孫美玲 熊毅 孫元峰

摘要：本文通過分析國內(nèi)外關(guān)于自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的相關(guān)法規(guī)，結(jié)合國內(nèi)交通環(huán)境，提出了適應(yīng)國內(nèi)交通狀況的ACC典型場景測試方法，可為我國ACC系統(tǒng)測試評價、各個汽車廠商進(jìn)行智能輔助駕駛系統(tǒng)測試及ACC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定等提供參考。

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）;智能輔助駕駛;測試場景

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）33-0190-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1 概述

隨著人民生活水平的提高，人們對汽車的智能化，網(wǎng)絡(luò)化，提出了更高的要求。這就加速了汽車行業(yè)的快速發(fā)展，同時推動人工智能、智能網(wǎng)聯(lián)、大數(shù)據(jù)融合等與汽車電子、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域的快速融合，新時代汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最重要特征將是智能化、網(wǎng)聯(lián)化。

汽車輔助駕駛技術(shù)、汽車主動安全是實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路上的重要且關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，輔助駕駛技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了車輛在部分場景能夠代替駕駛員對汽車進(jìn)行操作，有效地減少了因駕駛員對汽車的操作失誤而引發(fā)的交通事故。汽車主動安全系統(tǒng)主要包括汽車防抱制動系統(tǒng)、電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、車輛前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)、自動緊急制動系統(tǒng)等[1]。最近幾年比較流行的駕駛員輔助系統(tǒng)之一即自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（Adaptive Cruise Control system，ACC），它是在定速巡航控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要是通過縱向控制技術(shù)實現(xiàn)了車輛的定速行駛、車間距保持即跟車行駛過程中的車間時距、目標(biāo)識別能力、彎道自適應(yīng)識別能力、跟車行駛、自動緊急制動等功能[2]。

本文通過分析國內(nèi)外關(guān)于ACC系統(tǒng)測試場景的相關(guān)法規(guī)，針對我國交通限速情況及道路情況，根據(jù)實際的開發(fā)測試經(jīng)驗教訓(xùn)，充分考慮了ACC場景測試的一些具有代表性的因素，提出了適合我國實際交通狀況的ACC測試場景的方案，此方案可為我國各個汽車廠商進(jìn)行ADAS產(chǎn)品場地測試、道路測試及ACC系統(tǒng)測試評價方法及標(biāo)準(zhǔn)的建立提供參考。

2 國內(nèi)外ACC系統(tǒng)測試相關(guān)法規(guī)及內(nèi)容

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）根據(jù)不同的路況，制定了ISO15622-2018、IS0 22178-2009、IS0 22179-2009三個法規(guī)，其中IS0 15622-2018主要是針對一般綜合路況;IS0 22178-2009主要是針對市區(qū)擁堵低速路況;IS0 22179-2009主要是針對高速公路路況。IS0 15622-2018規(guī)定了目標(biāo)識別能力、直線探測距離、彎道自適應(yīng)能力、FSRA自動停止等相關(guān)場景測試及參數(shù)要求[3]。IS0 22178-2009中規(guī)定了直線探測距離、目標(biāo)識別能力、自動減速、自動重鎖定目標(biāo)、彎道自適應(yīng)能力等相關(guān)場景測試及參數(shù)要求[3J。IS0 22179-2009規(guī)定了目標(biāo)識別能力、直線探測距離、自動停止、彎道自適應(yīng)能力等相關(guān)場景測試及參數(shù)要求[5]。

美國的SAE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員基于IS0 15622：2010、IS0 22179：2009及IS0 2575：2010/Amd制定了SAE J2399-2014法規(guī)，SAEJ2399-2014中規(guī)定了目標(biāo)靜止、目標(biāo)運動、彎道自適應(yīng)能力等相關(guān)場景測試及參數(shù)要求[6]。

我國相關(guān)的法規(guī)主要有全國智能運輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會基于IS0 15622： 2002制定的ACC系統(tǒng)測試標(biāo)準(zhǔn)CB/T20608-2006及國家工信部和重慶市政府基于IS0 22179聯(lián)合制定的I-VISTA（2018版征求意見稿），GB/T 20608-2006規(guī)定了目標(biāo)識別能力、直線探測距離、彎道自適應(yīng)能力等相關(guān)場景測試及參數(shù)要求[7】。I-VISTA（2018版征求意見稿）規(guī)定了ACC的是試驗場景為目標(biāo)車靜止、目標(biāo)車低速、目標(biāo)車減速、橫向重疊等4個場景及抬頭顯示、自適應(yīng)限速、走停功能等3個加分項[8]。

