特斯拉的自動駕駛安全，再度被推上“風(fēng)口浪尖”。近日，美國法院公布了一則刑事案例：駕駛員因濫用特斯拉L2級輔助駕駛系統(tǒng)致人死亡，被控過失殺人罪。這又引起一波關(guān)于自動駕駛安全的討論。對于特斯拉自動駕駛事故頻發(fā)的原因，有觀點指出根源在于操作系統(tǒng)以任務(wù)為先而不是時間優(yōu)先，致使車輛面對即將發(fā)生的風(fēng)險沒能及時作出反應(yīng)。就此觀點，《中國汽車報》記者專訪了南京航空航天大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授韓皓和南京大學(xué)計算機軟件新技術(shù)國家重點實驗室特任助理研究員吳昊。韓皓告訴記者，自動駕駛車輛上不同區(qū)塊使用不同的操作系統(tǒng)，時間優(yōu)先還是任務(wù)優(yōu)先取決于這個區(qū)塊的功能需求。不過，記者也了解到，目前存在的五花八門的操作系統(tǒng)在反映靈敏性上的確存在差異。
自動駕駛操作系統(tǒng)五花八門 實時反映差距明顯
如今，我們使用的電腦基本上繞不開微軟的Windows操作系統(tǒng)，或者蘋果的IOS操作系統(tǒng)，這兩家企業(yè)幾乎壟斷了電腦操作系統(tǒng)市場。但是，自動駕駛汽車甫一起步，便伴隨著各種操作系統(tǒng)的誕生，多家具有實力的大公司均開發(fā)出各具特色的操作系統(tǒng)。
韓皓告訴記者，目前比較知名的自動駕駛操作系統(tǒng)有華為的鴻蒙操作系統(tǒng)、加拿大黑莓公司開發(fā)的QNX操作系統(tǒng)、特斯拉采用的Linux內(nèi)核操作系統(tǒng)。“有些汽車企業(yè)也在開發(fā)自己的操作系統(tǒng)，比如，大眾汽車的操作系統(tǒng)與特斯拉的就不同。它們開發(fā)的操作系統(tǒng)都是不開源系統(tǒng)，因此，很難知道它們操作系統(tǒng)的全貌。”韓皓說。
事實上，與自動駕駛汽車一樣，在計算機剛興起時，全球也有著數(shù)不清的操作系統(tǒng)。比如上世紀八十年代初期風(fēng)靡一時的DOS操作系統(tǒng)，此外還有UNIX、FreeBSD操作系統(tǒng)等。因操作系統(tǒng)功能的實現(xiàn)與芯片等密切相關(guān)，在后來紛繁復(fù)雜的操作系統(tǒng)競爭中，微軟搶抓先機與英特爾達成戰(zhàn)略合作，Windows操作系統(tǒng)與英特爾的芯片研發(fā)同步進行。因Windows操作系統(tǒng)緊貼英特爾的芯片功能，把芯片功能發(fā)揮得淋漓盡致，于是在眾多操作系統(tǒng)中脫穎而出。如今，Windows代替了當年DOS處于“霸主”地位，也結(jié)束了計算機領(lǐng)域操作系統(tǒng)“混戰(zhàn)”的局面。
其實，在汽車領(lǐng)域，自動駕駛汽車興起之前，汽車上便使用了芯片，比如，發(fā)動機、變速器的ECU中都有芯片，但這些芯片的運行還用不著操作系統(tǒng)，僅需功能軟件起到控制作用即可。“傳統(tǒng)汽車上使用的芯片各自獨立運行，互相之間幾乎不發(fā)生關(guān)系，因此，傳統(tǒng)汽車不需要操作系統(tǒng)把它們統(tǒng)一起來。”韓皓說。自動駕駛汽車興起后，車用操作系統(tǒng)便緊跟著發(fā)展起來。“目前，自動駕駛汽車和計算機行業(yè)剛起步時一樣，操作系統(tǒng)五花八門，還沒有哪種操作系統(tǒng)占據(jù)主導(dǎo)地位。”韓皓說。
記者注意到，目前自動駕駛汽車的操作系統(tǒng)都支持多核，但在實時、啟動速度等方面有較大差別。特斯拉自動駕駛采用的Linux操作系統(tǒng)，在實時性方面，不打開CONFIG_PREEMPT_RT(適時搶占補丁)的情況下，啟動速度可以達到毫秒級，打開CONFIG_PREEMPT_RT的情況下，則是微秒級。兩者之間相差1000倍。與之相比，QNX操作系統(tǒng)的實時性稍好于特斯拉的操作系統(tǒng)，不過也有微秒級的任務(wù)調(diào)度延遲。綜合來看，目前的幾種主流操作系統(tǒng)的實時性仍有較大差異，Linux操作系統(tǒng)的啟動速度從1秒到10秒不等，QNX為幾百毫秒，傳統(tǒng)的簡單RTOS系統(tǒng)也是幾百毫秒，甚至更短。在實時性上，Linux并不占優(yōu)，在內(nèi)核功能安全上，Linux操作系統(tǒng)也沒有功能安全等級之分，這或許也是有觀點認為特斯拉自動駕駛事故頻出的原因所在。
不過，盡管Linux操作系統(tǒng)在多個方面并不占優(yōu)，但其軟件生態(tài)極為豐富，大量的免費軟件可以從開源社區(qū)獲得，因此，Linux操作系統(tǒng)大量運用于中控娛樂、導(dǎo)航、行車記錄儀等設(shè)備。那么，Linux操作系統(tǒng)是否適合駕駛控制系統(tǒng)?是否適合功能優(yōu)先?業(yè)內(nèi)人士認為，在實時性和啟動速度上，Linux操作系統(tǒng)表現(xiàn)不佳，在功能使用上，行業(yè)、企業(yè)應(yīng)該認真思考如何應(yīng)用。
