近日,特斯拉AutoPilot功能又闯祸了。当时,一辆非常醒目的白色厢式货车侧翻在中国台湾嘉义市的高速公路上,一辆特斯拉Model 3几乎在没有任何减速的情况下径直撞了上去。在这起事故中,自动辅助驾驶系统并未有任何减速或刹车措施。这不是特斯拉AutoPilot第一次闯祸,此前公开报道的事故已有10多起。
自动驾驶是产业未来的发展方向,必须建立完善的检测体系才能解决业内外共同关注的安全问题,那么现在的检测体系发展情况如何?8月21~22日,由宝克(中国)测试设备有限公司主办、北京博科测试系统股份有限公司协办的第二届汽车整车研发测试研讨会在无锡召开,来自全国200多位专家学者以及检测行业的同仁,围绕“新能源整车测试、商用车测试、智能网联车辆测试”等问题展开讨论。
■技术变革导致安全风险增加
电子信息技术的发展促进了智能网联汽车时代的到来,注重被动安全的传统汽车正在逐渐被注重主动安全的智能网联汽车所替代。随便查看一辆新出厂的车,ABS、EBD等功能不再新鲜,新增的网联化、智能化功能越来越多,从外部环境感知到内在设备系统间的交互联系,隔三差五就会出现新产品、或者新技术迭代。
在技术的帮助下,车辆的智能化也在细分,预警辅助有FCW、LDW,主动控制有ACC、AEB、LKA等,还有其他辅助系统,比如IHC、BSD、DMS。在人机交互中,可以用语音让汽车打开空调、道路导航等;在内容服务上,不再满足于以往的只能听收音机,高级一点的车可以观看DVD。在智能网联时代,车载娱乐的内容越来越丰富。
“技术变革让驾乘体验越来越完善,但大量新技术和网联功能的引入,也导致信息安全风险增加。”中汽院汽车技术有限公司副总经理王洪荣说。
智能网联汽车比传统汽车增加了很多电子设备,程序也越来越复杂,如今一辆车上至少装配100台车载电脑,运行的程序代码超过6000万行,无人驾驶汽车的程序代码更多,至少在2亿行代码之上。事实上,我们日常使用的笔记本、台式机上运行的程序难免存在漏洞,智能网联汽车的代码也很难避免这个问题。使用车载计算与联网系统沿袭了既有的计算和联网架构,也就继承了这些系统原本就有的安全缺陷。
比如,曾经消费者坐进车里会有一种安全感,即便车外狂风暴雨,驾乘者也能安然无恙。然而,车载信息系统与外界互联互通后,共享信息指数大幅增加,这会涉及用户的隐私安全。另外,智能网联汽车采用感知-决策控制系统来代替人对机械部分的直接控制,如果控制系统决策错误,或者突然失灵,信息安全不仅会带来经济损失,更会引发社会安全问题。
此外,新能源汽车是产业未来的发展方向,智能网联汽车同样也是产业未来的发展方向,二者必定要结合在一起,由此还会导致充电桩和BMS出现安全隐患。专家介绍,充电桩的控制模块PLC电路通过以太网与管理系统连接,在整个网络内部是缺乏防护的,这是一件非常可怕的事情。曾有媒体报道,黑客曾侵入自动驾驶汽车的控制系统,实现远程操控汽车,通过攻击BMS的控制算法影响电池性能。
智能网联汽车的功能多,接口也多,可以实现的攻击入口也就比较多,云平台、ECU、T-Box等都可以成为攻击入口。对这些风险进行分类,大致可以分为不安全的云端接口、未经授权的访问、不安全的第三方组件等。
王洪荣说:“根据Upstream统计,公开报道的针对智能网联汽车的网络安全攻击事件,2018年大约80起,2019年激增到155起,攻击类型呈现多样化的特征。”
■自动驾驶测试有新要求
为了提高自动驾驶汽车的安全性,检测、测试就非常必要。不过,自动驾驶汽车与传统汽车的操控方式有很大不同,测试必然会有变化。清华大学苏州汽车研究院智能网联中心主任、江苏省智能网联汽车创新中心主任戴一凡介绍:“两者的不同主要体现在三个方面,一是测试评价内容发生变化,二是测试评价工况发生变化,三是测试评价工具链发生变化。多样化的交通场景将成为自动驾驶测试中的核心要素。”
