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本文作者: 李安琪 | 2020-11-01 20:19 |
自動駕駛安全第一,這是行業(yè)歷來的共識。
畢竟,這是一個以保障駕駛安全、實(shí)現(xiàn)“方向盤革命”為初衷的行業(yè),如果不能實(shí)現(xiàn)安全,那么自動駕駛的真正落地是無從談起的。
雖然關(guān)于汽車功能安全的法規(guī)如ISO 26262等已經(jīng)相對成熟,但是邁入自動駕駛時代,如何在自動駕駛系統(tǒng)復(fù)雜性成倍增長的情況下保證自動駕駛的安全,是一件極為棘手的事情。
10月29日,在與中國汽車工程學(xué)會年會(SAECCE)活動同期的一場關(guān)于智能安全的國際峰會ISC(Intelligent Safety Conference )上,中國汽車工程學(xué)會理事長、清華大學(xué)教授李駿院士就發(fā)表了《China SOTIF: Challenge,Technical Route and Industrial Ecology》的主題演講,針對國內(nèi)的自動駕駛預(yù)期功能安全問題提出了相關(guān)的建議與解決措施。
他指出,城市布局不合理、駕駛行為不規(guī)范、交通場景過于復(fù)雜這三大因素,都讓國內(nèi)自動駕駛車輛的預(yù)期功能安全問題更為特殊。
針對這些情況,他認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)構(gòu)建預(yù)期功能安全場景庫、完善預(yù)期功能安全測試與評價體系規(guī)范,推進(jìn)中國的測試驗(yàn)證體系和能力建設(shè)。
也就是說,要建立一套更加符合國內(nèi)道路、真正能夠促進(jìn)自動駕駛產(chǎn)業(yè)化的汽車功能安全標(biāo)準(zhǔn)。
另外值得一提的是這場國際交流會議本身。
正如清華大學(xué)汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院(TASRI)院長,世界汽車工程師學(xué)會聯(lián)合會主席趙福全教授所說:當(dāng)下中國汽車產(chǎn)業(yè)無論是規(guī)模內(nèi)容和技術(shù),都已經(jīng)跟國際前沿較一致,但中國的科研創(chuàng)新層面,還沒和國際完全百分百接軌。
而這場由國際汽車工程學(xué)會聯(lián)合會(FISITA)和中國汽車工程學(xué)會China SAE共同搭建的會議平臺,讓國內(nèi)外專家學(xué)者的同臺交流和碰撞有了機(jī)會。大會圍繞智能駕駛安全的技術(shù)路線、電子電氣架構(gòu)、人工智能技術(shù)、HMI設(shè)計(jì)、仿真測試及評價、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等熱點(diǎn)主題展開。
此外,會議還得到了清華大學(xué)智能汽車設(shè)計(jì)與安全性研究中心、CAICV智能網(wǎng)聯(lián)汽車預(yù)期功能安全工作組的大力支持。
回歸正題。
熟識自動駕駛的朋友可能有所了解,預(yù)期功能安全,是專門針對自動駕駛車輛提出來的一個概念。
在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域中,車輛駕駛的安全風(fēng)險(xiǎn)往往來源于整車電子電器的硬件故障或失效。
但邁入自動駕駛時代,車輛感知、決策和執(zhí)行的任務(wù)都交給了自動駕駛系統(tǒng)。即便整車硬件沒有發(fā)生故障,自動駕駛車輛依舊可能會因?yàn)楦鞣N不確定因素導(dǎo)致車系統(tǒng)失效、功能偏離等。
比如在一些復(fù)雜場景下,車輛的傳感器可能無法對目標(biāo)物體進(jìn)行準(zhǔn)確識別等,都會導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生。
李駿院士也在會上表示,汽車感知的局限性、規(guī)則不夠清晰、系統(tǒng)的復(fù)雜性、可靠性和耐久性等,都是自動駕駛車輛面臨的挑戰(zhàn)。
而預(yù)期功能安全(Safety of the intended function,簡稱“SOTIF”)要解決的問題,就是這類非系統(tǒng)功能失效導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)的問題。
