當(dāng)一些人還在暢想自動(dòng)駕駛卡車隊(duì)高效運(yùn)輸貨物的未來時(shí)，另一些人已在為確保其安全可靠運(yùn)行而努力。隨著《ANSI/UL 4600自動(dòng)駕駛產(chǎn)品評(píng)估安全標(biāo)準(zhǔn)》第三版的更新，面對(duì)駕駛員短缺和運(yùn)輸成本上升，嵌入式軟件團(tuán)隊(duì)在自動(dòng)駕駛技術(shù)加速實(shí)現(xiàn)更快、更經(jīng)濟(jì)、更高效運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，獲得了更完善的安全指引。

自動(dòng)駕駛卡車軟件即將迎來大規(guī)模應(yīng)用。為應(yīng)對(duì)從封閉場(chǎng)地測(cè)試向廣泛部署的必然轉(zhuǎn)型，汽車整車廠需清晰把握卡車自動(dòng)化現(xiàn)狀，并掌握有效實(shí)施軟件安全實(shí)踐的方法。

什么是自動(dòng)駕駛卡車？

自動(dòng)駕駛或無人駕駛卡車無需或僅需極少人工干預(yù)。這類車輛依賴傳感器組合（通常包括攝像頭、激光雷達(dá)和雷達(dá)）將環(huán)境數(shù)據(jù)輸入控制車輛的算法與執(zhí)行器。

國(guó)際汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）定義了行業(yè)通用的駕駛自動(dòng)化等級(jí)（0級(jí)完全手動(dòng)至5級(jí)完全自動(dòng)駕駛）。雖然低級(jí)別的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（ADAS）已在卡車上應(yīng)用，但軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)需確保更高自動(dòng)化等級(jí)（貨運(yùn)行業(yè)理想狀態(tài)為4級(jí)高度自動(dòng)化和5級(jí)完全自動(dòng)化）的功能安全。

當(dāng)前自動(dòng)駕駛卡車發(fā)展態(tài)勢(shì)

卡車是許多國(guó)家內(nèi)陸貨運(yùn)的主導(dǎo)方式，多家企業(yè)正競(jìng)相實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛商業(yè)化。無人駕駛技術(shù)為車隊(duì)運(yùn)營(yíng)商帶來顯著價(jià)值：降低運(yùn)營(yíng)成本、緩解駕駛員短缺、提升效率。例如，無人駕駛半掛卡車可更高效實(shí)施編隊(duì)行駛（車輛以相同速度跟馳，提高燃油經(jīng)濟(jì)性并減少交通影響）。

盡管近年遭遇挫折（如TuSimple、Navistar和UPS于2023年終止"Driver-out"無人卡車系統(tǒng)，Waymo、Embark和Locomation暫停開發(fā)），仍有眾多新入局者加速部署：

?Aurora計(jì)劃在達(dá)拉斯與休斯頓間推出首款全自動(dòng)駕駛卡車

?Kodiak Robotics于2024年7月宣布為Atlas Energy Solutions完成首次無人配送，同年8月其卡車自動(dòng)駕駛長(zhǎng)途里程突破50,000英里

?StackAV正開發(fā)8級(jí)高速公路卡車技術(shù)，并設(shè)立安全顧問委員會(huì)提供戰(zhàn)略指導(dǎo)

?Waabi與Uber Freight簽約未來十年部署"數(shù)十億英里運(yùn)力"，計(jì)劃2025年推出生成式AI驅(qū)動(dòng)的全無人卡車

傳統(tǒng)OEM接近全面運(yùn)營(yíng)：沃爾沃5月推出首款量產(chǎn)自動(dòng)駕駛卡車（與Aurora合作），戴姆勒卡車2024年10月宣布Freightliner Cascadia半掛車通過封閉場(chǎng)地驗(yàn)收測(cè)試。這些進(jìn)展表明行業(yè)正加速推進(jìn)自動(dòng)駕駛卡車計(jì)劃，制造商軟件團(tuán)隊(duì)需熟悉挑戰(zhàn)、解決方案、最佳實(shí)踐及UL 4600合規(guī)要求。

自動(dòng)駕駛卡車軟件開發(fā)五大挑戰(zhàn)

