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im体育入口:TÜV南德意志赵翀旻:自动驾驶测试验证的实践和展望
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简介
  9月14日,由盖世汽车主办的2021中国商用车自动驾驶大会隆重召开。本次峰会将聚焦商用车自动驾驶行业市场发展趋势,共同探讨从感知决策到执行层面的核心关键技术,重点围绕港口、矿区、干线物流、园区等终端场景产业化落地方案展开讨论。下面是TÜV南德意志集团大中华区交通服务部高级经理赵翀旻在此次大会上的

  9月14日,由盖世汽车主办的2021中国商用车自动驾驶大会隆重召开。本次峰会将聚焦商用车自动驾驶行业市场发展趋势,共同探讨从感知决策到执行层面的核心关键技术,重点围绕港口、矿区、干线物流、园区等终端场景产业化落地方案展开讨论。下面是TÜV南德意志集团大中华区交通服务部高级经理赵翀旻在此次大会上的发言。

  大家下午好,刚才聆听了各位专家精彩的演讲,聚焦于自动驾驶,自动化与网联化功能,作为检测认证机构,我们聚焦主要是讲安全,所以我的主题主要也是基于之前一些实践,对于自动驾驶车辆验证的实践以及对未来的展望。

  今天主要演讲四个部分:首先是目前国内外标准以及法规对自动驾驶方面的进展。第二,目前如何实现这个方法论是什么?第三,在商用车我们这边的案例和实践。第四,对于未来自动驾驶领域如何从检测认证角度保障自动驾驶商业化落地,批量地进入市场,并确保它的安全可靠的运行,对于这方面进行展望。

  第一个,对于目前标准法规,因为日新月异,这块目前的进展。从检测认证角度,因为我们所有工作出发点应该是新的技术对于社会带来全新的安全关切,我们认为是三个大的趋势:

  2、安全观,以前我们讲车辆安全是单维度,车辆只是作为独立的机械体,它的安全是属于单维度。之后我们讲智能网联汽车这块应该是多维度,包括车辆本身的安全、软件、数据以及过程的安全。

  3、运行保障,传统车辆年检或者定期检验,基于之后OTA大量在线技术的应用,本身安全的检验保障,我们认为应该是连续的,不再是断点,应该是连续实时进行,通过数字化或者远程方式进行运营的保障。

  讲到法规,智能驾驶目前各种产品琳琅满目,法规和标准处于滞后的状态,目前我们看到大量智能驾驶车辆都是属于上路测试或者示范运行阶段,离大批量量产车进行市场部署,我觉得目前的标准法规和我们所期望状态的差距越来越缩小。具体体现在,从标准上来讲,从刚才讲到的ISO 26262在电子电气架构内如何做足够的冗余?包括像SOTIF,传感器性能,高精地图,这块之后跟新的保障手段相连之后如何确保车辆之外,大量传感器和高精地图的应用作为整个系统它的安全(ISO/PAS 21448 SOTIF),后面是网络安全ISO/SAE 21434,这个前几天正式版才发布,这个对于自动驾驶尤其网联功能车辆投放市场从设计研发角度来讲是一个基础,第三版目前还在讨论之中,可能当中会加入大量自动驾驶的要求。

  从法规角度,我们这个产品投放市场,而且量产车如果需要投放市场的话必须要有法规,包括国内工信部各种强制标准的落地,包括在欧洲,法规都是量产车进入市场的必要条件。目前的进展,2020年年中第一次有针对L3级别的法规生效,分别是网络安全,软件OTA以及自动车道保持系统。这三个法规第一次提出来,而且是面向L3类自动驾驶车辆的型式批准,这是为了后面整车级别在全世界范围内法规协调和批准做了一个铺路。

  后面像欧盟地区的ELKS,也包括GSR2.0,包括大量自动驾驶全新要求,最早于明年7月份开始生效。这个是目前标准及法规的情况,应该说它离量产车进入市场部署已经越来越近了。

