人工智能和數(shù)字孿生對(duì)自動(dòng)駕駛汽車認(rèn)證的影響

• 陳博 2023年10月31日 來源：中研網(wǎng) 597 34
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在智慧城市中，完全自動(dòng)的電動(dòng)車以按使用付費(fèi)的方式向居民提供智能出行服務(wù)。新的自動(dòng)駕駛汽車功能在云端使用深度學(xué)習(xí)進(jìn)行訓(xùn)練，并通過OTA推送新功能到車輛端。有了這個(gè)概念，創(chuàng)新的新商業(yè)模式將出現(xiàn)。對(duì)于自動(dòng)駕駛私家車，消費(fèi)者可以自由決定何時(shí)激活哪些功能，只需在

在過去，測(cè)試數(shù)據(jù)或多或少是在測(cè)試期間同期收集的。現(xiàn)在，由于需要大量的測(cè)試數(shù)據(jù)，方法正在改變。測(cè)試數(shù)據(jù)是獨(dú)立于實(shí)際測(cè)試過程本身并且在驗(yàn)證和確認(rèn)發(fā)生之前收集的。今天的測(cè)試生態(tài)系統(tǒng)和測(cè)試工具被用于模擬仿真和物理測(cè)試的結(jié)合。測(cè)試必須包括真實(shí)的汽車、人和道路以捕捉現(xiàn)實(shí)情況。然而，有可能無法捕捉到足夠多的數(shù)據(jù)量來驗(yàn)證這個(gè)過程。值得注意的是，物理測(cè)試不僅將更頻繁地用于驗(yàn)證系統(tǒng)和功能，而且還將用于驗(yàn)證它們的模型。

與物理世界測(cè)試相比，仿真可能是一種更優(yōu)越、更經(jīng)濟(jì)的解決方案，因?yàn)樗軌蛲ㄟ^在數(shù)據(jù)中心增加計(jì)算能力來輕松擴(kuò)展。然而，關(guān)鍵是要證明仿真測(cè)試的結(jié)果與物理測(cè)試一樣可靠，并能產(chǎn)生足夠相似的結(jié)果。一個(gè)典型的例子是虛擬障礙物，它們通常來自于物理世界的場(chǎng)景。這些測(cè)試可以比設(shè)計(jì)真實(shí)世界測(cè)試更加實(shí)用。例如，可以在虛擬環(huán)境中添加虛擬兒童、行人和騎自行車的人，并設(shè)計(jì)他們進(jìn)行意想不到的動(dòng)作，比如從障礙物后跳到移動(dòng)汽車的前面。這些場(chǎng)景測(cè)試是必要的，而且在虛擬世界中更加容易和安全。以Cognata為代表的初創(chuàng)公司，與VIRES和IPGAutomotive，AVSIMULATION等其他仿真公司，以及dSPACE、NationalInstruments和Elektrobit等工具供應(yīng)商一起，正在引領(lǐng)虛擬仿真市場(chǎng)的發(fā)展。借助DRIVESim和DRIVEConstellationVehicle，Nvidia提供了一個(gè)測(cè)試和驗(yàn)證套件，可以在數(shù)據(jù)中心對(duì)數(shù)十億英里進(jìn)行虛擬驗(yàn)證。8走向虛擬認(rèn)證的最后一步是極其關(guān)鍵的。諸如國際工程師協(xié)會(huì)、德國技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì)(T?V)、美國國家交通安全管理局(NHTSA)和中國汽車技術(shù)研究中心(CATARC)等組織正在努力為安全和可信的虛擬認(rèn)證定義適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。

在智慧城市中，完全自動(dòng)的電動(dòng)車以按使用付費(fèi)的方式向居民提供智能出行服務(wù)。新的自動(dòng)駕駛汽車功能在云端使用深度學(xué)習(xí)進(jìn)行訓(xùn)練，并通過OTA推送新功能到車輛端。有了這個(gè)概念，創(chuàng)新的新商業(yè)模式將出現(xiàn)。對(duì)于自動(dòng)駕駛私家車，消費(fèi)者可以自由決定何時(shí)激活哪些功能，只需在使用時(shí)付費(fèi)即可。例如，假設(shè)一個(gè)消費(fèi)者想買一輛車，主要是為了在城市環(huán)境中購物和上下班，以及在城市附近跑腿。在這種情況下，他們不太可能經(jīng)常需要在高速公路上啟用自動(dòng)駕駛。那么，他們?yōu)槭裁匆獙⒆詣?dòng)駕駛功能納入購車需求呢?相反，他們可以在進(jìn)行長(zhǎng)途旅行時(shí)，在有限的時(shí)間內(nèi)訂購自動(dòng)駕駛功能。

