同濟(jì)大學(xué)熊璐:需要對(duì)智能駕駛汽車的可用性進(jìn)行測試評(píng)價(jià)
3月31日,中國電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇(2023)在京開幕。會(huì)上,同濟(jì)大學(xué)教授、汽車學(xué)院副院長熊璐發(fā)表了主題演講。
以下為演講實(shí)錄:
尊敬的各位來賓,大家上午好!非常感謝百人會(huì)能夠提供這樣的機(jī)會(huì)讓我在這里分享我們前期做的一些工作和體會(huì)。剛才王首席和續(xù)首席分別從路和云的角度或者通信的角度分享了他們精彩的觀點(diǎn),今天我主要講的是車的角度——車路云。車路云連起來之后才能叫車路協(xié)同。我們所有的車路協(xié)同也好、智能網(wǎng)聯(lián)也好最后落到載體上都是車,車方面其實(shí)也存在非常多的瓶頸問題,今天我要分享的是“智能駕駛汽車測試與評(píng)價(jià)”的關(guān)鍵問題。
看一下我們目前智能駕駛應(yīng)用的現(xiàn)狀。
可以看到,從美國加州車輛管理局2015—2022年間他們的自動(dòng)駕駛汽車示范運(yùn)營的情況來看,報(bào)告的自動(dòng)駕駛測試事故達(dá)543起,好像車子不多、事故不少。另外看看國內(nèi),我們幾個(gè)主要的地區(qū),北京、上海、廣州基本上各個(gè)自動(dòng)駕駛企業(yè)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)平均安全接管的平均里程大概都是在百公里要到3.5次,多的要到10次,就是說基本上可能每過十幾公里或者幾十公里就得接管一次。從這兩個(gè)數(shù)據(jù)看,我們可以知道的是,自動(dòng)駕駛落地道路還很漫長。
我們自動(dòng)駕駛到底面臨著什么樣的問題?主要是這個(gè)方面。
首先,安全性不足。這是一個(gè)自動(dòng)駕駛汽車在做路測,很顯然漏檢了橫穿的行人,安全員接管。
第二,缺少應(yīng)變。碰到違章停車的情況,結(jié)果自動(dòng)駕駛汽車不會(huì)了,沒有辦法自行變道超越,也必須進(jìn)行接管。
第三,規(guī)則感差。會(huì)自己超車了,但是越過了雙黃線。
第四,變互低能。遇到了無紅綠燈的行人密集的路口,可以看到車子也不會(huì)了,無法實(shí)現(xiàn)與其他交通參與者的博弈,一直在那兒等待,也就是傻在那兒了。
所以智能駕駛汽車真正落地還需要去解決可用性問題,雖然我們研發(fā)了這么多的自動(dòng)駕駛汽車,但是實(shí)際不可用,到真實(shí)的道路場景下就不行了。
從自動(dòng)駕駛本身系統(tǒng)來看,它的功能極其復(fù)雜,面臨的環(huán)境也極其復(fù)雜,同時(shí)由于功能復(fù)雜、環(huán)境復(fù)雜,所以這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)得極為復(fù)雜。我們說智能駕駛是個(gè)極端復(fù)雜性的系統(tǒng),同時(shí)它的需求又是多元的、復(fù)合的,有可靠性、安全性、舒適性、智能性、交通和諧性的需求等等。在我們的系統(tǒng)和需求之間,必須要通過測試評(píng)價(jià)作為紐帶把它們連接起來。
從另外一個(gè)側(cè)面大家可以想象到,智能駕駛系統(tǒng)開發(fā)得好不好其實(shí)很重要的就是它的測試工具行不行、它的評(píng)價(jià)指標(biāo)好不好,所以說完善的測試與評(píng)價(jià)體系是連接智能駕駛技術(shù)與需求的紐帶,也是智能駕駛研發(fā)過程中所必須要解決的關(guān)鍵問題。
