[首發(fā)于智駕最前沿微信公眾號]在自動(dòng)駕駛技術(shù)快速迭代、功能邊界不斷擴(kuò)展的今天，如何系統(tǒng)、嚴(yán)謹(jǐn)且高效地驗(yàn)證一個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的性能，成為研發(fā)、測試與監(jiān)管共同面對的核心難題。相較于傳統(tǒng)汽車主要關(guān)注機(jī)械性能、動(dòng)力響應(yīng)和操控穩(wěn)定性，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在感知、決策與控制等軟件層面，其運(yùn)行行為高度依賴于交通環(huán)境、傳感器輸入和系統(tǒng)邏輯。這也就意味著，傳統(tǒng)的物理測試方法已經(jīng)難以全面覆蓋自動(dòng)駕駛系統(tǒng)所面臨的所有應(yīng)用場景。面對這些問題，一個(gè)融合多維技術(shù)手段的“分階段、多支柱、全流程”測試體系成為行業(yè)共識。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的完整測試評估路徑，通常包含三個(gè)主要環(huán)節(jié)，即仿真測試、封閉場地測試以及開放道路測試。這三種方法并非彼此替代，而是相互補(bǔ)充、遞進(jìn)升級的驗(yàn)證體系。封閉場地測試主要面向傳感器誤差驗(yàn)證、功能調(diào)試與部分場景行為測試，雖然物理真實(shí)但受限于空間資源，測試內(nèi)容難以覆蓋全部高風(fēng)險(xiǎn)情況。開放道路測試在真實(shí)環(huán)境下檢驗(yàn)系統(tǒng)綜合能力，但面臨不可控變量多、安全風(fēng)險(xiǎn)大、成本高昂等現(xiàn)實(shí)問題，且很難構(gòu)造出系統(tǒng)極限或邊緣場景。相比之下，仿真測試通過虛擬構(gòu)建環(huán)境、車輛、傳感器和交通行為等要素，不僅可以低成本、高效率地完成大規(guī)?；貧w測試，還能自由搭建各種極端或危險(xiǎn)場景，實(shí)現(xiàn)早期問題發(fā)現(xiàn)和算法調(diào)優(yōu)。特別是在開發(fā)初期，仿真幾乎是唯一可行的大規(guī)模場景覆蓋手段，也是支撐閉環(huán)開發(fā)與持續(xù)集成的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

所謂仿真測試，簡單理解就是“在電腦里建造一條道路和一輛虛擬車”，讓系統(tǒng)在這個(gè)數(shù)字世界中“開車”來接受檢驗(yàn)。不同于傳統(tǒng)軟件測試只檢查邏輯正確性，自動(dòng)駕駛仿真更像是“在虛擬世界中搭建現(xiàn)實(shí)交通”，通過模型精確還原道路結(jié)構(gòu)、車道線、交通參與者、氣象條件、傳感器輸入等復(fù)雜元素，使自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在仿真中接收的信號與現(xiàn)實(shí)世界盡可能接近。這就要求仿真平臺不僅要具備可視化的表現(xiàn)力，更要有高度準(zhǔn)確的物理建模能力、復(fù)雜交通行為生成能力，以及支持多種“在環(huán)”形式的系統(tǒng)集成能力。仿真平臺的可靠性越高，仿真測試結(jié)果的工程價(jià)值也就越大。

正因?yàn)榉抡鏈y試的重要性和復(fù)雜性，《智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛功能仿真試驗(yàn)方法及要求》這部標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。該標(biāo)準(zhǔn)并不是簡單地提供一套“跑模擬”的流程，而是從工具鏈能力、測試數(shù)據(jù)記錄、場景構(gòu)建、結(jié)果判斷、模型可信度評估等多個(gè)角度出發(fā)，為整個(gè)仿真測試體系建立了技術(shù)“地基”。

標(biāo)準(zhǔn)明確仿真測試適用于具備自動(dòng)駕駛功能的M類與N類車輛，分別對應(yīng)乘用車與貨車，這與我國道路車輛分類體系保持一致。其他類型車輛雖然不在強(qiáng)制適用范圍內(nèi)，但可參照執(zhí)行，為更多類型的智能化車輛提供了制度兼容的可能。標(biāo)準(zhǔn)開篇同時(shí)列出了多個(gè)規(guī)范性引用文件，其中包括道路交通標(biāo)志與標(biāo)線規(guī)范、信號燈設(shè)置規(guī)范、駕駛自動(dòng)化等級定義、場地試驗(yàn)方法，以及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)相關(guān)術(shù)語等。這些引用文件為仿真測試場景中的道路、標(biāo)志、交通行為建模提供了合法性基礎(chǔ)，也使測試在虛擬世界中盡可能貼近現(xiàn)實(shí)環(huán)境。

