摘要：本文首先介绍了国外自动驾驶汽车相关技术规范纲领和相关标准。在此基础上，提出了发展高级自动驾驶系统整车测试的必要性。其次，结合国外整车测试经验，阐述了利用虚拟整车测试和场地整车测试来综合检测自动驾驶汽车智能化水平的科学性。整车测试项目从简单到复杂，测试环境从封闭到开放来满足不同智能水平车辆的整车测试需求。
关键词：自动驾驶技术；整车测试；运用
1前言
随着我国汽车保有量的不断增加，各类交通问题突出。统计数据显示，我国交通事故发生的原因中95.3%来自人的因素。通过自动驾驶替代人的驾驶工作，能有效避免人为失误，减少交通事故的发生。同时需要关注的是，发展自动驾驶技术面临着前所未有的安全挑战，如何确保行车安全决定着自动驾驶汽车能否真正地走向应用。
2自动驾驶汽车标准体系介绍
2.1国外自动驾驶技术相关政策引导
为促进自动驾驶汽车快速、规范的发展，美国联邦政府在2016年颁布了全球首部无人驾驶汽车政策文件《联邦自动驾驶汽车政策》，内容包含政策目的、自动驾驶汽车等级定义、自动驾驶汽车性能指南、部分州政策、现行的国家公路交通安全管理监管方式，并且描述了将来可能采用的新监管方式以及今后将开展的相关工作。其中，为规范自动驾驶上公共道路整车测试，要求整车测试企业、机构在一定的周期内向相关部门提交公共道路整车测试过程中的数据（包括自动驾驶行驶里程、人工干预与接管次数等），用于对自动驾驶汽车道路整车测试的安全性评估。
2.2自动驾驶领域标准现状
现阶段，高级别的自动驾驶技术相关标准还未正式出台，相关的研究正在陆续进行中。目前自动驾驶技术领域相关的标准有通讯类类标准和ADAS辅助驾驶类标准。自动驾驶汽车通讯类技术类标准，美国、欧盟、日本等国所使用的DSRC技术，并形成了SAE、IEEE1609、IEEE802.11P等的标准体系；以及ETSI与CEN共同联合制定了ITSG5系列标准。同时，我国积极参与研发、推动的LTE-V2X（基于LTE的专用无线通讯技术）技术并积极推动相关技术标准的建设。自动驾驶技术相关标准方面，主要以ADAS辅助驾驶系统为主。
2.3需推进高级别自动驾驶系统整车测试标准
通过研究国内外自动驾驶汽车相关的技术标准，大多是针对汽车互联网通信技术、ADAS部件的性能整车测试等方面，没有特别针对高级别的自动驾驶汽车的相关标准。但是随着高级别自动驾驶汽车的出现，制定高级别的自动驾驶汽车的相关的标准法规来引导产业健康发展显得尤为重要。相较与低级复杂驾驶系统，高级自动驾驶系统需要感知复杂的交通环境并做出相应的决策，这是一个十分复杂的过程，也是自动驾驶汽车核心技术。在高等级自动驾驶系统标准的制定过程中，对自动驾驶汽车整体运行评价十分重要，其中包括系统的协同配合能力、汽车的安全运行轨迹、汽车对环境的识别能力、对危险情况的识别响应时间及处理方式方法等。
3整车测试技术的运用
3.1自动驾驶技术现状
现阶段自动驾驶技术主要分为两大类：以传统车企为代表的ADAS类和人工智能和网联化技术类。两类技术的出发点各有不同，前者通过由传统的ADAS辅助驾驶系统逐步升级演化而来，主要采用的硬件设施有车载摄像头、毫米波雷达、超声波传感器等，利用摄像头采集的图像数据，结合计算机视觉技术对车辆的决策提供帮助。后者主要利用激光雷达测定与周边物体的距离，并将探测数据绘制道路3D地形图，结合高分辨率的地图数据构建模型，帮助计算机系统做出决策。无论实现的方式方法如何，利用多场景的整车测试与深度学习积累来确保所设计的系统的安全性都必不可少。
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3.2运动分析装置的运用