但是現(xiàn)在我們的智能駕駛汽車測試評(píng)價(jià)是怎樣的?在座有非常多的自動(dòng)駕駛汽車的評(píng)價(jià)者,我們目前對(duì)自動(dòng)駕駛的測評(píng)基本上沿用輔助駕駛的測試手段,汽車可能以某一個(gè)特定的車速比如50公里/小時(shí)、60公里/小時(shí)的定速,特定的時(shí)間給出一個(gè)假人或者假車作為交通參與者突然出現(xiàn),測試它的反應(yīng),這種測試的場景是非常簡單的,范圍是非常局部的,而且是孤立場景,這個(gè)工況也沒辦法滿足我們現(xiàn)在非常多的企業(yè)開發(fā)的L2+的輔助駕駛、甚至L3級(jí)別自動(dòng)駕駛連續(xù)性的設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍(ODD)的需求。同時(shí)智能駕駛是簡單的二元評(píng)價(jià),通過或者不通過,沒有辦法去綜合反映智能駕駛的性能水平。最后,測試和評(píng)價(jià)實(shí)際是割裂的,沒有辦法系統(tǒng)、完整地去測評(píng)功能實(shí)現(xiàn)情況。所以我們認(rèn)為,應(yīng)該以智能駕駛系統(tǒng)的可用性為出發(fā)點(diǎn)建立一個(gè)系統(tǒng)、完整、進(jìn)階式的測評(píng)體系,這個(gè)是未來自動(dòng)駕駛系統(tǒng)或者智能駕駛系統(tǒng)研發(fā)必須要解決的問題。
所以我們提出智能駕駛汽車需要對(duì)它的可用性進(jìn)行測試評(píng)價(jià),不是說簡單的通過與不通過??捎眯?,在這里我們可以用四個(gè)層面或者四個(gè)階段進(jìn)行能力劃分。
首先,必須能夠?qū)崿F(xiàn)基本的行駛能力;其次,能夠達(dá)到我們的安全保障水平,就是達(dá)到一定的功能;再次,必須要有很好的智能性;最后,面向一些特定的場景或者工況必須能夠妥善去應(yīng)對(duì)。
從這四個(gè)層級(jí)來看,我們需要去解決:一是解決怎么測的問題,就是我們得有場景的矩陣。二是解決怎么評(píng)的問題,就是我們的評(píng)價(jià)矩陣。
這四個(gè)層級(jí)我下面展開講一下。
我們從這四個(gè)層級(jí)來看:第一個(gè),基本行駛能力,就是我們的功能層,就是自動(dòng)駕駛汽車必須滿足基本的功能。第二個(gè),安全保障水平,必須得達(dá)成一定的性能。第三個(gè),綜合智能表現(xiàn),也就是它必須得有足夠的智能。第四個(gè),要實(shí)現(xiàn)類人的智能,達(dá)到人類的水平。
簡單解釋一下基本的行駛能力:一是能變道,這樣一種設(shè)施,不管是HWP、或者NOA、AVP必須具備這個(gè)功能,我們把L2、L3都要做統(tǒng)一的測試。同樣,對(duì)安全保障水平性能層面,比如需要在動(dòng)態(tài)的環(huán)境下變道,這是性能層面的。再進(jìn)一步,足夠智能,是否能在動(dòng)態(tài)環(huán)境下選擇最佳的時(shí)機(jī)變道?這是考驗(yàn)它是否足夠智能的。最后一個(gè),如果作為人類的老司機(jī),必須得對(duì)一些突發(fā)的情況進(jìn)行處理,比如說變道過程中突然爆胎了怎么處理。所以我們提出需要從這四個(gè)層面逐級(jí)去遞進(jìn)對(duì)智能駕駛汽車進(jìn)行測試和評(píng)價(jià),不管對(duì)哪種功能,不同企業(yè)的自動(dòng)駕駛功能都是必須要滿足的,所以我們就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的、可以普適于各種各樣不同的自動(dòng)駕駛功能的測試場景矩陣,這個(gè)可以去列我們整個(gè)場景矩陣的內(nèi)涵,基本功能層面的、性能層面的、智能層面的、內(nèi)容智能層面的。
在基本行駛能力層面,我們需要建立基本的行駛能力,HWP的場景、NOA的場景、AVP的場景,需要滿足交通法規(guī)的符合性,列出了19類的交通法規(guī)的符合性,建立基本行駛能力的場景庫。
在性能層面必須得考慮ODD(設(shè)計(jì)運(yùn)行范圍),不同的功能有不同的ODD,ODD內(nèi)的各種復(fù)雜環(huán)境行駛需要滿足什么。同時(shí),我們的車輛必須得具備識(shí)別ODD邊界的能力,區(qū)域范圍識(shí)別、天氣條件識(shí)別、自身狀態(tài)識(shí)別等等,這都是自動(dòng)駕駛汽車在性能層面需要去測試和評(píng)價(jià)的一些內(nèi)涵,我們的場景內(nèi)涵。
