智能网联汽车测试场场景设计方法研究

智能网联汽车测试场是"无人驾驶"车辆运行安全测试的基础设施.构建测试场景、分析测试场设计要素和技术指标是测试场设计的核心.基于"车-路-环境"的测试场景分类,给出典型测试场景模型构建方法和建设需求,可用于支撑智能网联汽车测试场总体设计.     

基于场景的智能网联汽车模拟仿真测试评估方法与实践

搭载自动驾驶功能的智能网联汽车因可在其设计运行条件内承担全部动态驾驶任务,面临安全验证与评估挑战。基于场景的智能网联汽车安全测试评估方法已成为广泛的行业共识,模拟仿真测试是其重要手段之一。从第三方视角,针对自动驾驶安全性、高场景覆盖度、逻辑完备性等测试验证目标,搭建基于软件在环的模拟仿真测试环境框架,在此基础上研究基于设计运行条件覆盖的测试场景集构建方法,探索形成一套高可信智能网联汽车模拟仿真测试评估方法,并在特定应用场景进行初步实践。研究成果为模拟仿真测试在智能网联汽车安全测试与评估中的落地应用提供了参考。     

交通事故场景在智能网联汽车仿真测试中的应用

在汽车全生命周期范围内,通过三支柱测试认证方法来验证智能网联汽车的功能和安全,是提升车辆安全性和交通效率的有效手段,具有广阔的应用前景。其中,如何通过仿真方法来高效验证在危险工况和事故场景下智能网联汽车的主动安全防护能力,成为目前亟待解决的问题之一。基于交通事故场景,建立交通事故数据到仿真测试场景重构的技术方案,并通过实际案例验证了该方案应用于仿真测试的可行性。实践证明,所建方案有助于丰富智能网联汽车仿真测试场景库,提升仿真测试效率,加快完善智能网联汽车的安全测试与评估的进程。     

基于系统理论过程的无人驾驶汽车安全性分析

基于无人驾驶汽车的功能安全和通信安全问题,本文采用系统理论过程的研究方法(STPA),通过定义其分析目的、建立控制结构、识别不安全行为、识别致因场景等步骤,最终提出相应的安全要求来保证无人驾驶汽车的安全.     

无人驾驶汽车测试场总体设计方法及典型功能分区

针对无人驾驶汽车运行安全性测试的重要载体——无人驾驶汽车测试场,提出了测试场景研究-场景模型构建-基础设施需求-设施集成落地的总体设计方法,归纳总结了道路交通类场景、效率类场景、信息服务类场景、通信和定位能力类场景4类主要测试场景,给出了从模型构建到设施集成落地的基本方法.结合国内外行业技术标准,提出了城市街区、环道(含高速测试)、低等级公路、多功能测试区等典型功能分区.最后总结认为,无人驾驶汽车测试场作为一个新的工程设计类型,涉及车辆、通信、交通等多学科,其总体设计面临较大的不确定性和成长性,须紧跟各专业学科的新技术、新方向调整完善.     

基于关键场景的预期功能安全双闭环测试验证方法

预期功能安全作为道路运行安全的重要组成，是智能网联汽车的核心挑战。全面高效的预期功能安全测试验证方法能够有效支撑系统安全开发流程。本文提出一种以关键场景为载体、由封闭验证和开放论证双闭环构建的测试验证框架，并综合论述关键场景构建技术，进一步建立接受准则的量化方法。最后，本文展望在预期功能安全测试验证领域亟待推进的关键研究。本文旨在为智能网联汽车预期功能安全测试验证的工程实践提供兼具可操作性和理论充分性的参考依据。     