在自動駕駛這塊“無人區(qū)”,李駿院士也表示,當(dāng)下預(yù)期功能安全還沒有一套完整的理論可以支撐,無論在研究方法、開發(fā)流程,還是測試規(guī)范上,國內(nèi)外都還處于研究和探索階段,區(qū)別相差不大。
此前,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO已經(jīng)提出了針對預(yù)期功能安全的ISO 21448規(guī)范,但這個規(guī)范還處于草案階段,還沒正式發(fā)布和大規(guī)模應(yīng)用。
正如李駿院士所說,“預(yù)期功能安全最難的點(diǎn)在于“未知”。
根據(jù)ISO21448,預(yù)期功能安全定義的駕駛的場景可以分為四個部分:已知安全、已知不安全、未知不安全、未知安全。
由于“已知安全”和“未知安全”兩個場景都是安全的,因此預(yù)期功能安全的重點(diǎn)側(cè)重于“已知不安全”、“未知不安全”兩大場景。
涉及場景,就意味著自動駕駛預(yù)期功能安全帶有很強(qiáng)的地理屬性。李駿院士也表示,國內(nèi)的道路交通情況讓自動駕駛的預(yù)期功能安全變得更加特殊。
比如,國內(nèi)不夠合理的城市布局可能導(dǎo)致部分地區(qū)人口過于密集、交通擁堵;城市中的違規(guī)駕駛如非法轉(zhuǎn)彎、非法逆行、駕車過程中打電話等更是隨處可見;同時,復(fù)雜的交通場景也為預(yù)期功能安全問題帶來更多挑戰(zhàn)。
“預(yù)期功能安全問題的解決不能只依靠一所大學(xué)或一個企業(yè),需要聯(lián)合國內(nèi)政、產(chǎn)、學(xué)、研各單位一起協(xié)同合作?!崩铗E院士如此指出。
因此,在2020年5月29日,中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟(CAICV)成立了智能網(wǎng)聯(lián)汽車預(yù)期功能安全工作組,由李駿院士擔(dān)任小組組長。
工作組的任務(wù)就是,推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車預(yù)期功能安全認(rèn)證評價體系的建設(shè),填補(bǔ)國內(nèi)外預(yù)期功能安全評價體系的缺失,研究預(yù)期功能安全測試評價方案,為OEM提供產(chǎn)品開發(fā)指導(dǎo)。
據(jù)李駿院士介紹,目前工作組中有來自30家不同機(jī)構(gòu)的單位成員,包括高校、科研院所、檢測中心、汽車生產(chǎn)商、汽車零部件供應(yīng)商、自動駕駛初創(chuàng)公司等。
那么,基于國內(nèi)的預(yù)期功能安全挑戰(zhàn),工作組應(yīng)該朝哪個方向努力?
正如上文所說,中國的預(yù)期功能安全挑戰(zhàn)來源于城市布局不合理、駕駛行為不規(guī)范、交通場景過于復(fù)雜三大因素。
為了克服這些不安全因素,李駿院士建議,增加自動駕駛車輛的車載使能,引入車外賦能,將車內(nèi)車外的賦能融合,共同克服“未知”情況,把風(fēng)險(xiǎn)控制在可以接受的范圍內(nèi)。
增強(qiáng)車載使能、增強(qiáng)車輛的感知性能、采用最先進(jìn)的感知器、如圖像傳感器和4D毫米波雷達(dá);
通過數(shù)據(jù)的收集和持續(xù)學(xué)習(xí)的技術(shù)來增強(qiáng)車載的使能,讓車輛在真實(shí)場景中持續(xù)學(xué)習(xí)和升級;
建立中國標(biāo)準(zhǔn)的智能路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施C-ISAD,實(shí)現(xiàn)路側(cè)對智能汽車的支撐,包括車路協(xié)同的高精度定位等,組成具有中國特色的自動駕駛設(shè)施來支持預(yù)期功能安全的實(shí)現(xiàn);
建立云控平臺,基于云控平臺獲得大量的交通數(shù)據(jù);
借助V2X通信系統(tǒng),讓汽車的感知能力與車內(nèi)賦能結(jié)合,由此解決自動駕駛場景不足的問題;
從總體的工作計(jì)劃來看,智能網(wǎng)聯(lián)汽車預(yù)期功能安全工作組成立了一個五年工作計(jì)劃。
