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        標(biāo)準(zhǔn)《汽車駕駛自動(dòng)化分級》(報(bào)批稿)解析

        2020-07-09 08:27:18胡靜鄧俊泳
        環(huán)境技術(shù) 2020年3期
        關(guān)鍵詞:預(yù)警系統(tǒng)駕駛員分級

        胡靜,鄧俊泳

        (威凱檢測技術(shù)有限公司,廣州 510000)

        概述

        智能汽車被認(rèn)為是未來汽車發(fā)展的重要方向之一,將為人類提供更安全、環(huán)保、舒適的出行方式,世界各國也都從國家層面進(jìn)行戰(zhàn)略部署。2020年2月,國家發(fā)改委等11部委聯(lián)合發(fā)布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》[1]。當(dāng)前,高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,無人駕駛車輛則在碼頭、機(jī)場,以及分級開放道路等特定運(yùn)用場所開展測試運(yùn)營活動(dòng)。因此,從國家政策和行業(yè)發(fā)展需求來說,急需形成統(tǒng)一的規(guī)范化分級,以促進(jìn)智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在此背景下,國家汽標(biāo)委組織制定了《汽車駕駛自動(dòng)化分級》[2],標(biāo)準(zhǔn)目前處于報(bào)批稿階段。本文將對標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行分析。

        1 主要技術(shù)內(nèi)容解讀

        1.1 分級定義

        標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)對于車輛橫向運(yùn)動(dòng)控制、車輛縱向運(yùn)動(dòng)控制、對目標(biāo)和事件的探測與響應(yīng)情況、對動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的接管程度和設(shè)計(jì)運(yùn)行條件等,將駕駛自動(dòng)化分為0到5級五個(gè)分級。每一個(gè)等級均覆蓋較低等級的全部功能。

        0級駕駛自動(dòng)化也稱為應(yīng)急輔助,駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)需具備對部分目標(biāo)和事件進(jìn)行持續(xù)探測與響應(yīng)的能力,不需要執(zhí)行任何的車輛橫向或者縱向運(yùn)動(dòng)控制。1級駕駛自動(dòng)化也稱為部分駕駛輔助,除了具備0級功能,還要能夠持續(xù)執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的車輛橫向或縱向運(yùn)動(dòng)控制。2級駕駛自動(dòng)化也稱為組合駕駛輔助,駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)需要能夠持續(xù)執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的車輛橫向和縱向運(yùn)動(dòng)控制。3級駕駛自動(dòng)化也稱為有條件自動(dòng)駕駛,駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)需在其設(shè)計(jì)運(yùn)行條件內(nèi)持續(xù)執(zhí)行全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。4級駕駛自動(dòng)化也稱為高度自動(dòng)駕駛,駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)需在設(shè)計(jì)運(yùn)行條件內(nèi)持續(xù)執(zhí)行全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)和動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的接管。5級駕駛自動(dòng)化也稱為完全自動(dòng)駕駛,全部的動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)和動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管都由駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)執(zhí)行,且無設(shè)計(jì)運(yùn)行條件限制。

        0級到2級系統(tǒng)即高級駕駛輔助系統(tǒng),其駕駛責(zé)任人仍然是傳統(tǒng)駕駛員,駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)僅起駕駛輔助作用。3級是駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)分水嶺,自3級開始,駕駛責(zé)任人為駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)。在3級系統(tǒng)時(shí),動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管用戶需要一定程度上保持關(guān)注車輛運(yùn)行狀況,以便在危急時(shí)刻或車輛出現(xiàn)機(jī)械故障時(shí)能夠及時(shí)接管系統(tǒng),如果用戶不接管,系統(tǒng)應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)減緩策略。4級和5級系統(tǒng),傳統(tǒng)駕駛員可以完全不用關(guān)注車輛,駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)需要在車輛運(yùn)行出現(xiàn)緊急狀態(tài)時(shí)能夠自動(dòng)達(dá)到最小風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。4級與5級的差別在于,4級有設(shè)計(jì)運(yùn)行條件的限制,而5級則完全沒有限制。

        2.2 等級劃分技術(shù)要求

        標(biāo)準(zhǔn)明確了自動(dòng)化等級劃分的具體要求和流程,界定清晰,具有可操作性,如圖1所示,有利于指導(dǎo)車企及測試機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確定位駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)的等級。

        圖1 駕駛自動(dòng)化等級劃分和判定流程圖[2]