  这是全世界目前的情况,目前处于示范运行向量产车市场部署过渡阶段,各个国家基本上都有一些亮点,比如在美国对于无人驾驶可能在车内做试验已经没有安全员的要求,这是一个大的进步。在欧洲尤其在德国今年4月份颁布了AFGBV自动驾驶车辆批准及运行的法规,第一次讲到了在德国L4级别自动驾驶车辆在某些区域可以上路,这也是一大进展。在我们国家工信部4月份关于《智能网联车辆生产企业及产品准入》也有管理指南,进一步明确了后面立标立法的方向,里面高频词汇也是功能安全,预功能安全,网络安全,大数据,这也是后面监管的重点。

  第二部分讲一下我们对于自动驾驶上路概念的提出,这个最早于2017-2018年,当时有自动驾驶车辆,尤其是短驳车进入市场,当时没有刚才我说的各种标准,那如何确保这些车辆在当时限定的ODD(设计运行区域),包括路线能够安全的运行。当时我们是基于这个需求开发了上路允许的概念,基于传统车辆安全之上我们提出了运营安全,这里面更多采用了三支柱法,除了交通法规之外,考虑到功能安全、预功能安全以及网络功能安全的要求。

  在实践当中也是基于三支柱法批准了示范运行车辆进入道路上行驶,其中有些甚至是L4和L5车辆进行单车示范运行,其中内容最主要的包括功能安全,传统我们做认证基本上都采用黑盒测试,基于一些法规的场景,因为人在里面,这些场景其实是有限数量。如果把人在控制闭环去除之后,其实各种场景就变成无限数量,如果光靠传统的黑盒测试不能确保这个车辆足够的安全,所以其中大量采用了一些安全审核,包括白盒测试,其中在功能安全方面在概念阶段,在HARA危险分析阶段提前确保它的安全目标,包括安全概念以及隐身出来的安全要求,技术要求,包括测试用例覆盖之后ODD(设计运行区域)场景当中的风险,我们作为认证机构在这个阶段就已经进入做一些安全审核。包括网络安全TARA,如果有网络互联功能的车辆产品,同样我们也需要在网络安全方面进行风险威胁覆盖性的检查,直到后面测试用例做一些场景实验,这是三支柱法的概念。

  第三部分挑两个商用车案例看一下TÜV南德之前在这个领域的工作。首先是无人短驳车,我们国内也有相应的产品。这个项目起始于2017年2月份公司做的第一个这方面的项目,2017年10月份发布了单车批准,当时基于德国交通安全法做的单车批准,允许这辆无人驾驶车辆进入固定道路投入使用。2018年8月份进行场景延展,2019年10月份是第二代车辆,这个区别最主要还是最高车速,第二代达到30km/h,第一代是15km/h,整个项目也是为了提高公共交通对于乘客的吸引程度,提高最后一公里的连接程度,尤其在郊区。第三个是新技术在公共空间里面的应用及测试,第四个是提高社会的接受程度,第五个是为后续项目积累经验,尤其为了后面立标立法。

  这个项目是在德国一个小城市里,我们选取了结构化的道路,联合当地管理部门,确保这个车辆在固定路线上展开示范运行。整个测试时间周期是8个月。现在回头看,总的行驶里程2.4万多公里,每天平均客流量71人,乘客数是4.3万多人,保证了700多天无事故率。我们在这当中提供了一个示范运行的检测以及认证工作。

  第二阶段是最高车速达到30km/H,并且有车对车,包括火车站时刻表也做了一些协同,ODD(设计运行区域)场景更复杂,路线在度假中心做了一些扩展,反方向向城市中心做了一些扩展,目前示范里程数接近4500公里,平均每天客流量是120人,总共搭载了超过4000名乘客,无事故率最长是35天。

