自動駕駛已然成為汽車行業(yè)熱詞。在大家殷切的期盼下，近幾年上市的車型，多少都要有和“自動駕駛”功能相關(guān)才能贏得消費者青睞。對國內(nèi)而言，特斯拉落子上海臨港，并宣布新推出車型均配備自動駕駛功能——這無疑猶如鯰魚效應(yīng)，更加推動了各家車企的研發(fā)進(jìn)度。

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自動駕駛汽車測試的必要性

自動駕駛汽車測試是自動駕駛研發(fā)中的重要環(huán)節(jié)，也是自動駕駛技術(shù)發(fā)展的重要支撐，隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車高等級的自動化和網(wǎng)聯(lián)化系統(tǒng)不斷產(chǎn)業(yè)化落地，對測試的依賴越來越深入，尤其是面對即將量產(chǎn)落地的L3級以上自動駕駛產(chǎn)品，對現(xiàn)有的測試技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，都提出了新的挑戰(zhàn)，需要新的技術(shù)突破。

自動駕駛汽車本身結(jié)合了車輛技術(shù)，人工智能，模式識別，5G通訊，傳感器融合等多領(lǐng)域，跨學(xué)科知識。跟傳統(tǒng)的汽車測試有很大不相同，為了應(yīng)對千變?nèi)f化的交通場景，需要海量的數(shù)據(jù)對自動駕駛算法進(jìn)行訓(xùn)練，通過不斷的迭代，才能覆蓋盡可能多的場景。并且測試會貫穿車輛的生命周期，即使車輛已經(jīng)賣出，并上路行駛，也會定期遠(yuǎn)程升級，以便覆蓋新的場景。

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自動駕駛汽車測試類型及測試內(nèi)容是什么？自動駕駛汽車的測試伴隨著車輛開發(fā)的全流程，包括對標(biāo)測試、軟件在環(huán)（SIL，即software-in-loop）、硬件在環(huán)（HIL，即hardware-in-loop）、車輛在環(huán)（VIL，即vehicle-in-loop），系統(tǒng)標(biāo)定、再到最后的整車場地、道路測試等方法，涵蓋了從零部件到系統(tǒng)再到整車的全鏈條驗證。

在測試內(nèi)容方面，主要包括傳感器、執(zhí)行器、算法、人機界面測試以及整車功能等內(nèi)容。

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自動駕駛測試主要驗證目的有什么？
自動駕駛的落地，需要驗證產(chǎn)品及系統(tǒng)的功能、性能、安全、穩(wěn)定和魯棒性。?功能測試：主要功能指標(biāo)包括是否能夠正確響應(yīng)各類道路交通設(shè)施、是否能夠遵守交通規(guī)則、是否能夠按照自動駕駛功能的設(shè)計指標(biāo)正確響應(yīng)道路上的車輛、非機動車、行人等交通參與者，是否能在設(shè)定的ODD之外正常退出并提示駕駛員接管，以及是否能夠正確完成在功能設(shè)計時規(guī)劃的其他自動駕駛功能。?性能測試：主要指標(biāo)包括各項車輛運動數(shù)據(jù)（如速度、加速度、行駛路線），對交通參與者的識別正確率、響應(yīng)速度、識別范圍，對各類光照、氣候環(huán)境的適應(yīng)能力，駕駛員、乘員的主觀體驗（如是否感到迷惑、緊張、不安，車輛自動駕駛時的各項駕駛操作是否舒適、自然）。?安全測試：安全指標(biāo)包括功能失效概率，功能安全場景的通過情況和預(yù)期功能安全場景的通過情況。?穩(wěn)定性測試：主要驗證功能及性能是否能穩(wěn)定運行。?魯棒性測試：魯棒是Rubust的音譯，是在異常和危險情況下系統(tǒng)生存的關(guān)鍵，主要測試系統(tǒng)的抗打擊能力。主要驗證在復(fù)雜場景下遇到問題時，系統(tǒng)能否及時恢復(fù)，把嚴(yán)重性降低。例如，計算機軟件在輸入錯誤、磁盤故障、網(wǎng)絡(luò)過載或有意攻擊情況下，系統(tǒng)是否不死機、不崩潰。

