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加速實現更快、更經濟、更高效運輸的同時，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模應用。為應對從封閉場地測試向廣泛部署的必然轉型，汽車整車廠需清晰把握卡車自動化現狀，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。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）將環境數據輸入控制車輛的算法與執行器。

國際汽車工程師協會（SAE）定義了行業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（ADAS）已在卡車上應用，但軟件開發團隊需確保更高自動化等級（貨運行業理想狀態為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展態勢

卡車是許多國家內陸貨運的主導方式，多家企業正競相實現自動駕駛商業化。無人駕駛技術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，Waymo、Embark和Locomation暫停開發），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8級高速公路卡車技術，并設立安全顧問委員會提供戰略指導

?Waabi與Uber Freight簽約未來十年部署'數十億英里運力'，計劃2025年推出生成式AI驅動的全無人卡車

傳統OEM接近全面運營：沃爾沃5月推出首款量產自動駕駛卡車（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、解決方案、最佳實踐及UL 4600合規要求。

自動駕駛卡車軟件開發五大挑戰

1.乘用車自動駕駛軟件復用難

乘用車自動駕駛開發聚焦短途低速場景，而卡車需應對長途高速、多變地形及城鄉道路切換。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、貨物狀態及路線類型（城市消費品運輸、跨境危險品/冷鏈/液體運輸等）。開發者需設計可擴展系統，在大規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.安全優先級

需應對：

? 連接基礎設施與終端的安全基線

? 持續演變的漏洞防御

? 供應鏈安全管理（供應商可能缺乏軟件安全經驗）

? 符合ISO/SAE 21434等網絡安全規范

5.安全合規要求

安全將成為市場競爭關鍵。高速全無人卡車除需應對未定義行為、軟件故障等常規問題，還需解決突發狀況處理與決策能力難題。從傳感器到決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聯車輛設計的安全標準，UL 4600第三版采用'安全論證'方法，納入卡車專用案例，指導開發者構建系統開發與維護的安全框架：

'該標準通過結構化思維流程，確保考慮所有潛在風險：設計需關注哪些安全問題？如何超越設計考慮車輛全生命周期？如何保證制造商間的質量一致性？'

——UL標準與參與執行董事David Steel博士

UL 4600第三版要求開發者通過三步驟驗證無人卡車安全：

1.可量化安全聲明：明確車輛應如何運行

2.論證聲明真實性：描述感知技術及觸發系統

3.提供預期性能證據：包括模擬結果、路測數據等

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

靜態分析如何助力實現安全合規

UL 4600要求遵循類似IEC 61508或ISO 26262的開發流程，需通過靜態分析驗證源代碼。Perforce Helix QAC與Klocwork等工具在以下領域提供支持：

? 編碼標準合規（MISRA?、AUTOSAR、CERT）

? 靜態應用安全測試（CWE、OWASP、DISA STIG）

? 缺陷、質量問題和代碼異味檢測