12.7 · 2026年11月 测试验证与故障注入执行包

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2026年11月测试验证与故障注入执行包

辅助图:验证方法组合

SIL
HIL
仿真
场景回放
封闭场
实车
故障注入
证据包

辅助图:故障注入目标

检测

系统能否发现异常。

降级

系统能否进入安全状态。

证据

结果能否进入Safety Case。

1. 本月定位

11月主题:

测试验证、故障注入、机器人安全测试。

前几个月已经建立了AEB危险分析、架构风险、SOTIF触发条件、AI数据闭环和模型安全审查。11月要回答:

如何证明这些安全需求真的被验证?哪些测试方法适合验证哪些风险?故障注入、场景回放、机器人实机测试如何支撑Safety Case?

2. 本月目标

11月底应能做到:

  • 将Safety Goal/FSR/TSR映射到测试方法。
  • 区分SIL、HIL、场景回放、封闭场、实车测试。
  • 设计AEB故障注入测试矩阵。
  • 设计AEB场景测试用例。
  • 设计机器人急停、限速、防碰撞、人机近距离交互测试。
  • 形成测试证据包目录。

3. 测试方法总览

测试方法 适用对象 优点 局限
SIL 软件逻辑、算法、状态机 成本低、可自动化 不能覆盖真实硬件
HIL 控制器、接口、信号、故障注入 接近真实硬件 场景真实度有限
场景回放 感知/融合/决策复盘 可复现实车事件 不一定覆盖执行器
仿真测试 参数扫描、长尾场景 覆盖广 Sim2Real差距
封闭场测试 AEB触发、制动、障碍物 安全可控 场景有限
公开道路测试 真实环境 真实性强 不可控、成本高
故障注入 诊断和降级 验证安全机制 需谨慎设计

4. AEB测试方法分配

安全需求 测试方法 证据
AEB应及时识别碰撞风险 SIL、回放、封闭场 触发时刻、TTC、目标检测记录
AEB不应误触发强制动 误触发场景回放、封闭场 False Brake Rate
制动请求应限幅 HIL、制动边界测试 减速度、jerk、持续时间
传感器异常应降级 故障注入 DTC、降级状态、HMI提示
AEB不可用应提示驾驶员 HMI测试 提示记录、驾驶员响应

5. AEB故障注入矩阵

Fault ID 故障注入项 预期反应 验证证据
FI-AEB-001 摄像头信号丢失 AEB降级或退出,HMI提示 DTC、状态日志
FI-AEB-002 雷达目标冻结 目标冻结检测,抑制强制动 冻结检测记录
FI-AEB-003 时间戳错位 输入无效或降级 时间同步诊断
FI-AEB-004 TTC异常跳变 触发合理性检查 TTC跳变日志
FI-AEB-005 制动请求超限 监控器抑制或限幅 制动请求记录
FI-AEB-006 HMI通信失败 故障记录和替代提示策略 HMI测试报告

6. 场景测试用例

Test ID 场景 参数 通过准则
TC-AEB-001 前车急刹 自车100 km/h,前车0.6g制动 AEB在阈值内触发
TC-AEB-002 夜间行人横穿 行人1.5 m/s,低照度 不漏检,及时预警/制动
TC-AEB-003 反光路面 无真实障碍 不误触发强制动
TC-AEB-004 cut-in急刹 cut-in距离15m TTC判断合理
TC-AEB-005 传感器污染 摄像头部分遮挡 降级或提示

7. OOD和长尾场景测试

OOD测试目标:

  • 识别超出ODD或模型训练分布的输入。
  • 验证系统是否降级、停止、提示或退出。

长尾场景:

  • 异形车辆。
  • 低矮障碍物。
  • 黑衣行人。
  • 施工区临时标志。
  • 动物。
  • 反光/透明物体。

8. 机器人安全测试

8.1 服务机器人避障测试

Test ID 场景 风险 通过准则
RBT-001 儿童突然进入路径 撞人 及时减速或停止
RBT-002 透明玻璃门 漏检障碍物 识别或保守停止
RBT-003 地面反光 FP误停 不频繁误停
RBT-004 人流密集 规划卡死 保守低速或请求人工
RBT-005 歧义语音指令 错误任务 请求确认