3 典型的ACC場景設(shè)計

自動駕駛測試包括虛擬測試、駕駛模擬器測試，封閉場地測試和開放道路測試等環(huán)節(jié)[9]。其中虛擬測試主要包括軟件在環(huán)、硬件在環(huán)、車輛在環(huán)等。本文主要是對測試中的場景測試進(jìn)行研究與設(shè)計，考慮的主要因素主要包括被測車輛（即自車）與周圍車輛（目標(biāo)車或干擾車）或其他交通參與者（如道路設(shè)施等）的相對運動關(guān)系、相對位置、國內(nèi)交通環(huán)境、駕駛員的駕駛習(xí)慣等進(jìn)行測試場景設(shè)計，由于ACC系統(tǒng)在各種情況下的排列組合、功能、性能等測試場景非常多、但是在實際測試中不可能測試遍歷所有測試場景，同時受我國實際的道路情況、交通法規(guī)及實際行車安全的影響，有些測試場景是不可能發(fā)生的，因此在實際的測試中只需建立一些重要和必要的測試場景，下面本文將針對一些典型的測試場景進(jìn)行了劃分和詳細(xì)介紹。

3.1 目標(biāo)識別能力

兩輛陪側(cè)車輛（同車道為目標(biāo)車、相鄰車道為干擾車輛）在自車前方以相同速度正常行駛，兩輛車的縱向中心線的間距離為3.5m+0.25m（即相鄰車道）。自車與目標(biāo)車（同車道前車）縱向中心線間的橫向偏差小于0.5m。設(shè)置巡航速度大于車速，相鄰車道車與目標(biāo)車并排行駛，當(dāng)自車與目標(biāo)車的車間時距穩(wěn)定一段時間后，自車同車道的目標(biāo)車開始加速駛離。在這個過程中注意測試自車速度變化情況、同時注意相鄰車道的干擾車輛是否會對自車產(chǎn)生影響。

3.2 彎道自適應(yīng)能力

自車設(shè)定ACC模式跟隨目標(biāo)車行駛，待自車與目標(biāo)車車間距穩(wěn)定后，前方目標(biāo)車以減速度a（與彎道半徑有關(guān)，具體可參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20608-2006中的規(guī)定）減速至目標(biāo)車速，測試自車的速度變化情況。

在實際的彎道測試中需考慮前方無目標(biāo)車、目標(biāo)車加速、目標(biāo)車減速等測試場景。

3.3 目標(biāo)車靜止

自車以不同車速行駛，同車道存在目標(biāo)車靜止的場景下，測試自車識別目標(biāo)車并剎停的完整過程，關(guān)注自車減速度的變化及車輛的安全指標(biāo)是否符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。

3.4 目標(biāo)車低速

目標(biāo)車低速測試即測試目標(biāo)車在自車的前方，當(dāng)目標(biāo)車輛的車速小于自車車速，并減速行駛，測試自車識別目標(biāo)車并減速跟車行駛的完整過程，需關(guān)注整個過程中自車的減速度變化情況。

3.5 目標(biāo)車減速

目標(biāo)車在自車前方（縱向中心面間距≤0.5m），當(dāng)目標(biāo)減速行駛，測試自車識別目標(biāo)車并減速跟停的完整過程，同時需關(guān)注減速度的變化情況。減速的大小可以參考I-VISTA規(guī)程，如-2m/s2、-3m/s2、-4m/s2、一5m/s2。在此種場景下需特別注意目標(biāo)車突然急剎車，自車的反應(yīng)及減速度的變化情況。

3.6 距離跟蹤模式道路測試

ACC系統(tǒng)應(yīng)可以適應(yīng)不同的道路類型下的測試，距離跟隨模式主要是測試自車在目標(biāo)車不同位置及狀態(tài)下的，自車的處理情況。典型的場景有，目標(biāo)車在自車前方，巡航速度大于自車車速，目標(biāo)車減速、目標(biāo)車加速、目標(biāo)車向左/右轉(zhuǎn)向、相鄰車道有干擾車輛（左，右車道有車，左/右車道有車超車經(jīng)過）、自車向左/右換道等。

