01、整體測(cè)試方案

基于關(guān)鍵場(chǎng)景的預(yù)期功能安全測(cè)試評(píng)價(jià)，需要綜合各類(lèi)技術(shù)手段，在有限的測(cè)試中證明被測(cè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)滿足接受準(zhǔn)則，并進(jìn)一步說(shuō)明被測(cè)系統(tǒng)預(yù)期功能安全（SOTIF）性能水平。關(guān)鍵場(chǎng)景由基礎(chǔ)場(chǎng)景和觸發(fā)條件構(gòu)成，工作組根據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)分析與系統(tǒng)過(guò)程理論分析得到了預(yù)期功能安全觸發(fā)條件列表，并通過(guò)多維測(cè)試的手段對(duì)被測(cè)車(chē)輛進(jìn)行評(píng)估，從而以分級(jí)的方式對(duì)測(cè)試車(chē)輛進(jìn)行SOTIF能力驗(yàn)證，其中分級(jí)驗(yàn)證模塊中基礎(chǔ)紅色區(qū)域代表支撐準(zhǔn)入認(rèn)證區(qū)域。本年度預(yù)期功能安全工作組以HWP功能為例，探索支撐自動(dòng)駕駛功能認(rèn)證的預(yù)期功能安全測(cè)試評(píng)價(jià)方案，并于本次試驗(yàn)驗(yàn)證其中關(guān)于交通擾動(dòng)及感知擾動(dòng)的SOTIF性能。

圖1 基于關(guān)鍵場(chǎng)景的SOTIF測(cè)試整體方案

02

HWP SOTIF測(cè)試用例

基于中國(guó)優(yōu)秀謹(jǐn)慎駕駛員模型以及環(huán)境感知系統(tǒng)觸發(fā)條件，設(shè)計(jì)HWP功能的SOTIF測(cè)試用例。試驗(yàn)分為Cut-in、Cut-out、Deceleration三大類(lèi)場(chǎng)景，主要關(guān)注他車(chē)橫向切入速度、縱向相對(duì)距離等參數(shù)，分別在人類(lèi)駕駛員發(fā)生碰撞的邊界工況中選取了本次試驗(yàn)的測(cè)試用例。并在此基礎(chǔ)上疊加了環(huán)境感知系統(tǒng)觸發(fā)條件如降雨、降霧、低光照等，構(gòu)成了環(huán)境感知系統(tǒng)測(cè)試用例。試驗(yàn)車(chē)速為20km/h~80km/h，下圖為測(cè)試用例選取示意圖。

圖2 測(cè)試用例選取示意圖

03

測(cè)試團(tuán)隊(duì)與儀器設(shè)備

本次試驗(yàn)的測(cè)試場(chǎng)地為國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)（長(zhǎng)沙）測(cè)試區(qū)內(nèi)的模擬高速公路、雨霧模擬區(qū)等，該場(chǎng)地最大限度的還原了高速場(chǎng)景及特殊環(huán)境的測(cè)試工況，保障了試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)有效性。測(cè)試區(qū)主要分為五大功能分區(qū)——城市測(cè)試區(qū)、高速測(cè)試區(qū)、鄉(xiāng)村測(cè)試區(qū)、越野測(cè)試區(qū)和集群測(cè)試區(qū)。本次試驗(yàn)測(cè)試團(tuán)隊(duì)由中汽院（湖南）公司、清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)一汽、吉林大學(xué)等多家單位人員共同組成，專(zhuān)項(xiàng)負(fù)責(zé)整體測(cè)試實(shí)施工作。

本次被測(cè)車(chē)輛為中國(guó)一汽提供的具備HWP功能的紅旗EHS9車(chē)型，如圖3所示。自動(dòng)駕駛平臺(tái)系統(tǒng)及高精度定位設(shè)備等測(cè)試設(shè)備在本次試驗(yàn)中發(fā)揮重要作用，如圖4所示。

