ADAS系統(tǒng)開放道路測(cè)試方法研究

ADAS系統(tǒng)開放道路測(cè)試方法研究摘要：高級(jí)駕駛輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛。為解ADAS系統(tǒng)開放道路測(cè)試評(píng)價(jià)方法的難題，本文介紹了ADAS系統(tǒng)開放道路測(cè)試的評(píng)價(jià)方法。本文研究的測(cè)試方法主要對(duì)被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行功能邏輯覆蓋測(cè)試，驗(yàn)證其在各種真實(shí)交通環(huán)境下的適應(yīng)性和魯棒性。以實(shí)際項(xiàng)目為例，詳細(xì)闡述測(cè)試方案設(shè)計(jì)、制定測(cè)試規(guī)范、試驗(yàn)路線制定、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、測(cè)試報(bào)告出具等測(cè)試項(xiàng)目各階段的實(shí)施方法。通過實(shí)踐證明，按本測(cè)試方法測(cè)試人員可完成測(cè)試方案、測(cè)試實(shí)施、數(shù)據(jù)處理等工作，發(fā)現(xiàn)被測(cè)系統(tǒng)功能、邏輯、性能等方面的缺陷與不足，定位并還原問題場(chǎng)景，給出合理化的改進(jìn)意見，進(jìn)而不斷優(yōu)化和升級(jí)ADAS系統(tǒng)。企業(yè)可建立完備的ADAS實(shí)車開放道路測(cè)試流程和測(cè)試規(guī)范。關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)汽車；開放道路測(cè)試；試驗(yàn)技術(shù)ResearchonopenroadTestmethodofADASSystemChenShanbiao,GaoFei,PanJiadi(DongfengLiuzhouAutomobileCo.,LTD,Liuzhou545005)Absract：Advanceddriverassistancedrivingsystem(ADAS)ismoreandmorewidelyusedinautomobile.InordertosolvetheproblemofADASopenroadtestevaluationmethod,thispaperintroducestheevaluationmethodofADASopenroadtest.Thetestmethodstudiedinthispapermainlyteststhefunctionallogiccoverageofthetestedsystemtoverifyitsadaptabilityandrobustnessinvariousrealtrafficenvironments.Takingtheactualprojectasanexample,theimplementationmethodsofeachstageofthetestproject,suchastestschemedesign,testspecificationformulation,testrouteformulation,testdataanalysisandtestreportissuance,aredescribedindetail.Ithasbeenprovedthroughpracticethataccordingtothistestmethod,testerscancompletethetestscheme,testimplementation,dataprocessingandotherwork,findthedefectsanddeficienciesinthefunction,logic,performanceandotheraspectsofthetestedsystem,locateandrestoretheproblemscenes,givereasonablesuggestionsforimprovement,andthencontinuouslyoptimizeandupgradetheADASsystem.EnterprisescanestablishacompleteADASopenroadtestprocessandtestspecifications.KeyWords：Intelligentconnectedvehicle;Openroadtest;Testtechnology前言智能網(wǎng)聯(lián)汽車ADAS系統(tǒng)開放道路測(cè)試開放道路測(cè)試主要是模擬用戶實(shí)際使用的工況，對(duì)ADAS系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，包含不同的天氣類型、光照條件、交通繁忙度、交通類型、路面情況、路側(cè)目標(biāo)、車輛類型、路況類型等九大測(cè)試要素。測(cè)試系統(tǒng)分為輔助安全、輔助行車二大類系統(tǒng)，其中輔助安全類系統(tǒng)FCW、AEB、LDW、BSD系統(tǒng)以測(cè)試傳感器性能為主；輔助行車類系統(tǒng)覆蓋基本功能、設(shè)計(jì)邏輯、環(huán)境適應(yīng)性等測(cè)試。