  那我们是如何来批准这种新产品进入市场?一个是对于文件安全的审核,基于HARA,TARA分析提炼一些场景,用于车辆的测试。在提炼测试场景中规划测试,分析实验结果,最后按照德国《交通法》第22章交通认证对这个新技术进行了开创性的批准。

  一共有三个阶段,第一阶段是基于车传统检测,确保运行状态是正常。其次对于HARA,TARA进行检查,设计概念是否覆盖可以预知的风险。第三是提取测试用例供后面进行测试。

  第二阶段是性能测试,操控,最高车速,制动测试,然后是基于HARA,TARA提取的测试用例进行测试,主要是基于算法,传感,融合,转向等等,再有是极限场景,尤其是电磁干扰环境下ECE R10,然后是电安全以及按照德国当地的法律进行了极限测试。

  第三个阶段是基于所有的结果走单车批准的流程,这里面主要引用的还是当时面向于传统车辆的德国《交通安全法》。

  第二个是我们讲到商用车跟车,在德国有一个项目,这个项目是2018年6月份,由欧盟通过地平线项目进行资助,有大量企业,尤其是主机厂、供应商和科研机构加入这个项目,这个项目目的就是为了后面多品牌卡车商用车车队跟车铺路,主要解决多品牌技术规格,包括车对车的通讯协议,多车互操作性,在这些情况进行研究。通过方式还是基于工作的标准化为后面跟车功能的实现提供支持的系统。因为欧盟是多主权国家,一些跨境的场景,道路设施可能会有一些差异,包括在交通真实环境下的表现做一些验证。基于大量的数据评估它对于交通的安全、效率以及燃油经济性方面的影响。目前是三个品牌混编跟车,最终要实现多达七个品牌混编,看它的功能性以及安全性。

  最终的交付,一个是功能的规格,包括功能的定义以及多品牌跟车的要求。第二个是为后面立法,因为欧盟在2019年提出商用车跟车要求将会在2022年7月份率先实施,所有装配跟车功能的商用车必须要符合相应的法规,这块结果可能会输出到后面立法立标工作当中,尤其是一些通讯接口。第三个是对通讯层的设计,对后面的设计进行参照。第四个是多品牌跟车如何验证,定型,开发,这块会在后面法规里面会有一些要求。第五个是经济性,在商用车这块节能型要符合欧盟对减排的承诺。第六个是在公共道路上向公众做一些展示,提高公众接受度。

  最后主要谈一下展望,回顾2020年疫情初期其实自动驾驶车辆还处于单车试制测试,在去年年中的时候有法规,针对L3自动驾驶法规开始生效,包括基础性的ISO标准,功能安全,网络安全、SOTIF。后续目标就是确保量产车能至少在国家层面进行有效的批准,进行大量的商业应用,最终跟目前传统车辆一样,能够在整个区域内进行量产车的批准,尤其我们国家自动驾驶产品领域和技术能够向全球市场进行推广。

  目前TÜV南德自动驾驶团队主要分布于14个标准化组织当中,目前在12个平台上,一些是项目平台,一些是立标立法平台进行活动,在32个工作组别中,主要是在数据存储,安全分析,软件,网络安全,WP.29、功能要求组别进行大量参与与活动,包括其他的联盟,像我们跟国内中汽研,SAE,IAMTS在场景库应用,数据,大数据,监管,在自动驾驶领域我们也做了大量研究。

  最后做一个大概的总结,因为自动驾驶技术发展很快,应用范围从单车局限的地理范围,少量的车辆向全球大批量的部署,整个风险管控和方法和深度可能会发生很大的变化,所以我们的服务目前主要是在于做技术上的咨询,包括培训、技术的探讨,还有各国定期要求的法规报告提供给整个业界。

  第二个是单车的评估审核,包括示范运行的车辆如何进入市场,最终可能在型式批准领域保障车辆产品被进行批准,并投放市场,进行安全可靠的运行。

  以上就是我今天汇报的主题,希望后面可以跟我们业界一起,随着技术本身的发展越走越好,谢谢大家。

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