1.乘用車自動(dòng)駕駛軟件復(fù)用難

乘用車自動(dòng)駕駛開發(fā)聚焦短途低速場(chǎng)景，而卡車需應(yīng)對(duì)長(zhǎng)途高速、多變地形及城鄉(xiāng)道路切換。8級(jí)無人半掛車空載重量已達(dá)普通乘用車8倍，軟件需處理更大轉(zhuǎn)彎半徑、更長(zhǎng)制動(dòng)距離及空載14,000磅的掛車。

2.多場(chǎng)景兼容需求

軟件需適配不同車型、貨物狀態(tài)及路線類型（城市消費(fèi)品運(yùn)輸、跨境危險(xiǎn)品/冷鏈/液體運(yùn)輸?shù)龋?a target="_blank">開發(fā)者需設(shè)計(jì)可擴(kuò)展系統(tǒng)，在大規(guī)模部署前驗(yàn)證多樣化輸入與控制條件。

3.長(zhǎng)距離公路驗(yàn)證

封閉場(chǎng)地測(cè)試后，需進(jìn)行數(shù)百英里實(shí)際公路測(cè)試以確保滿足長(zhǎng)途運(yùn)行要求（美國(guó)半掛車年均行駛超62,000英里）。

4.安全優(yōu)先級(jí)

需應(yīng)對(duì)：

? 連接基礎(chǔ)設(shè)施與終端的安全基線

? 持續(xù)演變的漏洞防御

? 供應(yīng)鏈安全管理（供應(yīng)商可能缺乏軟件安全經(jīng)驗(yàn)）

? 符合ISO/SAE 21434等網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)范

5.安全合規(guī)要求

安全將成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵。高速全無人卡車除需應(yīng)對(duì)未定義行為、軟件故障等常規(guī)問題，還需解決突發(fā)狀況處理與決策能力難題。從傳感器到?jīng)Q策算法再到車輛運(yùn)動(dòng)控制，每個(gè)組件都需嚴(yán)格審查。

UL 4600解讀：自動(dòng)駕駛卡車安全原則與流程

作為首個(gè)專為自動(dòng)駕駛與網(wǎng)聯(lián)車輛設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)，UL 4600第三版采用"安全論證"方法，納入卡車專用案例，指導(dǎo)開發(fā)者構(gòu)建系統(tǒng)開發(fā)與維護(hù)的安全框架：

"該標(biāo)準(zhǔn)通過結(jié)構(gòu)化思維流程，確保考慮所有潛在風(fēng)險(xiǎn)：設(shè)計(jì)需關(guān)注哪些安全問題？如何超越設(shè)計(jì)考慮車輛全生命周期？如何保證制造商間的質(zhì)量一致性？"

——UL標(biāo)準(zhǔn)與參與執(zhí)行董事David Steel博士

UL 4600第三版要求開發(fā)者通過三步驟驗(yàn)證無人卡車安全：

1.可量化安全聲明：明確車輛應(yīng)如何運(yùn)行

2.論證聲明真實(shí)性：描述感知技術(shù)及觸發(fā)系統(tǒng)

3.提供預(yù)期性能證據(jù)：包括模擬結(jié)果、路測(cè)數(shù)據(jù)等

最終形成包含分析、模擬、封閉測(cè)試及公開道路測(cè)試證據(jù)的安全論證，確保系統(tǒng)安全達(dá)標(biāo)。

靜態(tài)分析如何助力實(shí)現(xiàn)安全合規(guī)

UL 4600要求遵循類似IEC 61508或ISO 26262的開發(fā)流程，需通過靜態(tài)分析驗(yàn)證源代碼。Perforce Helix QAC與Klocwork等工具在以下領(lǐng)域提供支持：

? 編碼標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)（MISRA?、AUTOSAR、CERT）

? 靜態(tài)應(yīng)用安全測(cè)試（CWE、OWASP、DISA STIG）

? 缺陷、質(zhì)量問題和代碼異味檢測(cè)

這些工具使開發(fā)者在市場(chǎng)壓力下能聚焦功能開發(fā)，同時(shí)加速合規(guī)進(jìn)程。如需了解Helix QAC與Klocwork如何助力自動(dòng)駕駛卡車軟件開發(fā)，可聯(lián)系北匯信息，申請(qǐng)免費(fèi)試用。

來源：Perforce公司Jill Briton