文/費(fèi) 音

作為汽車(chē)與信息、電子、通信等產(chǎn)業(yè)跨界融合的重要載體和典型應(yīng)用，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)代表了汽車(chē)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)協(xié)調(diào)正在成為全球標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)相關(guān)國(guó)際組織的工作重點(diǎn)。聯(lián)合國(guó)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）均以負(fù)責(zé)道路汽車(chē)和智慧交通的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織為主導(dǎo)，開(kāi)展與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)研究。在聯(lián)合國(guó)層面，世界汽車(chē)法規(guī)協(xié)調(diào)論壇（WP.29）下屬的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)工作組（GRVA）負(fù)責(zé)開(kāi)展有關(guān)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)法規(guī)的協(xié)調(diào)工作。GRVA 為了適應(yīng)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，在2020 年推出了聯(lián)合國(guó)《自動(dòng)車(chē)道保持系統(tǒng)（ALKS）》（UN R157）法規(guī)。

我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系也正在建設(shè)完善，先期以先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)，已開(kāi)展了大量的標(biāo)準(zhǔn)研究和制定工作，目前在此基礎(chǔ)上，正在開(kāi)展自動(dòng)駕駛領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。為此，本文對(duì)UN R157 內(nèi)容和修訂趨勢(shì)進(jìn)行以下解析。

一、ALKS 與相關(guān)法規(guī)發(fā)展現(xiàn)狀

ALKS 是在設(shè)有物理隔離設(shè)施劃分交通流的道路條件和行駛車(chē)速在60 km/h 以下，激活并自主控制汽車(chē)，使汽車(chē)在道路上保持穩(wěn)定的橫向和縱向運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。根據(jù)國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)（SAE International）《自動(dòng)駕駛系統(tǒng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（SAE J3016），該系統(tǒng)屬于L3 級(jí)有條件自動(dòng)駕駛，不同于L2 級(jí)駕駛輔助，如車(chē)道保持輔助系統(tǒng)（LKA）、盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（BSD）、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)（ACC）等，L3 級(jí)有條件自動(dòng)駕駛是自動(dòng)駕駛汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的分水嶺，處于輔助駕駛和真正的自動(dòng)駕駛之間。目前，奔馳、本田和長(zhǎng)安等相關(guān)企業(yè)也已開(kāi)發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)。

GRVA 根據(jù)自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展和ALKS 的開(kāi)發(fā)情況，自2019 年起著手制定UN R157，2020年3 月GRVA 全體會(huì)議討論通過(guò)并提交WP.29。UN R157 于2021 年1 月起正式生效。同期通過(guò)的法規(guī)還有《網(wǎng)絡(luò)安全性和網(wǎng)絡(luò)安全性管理系統(tǒng)》（UN R155）和《軟件升級(jí)和軟件升級(jí)管理系統(tǒng)》（UN R156）。作為自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的第一項(xiàng)國(guó)際法規(guī)，UN R157 的出臺(tái)被視為交通中自動(dòng)駕駛系統(tǒng)監(jiān)管的第一步。

UN R157 包含適用于型式認(rèn)證的管理規(guī)定、技術(shù)要求、審核、報(bào)告和測(cè)試規(guī)定，共分為14個(gè)章節(jié)和5 個(gè)附件，包括系統(tǒng)安全、故障安全響應(yīng)、人機(jī)界面（HMI）、自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)（DSSAD）、信息安全和軟件升級(jí)等方面的要求（見(jiàn)圖1）。

二、UN R157 核心技術(shù)內(nèi)容解析

UN R157 的核心技術(shù)內(nèi)容主要在系統(tǒng)安全和故障安全響應(yīng)、HMI 與操作員信息、目標(biāo)和事件檢測(cè)與響應(yīng)（OEDR）、DSSAD、網(wǎng)絡(luò)安全和軟件更新、適用于ALKS 功能和運(yùn)行安全方面的特殊要求和ALKS 測(cè)試規(guī)范等章節(jié)條款中。

圖1 UN R157 主要結(jié)構(gòu)圖

1. 系統(tǒng)安全和故障安全響應(yīng)

ALKS 被激活后，它將代替駕駛員執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)，應(yīng)對(duì)包括故障在內(nèi)的所有情況，并且不可以危害車(chē)內(nèi)人員和其他道路使用者的安全。被激活的系統(tǒng)應(yīng)支持駕駛員隨時(shí)恢復(fù)對(duì)汽車(chē)的手動(dòng)控制。

