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智能汽车实车测试结果

【摘要】:经过仿真平台的验证,智能汽车的研发中最重要的环节便是反复的实车测试。智能汽车的实车测试包括基本单项测试和综合测试。Boss智能汽车在正式参加比赛之前进行了超过3 000 km的自主驾驶测试。在一次测试中Boss智能汽车无法正常工作,经过检查发现,车辆总线中2 mm信号线短路了。智能汽车的可靠性保证,包括故障诊断和行为恢复等机制。智能汽车针对特定任务会产生一系列行为。

经过仿真平台的验证,智能汽车的研发中最重要的环节便是反复的实车测试。智能汽车的实车测试包括基本单项测试和综合测试。基本单项测试包括直道、弯道、避障、动态超车、汇入车流、交通标志检测、听觉检测等各种基本单项测试实验,而综合测试包括简单城市道路环境、复杂城市道路环境、城际道路环境、高速公路环境测试、夜间行驶测试等。本节以卡内基·梅隆大学的Boss为例,介绍智能汽车的实车测试情况。

Boss智能汽车在正式参加比赛之前进行了超过3 000 km的自主驾驶测试。Boss的研究团队使用两辆测试车,在多种测试场地对系统进行调试、测试和评估。

测试和开发紧密地交织在一起,在算法开发一开始,Boss的研究团队便定义了Boss能够完成任务的需求,而该需求带动算法的开发。算法通过仿真或使用数据回放进行离线测试。这些离线测试中经常会出现的算法问题往往导致大量返工,并延长离线调试周期。当算法足够成熟时,将对它进行车载测试,这时可以全面评估系统和环境交互。当开发人员对该算法感到满意时,算法的测试就被添加到正式的、定期的系统测试中。最终,这项技术被视为接受,并为城市挑战赛做好准备。

在2007年2—10月期间,研发团队进行系统测试的时间累计达到65天。测试项目在整个过程中被不断调整。举例来说,在2月份进行的系统测试里程不到16 km;而在10月份,测试里程超过了1 500 km。在测试中,团队用场景中的一套标准来评估Boss的性能。场景中有250多个不同的驾驶事件。每一个场景都标注了优先级,看它如何与需求关联、Boss遇到这种情况应该如何反应。这250个场景涵盖了从简单情况(正确地停在停车标志前)到具有挑战性的情况(在拥堵路口成功导航)。每次系统测试后都将测试结果迅速传递给开发团队,并在48小时内发布测试报告。测试报告包括差距分析。差距分析是团队为完成城市挑战赛而做准备的一项基本措施。测试报告提供了一项对系统在多大程度上满足任务要求的说明。对测试发现的软件缺陷进行跟踪,并且每周对其进行一次正式审查。

Boss的研发团队还进行周期性耐力测试,以确保Boss可以安全地操作至少6 h或60英里(城市挑战赛的要求长度)。这是对性能的严峻考验,可使团队找到软件与硬件方面存在的间歇性和细小的缺陷。测试过程中发现的最难以捕捉的问题是电气短路的问题。在一次测试中Boss智能汽车无法正常工作,经过检查发现,车辆总线中2 mm信号线短路了。如果团队没有进行耐力测试,则不容易发现这种微小却致命的故障。

智能汽车的可靠性保证,包括故障诊断和行为恢复等机制。与一般汽车相似,智能汽车的故障诊断是指依照相关技术标准,使用专用的工具、仪器、设备和软件,对智能汽车的故障进行检测排查、分析判断,从而查明故障成因,确认故障部位的操作过程。智能汽车故障的诊断方法一般包括人工直观经验诊断法和仪器设备诊断法。随着汽车技术的发展,特别是电子技术、计算机技术在汽车上的应用,智能汽车故障诊断将越来越向以数字化、集成化和智能化的诊断设备为辅助手段,以信息技术为依托的系统完整的现代汽车故障诊断技术体系发展。

通过在智能汽车执行任务过程中行为执行失败时引入行为恢复机制,保证了集成系统具有较好的鲁棒性。智能汽车针对特定任务会产生一系列行为。如果一个行为执行成功,则继续执行下一个行为,直到任务完成,否则系统进入行为恢复模式。如果行为恢复成功,则进入行为执行;如果失败,且行为恢复次数小于规定次数n,则继续执行行为恢复。如果大于n次,则认为整个系统陷入困境,此时需向交互层寻求帮助,以脱离困境。