        2 《汽車駕駛自動(dòng)化分級》(報(bào)批稿)與SAE J3016[3]對比

        表1給出了我國的分級標(biāo)準(zhǔn)與SAE分級標(biāo)準(zhǔn)對比情況,以下為詳細(xì)解析。

        2.1 我國標(biāo)準(zhǔn)與SAE J3016的共性

        《汽車駕駛自動(dòng)化分級》(報(bào)批稿)沿用了SAE J3016的分級框架,把駕駛自動(dòng)化劃分為0-5級共5個(gè)等級,同時(shí)對每個(gè)具體的分級結(jié)果基本保持一致,有利于國際協(xié)調(diào)性和國內(nèi)外產(chǎn)品的互通互認(rèn)。

        2.2 我國標(biāo)準(zhǔn)與SAE J3016的差異

        1)0級系統(tǒng)的定義

        SAE J3016將0級系統(tǒng)定義為No Driving Automation(無自動(dòng)化駕駛),包括了緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEB)等短時(shí)緊急介入系統(tǒng)和非駕駛自動(dòng)化功能。

        在《汽車駕駛自動(dòng)化分級》(報(bào)批稿)標(biāo)準(zhǔn)中,無駕駛自動(dòng)化不歸屬于0到5級的任何駕駛自動(dòng)化等級。0級駕駛自動(dòng)化包括環(huán)境感知、預(yù)警及短暫緊急介入系統(tǒng),如車道偏離預(yù)警(LDW)、前方碰撞預(yù)警(FCW)和AEB等。同時(shí),不具備目標(biāo)和時(shí)間探測與響應(yīng)能力的系統(tǒng)也不屬于0級系統(tǒng),如定速巡航(CCS)和電子穩(wěn)定性控制(ESC)等。

        《汽車駕駛自動(dòng)化分級》(報(bào)批稿)標(biāo)準(zhǔn)對0級系統(tǒng)的定義體現(xiàn)了我國國情。在中國,最早出現(xiàn)的駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)是后裝及商用車市場上應(yīng)用的預(yù)警系統(tǒng)(LDW、FCW等)和AEB。同時(shí),交通運(yùn)輸部于2016年12月30日發(fā)布了中國交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T1094-2016《營運(yùn)客車安全技術(shù)條件》[4],自2017年4月1日起,車長大于9米的營運(yùn)客車應(yīng)裝置符合JT/T883-2014[5]規(guī)定的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)(LDWS)和前方車輛碰撞預(yù)警系統(tǒng)(FCWS),還應(yīng)裝備自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEBS)。這是我國第一部關(guān)于駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)的法律規(guī)范。因此,將0級駕駛自動(dòng)化定義為應(yīng)急輔助,并將環(huán)境感知、預(yù)警系統(tǒng)包含在內(nèi),體現(xiàn)了我國駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展特性。

        2)3級系統(tǒng)應(yīng)具備的要素

        SAE J3016和《汽車駕駛自動(dòng)化分級》(報(bào)批稿)都規(guī)定了駕駛員應(yīng)保持警覺,在系統(tǒng)發(fā)出接管請求或者車輛機(jī)械系統(tǒng)失效的時(shí)候能及時(shí)接管車輛。

        與SAE J3016不同的是,SAE J3016明確要求駕駛員必須及時(shí)接管駕駛?cè)蝿?wù)?!镀囻{駛自動(dòng)化分級》(報(bào)批稿)除了要求駕駛員保持“一定的”警覺,同時(shí)要求系統(tǒng)要能夠監(jiān)測駕駛員的接管能力。在提出接管要求的時(shí)候,如果監(jiān)測到駕駛員不具備接管能力,要能夠提醒駕駛員,同時(shí)自主執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)減緩策略。在提出接管請求之前,如果系統(tǒng)監(jiān)測到駕駛員接管能力降低,需要在提醒駕駛員注意的同時(shí),自主定義其他策略,如系統(tǒng)繼續(xù)正常執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)等。

        《汽車駕駛自動(dòng)化分級》(報(bào)批稿)對系統(tǒng)提出了更高的要求,明確了最低的安全要求,從而減少車輛在實(shí)際應(yīng)用中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

        表1 我國與SAE分級標(biāo)準(zhǔn)對比

        3 結(jié)論

        《汽車駕駛自動(dòng)化分級》(報(bào)批稿)在保證國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)性,參考SAE J3016分級框架的基礎(chǔ)上,結(jié)合中國在智能汽車領(lǐng)域的實(shí)際發(fā)展情況進(jìn)行了調(diào)整。該標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施,對于后續(xù)自動(dòng)駕駛相關(guān)政策、法規(guī)的制定與實(shí)施,以及車企及相關(guān)供應(yīng)鏈企業(yè)在智能汽車方面的研發(fā)、試驗(yàn)、測試認(rèn)證等工作,均具有積極的推進(jìn)作用。

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