ADAS系統(tǒng)開放道路測試方法研究

ADAS系統(tǒng)開放道路測試方法研究摘要：高級駕駛輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛。為解ADAS系統(tǒng)開放道路測試評價方法的難題，本文介紹了ADAS系統(tǒng)開放道路測試的評價方法。本文研究的測試方法主要對被測系統(tǒng)進行功能邏輯覆蓋測試，驗證其在各種真實交通環(huán)境下的適應(yīng)性和魯棒性。以實際項目為例，詳細闡述測試方案設(shè)計、制定測試規(guī)范、試驗路線制定、試驗數(shù)據(jù)分析、測試報告出具等測試項目各階段的實施方法。通過實踐證明，按本測試方法測試人員可完成測試方案、測試實施、數(shù)據(jù)處理等工作，發(fā)現(xiàn)被測系統(tǒng)功能、邏輯、性能等方面的缺陷與不足，定位并還原問題場景，給出合理化的改進意見，進而不斷優(yōu)化和升級ADAS系統(tǒng)。企業(yè)可建立完備的ADAS實車開放道路測試流程和測試規(guī)范。關(guān)鍵詞：智能網(wǎng)聯(lián)汽車；開放道路測試；試驗技術(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)開放道路測試開放道路測試主要是模擬用戶實際使用的工況，對ADAS系統(tǒng)進行測試，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、路況類型等九大測試要素。測試系統(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)計邏輯、環(huán)境適應(yīng)性等測試。實車道路測試通過測試方案制定、試驗路線策劃、測試工況設(shè)計、車輛改裝及設(shè)備搭建開展實車道路測試，側(cè)重于測試ADAS系統(tǒng)在不同環(huán)境下的性能表現(xiàn)，從適應(yīng)性、魯棒性進行評估，還原問題場景和數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)功能進行數(shù)據(jù)分析及主觀評價。1測試前準(zhǔn)備1.1建立測試項目團隊測試項目開始前應(yīng)先建立測試團隊，測試團隊成員及工作職責(zé)如下：（1）項目負(fù)責(zé)人：負(fù)責(zé)測試方案、試驗路線、測試工況、測試執(zhí)行、測試報告等所有環(huán)節(jié)的技術(shù)工作及項目質(zhì)量監(jiān)督、項目周期管理等工作；（2）專業(yè)駕駛員：主要負(fù)責(zé)按照設(shè)定路線、設(shè)計的工況駕駛試驗車輛，是專業(yè)測試駕駛員，駕駛超過10年，并經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)；（3）測試人員：隨車工程師，負(fù)責(zé)被測系統(tǒng)問題數(shù)據(jù)、典型場景的實時記錄，及時反饋試驗情況及系統(tǒng)表現(xiàn)，是專業(yè)工程師，參與了各ADAS及ADS系統(tǒng)的場地測試、實車開放道路測試，經(jīng)驗豐富；（4）數(shù)據(jù)處理人員：測試方案、試驗路線、測試工況的主要設(shè)定人，與實車測試同步處理試驗數(shù)據(jù)，編寫試驗報告；（5）系統(tǒng)開發(fā)人員：負(fù)責(zé)測試系統(tǒng)技術(shù)支持，測試問題確認(rèn)、原因分析及改進措施。1.2車輛及被測系統(tǒng)狀態(tài)測試項目開始前，要求AEB、FCW、ACC、LKA、LDW、BSD、PPC等被測系統(tǒng)已經(jīng)過了嚴(yán)格的封閉場地測試，且各系統(tǒng)報警/動作時機、報警/動作距離、速度/時距控制精度等指標(biāo)均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)或客戶設(shè)計要求。測試僅對被測系統(tǒng)在不同環(huán)境、不同道路類型下的適應(yīng)性、魯棒性進行評估。1.3測試車輛數(shù)據(jù)輸入文件要求后續(xù)實施方案的制定，基于能夠具備或提供項目工作所需的如下數(shù)據(jù)和支持：（1）提供被測車型的用戶操作手冊，包括車輛及被測系統(tǒng)操作說明，功能解說、功能邏輯說明等；（2）開放試驗所需的數(shù)據(jù)接口，如通信協(xié)議、接口定義等；（3）提供除被測系統(tǒng)外，問題分析重點關(guān)注的信號，及其他特殊要求。2開放道路測試ADAS系統(tǒng)測試主要包含AEB、FCW、ACC、LKA、LDW、BSD、PPC、IEB等系統(tǒng)，測試系統(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)計邏輯、環(huán)境適應(yīng)性等測試，如表1所示。表1ADAS系統(tǒng)測試覆蓋內(nèi)容序號功能系統(tǒng)劃分測試覆蓋內(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)計邏輯、性能表現(xiàn)、報警準(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)計邏輯、性能表現(xiàn)、報警準(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)計邏輯、性能表現(xiàn)、動作準(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)計邏輯、性能表現(xiàn)、環(huán)境適應(yīng)性實車開放道路測試包括測試方案設(shè)計、車輛改裝、開放道路測試、系統(tǒng)優(yōu)化、數(shù)據(jù)分析、主觀評價等流程，總體思路如圖1所示。