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2024年,自动驾驶安全性大揭秘!

2024年,自动驾驶技术的安全性如何?

安全性的确是对自动驾驶的考验,也是自动驾驶能够长久发展的根基,为此,自动驾驶的研发人员和厂家做了非常多的工作。

第一个考虑就是:硬件冗余

提到自动驾驶的安全,我们不得不提的就是“功能安全”

对于汽车里的“功能安全”更多的指的是:避免由系统功能性故障导致的不可接受的风险。功能安全关注系统故障后的行为,而不是系统的原有功能或性能。

其实保障功能安全是一个系统工程,这点上“飞机”设计制造上就有很好的实践。世界上最大,最成熟的冗余设计应用就是飞机。试想如果飞机没有可靠的大脑,可靠的执行机构,几千米的高空中死机,将会是怎样的灾难事故!

https://pic4.zhimg.com/80/v2-1eccdc6a0ce881bb7dcc66962408bb1d_1440w.jpg几十年的实践,航空业已经证明,这套冗余设计的方法完全可用!

飞机的冗余设计是被严格管制的!在飞机上,关键的物理机械系统必须有双重甚至三重冗余设计。例如:

民航飞机的燃油管需要双层护套,这样内层的油管发生泄漏,外层的油管就能承接泄漏并侦测报警。 飞机的关键软件系统也是高度模块化和冗余设计的,如果多个子系统发生分歧,会通过投票的方式解决僵局。

像飞机一样,无人自动驾驶汽车,也是“冗余设计”的!

https://pic3.zhimg.com/80/v2-bb3c3106b8ce6672239e087c48d6da34_1440w.jpg自动驾驶的系统主要包含六大冗余系统:

  1. 电源冗余:比如双电源供应、双回路的“双保险”设计。
  2. 通信冗余:任一通讯系统发生故障时,能够实现通讯热切换。比如:双接两路制动、转向、动力的线控通讯链路。
  3. 控制冗余:所谓控制冗余,是说自动驾驶系统采用了两个高性能智能驾驶计算平台,支持单计算平台故障后的热切换安全机制,实现双控。
  4. 制动冗余:比如博世的ESP+iBooster组合,也有企业在这两种控制的基础上,额外增加第三重机械冗余,实现机械冗余+双电子冗余的“三重制动冗余解决方案”。
  5. 转向冗余:现在汽车都转向都采用电子助力转向系统(EPS)。比如转向冗余可采用:EPS硬件双CPU、双桥驱动、双绕组电机,任意单一回路故障,可提供至少50%转向助力
  6. 感知冗余:自动驾驶汽车的感知方案主要有两种,一种是特斯拉的纯视觉方案,另外一种就是国内车企的融合方案。包括激光雷达、高清摄像头、毫米波雷达、高清环视摄像头以及超声波传感器等。这些传感器的融合,极大避免单一种类传感器的弊端,提高安全性。
第二个考虑就是:长尾问题(软件上)

我们都知道,现如今的自动驾驶都是基于“预训练大模型”的,其本质就是类似于婴儿,不断接受外界的刺激,训练出合理的反应(结果)。其成熟度的评价,最重要的就是“长尾问题”的解决能力。其关键点在于“数据量”。可以说自动驾驶软件的成熟度,能处理更多的场景问题,是考验其安全性很重要的方面,最大的点在于长尾问题的处理能力。

https://pic4.zhimg.com/80/v2-fbf9c4bfe2912763902697807607586b_1440w.jpg现如今,越来越多的自动驾驶车辆行驶在路上,自动驾驶“影子模式”可以收集更多的长尾问题数据,反向促进模型本身的能力的提高。随着时间的推移,完全自动驾驶必将实现。

第三个考虑就是:信息安全问题

自动驾驶车辆,都是需要联网的,如同电脑联网一样,会有各种各样的网络攻击。而不同的是,电脑受到病毒攻击后,只能是经济损失,而自动驾驶汽车,飞奔在路上,如果出问题,车毁人亡!后果严重!

https://pic1.zhimg.com/80/v2-12baec77f718dda45c18aaa5c0108c36_1440w.jpg其实这方面的设想很多电影里已经展示了。还记得我在看《速度与激情8》纽约第五大道汽车失控的场景。在电影中,反派大Boss通过黑客控制了全城汽车围追堵截核弹发射器,在黑客破解了网络后,几乎全城的汽车都失去了控制,成为了他手中致命的攻击武器。这当然是编剧的“脑洞大开”,但它反映出的“汽车信息安全问题”距离现实也许并不遥远。

为此,我国汽标委、信安标委等标准组织和行业有关单位不断加速汽车数据安全、网络安全、在线升级等标准规范制定进程,用于指导企业加强相关测试验证和检验检测能力建设,不断提升智能网联汽车相关技术和网络安全、数据安全水平,从根本上保障国家信息安全。

国家强制标准:

  • 20214422-Q-339《汽车整车信息安全技术要求》(征求意见)
  • 20214423-Q-339《汽车软件升级通用技术要求》(征求意见)

国家推荐标准:

  • GB/T 40861-2021《汽车 信息安全通用技术要求》 实施
  • GB/T 40856-2021《车载 信息交互系统信息安全技 术要求及试验方法》实施
  • GB/T 40857-2021《汽车网 关信息安全技术要求及试验方 法》实施
  • GB/T 40855-2021《电动汽车远程 服务与管理系统信息安全技术要求 及试验方法》实施
  • GB/T 41578-2022 《电动 汽车充电系统信息安全技 术要求》发布
  • 20211169-T-339《汽车 诊断接口信息安全技术要 求》标准制定
  • 20213606-T-339《智能网 联汽车 数据通用要求》标准 起草
  • 20213611-T-339《汽车信息 安全应急响应管理指南》征求 意见
  • 《道路车辆 信息安全工程》 标准制定
  • 《汽车数字证书应用技术要求》 标准制定
  • 《道路车辆信息安全工程审核 指南》 标准制定

可以说,一系列的国家强制和推荐标准的制定和实施,从根本上保护着我们车辆的不被控制。

所以作为普通人的我们,不用过于担心。

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