高效交付有章法，Nullmax量产工程深度解析
发布时间：2024-04-19
自动驾驶的量产落地，从来不是一件简单的事情，尤其要在有限的周期内，将复杂的软件系统与众多的硬件完美匹配在一起，稳定且安全地实现各种行车、泊车功能。因此如何紧锣密鼓地开展各项工作，将千头万绪的开发和验证事项有条不紊地推进，也就成了自动驾驶交付的关键。在这当中，量产工程发挥着至关重要的作用。在Nullmax看来，量产工程并非看不见、摸不着的「玄学规律」，实际上它是一系列流程、方法、工具、经验的综合运用。通过量产工程，需求和技术可以平稳落地，自动驾驶复杂的万丈高楼也可以平地而起。
对于自动驾驶的量产开发而言，关联件的联调是一个重要节点，在量产样车下线后，软件系统需要与关联的硬件适配打通，然后进行性能和功能的深度优化。
在取得量产样车以后，Nullmax最快可以在1-2周的时间内完成软件和关联件的适配打通，然后进入后续的性能优化和功能开发阶段。Nullmax快速适配的背后，源自于三方面的工程积累。
一是Nullmax拥有一套标准化的适配流程。针对执行件、传感器等关联件，Nullmax形成了一整套验收和操作的规范，可以全面、细致、快速地确认是否符合量产标准，并推动多项开发工作同步进行。在关联件存在问题的情况下，Nullmax还可以联合OEM推动硬件达到要求，处置项目开发中的风险项。二是Nullmax非常了解整车及关联件，可以直接触达最根本的问题。Nullmax不仅精通算法和软件，而且对芯片、传感器、执行器等关键硬件同样有着深入的理解。Nullmax擅长从系统层面思考如何实现软硬件完美融合，这是快速完成问题定位并协同对应的Tier 1、Tier 2解决问题的核心所在。
比如感知效果不佳时，就需要快速判断到底是算法还是相机ISP，又或者其他环节存在问题。Nullmax拥有出色的视觉感知能力，对ISP、CMOS、镜头等细节足够了解，并且对系统上下游有充分的理解以及丰富的实战经验，所以在量产过程中常常能够第一时间发现和解决问题。
三是Nullmax构建了平台化的技术架构，尤其是专门的自动驾驶中间件。不同车型的硬件差异极大，不仅性能、响应曲线有差别，而且关联件的接口也不一样。如果没有做好平台化，让系统适配一款新车往往需要大量的修改，工作量巨大，效率过低。
Nullmax考虑到量产的种种差异，因此开发了中间件系统。将上层的软件算法与底层的硬件隔离开来，软件和硬件解耦，这样在面对不同的硬件配置时只需要进行少量的修改。比如更换了芯片平台，那么系统只需要修改底层的适配，如果车辆的CAN矩阵发生变化，也只需要调整信号接口，而上层的软件算法不用修改。
关联件的联调只是量产的一个环节，而且量产应用在品质上有着远超demo的严格要求，因此从需求的沟通到最终的交付，实际上是一个长周期的过程。Nullmax拥有一整套标准化的量产流程，保证项目如期高质量的交付。比如在项目定点之后，Nullmax会根据客户的要求进行极其细致的分析，确认正式的需求文档，推动项目的具体开发。这份需求在早期不会完全固化，而是会考虑需求和技术的演化，在项目中保持迭代。
而在需求确认之后，Nullmax会设计系统的架构，分析传感器、计算平台等硬件配置，并明确关联件的量产要求。这样在取得量产样车后，就可以快速完成关联件的验证和适配，将平台化软件系统的接口调配打通。
项目初期，Nullmax会与客户确定项目的时间周期和重要节点，制定具体的开发计划，确保整个开发工作高效、可控。一方面，Nullmax会按照计划进行大的软件迭代，配合项目的集成和验证。另一方面，内部推进高频快速的小版本迭代，以周或者日为单位来进行软件发版，快速改进问题、提升性能。如果新项目的配置和需求变化不大，那么开发的节奏实际可以更快，周期大幅缩短。Nullmax可以根据样车的下线计划，匹配联调的节奏，提高开发效率。比如在第一阶段，先将车辆横向、纵向的控制调通，实现ACC、AEB等基础功能的运行，在第二阶段，再优化性能或者增加复杂功能。
通常在样车和关联件比较成熟之后，Nullmax会对软件系统和关联件进行深度的联调。因为对于整个系统而言，软件和硬件不是完全割裂，很多地方需要共同优化才能实现最佳的效果。一般完成联调以后，关联件的接口和响应曲线固化下来，开发工作就可以进入新的阶段，专注功能性能的提升。
当系统提升到一个较为成熟的阶段，Nullmax会通过大范围的实车路试，全面检验系统的性能，同时利用路试收集的大量数据，完善和迭代系统。
Nullmax开发了多种的测试工具，来提升测试的效率，包括借助软件在环、仿真等手段回灌收集的收据，验证系统的改进效果，而不用一直进行大范围的实车路试。比如路试中发现的某个AEB误触发情况，完成改进之后，很难复现完全一样的场景，但是通过数据回灌就可以快速验证效果。最终，经过持续的迭代，达到客户的全部功能和性能要求后，Nullmax就会向客户交付最终版本的自动驾驶系统。
Nullmax在量产工程上有着深入的安全考量，并将安全视为自动驾驶最关键、最基础的要求。在项目开始阶段，Nullmax就会将功能安全、预期功能安全和信息安全加入到需求当中，而不仅仅是达成功能、性能的指标，还要确保交付的系统足够安全。
功能安全层面，Nullmax会按照ISO 26262的标准，将需求进行非常细致的拆解，深入到子系统层面。完成编程以后，也会在子系统和系统层面进行测试，确保达到要求。
比如最基础的ACC、AEB功能，如果要达到ASIL B等级，Nullmax就会思考系统需求是什么，拆解出的感知需求、规控需求包含哪些事项，诊断需要完成哪些任务，整个链路的架构设计需要注意什么，等等。而在预期功能安全方面，Nullmax会通过覆盖不同天气、路况、路段等场景要素的大规模路测，挖掘出各种未知的危险场景。
预期功能安全根据已知、未知和安全、危险，将所有场景分为四类：已知的安全场景，未知的安全场景，已知的危险场景，未知的危险场景。其中，已知的危险场景，通过常规的测试手段可以完成系统验证和改进。所以功能安全的关键在于未知的危险场景，大规模的路测可以通过不同场景要素的组合找出这些场景，最大限度地把问题暴露出来。
Nullmax相信通过功能安全目标的拆解、执行和测试，可以极大程度地避免由于系统因素带来的安全问题。同时，预期功能安全也可以有效减少未知的危险场景，这些安全措施的搭配最终可以实现极高的安全性。实际上，除了软件在环、仿真、路测以外，Nullmax还会进行大量其他的测试。比如在系统和子系统层级之下，Nullmax会进行大量的单元测试，以后单元测试之后软件模块的集成测试，还有代码的覆盖度测试、静态测试，保证代码的质量。
这样的话，安全就不仅是从最顶层贯彻，还是从底层做起，从而实现最小颗粒度的安全，最终保证整个系统的安全。
Nullmax在量产工程上还有许多独特的实践，比如把控技术全局的系统工程团队，将问题扼杀在摇篮的感知测试团队，等等。所有这些流程、方法、工具、经验乃至团队的组合搭配，共同构成了Nullmax深厚的量产工程能力，让自动驾驶的落地变得规范而高效。