2020年的三大工作重點(diǎn)是:構(gòu)建SOTIF場景數(shù)據(jù)庫、發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車預(yù)期功能安全前沿技術(shù)研究報(bào)告》和《智能網(wǎng)聯(lián)汽車預(yù)期功能安全白皮書》。
以SOTIF場景數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建為例。
李駿院士認(rèn)為,首先可以通過學(xué)界、OEM、Tier1、Tier2的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合政府部門的交通事故數(shù)據(jù)來分析預(yù)期功能安全的局限性;
然后建立場景庫架構(gòu),進(jìn)而形成測試場景,形成軟件在環(huán)、硬件在環(huán)等測試體系、之后通過數(shù)據(jù)報(bào)告給前述環(huán)節(jié)提供反饋,對整個流程進(jìn)行不斷修正。
“前期最主要的工作是SOTIF的局限性分析,SOTIF的場景庫報(bào)告將在年底發(fā)布,這將成為國內(nèi)第一份SOTIF場景庫報(bào)告?!崩铗E院士說道。
同時,工作小組還會在今年發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車預(yù)期功能安全前沿技術(shù)研究報(bào)告》,全面涵蓋SOTIF政策法規(guī)、技術(shù)現(xiàn)狀、專利、場景庫現(xiàn)狀、測試評價等。
此外,工作小組還會推進(jìn)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車預(yù)期功能安全白皮書》,其中包含具有國內(nèi)特色的預(yù)期功能安全案例、評價、驗(yàn)證等內(nèi)容。該報(bào)告將在2021年底發(fā)布。
李駿院士在會后的交流環(huán)節(jié)中也表示:總體而言,目前國內(nèi)外智能網(wǎng)聯(lián)汽車的安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系還處在發(fā)展初期,尤其是預(yù)期功能安全方向各國水平相近。
具體來看,盡管去年來自國內(nèi)外的汽車及出行領(lǐng)域的11家企業(yè)聯(lián)合發(fā)布了《自動駕駛安全第一白皮書》,但就國內(nèi)而言,國內(nèi)自動駕駛企業(yè)對預(yù)期工作安全的重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
“很多企業(yè)還沒有把預(yù)期功能安全的認(rèn)識提上去,也沒有布局?!崩铗E院士如此說道。
他認(rèn)為,未來預(yù)期功能安全應(yīng)當(dāng)加入自動駕駛車輛的開發(fā)流程、國家標(biāo)準(zhǔn)、國家汽車質(zhì)量認(rèn)證布局等環(huán)節(jié)中去。但當(dāng)下“國內(nèi)還沒有一家檢測中心,能做這種(預(yù)期功能安全)認(rèn)證。”
就像當(dāng)下的汽車產(chǎn)品一樣,未來的自動駕駛車輛也經(jīng)受質(zhì)量檢測,按照產(chǎn)品開發(fā)的流程,生產(chǎn)安全可靠的產(chǎn)品;其次道路交通管理部門也要形成一套自動駕駛車輛的質(zhì)保體系;同時保險(xiǎn)公司也需要對自動駕駛車輛形成保險(xiǎn)方案。
總結(jié):
李駿院士此前指出,功能安全、信息安全、預(yù)期功能安全成為智能駕駛快速發(fā)展的三大障礙,其中又以預(yù)期功能安全最甚。
但從以上可以看到,國內(nèi)相關(guān)聯(lián)盟在參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定的同時,也在逐漸結(jié)合國內(nèi)的交通道路場景,推進(jìn)與自身符合的預(yù)期功能安全標(biāo)準(zhǔn)建立。這對國內(nèi)自動駕駛的落地來說,無疑是一大益處。
另外值得關(guān)注的是,車路協(xié)同也被視為國內(nèi)自動駕駛預(yù)期功能安全的解決方案之一。而國家政策對車路協(xié)同的大力支持,也將成為國內(nèi)玩家們的優(yōu)勢之一。
只有預(yù)期功能安全這道安全防線的逐步建立,自動駕駛才會真正迎來商業(yè)化落地,迎接顛覆性革命的到來。
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