康謀分享 | 特斯拉AD/ADAS緊急制動安全分析案例

發布人：康謀自動駕駛時間：2025-04-22 來源：工程師

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隨著自動駕駛（AD）/高級駕駛輔助系統（ADAS）在車輛中的應用日益廣泛，其引發的各類事件分析成為關鍵問題。本文聚焦特斯拉Autopilot的緊急制動情況，借助IVEX打造的數據采集平臺（Carvex）及安全分析平臺（Safety Analytics platform）展開研究。

通過對超過15000公里行程、40TB數據中緊急制動事件的剖析，發現Autopilot在面對超出操作設計域的場景時會解除自動駕駛，導致駕駛員緊急制動；同時還存在將正常情況誤判為風險而緊急制動的現象，這些分析為深入了解AD/ADAS系統行為提供了參考。

一、引言

在過去幾年里，AD/ ADAS組件在商用車和零售車輛中越來越受歡迎。這也帶來了一系列亟待解決的復雜問題。比如一個備受關注的問題：如何從數千小時的駕駛數據（包括開發階段和實際路測）中識別并理解由 AD/ADAS 行為觸發的各類事件，如緊急制動、急加速、低碰撞時間等。

數據采集平臺Carvex集成了一套尖端傳感器陣列，搭載于特斯拉Model 3車型，主要用于采集駕駛數據以驅動產品開發。大部分數據是在Autopilot（特斯拉的L2 ADAS系統）被激活時收集的。由于 Autopilot 是先進的 ADAS 系統之一，我們特別關注其性能表現，尤其是誤觸發緊急制動（false positive braking）這一ADAS領域長期存在的技術痛點。

起初，我們在檢查數據中的緊急制動事件時也遇到了困難。Carvex 已經收集了 15000 公里的駕駛數據。雖然與正常 ADAS 系統在部署前所需的測試里程相比，這個數字還很小，但我們發現，如果沒有良好的輔助工具，識別和檢查緊急制動事件并非易事。

本文將解析特斯拉的緊急制動事件。

圖1：Carvex數據收集平臺

二、研究背景

Carvex以Model 3為載體，集成包含RTK GNSS、激光雷達、毫米波雷達和多路相機的傳感器套件（其中艙內相機用于監測Autopilot狀態），所有數據由車載計算機實時記錄。系統采用全天候設計，確保惡劣天氣下的數據采集完整性。

在數據收集過程中，Autopilot 大部分時間處于開啟狀態。Autopilot 主要由兩個部分組成：自適應巡航控制和車道保持輔助。Autopilot 需要駕駛員主動監督，一旦遇到超出其操作設計域（ODD）的情況，系統會發出警報并解除自動駕駛。

目前Carvex累計行駛15,000公里，生成超過40TB數據，其中包含大量與Autopilot行為相關的關鍵事件。通過IVEX安全分析平臺，我們實現了：

（1）自動識別駕駛日志中的異常事件

（2）關聯事件潛在誘因

（3）監測Autopilot行為模式變化

本次研究聚焦減速度超過4.0 m/s2（13.12 ft/s2）的緊急制動事件，包括Autopilot主動觸發或系統退出后駕駛員介入兩種情況。這類事件的研究價值在于：

（1）可能反映Autopilot超出ODD時的處置失效

（2）假陽性緊急制動可能導致追尾事故，存在安全隱患

三、Autopilot緊急制動解析

Carvex 的傳感器數據會通過開源自動駕駛軟件阿波羅（Apollo）的感知模塊進行離線處理。處理后的圖像等傳感器數據以及物體列表格式的感知輸出，隨后會被導入到IVEX安全分析平臺。

平臺能夠展示 AD/ADAS 車輛的所有相機視頻流。在這種情況下，我們選擇重點關注前置相機和艙內相機的視頻流，以便能夠觀察到其他車輛與Autopilot的行為。

平臺支持多駕駛日志聯合檢索，并按參數分類關鍵場景，可以通過"聚合視圖"功能篩選特定車速區間內觸發的緊急制動事件。

圖2：安全分析平臺緊緊急制動聚合視圖

1、右側車輛引發的緊急制動

圖3：右側車輛引發的緊急制動

圖4：IVEX中的緊急制動

從圖3和圖4中可以看出，盡管右側卡車未實際侵入車道，自車仍以28 m/s（100.8 km/h）時速突發制動（右側卡車時速75.6 km/h）。同時數據分析顯示：當卡車短暫壓線1秒時，Autopilot判定其可能低速切入（此時車距僅1.59米），遂觸發持續1秒的緊急制動，導致車速驟降7 m/s（根據RTK GNSS估算），這對兩輛車來說都是一個危險的情況。