韓皓也表示，計算機各種命令都在Windows操作系統(tǒng)的指揮之下，但自動駕駛汽車的不同操作對應(yīng)的功能相差很大，不同的功能對反應(yīng)時間的要求也相差很大，這也對操作系統(tǒng)提出了更高要求。他認為：“關(guān)系到駕乘人員安全的區(qū)塊，要求反應(yīng)靈敏，制動時間短，此時操作系統(tǒng)應(yīng)要求時間優(yōu)先。在座艙操作系統(tǒng)中又有很多子系統(tǒng)，比如打開音響、啟動空調(diào)等功能操作的時間不那么緊迫，這類操作系統(tǒng)就可以選擇任務(wù)優(yōu)先。”
業(yè)內(nèi)人士認為，出于各方面的考慮，車企自動駕駛操作系統(tǒng)會采取時間優(yōu)先或者任務(wù)優(yōu)先，但最根本的還是要把消費者的利益和安全放在最前面。
加強測試以降低風(fēng)險
在五花八門的操作系統(tǒng)面前如何保障安全?這就需要加強自動駕駛汽車的測試。吳昊告訴記者：“自動駕駛汽車的測試包括兩部分，傳統(tǒng)汽車功能測試和自動駕駛功能測試。通俗地說，傳統(tǒng)汽車上路，車輛要取得合格證，駕駛?cè)艘旭{照。自動駕駛汽車就是把駕駛?cè)说鸟{照轉(zhuǎn)換成自動駕駛系統(tǒng)，只有這套系統(tǒng)取得了‘駕照’，車輛才能上路。”
自動駕駛汽車與傳統(tǒng)汽車有很大區(qū)別，因此在自動駕駛汽車測試中，一般會先采用仿真技術(shù)進行測試，大型仿真軟件虛擬出多個駕駛場景，觀測車輛在這些虛擬環(huán)境下的表現(xiàn)。通過仿真測試之后，車輛才會被投放到指定的測試道路上試運行。吳昊說：“目前全國多個城市開辟了自動駕駛測試道路，為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的駕駛功能完善起到了促進作用。”
不過，目前自動駕駛技術(shù)進步很快，測試手段卻一直滯后于技術(shù)迭代，這會不會導(dǎo)致測試難以起到監(jiān)督作用?對此，吳昊認為：“自動駕駛測試只針對結(jié)果，要求功能、性能達到要求即可，對于實現(xiàn)的過程不會去考慮，因此，技術(shù)迭代速度與測試不存在脫節(jié)現(xiàn)象。”
不容忽視的是，自動駕駛測試也面臨不少麻煩，韓皓告訴記者，目前各大車企的操作系統(tǒng)都是封閉的，沒有開放源碼，原因之一是所有的操作系統(tǒng)不可避免地都存在漏洞，一旦開放源碼被發(fā)現(xiàn)漏洞后，對自身不利，但這給測試帶來很多阻礙。另外，目前，自動駕駛分為視覺派和激光雷達派兩派，這種差別導(dǎo)致很難制定統(tǒng)一的檢測標準，給自動駕駛測試提出了挑戰(zhàn)。
信息安全也不能忽視
除了業(yè)內(nèi)外更關(guān)注的諸如碰撞事故等傳統(tǒng)功能安全外，韓皓認為行業(yè)更應(yīng)關(guān)注信息安全。韓皓說：“傳統(tǒng)汽車主要強調(diào)功能安全，比如，制動安全、碰撞安全等。但自動駕駛汽車大量使用IT技術(shù)，在傳統(tǒng)汽車功能安全的基礎(chǔ)之上，信息安全變得更加突出。”據(jù)介紹，大型軟件及操作系統(tǒng)很難避免漏洞，這就導(dǎo)致自動駕駛軟件存在一定的安全隱患。“目前，車聯(lián)網(wǎng)安全面臨的問題包括網(wǎng)絡(luò)安全事件頻發(fā)、存在安全技術(shù)缺口、技術(shù)平臺建立處于起步階段還沒有發(fā)揮高效功能、政策法規(guī)體系也有待完善等。”韓皓說。
據(jù)介紹，2016年以來，全球發(fā)生的安全事件增加了605%，僅2019年就增加了1倍以上，這其中31%屬于汽車盜竊，27%屬于汽車系統(tǒng)控制，23%屬于數(shù)據(jù)隱私泄露，19%歸屬于其他。韓皓認為：“目前對自動駕駛汽車還缺乏完善的安全測試方法和專業(yè)工具，也缺乏通信協(xié)議分析和威脅預(yù)警工具。自動駕駛汽車還處于摸索階段，對車聯(lián)網(wǎng)運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)缺乏有效利用的方法。”
韓皓告訴記者，目前在自動駕駛汽車領(lǐng)域，在技術(shù)平臺層面還存在檢測結(jié)果與監(jiān)測數(shù)據(jù)不能有效互認和共享的問題，造成了供需對接存在信息不對等，以及技術(shù)和數(shù)據(jù)資源浪費的現(xiàn)象。因此，在政策法規(guī)方面需要加強車主個人信息安全保護法律法規(guī)的制定，以及車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全管理。“車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)重要數(shù)據(jù)出境等方面尤其需要高度重視。”韓皓說。
關(guān)鍵詞： 安全 駕駛 自動 任務(wù)優(yōu)先