標(biāo)準(zhǔn)在術(shù)語定義中特別強(qiáng)調(diào)“仿真試驗(yàn)”是一種基于“仿真工具鏈”的測試方式，而仿真工具鏈則由仿真工具與模型組成。這里的“仿真工具”指的是用于模擬環(huán)境、傳感器、車輛運(yùn)動(dòng)的計(jì)算平臺，既可以是純軟件，也可以是軟硬件結(jié)合的設(shè)備；“模型”則是對環(huán)境、交通行為、傳感器信號、車輛動(dòng)力學(xué)等要素的數(shù)學(xué)表達(dá)，是仿真可信度的核心。通過工具鏈將這些模型組織起來，便構(gòu)成了一套完整的仿真測試系統(tǒng)。

在試驗(yàn)要求部分，標(biāo)準(zhǔn)首先規(guī)定仿真測試必須以自動(dòng)駕駛系統(tǒng)為測試對象，系統(tǒng)版本在測試期間不得變更。這一規(guī)定源于對測試有效性的重視，若在測試過程中修改算法或參數(shù)，結(jié)果將失去對比意義。此外，標(biāo)準(zhǔn)還要求所有仿真測試工具鏈都必須進(jìn)行可信度評估，這一要求極為關(guān)鍵。可信度評估的目的是衡量仿真平臺的輸出是否能真實(shí)代表現(xiàn)實(shí)世界中系統(tǒng)可能的行為，從而為仿真結(jié)果提供工程依據(jù)。這種評估不僅是對模型數(shù)學(xué)準(zhǔn)確性的驗(yàn)證，更涉及對誤差范圍、適用場景、不確定性來源等內(nèi)容的系統(tǒng)分析。

關(guān)于仿真工具鏈的技術(shù)能力，標(biāo)準(zhǔn)提出了非常具體的要求。工具鏈必須支持場景的搭建與運(yùn)行，能夠模擬道路結(jié)構(gòu)、交通參與者、信號燈、標(biāo)線等元素，且具有場景參數(shù)可配置性。此外，工具鏈還要支持原始信號級別的傳感器仿真，能夠輸出圖像、雷達(dá)波形、點(diǎn)云等數(shù)據(jù)，供被測系統(tǒng)直接輸入。這一能力要求的背后，是對仿真系統(tǒng)物理還原能力的高度重視。只有在信號層面上真實(shí)還原現(xiàn)實(shí)世界的傳感輸入，才能最大限度接近系統(tǒng)在實(shí)車運(yùn)行中的感知行為。

此外，標(biāo)準(zhǔn)還要求工具鏈具備車輛動(dòng)力學(xué)建模能力或可接入真實(shí)車輛控制系統(tǒng)，以還原油門、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等控制命令的響應(yīng)過程。在系統(tǒng)集成層面，工具鏈還應(yīng)支持軟件在環(huán)（SIL）、硬件在環(huán)（HIL）等接入方式，以適配不同測試階段和開發(fā)形式的實(shí)際需求。最重要的是，工具鏈必須具備數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果判定能力，能夠?qū)Ψ抡鎴?zhí)行過程中的每一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行采集、存儲和分析，并保證結(jié)果可追溯。

在數(shù)據(jù)記錄部分，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了詳細(xì)的信息采集項(xiàng)，包括測試方式（如SIL/HIL）、工具鏈版本、被測系統(tǒng)版本、車輛燈光與交互狀態(tài)、車輛與車道線或基礎(chǔ)設(shè)施的最小距離，以及是否發(fā)生碰撞或觸發(fā)最小風(fēng)險(xiǎn)操作等。這些記錄內(nèi)容不僅用于結(jié)果評估，更是保障試驗(yàn)可復(fù)現(xiàn)、便于問題追蹤與問題定位的基礎(chǔ)工程信息。

仿真試驗(yàn)的執(zhí)行流程由六個(gè)步驟組成，即確定試驗(yàn)項(xiàng)目與方案、配置仿真工具鏈、開展可信度評估、搭建場景、執(zhí)行試驗(yàn)和分析結(jié)果。每一步都設(shè)有明確的輸入輸出邊界，構(gòu)成閉環(huán)流程。試驗(yàn)項(xiàng)目的選擇需基于被測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行條件（ODD），比如是否支持高速公路、城市道路等。在此基礎(chǔ)上，標(biāo)準(zhǔn)給出了覆蓋各類場景的試驗(yàn)項(xiàng)目建議表，并定義了多個(gè)典型測試場景的參數(shù)范圍。這種結(jié)構(gòu)鼓勵(lì)企業(yè)在固定模板基礎(chǔ)上拓展邊界值組合，以提升覆蓋度。