實(shí)車道路測(cè)試通過測(cè)試方案制定、試驗(yàn)路線策劃、測(cè)試工況設(shè)計(jì)、車輛改裝及設(shè)備搭建開展實(shí)車道路測(cè)試，側(cè)重于測(cè)試ADAS系統(tǒng)在不同環(huán)境下的性能表現(xiàn)，從適應(yīng)性、魯棒性進(jìn)行評(píng)估，還原問題場(chǎng)景和數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及主觀評(píng)價(jià)。1測(cè)試前準(zhǔn)備1.1建立測(cè)試項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)測(cè)試項(xiàng)目開始前應(yīng)先建立測(cè)試團(tuán)隊(duì)，測(cè)試團(tuán)隊(duì)成員及工作職責(zé)如下：（1）項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：負(fù)責(zé)測(cè)試方案、試驗(yàn)路線、測(cè)試工況、測(cè)試執(zhí)行、測(cè)試報(bào)告等所有環(huán)節(jié)的技術(shù)工作及項(xiàng)目質(zhì)量監(jiān)督、項(xiàng)目周期管理等工作；（2）專業(yè)駕駛員：主要負(fù)責(zé)按照設(shè)定路線、設(shè)計(jì)的工況駕駛試驗(yàn)車輛，是專業(yè)測(cè)試駕駛員，駕駛超過10年，并經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)；（3）測(cè)試人員：隨車工程師，負(fù)責(zé)被測(cè)系統(tǒng)問題數(shù)據(jù)、典型場(chǎng)景的實(shí)時(shí)記錄，及時(shí)反饋試驗(yàn)情況及系統(tǒng)表現(xiàn)，是專業(yè)工程師，參與了各ADAS及ADS系統(tǒng)的場(chǎng)地測(cè)試、實(shí)車開放道路測(cè)試，經(jīng)驗(yàn)豐富；（4）數(shù)據(jù)處理人員：測(cè)試方案、試驗(yàn)路線、測(cè)試工況的主要設(shè)定人，與實(shí)車測(cè)試同步處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，編寫試驗(yàn)報(bào)告；（5）系統(tǒng)開發(fā)人員：負(fù)責(zé)測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)支持，測(cè)試問題確認(rèn)、原因分析及改進(jìn)措施。1.2車輛及被測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)測(cè)試項(xiàng)目開始前，要求AEB、FCW、ACC、LKA、LDW、BSD、PPC等被測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)過了嚴(yán)格的封閉場(chǎng)地測(cè)試，且各系統(tǒng)報(bào)警/動(dòng)作時(shí)機(jī)、報(bào)警/動(dòng)作距離、速度/時(shí)距控制精度等指標(biāo)均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)或客戶設(shè)計(jì)要求。測(cè)試僅對(duì)被測(cè)系統(tǒng)在不同環(huán)境、不同道路類型下的適應(yīng)性、魯棒性進(jìn)行評(píng)估。1.3測(cè)試車輛數(shù)據(jù)輸入文件要求后續(xù)實(shí)施方案的制定，基于能夠具備或提供項(xiàng)目工作所需的如下數(shù)據(jù)和支持：（1）提供被測(cè)車型的用戶操作手冊(cè)，包括車輛及被測(cè)系統(tǒng)操作說明，功能解說、功能邏輯說明等；（2）開放試驗(yàn)所需的數(shù)據(jù)接口，如通信協(xié)議、接口定義等；（3）提供除被測(cè)系統(tǒng)外，問題分析重點(diǎn)關(guān)注的信號(hào)，及其他特殊要求。2開放道路測(cè)試ADAS系統(tǒng)測(cè)試主要包含AEB、FCW、ACC、LKA、LDW、BSD、PPC、IEB等系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)分為輔助安全、輔助行車二大類系統(tǒng)，其中輔助安全類系統(tǒng)FCW、AEB、LDW、BSD系統(tǒng)以測(cè)試傳感器性能為主；輔助行車類系統(tǒng)覆蓋基本功能、設(shè)計(jì)邏輯、環(huán)境適應(yīng)性等測(cè)試，如表1所示。