涵蓋了交通標志和標線、前方車輛行駛狀態等檢測項目。在此基礎上我國還針對智能網聯汽車自動駕駛功能的測試流程進行了優化與改進,旨在不斷完善各檢測項目的測試場景、測試規程等,并將其作為可供第三方檢測機構參考的測試驗證結果。目前我國智能網聯汽車汽車道路測試的管理規范又額外增加了一系列的內容,如車輛測試范圍、通用檢測項目、示范應用等。此外,我國還針對智能網聯汽車生產企業和產品準入標準作出了明確規定,綜合涵蓋了數據安全、網絡安全、軟件升級、預期功能安全等內容,進一步確定了智能網聯汽車的準入規范。此外,國內外還針對智能網聯汽車的測試評價相關標準作出了具體的表述,有助于確定智能網聯汽車測試評價的方法和指標。
2.2.2 問題分析
盡管國內外已制定了完善的智能網聯汽車測試規范和測試標準,但這些標準在實施過程中仍存在以下幾方面的問題:第一,國際針對智能網聯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同相關工作,很少作為項目起草牽頭人完成相關工作。與此同時,國內現行的智能網聯測試規范標準大多借鑒國外標準,從而導致國內智能網聯汽車測試標準缺少創造性與協調性。因此,相關工作人員既需要參考國外智能網聯汽車測試標準,研發符合我國國情的本土化產品,重點強調智能網聯汽車測試標準的通用性。第二,我國智能網聯汽車測試標準不適用于更高級別的汽車測試系統,當前現有的智能網聯汽車測試標準僅適用于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起草方案,這些標準的執行仍處于探索和起步階段。第三,當前現有的仿真測試標準可以驗證系統行為,并對各個層級的系統進行仿真測試,但這些標準仍缺少精細化分類,且各級系統的測試方案和驗收標準也有待完善。最重要的是,各大廠家實行的產品技術路線不統一,在產品研發過程中主要強調保密性原則,無法針對各大廠家的產品研發制定統一的規范標準。一旦系統和產品研發缺少完善的仿真測試標準,將無法推動智能網聯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范標準。在智能網聯汽車發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的規范標準,并在智能網聯汽車測試工作中關注各類社會倫理問題。盡管我國已針對智能網聯汽車倫理問題作出了相應的討論,但相關研究人員不應僅局限于討論階段,而是不斷完善智能網聯汽車倫理安全相關的法律規范。
3.1.1 道路測試評價
在傳統汽車測試場景下已形成多種典型測試方法,在道路測試評價環節主要考察單車性能。在智能網聯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點,對傳統單車測試方法進行創新與優化,逐步拓展多元化的智能網聯汽車道路測試場景。在實踐過程中還可以成立專門的道路測試場地及示范區,結合現場測試工況制定相應的測試評價方法。目前我國現有的智能網聯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聯汽車示范基地公路、交通綜合試驗場等。在特定的智能網聯汽車測試評價場景下,必須重視道路測試工作,第一時間發現車輛運行中存在的問題,同時全面落實智能網聯汽車測試工作。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
盡管我國部分地區已成立了專門的試驗場地或示范區,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階段我國智能網聯試驗場或示范區可以集中開展相應的道路測試評價工作,在保留原有試驗場及相關基礎設施的同時,還可以建立全新的智能網聯測試試驗場。但在實踐過程中仍需要兼顧智能網聯汽車運行的實際情況,并滿足多元化的智能網聯汽車測試需求,因此在未來發展階段相關工作人員應積極開發全新的試驗場地或測試路段,以便于開展多元化的智能網聯汽車測試場景,并提供精準的智能網聯汽車測試數據。由于智能網聯道路測試具有試驗周期長、成本高的特點,相關汽車制造廠商只有開展長期的測試工作,才能保證智能網聯系統的穩定性。與此同時,智能網聯汽車包含的功能也極為復雜,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,在整個驗證測試環節將產生高額的測試成本,而傳統道路測試方法又無法保證智能網聯汽車測試評價的標準性與規范性。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聯汽車功能極容易引發各種安全問題,尤其在極限條件下很難精準判定汽車行駛狀況,因此需要針對系統部分失效、自動緊急制動等多種場景設置各種危險狀況,通過各種方式測試智能網聯汽車在模擬事故中的狀態。但這同樣會加大測試安全風險發生的幾率,使得智能網聯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,針對現有試驗場地制定相應的道路測試應急預案,并借助監控平臺實時監測現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充,其對智能網聯汽車測試評價同樣起到至關重要的作用。在仿真測試評價過程中可以建立動靜態的模擬交通場景,利用計算機仿真技術構建一個虛擬環境,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聯汽車測試的精準性,在現場測試評價過程中也無需用到高精度的硬件設施,在實踐過程中還能全面優化智能網聯汽車軟件及算法,并將其貫穿于產品研發和使用的全過程,同時大幅度減少智能網聯汽車測試評價的成本。
3.2.2 問題分析
構建仿真測試的根本目的在于模擬測試場景及測試系統,盡管仿真測試與道路測試相比具有明顯優勢,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構建高精度的測試場景,利用高清地圖還原相應的現場測試場景。高清地圖繪制的細節具有較高的精準度,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,有關部門必須征求政府監管部門同意后,才能在智能網聯汽車網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。我國當前現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,而國內仿真軟件仍需要朝著商業化的方向轉型。智能網聯仿真系統包含多樣化的功能,只有保證仿真系統使用的精確度,才能獲取高效、精準的仿真系統數據。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境及相關硬件系統的計算結果,在保證智能網聯汽車測試精度的基礎上完善相關協同機制和規范制度。
在仿真測試工作中必須靈活運用相關數據信息及各種計算資源,針對龐大的智能網聯汽車傳感器數量和種類進行科學區分,但這同樣加大了相關工作人員分類、匯總相關數據信息的難度,在實際操作過程中也無法保證不同數量級數據處理的精度。在仿真測試場景下通常需要處理復雜的數據信息,而相關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,才能保證數據信息計算的準確性。但在實踐過程中很可能產生計算資源被大量浪費的情況,因此需要相關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據處理的精確度,同時革新優化所有算法數據信息。在智能網聯算法實施過程中,必須重點關注環境感知、決策控制等問題,并保證智能網聯汽車仿真測試的效率。
近年來越來越多發達國家對智能網聯汽車的發展給予了高度重視,還針對企業開發和測試研究制定了一系列的政策法規,而我國也結合國情建立了專門的智能網聯汽車場地,還明確提出了智能網聯汽車測試評價的規范標準。目前大部分汽車企業正嘗試推動智能網聯汽車朝著前瞻化的方向發展,同時不斷提高相關產品研發的精度。目前我國智能網聯汽車測試評價主要包括道路測試和仿真測試這兩條技術路徑,結合當前現行的智能網聯測試評價規范和檢測標準,針對這兩條技術路徑存在的問題進行了具體分析,旨在為智能網聯汽車測試評價工作的落實提供理論方面的指導。