搭载自动驾驶功能的智能网联汽车安全测试与评估方法研究

目前,针对搭载自动驾驶功能的智能网联汽车,国内外正在广泛开展特定设计运行条件下的道路测试、示范应用等工作,其安全测试与评估方法已经成为当前行业研究的热点和难点。从第三方视角出发,重点针对汽车智能化、网联化面临的主要安全风险,将智能网联汽车的安全测试与评估分为基础测评和监测调整两个阶段。在基础测评阶段,综合评估产品对过程保障及测试要求的符合情况;在监测调整阶段,基于对车辆实际安全状态的监测,适时调整安全评估结果。在此基础上,重点梳理了基于场景的测试、安全评估、监测等测评方法的内在逻辑及原则要求。分别阐述了功能安全、预期功能安全、网络安全和数据安全等过程保障方法及主要要求,以及模拟仿真、封闭场地、实际道路、网络安全和数据安全、软件升级、数据记录等测试方法及主要要求。提出的方法为特定设计运行条件下,具有自动驾驶功能的智能网联汽车综合安全评估提供了参考。     

基于场景的智能网联汽车“三支柱”安全测试评估方法研究

随着汽车智能化、网联化以及自动驾驶技术的快速发展，搭载自动驾驶功能的智能网联汽车目前正处于测试验证转向多场景示范应用的新阶段，产业化应用需求日益迫切，车辆安全问题更加凸显，针对车辆产品安全的测试评估方法成为关注焦点。由于智能网联汽车及其运行环境的复杂性以及安全事件的偶发性，传统的高里程实车测试在效率、成本等方面难以适应自动驾驶测试评估的发展需要。从第三方视角出发，在汽车生产企业研发测试的基础上，结合工程实践与应用需要，通过分析智能网联汽车的安全目标，对比模拟仿真、封闭场地和实际道路3种测试方法的特点及优缺点，提出基于场景的 “三支柱”融合测试评估方法，为综合评估智能网联汽车的安全性提供支撑。     

面向智能网联交通系统的模块化柔性试验场

为了给智能网联试验场设计与建设提供参考，分析了智能网联交通系统中测试技术的研究现状；结合长安大学车联网与智能汽车试验场的测试和研究经验，提出了一种面向智能网联交通系统的模块化柔性试验场，该试验场包括应用场景、感知发布、网络链路和管理服务4个层次。应用场景层通过模拟真实场景中的天气、道路和交通条件，验证智能网联交通设备和服务在不同环境、不同场景的适应性；感知发布层通过摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感设备以及可变情报板等信息发布设备，实现环境数据及交通信息的采集，并下发相应的控制信息和服务信息；网络链路层由车载异构网络构成，通过网络间的协同工作，为应用场景层和感知发布层的设备提供网络信息服务；管理服务层负责下层数据的存储、备份、处理和可视化，并实现下层测试设备的管理与维护。在上述模块化平台的基础上，开发智能网联汽车室内测试台架，配合试验场进行交通场景构建、测试场景复现和单一要素分析，实现智能网联交通的柔性场景测试。结果表明：所提出的试验场具有标准化的测试条件，可控可追踪的测试流程和科学的测试评价体系，能够模拟真实的道路交通场景，提高智能网联相关技术的开发和测试效率。该试验场的建设、推广与应用，能够推进智能网联和无人驾驶技术从理论研究到实际应用的转化，为实现未来交通信息服务和交通系统的创新与变革起到至关重要的作用。     

一种车路协同封闭场地测试系统设计方法

智能网联汽车搭载了先进的环境感知系统及智能逻辑算法功能,具备环境感知及智能决策功能。但对于道路盲区的预测及控制,是单车智能无法跨越的壁垒。目前,路侧感知及车联网技术已成为未来发展无人驾驶汽车、道路通行安全及效率提升的公认技术路线之一。文章通过标准梳理及走访调研国内车联网测试场、示范区,以测试场景为依托,提出道路技术参数设计方法及最小通信距离设计方法,结合设备设施布置要求,提出一种封闭测试场车路协同系统设计方法,满足智能网联汽车车路协同全场景封闭场地闭环测试及验证。     

世界汽车组织自动驾驶汽车"三支柱"认证方法提议及对我们的启示

自动驾驶技术发展背景下,软件在定义汽车,车辆功能日趋复杂、软件数量也越来越多.与传统车辆相比,影响自动驾驶汽车的安全因素、场景变量日益增长,通过传统的场地测试和台架测试,难以全部评估上述影响安全的变量.因此,为了车辆上道路运行,需要提出新的认证思路,支持车辆型式认证或自我认证.世界汽车组织在分析自动驾驶汽车技术特性和安...     

