为什么测试自动驾驶的代码与测试普通互联网产品的代码不同？

最近经常听到这样一个问题：“到底测试到什么程度，才能上路？”

测试自动驾驶的代码与测试普通互联网产品的代码不同。互联网产品的代码只要达到了目标功能，就可以发布。比如手机APP，只要用户用起来没有障碍，就是好代码。

而无人车不同。代码中存在的问题，不只是一个bug这么简单。代码中的问题，只有一小部分是“known unknown”，也就是可以预料到的问题。大多数是“unknown unknown”，也就是无法预料的问题。问题如果不被及时发现，带到了路测上，就会对公共安全造成威胁。

2018年Uber测试车事故现场

理论上讲，测试的环节越周密、越仔细越好。而现实中，我们往往没有足够的时间或资源去做所有的测试，或是测试所用的工具还不够成熟。因此，工程师们往往要决定，在有限的条件下，应该作何取舍。

其实，测试代码不过是为了两个目标：

1. 找到潜在的问题。

2. 有效挖出问题的根源。

针对第一个目标，我们首先要看测试的各个级别是否覆盖全面。自动驾驶的测试多种多样。首先，工程师要尽到自己份内的测试职责。从最初的几名工程师聚在一起做设计审核（design review），到基本的单元测试（unit test），再到部件测试（component-level test），工程师至少要保证自己写的那几行代码不出问题。

基础的测试完成之后，下一步就是保证代码与其他部件可以兼容。比如，做激光雷达模型的工程师要保证自己的代码不会影响到其他传感器。这时就需要把整个stack跑一遍，或是hardware in the loop，将其他硬件系统也一起测试，看看是否有兼容问题，做到“持续集成”（continuous integration）。具体方法可以参考V&V模型。

测试的方式也分为很多种，除了可以在本地跑代码，自动驾驶最重要的就是仿真。一个强大的仿真平台可以在一定程度上代替路测。通过仿真技术，不但可以对已有的驾驶数据（log）重演，也可以打造全新的场景，自己定义各项参数（parameter），从而让有限的数据在短时间内发挥其最大效用。

仿真测试之后，可以把代码放在车上，在封闭环境里测试（closed course），最终才可以去开放道路上测试。

测试的途径多种多样，但总体上来讲，越底层的测试，成本越低。如果等到上路测试才发现问题，那成本就很高了。

原因很简单：越底层的测试，越容易查出问题的根源。越是上层的测试，涉及的部分越广，一旦找到问题，排查起来就很难。

因此，底层的测试设计尤为重要。一个测试对象可以是一个新开发的驾驶行为，也可以是对已有功能的改进。如果是对已有功能的改进，就要将所有的细节量化为指标（metrics），指标一旦有变动，或是“退化”（regression），比如将骑自行车的人探测为行人，就要分析其原因。从而做到让每一个潜在问题都“有根可循”。

如果是开发新的驾驶功能，就可以利用仿真平台打造所需场景，预估有可能发生的问题，再针对每一个潜在的问题设计所对应的指标，做到“防患于未然”。
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