隨著汽車主機(jī)廠開始在按次計(jì)費(fèi)的基礎(chǔ)上提供軟件升級(jí)，要了解智能駕駛?cè)绾芜m應(yīng)社會(huì)需要，就需要重新思考汽車的生命周期模型。例如，在美國墨西哥灣沿岸的颶風(fēng)警報(bào)期間，特斯拉通過OTA技術(shù)更新為需要疏散的特斯拉車主安裝了延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間的軟件。迄今為止，對(duì)于傳統(tǒng)的汽車主機(jī)廠來說，汽車開發(fā)的基礎(chǔ)主要是基于硬件。特斯拉和Lucid等科技公司采用的是更加以軟件為中心的方法。許多汽車主機(jī)廠目前正在為系統(tǒng)工程和系統(tǒng)開發(fā)流程中加入全球OTA軟件功能。目前的趨勢(shì)是在車輛中安裝強(qiáng)大且更通用的控制器，并定期增強(qiáng)功能軟件。即使在汽車銷售一年后，它可能也不需要任何硬件升級(jí)，而只需要軟件更新，因此可以安裝新的、更復(fù)雜的軟件功能。該模型支持更低成本和更有效的本地軟件升級(jí)和更細(xì)化的功能發(fā)布管理。在一個(gè)定義明確的持續(xù)集成(CI)和持續(xù)交付(CD)環(huán)境中，新的自動(dòng)駕駛汽車功能的測(cè)試版可能首先在仿真環(huán)境中驗(yàn)證，然后僅在受控條件下的部分車隊(duì)中以被動(dòng)影子模式激活。該功能并不活躍，但工程研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以收集寶貴的測(cè)試數(shù)據(jù)。一旦測(cè)試完成，該功能被批準(zhǔn)，汽車就可以通過由OTA激活,應(yīng)用到車隊(duì)中。等待下一個(gè)車型的發(fā)布來獲得技術(shù)升級(jí)已成為過去。這為汽車主機(jī)廠開辟了一個(gè)新的世界，建立了以軟件為中心的敏捷、DevOps和持續(xù)集成/持續(xù)交付(CI/CD)驅(qū)動(dòng)的發(fā)布流程，加快了上市時(shí)間，同時(shí)不犧牲整體產(chǎn)品質(zhì)量，保證滿足嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)。

隨著人工智能的崛起，測(cè)試方法變得更加以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向，而流程、方法和工具需要快速調(diào)整。隨著人工智能的興起和SAEL2-plus及以上車型所需的測(cè)試量，汽車主機(jī)廠進(jìn)入了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工程的領(lǐng)域。之前從分離數(shù)據(jù)集中收集的數(shù)據(jù)被用于訓(xùn)練、測(cè)試和驗(yàn)證高度自動(dòng)駕駛功能，越來越多的汽車主機(jī)廠運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)這些功能。數(shù)據(jù)必須巧妙地被收集，并在統(tǒng)計(jì)上合理分布。例如，用春季和夏季創(chuàng)建的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練AI算法，然后用秋季或冬季的數(shù)據(jù)來驗(yàn)證它，這沒有多大意義。從物理世界中收集的公路數(shù)據(jù)也被用于構(gòu)建現(xiàn)實(shí)的數(shù)字孿生，并通過虛擬場(chǎng)景進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)據(jù)湖。自動(dòng)駕駛是由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)物。當(dāng)今復(fù)雜的系統(tǒng)工程項(xiàng)目需要一個(gè)可擴(kuò)展的混合云基礎(chǔ)設(shè)施，它比單一的本地?cái)?shù)據(jù)中心環(huán)境更好地適應(yīng)項(xiàng)目每個(gè)階段的項(xiàng)目需求。數(shù)據(jù)的重要性和敏感性日益增長(zhǎng)，因而要求在隱私政策、網(wǎng)絡(luò)安全、國家安全、出口法規(guī)、數(shù)據(jù)審查和匿名化方面加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全和治理。數(shù)據(jù)的豐富性和質(zhì)量以及順利管理數(shù)據(jù)的能力是成功的關(guān)鍵。

OTA是一種通過軟件定義的手段逐步改善當(dāng)今車輛功能的智能方式。但對(duì)于自動(dòng)駕駛來說，必須按照ISO26262、ISO/DIS21448(SOTIF)、SAEJ3016和和預(yù)期功能安全(SOTIS)的功能安全標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施嚴(yán)格的安全和信任流程。事實(shí)上，這些標(biāo)準(zhǔn)和其他標(biāo)準(zhǔn)對(duì)自動(dòng)駕駛汽車的成功至關(guān)重要。一些走在前沿的玩家和科技或出行服務(wù)公司，如特斯拉、Uber、Lyft和Waymo正在取得重大進(jìn)展。另外，傳統(tǒng)的汽車主機(jī)廠，如沃爾沃、戴姆勒、奧迪、豐田和許多其他公司，以及主要的一級(jí)供應(yīng)商，如博世、大陸、麥格納和其他公司，正在加緊應(yīng)對(duì)自動(dòng)駕駛汽車的挑戰(zhàn)。

欲了解更多中國智能駕駛行業(yè)的未來發(fā)展前景，可以點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報(bào)告《2023-2028年中國智能駕駛行業(yè)市場(chǎng)深度全景調(diào)研及投資前景分析報(bào)告》。

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