智能网联汽车测试技术探究

朱红权

摘 要：随着汽车技术的不断发展以及生活质量的不断提高，在车辆的市场中，对于车辆的环保性、安全性等要求也越来越高。因此，近些年来不断出现新型的车辆，其中最重要的一部分发展就是智能网联汽车。本文通过对智能网联汽车的测试技术展开分析，期望可以进一步的熟悉和了解智能网联汽车。

关键词：智能网联汽车 测试 系统

Research on Testing Technology of Intelligent Connected Vehicles

Zhu Hongquan

Abstract：With the continuous development of automotive technology and the continuous improvement of the quality of life， in the vehicle market， the requirements for environmental protection and safety of vehicles are getting higher and higher. Therefore， in recent years， new types of vehicles have continuously appeared， and the most important part of the development is intelligent networked vehicles. This article analyzes the test technology of intelligent networked vehicles， and hopes to be further familiar with and understand intelligent networked vehicles.

Key words：intelligent connected vehicle， test， system

智能网联汽车将现代的网络以及通信技术融合在其中，其车载中配备了先进的控制、执行、以及传感器等众多装置，其在复杂的环境下能够拥有智能的感知、控制和决策的各种功能，實现了车和车、车和人等部分智能信息的替换和共享，能够在行驶中实现安全舒适以及高效节能的体验效果，并最终将实现能够取代人类驾驶操作的一种新时代的车辆。本文在智能联网汽车中进行测试，测试中最前端的模拟测试系统和道路测试中的智能测试，并简要分析通过联网汽车进行测试的某些技术。

1 仿真测试

1.1 测试场景

测试的场景是进行仿真测试中的必备条件，测试场景的重要先决就是确定场景中的构架。通过分析测试场景中的构架看出其构成有三部分，交通流、道路扩扑和动态情境。从三维构架的角度来分析测试场景，驾驶情景以及行驶场合是组合在测试场景中的，在变化的天气中，它在不同的行驶条件中，比如乡村、高架等等以及行驶任务和速度多组成。测试的场景可以通过特定的数值和机器的精度来描述，其具备一致性。为了将传统测试中建造场景的方式所具有的适应条件差、场景的数量以及效率低等许多问题进行有效解决，构建出符合我国现实情况的相关测试场景，就可以通过以下几方面来着手，第一个是可以从安全驾驶相关方面根据智能网联中的汽车考试来搭建测试场景，第二个是可以从法律以及制度等相关方面根据交通中违法的事故情景来搭建测试场景[1]，第三是可以从基础道路中的天气以及环境等相关方面根据道路中的情景来搭建测试场景。目前情况下，建设测试场景库非常重要，而统一数据的格式以及标准是首要解决的关键问题。随后就是将场景库当中数据的来源进行丰富，比如事故场景、自然驾驶以及行驶模拟器等相关的许多场景，构建的场景库能够给智能网联汽车中相关的创新以及测试带来坚实的后备支撑。

1.2 软件在环

系统代码的级别中展开的功能性测试指的就是软件在环，测试场景中通过大量的进行输入，能够快速有效的将自动驾驶体系中的环境感知以及决策控制等相关的算法验证出来。“V”模型通常用于现有系统的开发中，由于软件在环的测试中具有成本低、易于改正以及效率高的特点，因此一般将软件在环应用于早期以及中期的自动驾驶系统之中。

1.3 硬件在环

硬件在环指的就是将控制系统中的硬件当作要测试的对象，并在控制系统中输入环境模拟信息。硬件在环技术的最初使用是在传统控制车辆的控制器中，例如EMS以及ESC相关控制系统等。传统车辆当中的控制器测试与自动驾驶的系统以及高级驾驶辅助系统中的控制器相比不需要更多的运行条件，同时传统车辆中的控制器也不需要参与到实际的交通环境中，虚拟环境是整个自动驾驶测试的基础以及整个测试过程。传感器在软件中拥有激光雷达，诸如毫米波雷达和摄像机之类的模型，这些模型可以在实际控制器中模拟真实传感器。

另外，软件中有许多如汽车、行人、街道等比较多见的交通要素，这些交通要素可以基于虚拟环境模拟实际交通环境，将其转换为虚拟目标并通过传感器模型传输到控制系统，该传感器模型用于测试控制系统的控制功能。摄像头在环的测试系统一般应用比较多，一般在测试时通过摄像头盯着屏幕的方法来测试，其优点就是具有快速以及可重复性，这种方法也具有一定的缺点，那就是与真实环境的对比中屏幕所映现出的环境还存在一定的误差。因此，在测试中，可以通过注入视频流和目标信号来解决此问题。基于雷达的相关控制系统，可以使用雷达目标的模拟器来对虚拟的测试目标进行模拟。当前为止，仿真目标前后只有区区四个左右的数量。单一的传感器对于自动驾驶系统来说，控制系统的相关需求已经不再能够被满足，并且需要将多个传感器进行融合才能够获得环境的信息。目前摄像头以及毫米波雷达是经常使用的方法，将多个传感器实现信号与目标的同步是这种方法当中最主要的问题。目前的方案中使用比较多的是将虚拟场景传递到雷达目标模拟器时，摄像机看着屏幕通过这种方式来对每个传感器中时间同步的相关问题进行有效解决。