3.7 自動重鎖定目標(biāo)能力測試

主要分為切人和切出兩種情況。

（1）切人測試的場景主要分為前方無車及前方有車的情況：

（a）前方無車，自車以巡航速度行駛，左，右側(cè)車道有車超過自車后切人自車車道減速至小于巡航速度的場景。

（b）目標(biāo)車A在自車前方行駛（縱向中心面間距≤0.5m），自車跟隨目標(biāo)車A行駛穩(wěn)定后，目標(biāo)車B在相鄰車道（左/右）加速超越自車后，轉(zhuǎn)向進(jìn)入自車行駛車道，并且目標(biāo)車B駛?cè)胱攒囁诘能嚨篮箝_始減速直線行駛。測試自車是否可以重新進(jìn)行目標(biāo)車重定向。

（2）切出測試的典型場景為自車以穩(wěn)定速度跟隨前方目標(biāo)車行駛（目標(biāo)車與自車的縱向中心面間距≤0.5m），達(dá)到穩(wěn)定后，目標(biāo)車駛出本車道。則自車將重新搜索目標(biāo)車輛，重新進(jìn)行速度調(diào)整。

3.8 橫向重疊測試

橫向重疊測試即測試自車與目標(biāo)車不在同一軸線上的跟車巡航能力，設(shè)定目標(biāo)車車速小于自車車速，在不同的車間時距的情況下，測試自車與目標(biāo)車的重合度（如25%、-25%、60%、40%、0%）下，自車是否能實現(xiàn)穩(wěn)定跟車。

3.9 定速巡航道路測試

開啟ACC，前方無車，查看自車是否按照設(shè)定車速穩(wěn)定行駛。常見的場景：巡航速度大于自車車速、巡航速度小于于自車車速、自車以巡航速度行駛左/有側(cè)有車輛超車等。

以上列舉了一些典型的測試場景，實際的測試中還需考慮目標(biāo)車為各種不同的車輛類型（如小轎車、卡車、貨車、公交車、灑水車、兩輪車、三輪車）、行人等。在ADAS系統(tǒng)中對ACC有影響的不同干擾物，如上方干擾物測試：如天橋、隧道、下穿;下方有干擾物，如井蓋、減速帶、維修路段地面鐵板、地面異常散落物等;兩側(cè)干擾物，如車庫、綠化帶、石墩、柵欄、房屋等;對于這些干擾物ACC系統(tǒng)應(yīng)該能正確識別、剔除無效信息，且不會對功能產(chǎn)生影響。此外還需考慮多目標(biāo)、光線、天氣、環(huán)境因素、道路類型及ACC系統(tǒng)因素等對實際測試的影響。

4 總結(jié)

本文結(jié)合ACC國際、國內(nèi)法規(guī)及實際道路情況制定了適用于我國工況下的典型的ACC測試場景。對ACC系統(tǒng)的評價除了在功能方面，還需考慮性能方面的影響，如ACC系統(tǒng)的精度、長時間工作的正確預(yù)警率、錯誤預(yù)警率、漏預(yù)警概率等。隨著汽車智能輔助駕駛技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，ACC控制系統(tǒng)的發(fā)展是ADAS系統(tǒng)發(fā)展的重要并關(guān)鍵的一步。ACC系統(tǒng)與智能網(wǎng)聯(lián)、人工智能高度融合是未來重要的發(fā)展趨勢，未來自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的發(fā)展及測試方案的研究還有很漫長的路要走，需更多的結(jié)合ADAS系統(tǒng)的其他功能共同來制定測試方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]路中達(dá).汽車主動安全系統(tǒng)測試方法研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（8）：173.

[2]張志波，張宇，張恒嘉，等.自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)測試方法研究[J].中國汽車，2019，29（2）：34-38.

[3] InteUigent transport systems.Adaptive cruise control systems.Performance requirements and test procedures[S].BSI BritishStandards，.D01：10.3403/3 01853 14u

[4] Intelligent transport systems. Low speed foUowing （LSF） sys-tems. Performance requirements and test procedures[S]. BSIBritish Standards，.D01：10.3403/30159863

[5] Intelligent transport systems.Full speed range adaptive cruisecontrol （FSRA） systems.Performance requirements and test pro-cedures[S].BSI British Standards，.D01：10.3403/301525 88

[6] Advanced Driver Assistance Systems （ADAS） Committee.Adap-tive cruise control （ACC） operating characteristics and user in-terface[S].SAE IntemationaI，.D 01： 10.4271，j 2399_201409

[7]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.智能運輸系統(tǒng)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)性能要求與檢測方法：CB/T 20608-2006[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[8] I-VISTA中國智能汽車指數(shù)規(guī)程，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)評價規(guī)程[s]，201 8

[9]黃麗..部分自動駕駛汽車場地測試與評價研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2018.

【通聯(lián)編輯：唐一東】