當一些人還在暢想自動駕駛卡車隊高效運輸貨物的未來時，另一些人已在為確保其安全可靠運行而努力。隨著《ANSI/UL 4600自動駕駛產(chǎn)品評估安全標準》第三版的更新，面對駕駛員短缺和運輸成本上升，嵌入式軟件團隊在自動駕駛技術(shù)加速實現(xiàn)更快、更經(jīng)濟、更高效運輸?shù)耐瑫r，獲得了更完善的安全指引。

自動駕駛卡車軟件即將迎來大規(guī)模應(yīng)用。為應(yīng)對從封閉場地測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化現(xiàn)狀，并掌握有效實施軟件安全實踐的方法。

什么是自動駕駛卡車？

自動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、激光雷達和雷達）將環(huán)境數(shù)據(jù)輸入控制車輛的算法與執(zhí)行器。

國際汽車工程師協(xié)會（SAE）定義了行業(yè)通用的駕駛自動化等級（0級完全手動至5級完全自動駕駛）。雖然低級別的自動駕駛系統(tǒng)（ADAS）已在卡車上應(yīng)用，但軟件開發(fā)團隊需確保更高自動化等級（貨運行業(yè)理想狀態(tài)為4級高度自動化和5級完全自動化）的功能安全。

當前自動駕駛卡車發(fā)展態(tài)勢

卡車是許多國家內(nèi)陸貨運的主導(dǎo)方式，多家企業(yè)正競相實現(xiàn)自動駕駛商業(yè)化。無人駕駛技術(shù)為車隊運營商帶來顯著價值：降低運營成本、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施編隊行駛（車輛以相同速度跟馳，提高燃油經(jīng)濟性并減少交通影響）。

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計劃在達拉斯與休斯頓間推出首款全自動駕駛卡車

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

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

?Waabi與Uber Freight簽約未來十年部署"數(shù)十億英里運力"，計劃2025年推出生成式AI驅(qū)動的全無人卡車

傳統(tǒng)OEM接近全面運營：沃爾沃5月推出首款量產(chǎn)自動駕駛卡車（與Aurora合作），戴姆勒卡車2024年10月宣布Freightliner Cascadia半掛車通過封閉場地驗收測試。這些進展表明行業(yè)正加速推進自動駕駛卡車計劃，制造商軟件團隊需熟悉挑戰(zhàn)、解決方案、最佳實踐及UL 4600合規(guī)要求。

自動駕駛卡車軟件開發(fā)五大挑戰(zhàn)

1.乘用車自動駕駛軟件復(fù)用難

乘用車自動駕駛開發(fā)聚焦短途低速場景，而卡車需應(yīng)對長途高速、多變地形及城鄉(xiāng)道路切換。8級無人半掛車空載重量已達普通乘用車8倍，軟件需處理更大轉(zhuǎn)彎半徑、更長制動距離及空載14,000磅的掛車。

2.多場景兼容需求

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

3.長距離公路驗證

封閉場地測試后，需進行數(shù)百英里實際公路測試以確保滿足長途運行要求（美國半掛車年均行駛超62,000英里）。

4.安全優(yōu)先級

需應(yīng)對：

? 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）

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

5.安全合規(guī)要求

安全將成為市場競爭關(guān)鍵。高速全無人卡車除需應(yīng)對未定義行為、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策算法再到車輛運動控制，每個組件都需嚴格審查。

UL 4600解讀：自動駕駛卡車安全原則與流程

作為首個專為自動駕駛與網(wǎng)聯(lián)車輛設(shè)計的安全標準，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)與維護的安全框架：

"該標準通過結(jié)構(gòu)化思維流程，確?？紤]所有潛在風險：設(shè)計需關(guān)注哪些安全問題？如何超越設(shè)計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標準與參與執(zhí)行董事David Steel博士

UL 4600第三版要求開發(fā)者通過三步驟驗證無人卡車安全：

1.可量化安全聲明：明確車輛應(yīng)如何運行

2.論證聲明真實性：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、路測數(shù)據(jù)等

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

靜態(tài)分析如何助力實現(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：

? 編碼標準合規(guī)（MISRA?、AUTOSAR、CERT）

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

? 缺陷、質(zhì)量問題和代碼異味檢測

這些工具使開發(fā)者在市場壓力下能聚焦功能開發(fā)，同時加速合規(guī)進程。如需了解Helix QAC與Klocwork如何助力自動駕駛卡車軟件開發(fā)，可聯(lián)系北匯信息，申請免費試用。

來源：Perforce公司Jill Briton