為了保證這些功能的實(shí)現(xiàn)，本條款規(guī)定了在ALKS 激活期間，本車(chē)與前車(chē)之間的最小時(shí)距與最短跟車(chē)距離應(yīng)隨本車(chē)當(dāng)前速度而變化，本車(chē)車(chē)速越快，最小時(shí)距越長(zhǎng)，最小跟車(chē)距離越遠(yuǎn)。如果系統(tǒng)檢測(cè)到碰撞風(fēng)險(xiǎn)，就啟動(dòng)應(yīng)急策略（EM），防止碰撞或減輕碰撞后果。而且，本條款還要求在ALKS 激活后，能夠識(shí)別所有需要駕駛員重新控制汽車(chē)的情況，并且在發(fā)起接管需求的時(shí)候要有足夠的提前量；當(dāng)駕駛員沒(méi)有回應(yīng)接管需求的時(shí)候，ALKS 就會(huì)啟動(dòng)最小風(fēng)險(xiǎn)策略（MRM），將交通風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

本條款描述了對(duì)ALKS 的最低安全要求，也就是裝用該系統(tǒng)的汽車(chē)不給本車(chē)和道路其他汽車(chē)帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)正在制定的推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)通用功能要求”中也納入了相應(yīng)的要求。

2. HMI 與操作員信息

ALKS 被激活后，需對(duì)駕駛員的任何操作都要有所響應(yīng)，在必要的時(shí)候通知駕駛員接管汽車(chē)，而且還要判斷駕駛員是否能夠有能力接管，這些都需要ALKS 和用戶(hù)之間有交互信息的HMI 作為媒介，向駕駛員適時(shí)提供信息。

該條款規(guī)定了駕駛員有效性識(shí)別ALKS 的要求、系統(tǒng)的激活與退出條件、ALKS 應(yīng)給予的提示信息和形式，以避免駕駛員誤解或者操作不當(dāng)。

在我國(guó)，工業(yè)和信息化部在對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)產(chǎn)品的管理要求中，考慮到了這方面的檢測(cè)要求。工業(yè)和信息化部在2021 年8 月出臺(tái)的《關(guān)于加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理的意見(jiàn)》中提出，采取脫手檢測(cè)等技術(shù)措施，保障駕駛員始終在執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。

3. OEDR

該條款規(guī)定了汽車(chē)應(yīng)配備感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)能確定駕駛環(huán)境和交通動(dòng)態(tài)，具體要求包括：前向探測(cè)范圍至少達(dá)到46 m，橫向探測(cè)范圍覆蓋汽車(chē)左右兩側(cè)車(chē)道的整個(gè)寬度。

我國(guó)正在制定的推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)通用功能要求”中也納入了相應(yīng)的要求。

4. DSSAD

作為ALKS 激活的前提，汽車(chē)必須安裝符合要求的DSSAD。該條款規(guī)定了ALKS 駕駛狀態(tài)的記錄要求，對(duì)需要記錄的事件、元素、數(shù)據(jù)有效性、防篡改和DSSAD 的運(yùn)行有效性提出要求，確保記錄ALKS 的所有相關(guān)動(dòng)態(tài)和發(fā)生碰撞等事件時(shí)數(shù)據(jù)的可檢索性。事實(shí)上，DSSAD 不僅針對(duì)ALKS功能，這是對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)各項(xiàng)功能數(shù)據(jù)的記錄要求。

我國(guó)正在制定的推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)”中不僅納入了上述各項(xiàng)主要內(nèi)容，還增加了DSSAD 的耐撞性能要求、環(huán)境評(píng)價(jià)性要求等內(nèi)容。

5. 網(wǎng)絡(luò)安全和軟件更新

該條款是對(duì)汽車(chē)的網(wǎng)絡(luò)安全和軟件更新的要求，符合UN R155 和UN R156 規(guī)定。與DSSAD的要求一樣，這是對(duì)汽車(chē)的通用型要求，并不局限于對(duì)ALKS 的要求。

我國(guó)目前正在制定的兩項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“汽車(chē)軟件升級(jí)通用技術(shù)要求”與“汽車(chē)整車(chē)信息安全技術(shù)要求”，在標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)過(guò)程中，也已充分考慮了國(guó)際協(xié)調(diào)，其技術(shù)要求參考了UN R155 的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與UN R156 的軟件更新要求。

6. 適用于ALKS 功能和運(yùn)行安全方面的特殊要求

該條款描述了ALKS 全生命周期的功能安全與運(yùn)行安全要求及其流程審核要求。在其附錄ALKS 交通干擾關(guān)鍵場(chǎng)景指南中，列出了3 種ALKS 避免碰撞的關(guān)鍵場(chǎng)景，分別是切入、切出和減速，把駕駛員模型分為感知、決策和反應(yīng)3 個(gè)階段，并給出了這3 個(gè)關(guān)鍵場(chǎng)景下的駕駛員模型。

7. ALKS 測(cè)試規(guī)范

該規(guī)范規(guī)定了裝用ALKS 的汽車(chē)應(yīng)完成的基礎(chǔ)測(cè)試。其中，用以評(píng)估動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)（DDT）系統(tǒng)性能的試驗(yàn)場(chǎng)景包括車(chē)道保持、避免碰撞、跟隨前方汽車(chē)、其他汽車(chē)變更切入、前方汽車(chē)變道后的靜止障礙物和視野測(cè)試。