場景搭建方面，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)試驗(yàn)區(qū)域應(yīng)包含系統(tǒng)激活段，確保自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在進(jìn)入測試段前已成功激活并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。場景中所涉及的道路標(biāo)志、信號燈、障礙物等必須符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保交通行為具有現(xiàn)實(shí)可比性。此外，為避免干擾因素，標(biāo)準(zhǔn)建議測試場景設(shè)為“良好能見度”環(huán)境，以避免傳感器誤識別等非算法因素影響結(jié)果。

具體試驗(yàn)場景示意圖

在測試執(zhí)行環(huán)節(jié)，每一項(xiàng)測試場景至少應(yīng)重復(fù)運(yùn)行三次，目的是觀察系統(tǒng)在相同場景下的行為穩(wěn)定性與重復(fù)性。標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)的終止條件也進(jìn)行了規(guī)定，當(dāng)試驗(yàn)車輛違反交通規(guī)則或自動(dòng)駕駛系統(tǒng)主動(dòng)退出時(shí)，測試即終止。這一機(jī)制不僅可以防止系統(tǒng)出現(xiàn)異常行為后繼續(xù)運(yùn)行，也便于界定測試失敗的邊界。

對于測試結(jié)果的判定，標(biāo)準(zhǔn)給出了清晰的判斷標(biāo)準(zhǔn)。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)應(yīng)遵守交通規(guī)定，例如不得壓線、不超速、不違規(guī)變道等，同時(shí)必須按規(guī)定使用燈光，并保持系統(tǒng)主動(dòng)控制狀態(tài)。在測試過程中若觸發(fā)了最小風(fēng)險(xiǎn)策略、系統(tǒng)請求退出，或發(fā)生異常停車行為，都可能構(gòu)成不通過的依據(jù)。然而，標(biāo)準(zhǔn)也為部分特殊情況保留了靈活性，如系統(tǒng)在某場景下無法激活（如匝道起點(diǎn)、Vmax不足），則可判定為“該場景不適用”，而非直接判為失敗，這種處理方式體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和工程理性。

標(biāo)準(zhǔn)還詳細(xì)制定了仿真工具鏈的可信度評估流程，整個(gè)評估分為四大環(huán)節(jié)，即建模與仿真管理、分析、驗(yàn)證和確認(rèn)。在建模與仿真管理方面，要求記錄版本變更、開發(fā)團(tuán)隊(duì)資質(zhì)、輸入數(shù)據(jù)來源等，確保工具鏈的使用是可控的、合規(guī)的。在分析環(huán)節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)要求識別模型適用范圍、不確定性來源、輸入輸出變量邊界等，明確仿真系統(tǒng)的工程邊界條件。驗(yàn)證環(huán)節(jié)則包括代碼驗(yàn)證、數(shù)值誤差估算、參數(shù)敏感性分析等內(nèi)容，目的是確保工具鏈在特定輸入下不會產(chǎn)生不合理或非物理的響應(yīng)。確認(rèn)部分則要求通過與實(shí)測數(shù)據(jù)比對，量化模型擬合度并確定相關(guān)性閾值。這種嚴(yán)密的驗(yàn)證結(jié)構(gòu)，使仿真系統(tǒng)不僅能“跑起來”，還要“靠譜地跑”。

可信度評估框架與流程示意圖

標(biāo)準(zhǔn)要求對仿真模型中的不確定性進(jìn)行分類與定量描述，包括輸入不確定性、模型參數(shù)不確定性、結(jié)構(gòu)不確定性、偶然性與認(rèn)知性不確定性。并基于這些不確定性設(shè)定合理的安全裕度，以補(bǔ)償仿真系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)之間的差異。這種安全冗余設(shè)計(jì)理念，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)對系統(tǒng)安全性評估的工程深度與責(zé)任感。

《智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛功能仿真試驗(yàn)方法及要求》并非一份泛泛的技術(shù)指南，而是一部從工程邏輯、測試目標(biāo)、技術(shù)路徑到驗(yàn)證方法都極為細(xì)致、專業(yè)、系統(tǒng)的國家級技術(shù)規(guī)范。它不僅規(guī)范了仿真測試的工具與方法，更深層次地推動(dòng)了整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開發(fā)驗(yàn)證方式的標(biāo)準(zhǔn)化和工程化進(jìn)程。對任何自動(dòng)駕駛開發(fā)企業(yè)而言，深入理解并有效落實(shí)該標(biāo)準(zhǔn)，不僅是合規(guī)發(fā)展的基礎(chǔ)，更是構(gòu)建安全、高效、可信產(chǎn)品的前提保障。

審核編輯 黃宇