1.4 车辆在环

车辆在环由仿真软件以及实时的仿真机来对软件中模擬的道路、传感器的相关信息以及交通道路上的场景来对整套系统构建测试的方法，这个系统能够将现实当中的车辆数据为测试的车辆提供很多真实性的借鉴。目标信号按照不同的注入方式来进行区分，仿真测试当中有三个类型的目标进行主要注入，传感器原始信号注入和传感器处于回路中。控制器当中的控制层直接被目标信号输入进去，这种方法就是目标注入，以便能够施行系统中展开控制策略的方面。传感器信号注入当中最初的方式就是在传感器中直接将传感器所探测到的相关信号输入进去，然后将目标识别的相关功能在系统控制当中实施。比如摄像机，回路中的传感器通过注视屏幕的相关方式，来对系统执行的主要传感器对周围环境的感知，识别的目标以及功能性的控制。主要对于目前的系统等其他相关的工作系统进行测试。

2 预期功能安全

当车辆没有出现故障时，预期功能安全就会因为执行的系统以及环境感知不相符而导致发生危险，预期的功能安全可能会由以下情况而产生，首先由于天气以及道路环境当中的因素引起自动驾驶中的系统无法准确的完成决策、感知以及相关控制，其次是由于不具备完善的测试系统，致使自动驾驶中的系统无法对周围的环境进行有效的识别，以及自动驾驶的相关系统中不合理的功能性设计，从而产生了错误的决策，然后还包括网联通信中负责传输信息的语境错误，使通信在智能网联汽车中发生错误[3]，最后是自动驾驶的系统中负责相应执行系统的能力欠缺，从而致使运动控制缺乏准确性。因此为了在使用智能网联汽车时保障其安全性，应当建立具有相关保障机制的智能网联汽车。

3 智能网联测试技术分析

3.1 弱势交通的参与测试

当车辆在道路当中正常的行驶，一旦碰到行人或者驾驶车辆时，就会通过按喇叭、减缓车辆行进和及时刹车等行为方式来进行解决，车辆在道路正常行驶当中面对即将发生的碰撞立即发出危险预警，这一点符合测试所需达到的要求。

3.2 前方车辆紧急停车测试

车辆在车道当中正常行驶时，即将与在同一车道中的前方车辆发生碰撞，此车车辆为避免追尾减缓了车辆行驶的速度并且转变到另一个车道中。这个测试主要是对于车辆在面临即将发生追尾事故时所做出的危险预警的测试。

3.3 车路信息交互测试

HV在道路正常的行驶当中，对V2I技术进行思考，可以与RSU路测标牌相互通信，从而能够清晰的将前方道路检测出来。在经过弯道等地方时，需根据实际当中所测试的真实结果，帮助测试的车辆做出正确的应对方案，以便能够使车辆岁所需的交通信息及时的预知，使车辆的通行具备安全的保障。见图1所示。

3.4 红绿灯自动识别与无人车速度调控测试

当无人驾驶车辆RH即将位于信号灯控制路口时，根据视觉传感器对其进行测试，然后结合车身位置和行驶状态信息，使其符合交通信号灯规则并通过信号灯路口，在信号灯路口的地方安全的通过，其次，当无人驾驶汽车RH远离交通信号灯时，由于采用了V2X技术，接收到的前部交通信号灯将根据剩余的红色信号灯和自身的车速进行调节，以达到车速能够自主的调整，使车辆可以通过交通信号灯停车线而不会停车。通过这两种测试方法，可以保证无人驾驶汽车RH在实际对应路口的通行效率和通行能力，并在一定程度上改善了路口的交通拥堵。

3.5 交叉路口碰撞预警测试

遇到没有交通信号灯的十字路口或T形道路时，当RH开始直线行驶时，RV-1从左侧直接转到交叉路口，因为交叉路口的RV-2可以可以挡住RH的视线，在RH启动并即将到达路口时，此时就需要检测ICW会不会对RH驾驶员发出预警，将可能会与RV-1发生碰撞的危险抢先一步提示。等RV-1行驶过路口以后，还需要检测HV驾驶员直行是否需要提醒。

4 总结

智能网联汽车是实现能够取代人类驾驶操作的一种新时代的车辆。总的来说，智能网联汽车首当其冲是我国汽车行业在未来的发展当中必须优先考虑的，当技术在时代中不断的创新和发展，我们日常生活中的交通和出行一定会因为技术发展产出的智能网联汽车而得到极大的改善与影响，这也是今后需要我们持续关注和研究的重点问题。

参考文献：

[1]赵福全，匡旭，刘宗巍.面向智能网联汽车的汽车产业升级研究——基于价值链视角[J].科技进步与对策，2016，33（17）：56-61.

[2].国内外智能网联汽车产业发展概况[J].科技中国，2019（02）：50-60.

[3]邓晓峰，王润民，徐志刚，刘丁贝.我国智能网联汽车测试及示范基地发展现状[J].汽车工业研究，2019（01）：6-13.