8. UN R157 修訂趨勢(shì)

目前，UN R157 內(nèi)容仍在不斷完善，修訂重點(diǎn)包括：

① 范圍擴(kuò)大，納入重型汽車(chē)

2021 年11 月，WP.29 通過(guò)的修正案，將UN R157 的范圍從只適用于M1類(lèi)汽車(chē)擴(kuò)展為適用于M 類(lèi)和N 類(lèi)汽車(chē)，該修正案將于2022 年6 月生效。

其修訂內(nèi)容主要包括：在最小時(shí)距與最短跟車(chē)距離要求中增加了M2、M3、N2和N3類(lèi)汽車(chē)對(duì)應(yīng)的限值，感知系統(tǒng)的探測(cè)范圍、DSSAD 的相關(guān)內(nèi)容也做了相應(yīng)調(diào)整。

② 汽車(chē)行駛速度提高為130 km/h

UN R157 作為對(duì)ALKS 監(jiān)管的起步，ALKS被激活后允許汽車(chē)行駛最高速度為60 km/h，并計(jì)劃在后續(xù)修訂中將其提高至130 km/h。與之相對(duì)應(yīng)，最小時(shí)距與最小跟車(chē)距離要求增加了本車(chē)當(dāng)前速度在70 km/h ～130 km/h 以上的相應(yīng)系列限值，并且前向探測(cè)范圍的要求也隨著汽車(chē)最高行駛速度的提高而變得更遠(yuǎn)，對(duì)于最高行駛速度為130 km/h的汽車(chē)，前向探測(cè)范圍至少要達(dá)到150 m。

③ 增加車(chē)道變換功能

UN R157 增加了車(chē)道變換功能，并將車(chē)道變換過(guò)程（LCP）定義為從點(diǎn)亮轉(zhuǎn)向燈到自動(dòng)關(guān)閉轉(zhuǎn)向燈之間的過(guò)程，具體包括以下步驟：點(diǎn)亮轉(zhuǎn)向燈、暫時(shí)停用ALKS 的強(qiáng)制車(chē)道保持功能、向車(chē)道邊界橫向移動(dòng)、車(chē)道變換策略（LCM）、恢復(fù)ALKS的強(qiáng)制車(chē)道保持功能和關(guān)閉轉(zhuǎn)向燈（見(jiàn)圖2）。其中，LCM 為其中的核心內(nèi)容。

圖2 車(chē)道變換功能圖示

激活車(chē)道變換功能的前提是目標(biāo)車(chē)道同時(shí)滿足最大減速度、反應(yīng)時(shí)間和安全時(shí)距3 個(gè)條件（見(jiàn)圖3）。

圖3 目標(biāo)車(chē)道評(píng)估條件圖示

修訂內(nèi)容主要包括：增加相關(guān)定義，如初始車(chē)道、目標(biāo)車(chē)道、LCP 和LCM 等；明確LCP 的激活標(biāo)準(zhǔn)、車(chē)道變換環(huán)境、LCM 的特殊要求等，同時(shí)在附件中加入合適的場(chǎng)景測(cè)試要求。

三、結(jié) 語(yǔ)

ALKS 是L3 級(jí)及以上自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的核心功能之一[1]，涉及駕駛員與汽車(chē)的控制權(quán)切換。UN R157 針對(duì)自動(dòng)車(chē)道保持功能給出了詳細(xì)的汽車(chē)控制權(quán)切換流程與相應(yīng)的安全要求，為其他L3 級(jí)自動(dòng)駕駛的標(biāo)準(zhǔn)制定提供了參考模板。UN R157 包含了大量自動(dòng)駕駛汽車(chē)的通用基礎(chǔ)要求，如DSSAD、HMI、網(wǎng)絡(luò)安全和軟件更新等，對(duì)于我國(guó)目前正在研究的自動(dòng)駕駛功能領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定具有指導(dǎo)意義。

我國(guó)現(xiàn)已發(fā)布多項(xiàng)ADAS 系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，包括《乘用車(chē)車(chē)道保持輔助（LKA）系統(tǒng)性能要求及試驗(yàn)方法》（GB/T 39323-2020）和《道路車(chē)輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)（BSD）系統(tǒng)性能要求及試驗(yàn)方法》（GB/T 39265-2020）等，同時(shí)，“商用車(chē)輛LKA 性能要求及試驗(yàn)方法”“駕駛員注意力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能要求及試驗(yàn)方法”“智能泊車(chē)輔助系統(tǒng)性能要求及試驗(yàn)方法”等ADAS 標(biāo)準(zhǔn)也正在制定中。筆者希望通過(guò)對(duì)L3 級(jí)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的UN R157 的研究，將有助于我國(guó)提高智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的技術(shù)水平，為相關(guān)產(chǎn)品走向國(guó)際奠定基礎(chǔ)。