从内容来看,传统汽车测试内容主要集中在功率峰值、加速性能、制动能力上,这些测试主要观察的是汽车的响应能力。而自动驾驶的一个重要特征是实现了由机械部分代替人的操作行为,因此,自动驾驶测试的关键在于评价能力,机械替代人的部分能达到什么样的水平,这代表着自动驾驶能力的高低。
从工况来看,传统汽车的测试工况有NEDC、WLTC,还有中国工况,这些工况数据都是通过大量实际工作提炼出来的标准循环数据。而自动驾驶测试更加强调场景,在复杂场景、多变的交通环境下,感知决策容易发生问题。所以,应该通过多变的交通场景测试车辆的自动驾驶能力。
从评价工具链来看,传统汽车主要用台驾测试、仿真软件、道路实验等工具进行测试。而自动驾驶的仿真与传统汽车不同,道路测试也是从封闭逐步向开放道路过渡,在这个过程中,需要通信基站不断提供强交互数据。对于自动驾驶车辆的测试过程,戴一凡介绍,首先是基于场景的测试,主要包括仿真测试,这部分主要是前期验证,涵盖大规模场景虚拟和测试;然后是部件的测试,主要是传感器、控制器测试,以及系统级测试。这些测试全部通过后就可以进入封闭道路进行测试,在封闭道路中会人为设置很多复杂场景,最后才是真实环境的测试。戴一凡说:“建立场景库为进一步完善自动驾驶测试打下了基础。”
目前,传统汽车的测试经过多年完善,大部分已经标准化,而自动驾驶的场景测试,随机性很强。戴一凡举例称,统计行人过斑马线可以发现,极少有人严格走在斑马线内,斜穿马路、人行指示灯闪烁时抢一步等行为比比皆是。“发生这些行为有一个重要原因,马路对面有一个公交站。在建立场景库的过程中,这些都要纳入进来,帮助自动驾驶提高感知决策能力。”戴一凡说。
与传统汽车不同的是,自动驾驶汽车还需要进行数字孪生测试。即真实车辆行驶在虚拟的交通环境中进行整车闭环测试,以真实车辆替代复杂的动力学模型,这样可快速便捷地重现危险事故场景,降低环境构建成本。
另外,泊车让不少驾驶者感到头痛,在这一领域,自动驾驶的测试也在细分。据介绍,平行泊入、垂直泊入、斜列泊入等150种泊车场景已收入库中。面向L2以下、L3以上的测试场景分别有着不同的要求。
■测试标准体系在完善
尽管目前自动驾驶汽车还没有大规模商业化,我国测试体系建设却已在同步推进。据了解,全国多地已建立了自动驾驶测试示范区和先导区,全国18个市、县共发放自动驾驶路测牌照278张,近50家企业获得牌照,这些牌照涵盖乘用车、公交车、物流重卡、清洁车等。
“智能网联汽车重点测试的两个维度,一是安全性,二是使用体验。”中国汽车技术研究中心有限公司首席专家、国家智能网联汽车监督检验中心智能网联部部长秦孔建说。
就安全性而言,自动驾驶汽车在运行过程中会出现很多危险情况,比如,突然出现的人或者动物;进出隧道时,强弱光对摄像头的影响;在高速公路行驶过程中,路面出现旷野障碍物等,面对这些危险情况,通过测试可感知车辆周围目标物的准确度及精度,确保在可预见和可预防的场景下,保证不发生交通事故。
使用体验则与人们的感知直接相关。秦孔建指出,在不与安全性原则、合法性原则冲突的前提下,应确保车辆不出现急加减速、明显顿挫、急转向等情况,人机接管等提醒的准确性、方式应具有合理性,应在驾乘人员可接受的范围内。
“我国已建立汽车信息安全标准体系,测试方法需要满足四个基本原则:全面性、针对性、可操作性、可复制性。相关的测评由满足资质的测试实验室作为主体,并采用‘审计产品开发流程+测试产品安全功能’模式,相关标准研制工作正在有序开展。”王洪荣说。