04、交通擾動(dòng)測(cè)試

為驗(yàn)證交通擾動(dòng)下車(chē)輛的預(yù)期功能安全性能，測(cè)試團(tuán)隊(duì)搭建了自動(dòng)駕駛平臺(tái)車(chē)并根據(jù)試驗(yàn)工況設(shè)計(jì)自動(dòng)駕駛平臺(tái)車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡，其中包括Cut-in、Cut-out、Deceleration三大類(lèi)場(chǎng)景，并對(duì)不同車(chē)輛參數(shù)（橫向切入速度、相對(duì)縱向距離等）下的工況進(jìn)行了測(cè)試，最終對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析對(duì)比，得到了預(yù)期的測(cè)試結(jié)果。

Cut-in場(chǎng)景表現(xiàn)為自車(chē)直行，他車(chē)從旁邊車(chē)道以相對(duì)距離為觸發(fā)并以一定的橫向速度切入自車(chē)車(chē)道，試驗(yàn)記錄了各個(gè)車(chē)輛數(shù)據(jù)信息，并分析了測(cè)試結(jié)果。

Cut-out場(chǎng)景表現(xiàn)為自車(chē)直行，前車(chē)以前前車(chē)的距離為觸發(fā)并以一定的橫向速度切出自車(chē)車(chē)道，試驗(yàn)記錄了各個(gè)車(chē)輛數(shù)據(jù)，并分析了測(cè)試結(jié)果。

Deceleration場(chǎng)景表現(xiàn)為自車(chē)直行，前車(chē)以一定的減速度和相對(duì)距離為觸發(fā)開(kāi)始急剎，試驗(yàn)記錄了各個(gè)車(chē)輛數(shù)據(jù)，并分析了測(cè)試結(jié)果。

05、感知擾動(dòng)測(cè)試

測(cè)試團(tuán)隊(duì)在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上疊加環(huán)境感知系統(tǒng)觸發(fā)條件，以測(cè)試車(chē)輛在不同觸發(fā)條件作用下的預(yù)期功能安全性能。實(shí)驗(yàn)根據(jù)場(chǎng)地條件，進(jìn)行了包括傳感器遮擋、路面條件、天氣條件以及道路設(shè)施四個(gè)大類(lèi)共計(jì)18個(gè)小類(lèi)觸發(fā)條件的實(shí)驗(yàn)。

其中，傳感器遮擋通過(guò)使用落葉、金屬物、灰塵等對(duì)攝像頭或毫米波雷達(dá)進(jìn)行遮擋實(shí)現(xiàn)；天氣條件包括對(duì)攝像頭或毫米波雷達(dá)感知造成影響的雨天、霧天及光照條件等觸發(fā)條件；路面條件包括不同屬性路面材質(zhì)和不同特征車(chē)道標(biāo)線等觸發(fā)條件；道路設(shè)施條件包括了引起毫米波反射和信號(hào)屏蔽的波形金屬護(hù)欄、龍門(mén)架及隧道路段。

06、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

本次試驗(yàn)采集了車(chē)載攝像頭視頻、實(shí)車(chē)真值數(shù)據(jù)、感知數(shù)據(jù)、無(wú)人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)以及車(chē)內(nèi)人員fNIRS近紅外血氧數(shù)據(jù)。其中實(shí)車(chē)真值數(shù)據(jù)包括測(cè)試中全部車(chē)輛的位置、速度、航向角等物理參數(shù)信息，可用于計(jì)算測(cè)試評(píng)價(jià)指標(biāo)并驗(yàn)證車(chē)輛的預(yù)期功能安全；感知數(shù)據(jù)包括系統(tǒng)識(shí)別到的物體信息、車(chē)道線信息等，可用于分析自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的感知能力；無(wú)人機(jī)航測(cè)數(shù)據(jù)為俯視視角下車(chē)輛的數(shù)據(jù)信息，可補(bǔ)充到測(cè)試指標(biāo)的計(jì)算；fNIRS近紅外血氧數(shù)據(jù)可以反映人類(lèi)大腦活動(dòng)時(shí)氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的變化情況，可用于分析車(chē)內(nèi)乘員對(duì)不同危險(xiǎn)工況的反應(yīng)特征。豐富多樣的數(shù)據(jù)信息對(duì)于自動(dòng)駕駛的預(yù)期功能安全研究具有寶貴的科研價(jià)值。

審核編輯：郭婷