无人驾驶汽车的发展现状及方向

无人驾驶汽车大大提高了交通系统效率和安全性,是未来汽车发展的一个方向。首先介绍了国内外无人驾驶汽车的发展现状,并简单讨论了相关的关键技术,最后阐述了无人驾驶汽车领域的发展方向。     

基于场景元素的智能网联汽车场景构建研究

在智能网联汽车测试评价中,场景库搭建与道路测试一直都是其难点。文中对智能网联汽车功能的典型测试场景搭建及测试方法进行分析与研究,首先分析智能网联汽车驾驶场景的来源,从典型驾驶场景中归纳出基本场景元素库,以场景元素库为基础实现测试场景库搭建;然后在PreScan中进行场景虚拟重构,进行自动驾驶功能模拟仿真;最后基于真实道路场景搭建对车辆自动驾驶功能进行实车测试。     

汽车安全性测评规程现状及趋势展望

在汽车产业电动化和智能化进程中,汽车安全测试评价技术也从单纯被动安全向主被动安全融合方向延伸和扩展。本文从车内乘员保护、车外弱势道路使用者保护与主动安全三方面,深入对比分析了全球主流汽车安全测评规程的差异,总结了针对各测评工况的车辆安全开发技术要点,探讨了新能源与智能网联汽车安全测评规程的发展趋势。研究认为,主流汽车安全测评规程在被动安全评价方面越来越严格,主动安全测评工况比重在逐步增加,未来测评规程的发展重心将集中于主被动安全融合及针对复杂工况的虚拟测评两方面。此外,针对新能源汽车的电池安全测试已相对完善,未来研究重点可向电控系统测试、底盘稳定性测试和充换电设施与配套设备统一标准化认证等方向拓展;而构建合理、可靠的智能网联汽车OTA(over the air)测试、HMI(human machine interface)安全性和舒适性等测评方法,在中长期内将成为行业关注的重难点问题,且可借助自动驾驶模拟器等工具搭建虚实结合的复合测评体系。     

基于ITS的汽车安全行驶状况在线监测系统的研究

提出基于ITS（智能交通系统）的车辆安全行驶状况在线监测系统框架，对车辆行驶中的异常现象进行实时监测。提出从之前测的汽车操纵稳定性和制动性能参数出发，对悬架、转向、制动、车轮等安全总成及其部件进行状态监测的观点。综合运用遗传算法、小波变换和神经网络等技术，在汽车运行中对其进行安全监测。最后借助汽车动态模拟国家重点实验室的ADSL模拟器，对研究的核心部分进行试验验证，结果表明本文提出的监测方案是可行的。     

我国智能网联汽车测试及示范基地发展现状

智能网联汽车测试是保障智能网联汽车安全性和推动智能网联汽车快速发展的重要环节,其中道路测试是最重要的智能网联汽车测试技术之一。因智能网联汽车公共道路测试受国家相关法律和规范限制且存在测试周期长等不足,因此目前业界多通过构建封闭测试或示范场地的方式开展智能网联汽车的测试。基于上述现状,本文首先全面梳理了目前国内18个智能网联汽车测试及示范基地的规划、建设及测试进展,然后从建设周期、运营单位、建设规模、政策支持、研究创新等多个方面对其进行了总结分析,最后从测试理论体系及标准规范、测试场景库构建、测试装备研发、部委协调等多个方面进行了建设性的建议。     