表1ADAS系統(tǒng)測(cè)試覆蓋內(nèi)容序號(hào)功能系統(tǒng)劃分測(cè)試覆蓋內(nèi)容1AEB輔助安全交互品質(zhì)、基本功能、性能表現(xiàn)、動(dòng)作準(zhǔn)確性、環(huán)境適應(yīng)性2FCW輔助安全交互品質(zhì)、基本功能、性能表現(xiàn)、報(bào)警準(zhǔn)確性、環(huán)境適應(yīng)性3LDW輔助安全交互品質(zhì)、基本功能、設(shè)計(jì)邏輯、性能表現(xiàn)、報(bào)警準(zhǔn)確性、環(huán)境適應(yīng)性4BSD輔助安全交互品質(zhì)、基本功能、設(shè)計(jì)邏輯、性能表現(xiàn)、報(bào)警準(zhǔn)確性、環(huán)境適應(yīng)性5ACC輔助行車交互品質(zhì)、基本功能、不同工作狀態(tài)切換邏輯、不同模式下性能表現(xiàn)、環(huán)境適應(yīng)性6LKA輔助行車交互品質(zhì)、基本功能、設(shè)計(jì)邏輯、性能表現(xiàn)、居中準(zhǔn)確性、環(huán)境適應(yīng)性7PPC輔助行車交互品質(zhì)、基本功能、設(shè)計(jì)邏輯、性能表現(xiàn)、動(dòng)作準(zhǔn)確性、環(huán)境適應(yīng)性8IEB輔助行車交互品質(zhì)、基本功能、設(shè)計(jì)邏輯、性能表現(xiàn)、環(huán)境適應(yīng)性實(shí)車開放道路測(cè)試包括測(cè)試方案設(shè)計(jì)、車輛改裝、開放道路測(cè)試、系統(tǒng)優(yōu)化、數(shù)據(jù)分析、主觀評(píng)價(jià)等流程，總體思路如圖1所示。圖1實(shí)車開放道路測(cè)試總體思路實(shí)車開放道路測(cè)試包括八大環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)詳細(xì)工作內(nèi)容如表2所示：表2ADAS系統(tǒng)開放道路測(cè)試環(huán)節(jié)序號(hào)環(huán)節(jié)內(nèi)容1測(cè)試方案測(cè)試設(shè)備、項(xiàng)目組成員、測(cè)試工況、試驗(yàn)路線、實(shí)車測(cè)試、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)指標(biāo)2車輛改裝數(shù)采系統(tǒng)安裝與調(diào)試，車輛網(wǎng)絡(luò)通信調(diào)試3工況設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)功能及邏輯，設(shè)計(jì)可全面激活各系統(tǒng)功能的測(cè)試工況4路線制定以銷售占比為大原則，結(jié)合中國(guó)道路分布特點(diǎn)5人員培訓(xùn)專業(yè)駕駛員、測(cè)試人員各系統(tǒng)的基本功能、操作邏輯、設(shè)計(jì)要求等的培訓(xùn)6實(shí)車測(cè)試（1）總線、音視頻、GPS等數(shù)據(jù)采集；（2）問題/典型場(chǎng)景記錄；（3）駕駛員主觀感受記錄7數(shù)據(jù)分析利用專業(yè)軟件，對(duì)問題事件離線分析，對(duì)典型場(chǎng)景截圖反饋。8輸出報(bào)告對(duì)試驗(yàn)總體情況、系統(tǒng)性能測(cè)評(píng)結(jié)果匯總，輸出測(cè)試報(bào)告2.1測(cè)試方案測(cè)試方案包括測(cè)試設(shè)備、項(xiàng)目組成員介紹、試驗(yàn)路線及計(jì)劃、測(cè)試工況、測(cè)試人員操作規(guī)范、分析評(píng)價(jià)內(nèi)容、統(tǒng)計(jì)指標(biāo)等內(nèi)容。2.2車輛改裝車輛改裝包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主機(jī)、攝像頭、GPS天線等，并采集車輛總線、被測(cè)系統(tǒng)相關(guān)視頻、音頻、等數(shù)據(jù)的并根據(jù)通信協(xié)議解析出車輛測(cè)試過程需要的車輛信息。（如圖2所示）。圖2整車AEB道路測(cè)試系統(tǒng)2.3工況設(shè)計(jì)測(cè)試過程中將結(jié)合系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)工況，駕駛員按照設(shè)計(jì)的工況自然駕駛，多角度、多條件激活被測(cè)系統(tǒng)，每條測(cè)試用例有對(duì)應(yīng)的編號(hào)。2.4線路制定線路制定以銷售占比為大原則，結(jié)合中國(guó)交通特點(diǎn)設(shè)計(jì)測(cè)試路線。路線覆蓋表3所有因素：表3實(shí)車道路測(cè)試路線制定覆蓋因素要素分類具體要素

天氣類型

晴天、陰天、雨天等

光照條件白天強(qiáng)順光、白天逆光、黃昏、夜間無燈、夜間有燈、遠(yuǎn)光燈、近光燈