在实现高级智能驾驶汽车的过程中，ADAS系统作为自动驾驶的近阶段目标，主要是指拥有L1与L2级别的智能车辆。对该类车辆的检测主要参照现行的标准对ADAS产品进行相关性能的整车测试。例如：对车道偏离预警系统的整车测试时，利用差分GPS设备对车辆的基本运动轨迹进行监控，利用运动分析装置对车辆的行驶速度进行校验并利用电子地图记录车辆的行驶过程，对比标准要求确定评判结果。
3.3自主认知能力和多系统协同工作运用
高级别的自动驾驶技术的运行安全性整车测试，主要考察自动驾驶汽车在复杂交通环境下自主认知能力和多系统协同工作的安全性和稳定性。首先，在整车测试之前，应确保自动驾驶汽车的基本性能应满足传统汽车的运行安全性。其次，由于真实交通环境的多样性和复杂性，自动驾驶研发企业应该分析城市道路、城际公路和乡村路上其他道路参与者的运行特点，提出相对应的自动驾驶运行方案，保证自动驾驶汽车能够很好的与真实环境的融合。
在对自动驾驶汽车的整车测试过程中，应考虑道路行人、参与车辆、道路基础设施及交通信号灯等基本的交通因素。特别是在开放的公共道路整车测试过程中，由于混合了传统驾驶汽车及其他交通参与者，会提高自动驾驶汽车道路通行过程中的复杂性程度，导致自动驾驶汽车在整车测试道路上安全行驶的不确定因素上升，增加了产生道路交通事故的风险。
3.4虚拟技术运用
研究表明，自动驾驶汽车需要约2.75亿英里的行驶里程来证明系统的安全性。为了验证自动驾驶汽车比人类更好的性能，自动驾驶汽车所需整车测试里程需达到数十亿英里，传统的整车测试方法不仅试验周期长，而且整车测试成本大，无法满足市场的需求。
随着虚拟现实技术的发展，运用计算机三维建模的方式构建出虚拟的街道、城乡、高速公路等作为整车测试环境，并在虚拟环境中加入所需的整车测试用例，这种虚拟整车测试方法可缩减自动驾驶技术的研发周期。整车测试场景用例主要来源于有人驾驶汽车的交通事故、自然驾驶数据以及以往整车测试中人类接管案例和对特殊场景进行模拟的试验数据，以验证自动驾驶汽车的运行安全性。目前虚拟的自动驾驶整车测试技术还仅用于相关企业的开发整车测试层面，同时，作为整车测试需求，还需解决车辆CAN总线协议兼容性、数据采集方式等问题。
4测试种的安全影响
4.1系统故障
电子电气系统发生故障后，可能导致系统功能的异常表现，造成车辆的非预期运动风险。电子电气系统的故障可分为：随机硬件故障；软件或流程原因导致的系统性故障。
通过实施功能安全，以危害分析和风险评估后得到的安全目标及汽车安全完整性等级为导向，开发和落实相关安全要求，能有效降低系统功能失效导致的风险。与此同时，汽车电子电气领域正在实施的一些标准化流程，也会为避免系统性故障的发生提供帮助。
4.2功能局限
当前车辆交通事故中，由于系统故障问题导致的事故比例处于较低水平。但未来对于自动驾驶汽车，系统代替了人的操作，即使系统不发生故障，也可能因识别、决策或执行过程的不准确，导致交通事故发生。这类非故障情况下因系统功能不足导致的自动驾驶安全风险，归为预期功能安全领域。
5结束语
自动驾驶汽车的发展，是物联网思维与人工智能的高度集成运用。随着相关技术的成熟，自动驾驶汽车将会改变现有的交通体系和人们的出行方式。在自动驾驶汽车商业进程中，如何保障自动驾驶汽车的运行安全是研发企业与交通管理部门亟待解决的问题。为此，制定和完善自动驾驶汽车整车测试技术和相应评价体系建设，将有助于引导自动驾驶技术的健康发展。
参考文献：
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[2]朱敏慧.“节能与新能源汽车技术路线图”推动汽车产此转型升级[J].汽车与配件，2016，46：4.
论文作者:陈永益
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/22
标签：整车论文; 汽车论文; 测试论文; 系统论文; 标准论文; 驾驶技术论文; 车辆论文; 《基层建设》2018年第5期论文;