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自动驾驶已然成为汽车行业热词。在大家殷切的期盼下,近几年上市的车型,多少都要有和“自动驾驶”功能相关才能赢得消费者青睐。
自动驾驶汽车测试是自动驾驶研发中的重要环节,也是自动驾驶技术发展的重要支撑,随着智能网联汽车高等级的自动化和网联化系统不断产业化落地,对测试的依赖越来越深入,尤其是面对即将量产落地的L3级以上自动驾驶产品,对现有的测试技术、标准和法规,都提出了新的挑战,需要新的技术突破。
自动驾驶汽车本身结合了车辆技术,人工智能,模式识别,5G通讯,传感器融合等多领域,跨学科知识。跟传统的汽车测试有很大不相同,为了应对千变万化的交通场景,需要海量的数据对自动驾驶算法进行训练,通过不断的迭代,才能覆盖尽可能多的场景。并且测试会贯穿车辆的生命周期,即使车辆已经卖出,并上路行驶,也会定期远程升级,以便覆盖新的场景。
▍自动驾驶汽车测试类型及测试内容是什么?
自动驾驶汽车的测试伴随着车辆开发的全流程,包括对标测试、软件在环(SIL,即software-in-loop)、硬件在环(HIL,即hardware-in-loop)、车辆在环(VIL,即vehicle-in-loop),系统标定、再到最后的整车场地、道路测试等方法,涵盖了从零部件到系统再到整车的全链条验证。
自动驾驶仿真是借助计算机虚拟技术对实际交通系统进行某种层次的抽象。通过把大量自动驾驶开发和测试的成本转化为GPU的物料成本和工程师的知识经验成本,进而大大缓解该痛点。
仿真测试执行包含两个方面的工作:
(1)对测试场景库的维护和针对不同算法或功能合适的测试场景进行运行测试;
(2)在测试完成后,整理并提供清晰的测试报告,并提供测试结果的统计数据,为算法团队的改进提供有效支撑。
在仿真测试里,根据自动驾驶测试的关键要素,需要建如下的模型,包含最传统的车辆动力学模型、驾驶人模型、静态环境模型、动态交通模型、环境感知传感器模型。建模要关注两方面,一个是计算效率、一个是计算精度,两个是彼此制衡。
除了纯虚拟环境的测试之外,还有多物理系统在环的仿真测试,就是说要能够进行化学感知系统、决策规划系统、控制执行系统的在环测试。
基于场景的虚拟仿真测试,是未来自动驾驶汽车测试的一个发展趋势,也是必由的途径。
根据行业专家的估算,一款自动驾驶汽车,至少需要上亿英里的完整测试里程,消耗大约500年的驾驶时间,才能证明自动驾驶车辆的故障率低于人类驾驶员的故障率进而落地应用。尽管实车道路测试是最可靠、最准确的测试方法,但由于时间和金钱成本过高,无法满足技术研究快速发展的需求。此外,自动驾驶道路测试在交通法规、极端场景、全球产业链等方面面临较多的局限性。
具体分析如下:
1、成本过高
采用路测优化自动驾驶算法耗费的时间成本与资金成本过高;
2、法规风险性高
自动驾驶领域缺乏相应的交通法规和保险理赔机制,导致实车路测难以大范围展开;
3、极端场景难以复现
极端交通条件和危险场景难以实际复现,即使复现测试也存在较大安全隐患;
4、全球产业链发展不充分
各国各地区的社会环境、经济环境、道路环境和交通习惯千差万别,难以形成全球认可的自动驾驶产业链体系。
虚拟仿真测试是实现自动驾驶的先决条件,是新时代智能网联汽车研发过程中不可替代的一环。
▍硬件在环测试主要是测什么?
硬件在环指的是,利用仿真软件,实时机和硬件IO接口,对接到真实的ECU,在实时的环境进行算法测试。
硬件在环仿真是自动驾驶汽车技术测试与验证的重要环节,具有周期短、成本低及效率高等优点。
自动驾驶汽车,相对于传统车辆,验证成指数级增加。都依靠实车测试,从时间上和成本上都不现实,进行充分的仿真测试非常关键。
▍场地测试主要测试内容包括什么?
结合工业和信息化部、公安部、交通运输部等三部委共同发布的《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》,“考试项目”设置可以包含以下几个方面:
一是基本交通管理设施检测与响应能力测试,测试内容应包含《GB5768 道路交通标志和标线》、《GB14887 道路交通信号灯》、《GB14886 道路交通信号灯设置与安装规范》等标准要求的道路交通设施种类和安装规范等内容;
二是前方车道内动静态目标(机动车、非机动车、行人、障碍物等)识别与响应能力测试,测试内容应包含感知识别不同目标(非机动车、行人、障碍物)的类型和状态、跟随不同交通参与者(机动车、非机动车、行人)行驶、车速车距控制等内容;
三是遵守规则行车能力测试,测试内容应包含超车、并道、通过交叉口等内容;
四是安全接管与应急制动能力测试,测试内容应包含靠边停车与起步、应急车道内停车、人工接管等内容;
五是综合能力测试,综合考察自动驾驶汽车对交通语言认知能力、安全文明驾驶能力、复杂环境通行能力、多参与对象协同行驶能力、网联通讯能力等内容。
来源:知乎@说来话长