圖1實車開放道路測試總體思路實車開放道路測試包括八大環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)詳細工作內(nèi)容如表2所示：表2ADAS系統(tǒng)開放道路測試環(huán)節(jié)序號環(huán)節(jié)內(nèi)容1測試方案測試設(shè)備、項目組成員、測試工況、試驗路線、實車測試、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計指標(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)計根據(jù)系統(tǒng)功能及邏輯，設(shè)計可全面激活各系統(tǒng)功能的測試工況4路線制定以銷售占比為大原則，結(jié)合中國道路分布特點5人員培訓(xùn)專業(yè)駕駛員、測試人員各系統(tǒng)的基本功能、操作邏輯、設(shè)計要求等的培訓(xùn)6實車測試（1）總線、音視頻、GPS等數(shù)據(jù)采集；（2）問題/典型場景記錄；（3）駕駛員主觀感受記錄7數(shù)據(jù)分析利用專業(yè)軟件，對問題事件離線分析，對典型場景截圖反饋。8輸出報告對試驗總體情況、系統(tǒng)性能測評結(jié)果匯總，輸出測試報告2.1測試方案測試方案包括測試設(shè)備、項目組成員介紹、試驗路線及計劃、測試工況、測試人員操作規(guī)范、分析評價內(nèi)容、統(tǒng)計指標(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、攝像頭、GPS天線等，并采集車輛總線、被測系統(tǒng)相關(guān)視頻、音頻、等數(shù)據(jù)的并根據(jù)通信協(xié)議解析出車輛測試過程需要的車輛信息。（如圖2所示）。圖2整車AEB道路測試系統(tǒng)2.3工況設(shè)計測試過程中將結(jié)合系統(tǒng)功能設(shè)計工況，駕駛員按照設(shè)計的工況自然駕駛，多角度、多條件激活被測系統(tǒng)，每條測試用例有對應(yīng)的編號。2.4線路制定線路制定以銷售占比為大原則，結(jié)合中國交通特點設(shè)計測試路線。路線覆蓋表3所有因素：表3實車道路測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

光照條件白天強順光、白天逆光、黃昏、夜間無燈、夜間有燈、遠光燈、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、各種車道線根據(jù)被測系統(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行線路設(shè)計，如圖3所示。圖3試驗路線、里程分布2.5人員培訓(xùn)測試采用專業(yè)駕駛員+專業(yè)測試工程師的方式進行測試，實車測試前，需對駕駛員和測試工程師進行ADAS各系統(tǒng)的基本功能、操作邏輯、系統(tǒng)設(shè)計要求、系統(tǒng)問題事件判斷等內(nèi)容進行培訓(xùn)。2.6實車測試2.6.1試驗規(guī)范測試技術(shù)員按以下試驗規(guī)范開展測試：（1）每日車輛、系統(tǒng)、設(shè)備安全檢查；（2）每日試驗情況詳細記錄，填寫《試驗日志》；（3）被測系統(tǒng)問題實時記錄，填寫《問題日志》；（4）階段性對被測系統(tǒng)交互、邏輯、功能、性能進行主觀評價，填寫《主觀評價記錄》；（5）每日試驗結(jié)束后試驗數(shù)據(jù)有效性檢查；（6）每日試驗結(jié)束后試驗情況及結(jié)果反饋。項目執(zhí)行過程中，如遇到被測系統(tǒng)故障較多的情況，及時反饋系統(tǒng)開放人員。2.6.2測試問題及數(shù)據(jù)記錄道路測試過程，試驗人員通過設(shè)備對場景進行判定標(biāo)記，采集場景視頻及總線數(shù)據(jù)，同時記錄場景的目標(biāo)物、車輛速度、道路類型、天氣情況等信息，人工記錄系統(tǒng)誤動作、漏動作、失效退出等場景事件，進行系統(tǒng)觸發(fā)的合理性分析。2.7測試數(shù)據(jù)分析試驗數(shù)據(jù)分析與實車測試同步進行，及時對測試數(shù)據(jù)進行分析，提取問題事件、典型場景的工況數(shù)據(jù)。道路測試完成時，通過統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計實際試驗里程、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/動作、系統(tǒng)漏報/動作統(tǒng)計（如表4所示）。表4AEB測試結(jié)果統(tǒng)計測試車輛1#2#3#測試?yán)锍蹋╧m）100611000510004報警次數(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)主觀評價測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、舒適性六個維度對AEB的表現(xiàn)進行主觀評價打分（如圖4所示）及主觀感受記錄。圖4整車AEB主觀評價六大維度最后，測試工程師結(jié)合大數(shù)據(jù)及客觀事實，對各系統(tǒng)給出評價結(jié)果及優(yōu)化建議。3結(jié)論智能網(wǎng)聯(lián)汽車ADAS實車開放道路測試作為ADAS測試環(huán)節(jié)中重要的組成部分，模擬用戶實際使用情況測試系統(tǒng)在實際道路的真實表現(xiàn)，以發(fā)現(xiàn)和解決虛擬仿真及場地測試未能發(fā)現(xiàn)的問題。研究結(jié)果表明：所設(shè)計的智能網(wǎng)聯(lián)汽車ADAS系統(tǒng)開放道路測試方法，能夠準(zhǔn)確地驗證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)驗證需求，促進ADAS系統(tǒng)