道路類型一般公路、城市道路、平原微丘高速、山區(qū)重丘高速交通繁忙度擁堵、較擁堵、較暢通、暢通交通類型十字路口、環(huán)島、匯流、分流車輛類型拖掛車、鉸鏈車、貨車、摩托車、電動(dòng)車、自行車、行人路況類型平路、上坡、下坡、起伏路、彎道、柏油路、泥濘路、坑洼路、減速帶路側(cè)目標(biāo)隧道、天橋、井蓋、橋梁、護(hù)欄、柵欄、施工區(qū)、廣告牌、指示牌路面情況路面轉(zhuǎn)向、直行、掉頭、三角形、方形標(biāo)識(shí)、各種車道線根據(jù)被測(cè)系統(tǒng)工作條件、傳感器方案，確定不同道路類型、不同光照條件占比情況進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，如圖3所示。圖3試驗(yàn)路線、里程分布2.5人員培訓(xùn)測(cè)試采用專業(yè)駕駛員+專業(yè)測(cè)試工程師的方式進(jìn)行測(cè)試，實(shí)車測(cè)試前，需對(duì)駕駛員和測(cè)試工程師進(jìn)行ADAS各系統(tǒng)的基本功能、操作邏輯、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)問題事件判斷等內(nèi)容進(jìn)行培訓(xùn)。2.6實(shí)車測(cè)試2.6.1試驗(yàn)規(guī)范測(cè)試技術(shù)員按以下試驗(yàn)規(guī)范開展測(cè)試：（1）每日車輛、系統(tǒng)、設(shè)備安全檢查；（2）每日試驗(yàn)情況詳細(xì)記錄，填寫《試驗(yàn)日志》；（3）被測(cè)系統(tǒng)問題實(shí)時(shí)記錄，填寫《問題日志》；（4）階段性對(duì)被測(cè)系統(tǒng)交互、邏輯、功能、性能進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，填寫《主觀評(píng)價(jià)記錄》；（5）每日試驗(yàn)結(jié)束后試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效性檢查；（6）每日試驗(yàn)結(jié)束后試驗(yàn)情況及結(jié)果反饋。項(xiàng)目執(zhí)行過程中，如遇到被測(cè)系統(tǒng)故障較多的情況，及時(shí)反饋系統(tǒng)開放人員。2.6.2測(cè)試問題及數(shù)據(jù)記錄道路測(cè)試過程，試驗(yàn)人員通過設(shè)備對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行判定標(biāo)記，采集場(chǎng)景視頻及總線數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄場(chǎng)景的目標(biāo)物、車輛速度、道路類型、天氣情況等信息，人工記錄系統(tǒng)誤動(dòng)作、漏動(dòng)作、失效退出等場(chǎng)景事件，進(jìn)行系統(tǒng)觸發(fā)的合理性分析。2.7測(cè)試數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與實(shí)車測(cè)試同步進(jìn)行，及時(shí)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取問題事件、典型場(chǎng)景的工況數(shù)據(jù)。道路測(cè)試完成時(shí)，通過統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)實(shí)際試驗(yàn)里程、不同道路類型的占比、不同光照條件的占比、不同天氣類型的占比、系統(tǒng)誤報(bào)/動(dòng)作、系統(tǒng)漏報(bào)/動(dòng)作統(tǒng)計(jì)（如表4所示）。表4AEB測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)測(cè)試車輛1#2#3#測(cè)試?yán)锍蹋╧m）100611000510004報(bào)警次數(shù)91117112誤警次數(shù)876漏警次數(shù)000誤觸發(fā)次數(shù)000報(bào)警率100%100%100%誤警率（次/萬km）876誤觸發(fā)率（次/萬km）OOO2.8系統(tǒng)主觀評(píng)價(jià)測(cè)試人員和駕駛員通過十分制打分方法從安全性、便利性、準(zhǔn)確性、適應(yīng)性、穩(wěn)定性、舒適性六個(gè)維度對(duì)AEB的表現(xiàn)進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)打分（如圖4所示）及主觀感受記錄。圖4整車AEB主觀評(píng)價(jià)六大維度最后，測(cè)試工程師結(jié)合大數(shù)據(jù)及客觀事實(shí)，對(duì)各系統(tǒng)給出評(píng)價(jià)結(jié)果及優(yōu)化建議。3結(jié)論智能網(wǎng)聯(lián)汽車ADAS實(shí)車開放道路測(cè)試作為ADAS測(cè)試環(huán)節(jié)中重要的組成部分，模擬用戶實(shí)際使用情況測(cè)試系統(tǒng)在實(shí)際道路的真實(shí)表現(xiàn)，以發(fā)現(xiàn)和解決虛擬仿真及場(chǎng)地測(cè)試未能發(fā)現(xiàn)的問題。研究結(jié)果表明：所設(shè)計(jì)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車ADAS系統(tǒng)開放道路測(cè)試方法，能夠準(zhǔn)確地驗(yàn)證ADAS各系統(tǒng)的性能與可靠性是否符合技術(shù)要求，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)缺陷，提升產(chǎn)品安全性及可靠性，滿足產(chǎn)品開發(fā)驗(yàn)證需求，促進(jìn)ADAS系統(tǒng)