8.2 机器人运动安全

关注:

  • 急停距离。
  • 最大速度。
  • 最大加速度。
  • 人机最小距离。
  • 碰撞检测。
  • 限力。
  • 安全姿态。

9. 测试证据包目录

建议目录:

evidence/
  requirements/
  test_plan/
  test_cases/
  test_data/
  test_results/
  fault_injection/
  regression/
  issues/
  review_records/
  release_gate/

每份测试证据至少包含:

  • 测试目的。
  • 对应需求。
  • 测试环境。
  • 软件/模型/数据版本。
  • 输入场景。
  • 通过准则。
  • 测试结果。
  • 问题闭环。

10. 代码视角:测试结果汇总

轻量脚本目标:

  • 读取测试结果CSV。
  • 统计通过率。
  • 标记关键场景失败。
  • 输出阻断发布原因。

伪代码:

for case in test_results:
    if case["critical"] and case["result"] == "fail":
        block_release(case["test_id"])

11. 实践任务

  • 完成AEB测试方法分配表。
  • 完成AEB故障注入矩阵。
  • 完成AEB场景测试用例V1。
  • 完成机器人安全测试方法清单。
  • 完成服务机器人避障测试场景V1。
  • 完成测试证据包目录。

12. 常见错误

  • 只做正常场景测试,不做故障注入。
  • 只看通过率,不看关键场景失败。
  • 测试结果没有版本记录。
  • 测试用例没有对应安全需求。
  • 机器人低速就认为安全。

13. 验收问答

13.1 为什么不能只靠实车测试证明安全?

实车测试成本高、不可控、覆盖有限,无法穷尽长尾和故障场景。必须结合SIL、HIL、仿真、回放、故障注入和封闭场测试。

13.2 故障注入的价值是什么?

验证系统在传感器、通信、输入、执行链路异常时能否检测、降级、提示或进入安全状态。

13.3 机器人急停测试关注什么?

关注触发条件、停止距离、停止时间、人机距离、是否引入二次风险,以及测试证据是否可复现。

14. 本月最终验收标准

11月底应达到:

  • 能把安全需求映射到测试方法。
  • 能设计AEB故障注入矩阵。
  • 能设计关键场景测试用例。
  • 能说明机器人安全测试关注点。
  • 能组织测试证据包。

一句话验收:

看到一个安全需求,你能说清楚用什么测试验证、怎么判定通过、证据如何归档、失败后如何闭环。

15. 端到端模型测试验证补充

端到端模型测试要从“模块测试”升级为“行为测试”。

15.1 端到端行为测试

应覆盖:

  • 输出轨迹安全。
  • 急刹和急转行为。
  • ODD边界行为。
  • 施工区行为。
  • cut-in行为。
  • 遮挡区域保守性。
  • 行人/两轮车近距离交互。
  • 接管请求及时性。

15.2 端到端回归测试

每次模型更新都应执行:

  • 关键场景回归。
  • 历史失败场景回归。
  • ODD边界回归。
  • 误触发回归。
  • 行为平顺性回归。
  • Safety Case影响项回归。

15.3 端到端测试证据

测试证据应包含:

  • 模型版本。
  • 数据版本。
  • 场景版本。
  • 输出轨迹。
  • 控制行为。
  • 监控器判断。
  • 是否触发fallback。
  • 是否满足通过准则。

15.4 新增实践任务

设计端到端行为测试表:

场景 期望行为 禁止行为 通过准则
cut-in急刹 平顺减速 不减速/急打方向 TTC和jerk满足要求
夜间行人 提前减速 贴近通过 最小距离满足要求
反光路面 正常通过 无风险急刹 不触发强制动