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自動駕駛場景庫與虛擬仿真測試

場景是自動駕駛測試系統(tǒng)中相當(dāng)重要的一環(huán)，測試場景的多樣性、覆蓋性、典型性等能夠影響到測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而保證自動駕駛的安全與質(zhì)量。

場景，指的是行駛場合和駕駛情景的組合，它受行駛環(huán)境的深刻影響，如道路、交通、天氣、光照等因素，共同構(gòu)成整個場景概念。場景是在一定時間和空間范圍內(nèi)環(huán)境與駕駛行為的綜合反映，描述了道路、交通設(shè)施、氣象條件、交通參與物等外部狀態(tài)以及自車的駕駛?cè)蝿?wù)和狀態(tài)等信息。從場景架構(gòu)來看，有不同的行駛場合，像高速公路、鄉(xiāng)村道路、城市工況、機場、碼頭、封閉園區(qū)等；在該場合下，如何駕駛、駕駛?cè)蝿?wù)、駕駛速度、駕駛模式等一起構(gòu)成了整個場景的三維架構(gòu)。

自動駕駛仿真是借助計算機虛擬技術(shù)對實際交通系統(tǒng)進(jìn)行某種層次的抽象。通過把大量自動駕駛開發(fā)和測試的成本轉(zhuǎn)化為GPU的物料成本和工程師的知識經(jīng)驗成本，進(jìn)而大大緩解該痛點。?

仿真測試執(zhí)行包含兩個方面的工作：（1）對測試場景庫的維護(hù)和針對不同算法或功能合適的測試場景進(jìn)行運行測試；（2）在測試完成后，整理并提供清晰的測試報告，并提供測試結(jié)果的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為算法團(tuán)隊的改進(jìn)提供有效支撐。

▲?某自動駕駛仿真軟件的運行可視化界面

在仿真測試?yán)?，根?jù)自動駕駛測試的關(guān)鍵要素，需要建如下的模型，包含最傳統(tǒng)的車輛動力學(xué)模型、駕駛?cè)四Ｐ?、靜態(tài)環(huán)境模型、動態(tài)交通模型、環(huán)境感知傳感器模型。建模要關(guān)注兩方面，一個是計算效率、一個是計算精度，兩個是彼此制衡。

除了純虛擬環(huán)境的測試之外，還有多物理系統(tǒng)在環(huán)的仿真測試，就是說要能夠進(jìn)行化學(xué)感知系統(tǒng)、決策規(guī)劃系統(tǒng)、控制執(zhí)行系統(tǒng)的在環(huán)測試。

基于場景的虛擬仿真測試，是未來自動駕駛汽車測試的一個發(fā)展趨勢，也是必由的途徑。

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自動駕駛虛擬仿真測試有必要嗎？

根據(jù)行業(yè)專家的估算，一款自動駕駛汽車，至少需要上億英里的完整測試?yán)锍?，消耗大約500年的駕駛時間，才能證明自動駕駛車輛的故障率低于人類駕駛員的故障率進(jìn)而落地應(yīng)用。盡管實車道路測試是最可靠、最準(zhǔn)確的測試方法，但由于時間和金錢成本過高，無法滿足技術(shù)研究快速發(fā)展的需求。此外，自動駕駛道路測試在交通法規(guī)、極端場景、全球產(chǎn)業(yè)鏈等方面面臨較多的局限性。

具體分析如下：

1、成本過高

采用路測優(yōu)化自動駕駛算法耗費的時間成本與資金成本過高；

2、法規(guī)風(fēng)險性高

自動駕駛領(lǐng)域缺乏相應(yīng)的交通法規(guī)和保險理賠機制，導(dǎo)致實車路測難以大范圍展開；

3、極端場景難以復(fù)現(xiàn)

極端交通條件和危險場景難以實際復(fù)現(xiàn)，即使復(fù)現(xiàn)測試也存在較大安全隱患；

4、全球產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不充分

各國各地區(qū)的社會環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、道路環(huán)境和交通習(xí)慣千差萬別，難以形成全球認(rèn)可的自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈體系。

虛擬仿真測試是實現(xiàn)自動駕駛的先決條件，是新時代智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)過程中不可替代的一環(huán)。