无信号灯十字路口自动驾驶汽车直行关键场景构建

自动驾驶汽车在开发过程中需要进行全面的测试以确保其安全性，关键场景是有条件和高度自动驾驶汽车进行安全测试验证的重要基础。首先，针对测试场景参数离散化全组合后测试用例数量巨大的问题，分别采用3路定强度和变强度组合测试策略及场景初筛规则，以自动驾驶主车直行通过无信号灯十字路口及周围2辆干扰车的测试场景为例，使测试用例数量从全组合的3.9×10⁷组分别减少到6 525组和26 496组。其次，采用碰撞时间、后侵占时间和最大减速度作为场景关键性识别和评价指标。利用基于动态安全区域的避障策略和基于模型预测控制的自动驾驶主车运动规划与控制模型，以及搭建的基于MATLAB/Simulink和CarSim软件的自动驾驶汽车联合仿真平台，通过仿真并与安全指标阈值比较，获得数量大幅减少的关键测试用例。最后，采用基于加权欧氏距离的K-medoids聚类方法对变强度组合策略获得的2 234组关键测试用例进行聚类，获得9组典型关键测试用例。研究结果表明：碰撞时间、后侵占时间和最大减速度指标阈值可以用于识别十字路口场景关键性；相对3路定强度参数组合策略，变强度参数组合策略提供了更多的关键测试用例，对其随机抽样获得少量随机关键测试用例；随机和典型关键测试用例可以应用于封闭试验场验证无信号灯十字路口自动驾驶汽车直行运动规划的安全性。     

智能网联汽车热带测试场景研究

环境测试是实现高级自动驾驶的重大技术问题,阐述了国内外智能网联汽车环境测试发展现状,阐明了智能网联汽车热带测试场景建设的必要性。深入挖掘国际上智能网联汽车测试场景建设项目提出的场景框架,然后提取场景框架中的环境要素,指出相应环境要素对于智能网联汽车安全驾驶的重要影响。提出智能网联汽车热带测试场景的环境要素,并凝练了海南热带测试场景环境要素中的气候、交通和植被要素特征,建立了具有代表性的智能网联汽车热带测试场景,为高级自动驾驶实施落地奠定了基础。     

智能网联汽车封闭道路测试执行方法概述

智能网联汽车封闭道路测试作为推动智能网联汽车快速发展的重要一环,其执行方法将为智能网联汽车产品研发和验证提供重要参考和依据.文章基于汽车传统ADAS测试执行方法,首先从测试场景、测试环境、测试车辆控制和测试结果响应方面分析了智能网联汽车测试与ADAS测试的异同;其次,依托ADAS测试框架体系,结合智能网联汽车测试特性,...     

基于自然驾驶数据的自动驾驶汽车安全性评价方法

自动驾驶汽车进行大规模市场推广前必须进行准确可靠的安全性评价，由于自动驾驶系统复杂程度的增加及设计运行区域的扩大，面向传统汽车的评价方法已不能满足自动驾驶汽车的安全性评价需求,基于此，建立一种基于自然驾驶数据的自动驾驶汽车安全性评价方法，可解决现有方法在逻辑场景层面安全性评价的缺陷。首先，建立基于自然驾驶数据的逻辑场景构建流程，分析场景描述参数，搭建自然驾驶数据采集平台采集相关自然驾驶数据，采用高斯分布模型描述参数概率分布；进而，离散逻辑场景参数空间获取具体测试用例，并在建立的PreScan、CarSim和MATLAB联合仿真平台中对被测自动驾驶算法进行仿真遍历测试，通过高斯模型将测试结果中的危险场景参数聚类，获取被测算法在逻辑场景中的危险区域；最后，综合考虑逻辑场景参数空间概率分布和得到的相应逻辑场景危险区域，提出基于自然驾驶数据的自动驾驶汽车安全性评价指标——场景风险指数，并以前车制动和前车切入场景为例，给出某黑盒算法的具体评价示例。研究结果表明：被测算法在前车制动场景和前车切入场景中的场景风险指数分别为0.409 8和1.08×10^-5，在前车制动场景中具有较大的安全风险，与仿真测试的直观结果相符；通过比较计算得到的场景风险指数与实际仿真测试结果可证明所提出的方法可以实现逻辑场景层面的自动驾驶安全性量化、易于操作、贴近自然驾驶情况。