配備自動(dòng)系統(tǒng)的半自動(dòng)駕駛汽車(chē)已經(jīng)上路，這些系統(tǒng)的軟件作為車(chē)輛的核心組件，必須持續(xù)可靠地滿足高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)外媒報(bào)道，來(lái)自格拉茨工業(yè)大學(xué)（TU Graz）軟件技術(shù)研究所的Franz Wotawa及其團(tuán)隊(duì)與AVL信息物理系統(tǒng)測(cè)試團(tuán)隊(duì)合作，采用自適應(yīng)控制方法，自動(dòng)生成廣泛的仿真測(cè)試場(chǎng)景和系統(tǒng)內(nèi)部誤差補(bǔ)償，從而保證自動(dòng)駕駛安全。
僅依賴測(cè)試駕駛并不能為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性提供足夠保障。Franz Wotawa解釋稱，“自動(dòng)駕駛車(chē)輛必須行駛大約2億公里才能證明其可靠性，尤其是在發(fā)生事故的情況下，比傳統(tǒng)汽車(chē)測(cè)試公里數(shù)多1萬(wàn)倍。然而，對(duì)生命有危險(xiǎn)的關(guān)鍵測(cè)試場(chǎng)景并不能在真實(shí)測(cè)試駕駛中重現(xiàn)。因此，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)必須通過(guò)仿真測(cè)試其安全性。”
Wotawa表示，“盡管目前的測(cè)試覆蓋了許多場(chǎng)景，但問(wèn)題是這些測(cè)試是否足夠，以及是否考慮了所有可能的事故場(chǎng)景?！眮?lái)自AVL的Mihai Nica強(qiáng)調(diào)，“為了測(cè)試高度自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，需要重新思考汽車(chē)行業(yè)如何驗(yàn)證和認(rèn)證ADAS和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。為此，AVL與TU Graz共同開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特而高效的基于仿真和測(cè)試用例生成的方法和工作流，以證明自動(dòng)系統(tǒng)的預(yù)期功能安全性（SOTIF）、質(zhì)量和系統(tǒng)完整性要求。”
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)致力于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新方法，以模擬更多的測(cè)試場(chǎng)景。研究人員的方法使用本體（ontologies）描述自動(dòng)駕駛車(chē)輛的環(huán)境，而無(wú)需駕駛數(shù)百萬(wàn)公里。本體是機(jī)器系統(tǒng)中相關(guān)信息交換的知識(shí)庫(kù)。例如，各個(gè)系統(tǒng)單元的接口、行為和關(guān)系可以相互通信。在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，這些就是決策、交通描述或自動(dòng)駕駛（autopilot）。Graz研究人員使用駕駛場(chǎng)景環(huán)境的基本詳細(xì)信息，并將AVL提供的關(guān)于道路建設(shè)、十字路口等詳細(xì)信息輸入知識(shí)庫(kù)。通過(guò)使用AVL的測(cè)試用例生成算法，可以在仿真中測(cè)試自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的行為，從而生成駕駛場(chǎng)景。
作為EU AutoDrive項(xiàng)目的一部分，研究人員使用兩種算法將本體轉(zhuǎn)換為組合測(cè)試輸入模型，隨后可使用仿真環(huán)境執(zhí)行組合測(cè)試。研究人員表示，“在最初的實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，我們發(fā)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能的嚴(yán)重缺陷。如果沒(méi)有這些自動(dòng)生成的測(cè)試場(chǎng)景，就無(wú)法快速發(fā)現(xiàn)漏洞。在319個(gè)接收檢查的測(cè)試用例中，已有9個(gè)導(dǎo)致了事故?！崩纾谝粋€(gè)測(cè)試場(chǎng)景中，制動(dòng)輔助系統(tǒng)未能同時(shí)探測(cè)到來(lái)自不同方向的兩個(gè)人，其中一人由于制動(dòng)操作而遭受撞擊。Wotawa表示，“這意味著使用我們的方法，可以發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)中很難測(cè)試的測(cè)試場(chǎng)景?！?/p>
在發(fā)生故障或環(huán)境條件改變時(shí)，自動(dòng)系統(tǒng)，尤其是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)必須能夠自我修正，并在任何時(shí)候可靠地達(dá)到給定的目標(biāo)狀態(tài)。 Franz Wotawa解釋道，“目前的半自動(dòng)系統(tǒng)，如巡航控制，系統(tǒng)出現(xiàn)失誤時(shí)，駕駛員可以進(jìn)行干預(yù)。而全自動(dòng)駕駛汽車(chē)無(wú)需駕駛員干預(yù)，因此系統(tǒng)必須要能夠應(yīng)對(duì)各種情況?！?/p>
Franz Wotawa及其博士生Martin Zimmermann提出了一種控制方法，可以自適應(yīng)補(bǔ)償軟件系統(tǒng)中的內(nèi)部錯(cuò)誤。該方法在提供一定冗余度的前提下，選擇備選動(dòng)作，以達(dá)到預(yù)定目標(biāo)狀態(tài)。行動(dòng)選擇基于隨時(shí)間調(diào)整的權(quán)重模型，并度量已執(zhí)行的特定行動(dòng)的成功率。此外，研究人員還提出了一個(gè)Java操作，并通過(guò)兩個(gè)案例研究進(jìn)行了驗(yàn)證。
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