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硬件在環(huán)測試主要是測什么？

硬件在環(huán)指的是，利用仿真軟件，實時機和硬件IO接口，對接到真實的ECU，在實時的環(huán)境進(jìn)行算法測試。

硬件在環(huán)仿真是自動駕駛汽車技術(shù)測試與驗證的重要環(huán)節(jié)，具有周期短、成本低及效率高等優(yōu)點。

自動駕駛汽車，相對于傳統(tǒng)車輛，驗證成指數(shù)級增加。都依靠實車測試，從時間上和成本上都不現(xiàn)實，進(jìn)行充分的仿真測試非常關(guān)鍵。

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場地測試主要測試內(nèi)容包括什么？

結(jié)合工業(yè)和信息化部、公安部、交通運輸部等三部委共同發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范（試行）》，“考試項目”設(shè)置可以包含以下幾個方面：

• 一是基本交通管理設(shè)施檢測與響應(yīng)能力測試，測試內(nèi)容應(yīng)包含《GB5768 道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》、《GB14887 道路交通信號燈》、《GB14886 道路交通信號燈設(shè)置與安裝規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)要求的道路交通設(shè)施種類和安裝規(guī)范等內(nèi)容；

• 二是前方車道內(nèi)動靜態(tài)目標(biāo)（機動車、非機動車、行人、障礙物等）識別與響應(yīng)能力測試，測試內(nèi)容應(yīng)包含感知識別不同目標(biāo)（非機動車、行人、障礙物）的類型和狀態(tài)、跟隨不同交通參與者（機動車、非機動車、行人）行駛、車速車距控制等內(nèi)容；

• 三是遵守規(guī)則行車能力測試，測試內(nèi)容應(yīng)包含超車、并道、通過交叉口等內(nèi)容；

• 四是安全接管與應(yīng)急制動能力測試，測試內(nèi)容應(yīng)包含靠邊停車與起步、應(yīng)急車道內(nèi)停車、人工接管等內(nèi)容；

• 五是綜合能力測試，綜合考察自動駕駛汽車對交通語言認(rèn)知能力、安全文明駕駛能力、復(fù)雜環(huán)境通行能力、多參與對象協(xié)同行駛能力、網(wǎng)聯(lián)通訊能力等內(nèi)容。

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ETest-半實物仿真測試開發(fā)環(huán)境凱云科技自主研發(fā)的ETest嵌入式系統(tǒng)半實物仿真測試開發(fā)環(huán)境，是硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)。面向全過程的自動化測試，以向?qū)降姆绞娇焖俳y試用例，并根據(jù)測試用例自動生成測試腳本，系統(tǒng)根據(jù)測試任務(wù)自動進(jìn)行測試，減輕測試工程的工作強度。

既可以可視化創(chuàng)建狀態(tài)機、通信時序、信號處理等多種可執(zhí)行模型，也可以使用腳本編程實現(xiàn)靈活豐富的動態(tài)控制功能，內(nèi)置百余項API和界面組件，讓測控系統(tǒng)開發(fā)變得輕松、簡單，滿足客戶敏捷化與個性化需求。

提供全方位的執(zhí)行過程監(jiān)控手段，測試過程數(shù)據(jù)自動記錄，可通過測試用例和代碼邏輯的雙向追溯；內(nèi)置高性能實時數(shù)據(jù)庫（響應(yīng)時間小于1ms，同步傳送和抖動時間小于10us），支持海量數(shù)據(jù)存儲與處理，提高測試效率。未來的自動駕駛汽車對安全性要求極其嚴(yán)格，需要通過靈活的測試，才能實現(xiàn)快速創(chuàng)新，同時保證測試嚴(yán)格性和效率。?

ETest產(chǎn)品系列是全自主研發(fā)擁有核心知識產(chǎn)權(quán)，隨時為本土企業(yè)提供安全可靠的國產(chǎn)化產(chǎn)品及服務(wù)?？蓱?yīng)用于軟件測試全生命周期，持續(xù)保障軟件質(zhì)量、敏捷化開發(fā)測試及持續(xù)交付。支持超大型、高復(fù)雜度、高可靠性軟件系統(tǒng)，提升測試能效，為自動駕駛汽車保駕護(hù)航。