接下來在智能層面,我們前面功能也好、性能也好,更多的是立足于單車的,性能層面,除了單車的自動(dòng)駕駛能力之外,必須考慮到我們的車輛對(duì)于整個(gè)交通系統(tǒng)的影響,所以這個(gè)層面我們的價(jià)值不斷增多,而且場景交互會(huì)增高,所以這里面我們必須考慮,整個(gè)交通系統(tǒng)是不是符合通常人類駕駛員開的,考慮到別人的效率,不僅僅是考慮自己的效率,人具有社會(huì)性,自動(dòng)駕駛汽車必須有社會(huì)性,具有交通的協(xié)調(diào)性、和諧性,我們需要構(gòu)建復(fù)雜的混雜交通場景去測試。
在內(nèi)容智能這塊,比如智車故障、智車事故、交通檢查等等,碰到這些情況下怎么去妥善應(yīng)對(duì),這是最后一個(gè)層級(jí)的場景。
接下來是評(píng)價(jià)矩陣層面的,基本的行駛能力,我們可以是通過和不通過的二元評(píng)價(jià),但是到安全保障水平方面,我們需要對(duì)場景的條件和安全性水平兩方面進(jìn)行評(píng)估,然后才能給出一個(gè)安全保障水平的評(píng)分。在綜合智能表現(xiàn)方面,我們必須要從單車的行駛到微觀的交互、到中觀的交通,就是不僅自己開的好,也要保障整個(gè)交通能夠順暢地通行,所以是一個(gè)綜合的評(píng)估。最后妥善應(yīng)對(duì)層面,我們需要有一個(gè)最小風(fēng)險(xiǎn)達(dá)成程度的評(píng)價(jià)。
所以這個(gè)評(píng)價(jià)層面我們可以用這樣一個(gè)SLAM串起來,尤其要強(qiáng)調(diào)第三層面的綜合評(píng)估。我們前期也發(fā)布了一些團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),在上海我們率先發(fā)布國內(nèi)針對(duì)自動(dòng)駕駛汽車交通的和諧性或者交通的協(xié)調(diào)性的地方標(biāo)準(zhǔn),就是要考察自動(dòng)駕駛汽車,不僅要自己開得好,而且得讓別人也開得好,所以這個(gè)評(píng)價(jià)矩陣是一個(gè)多維的。
最后介紹一下,我們同濟(jì)大學(xué)和上汽集團(tuán)共建了智能網(wǎng)聯(lián)的測試試驗(yàn)場,在里面做智能駕駛的綜合測試評(píng)價(jià)系統(tǒng),我們希望將來的運(yùn)營場景是從孤立到連續(xù)、交通參與者是從單一到混雜、評(píng)價(jià)方法是從一維到多維、整個(gè)自主區(qū)域是從局部到整體,我們要構(gòu)建綜合的智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能駕駛汽車的測試評(píng)價(jià)體系。這是我們總體的測試網(wǎng)里智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試場的圖,接下來我們會(huì)設(shè)置連續(xù)的交通場景,設(shè)置各種各樣混雜的交通參與者,去真正實(shí)現(xiàn)在真實(shí)的條件下、真實(shí)的環(huán)境下,或者接近于真實(shí)的條件和環(huán)境下,對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車、自動(dòng)駕駛進(jìn)行測試與評(píng)價(jià)。
最后總結(jié)一下,我們認(rèn)為智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)中,測試和評(píng)價(jià)是其中的瓶頸問題,也是關(guān)鍵問題。在這里我們需要把傳統(tǒng)的ADAS測評(píng)進(jìn)行徹底顛覆,要把評(píng)價(jià)體系從一維變成多維評(píng)價(jià),把測試系統(tǒng)變成一個(gè)綜合交通場景里面的測試系統(tǒng)。
我的報(bào)告到此結(jié)束,謝謝大家!
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