何 通，黃 鵬，黃 騰

（長安大學(xué) 汽車學(xué)院，陜西 西安 710064）

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，大眾對于商用車的概念逐漸熟知。商用車的范疇包括所有的載貨汽車及9座以上的客車[1]。隨著商用車行業(yè)的發(fā)展，其保有量逐年增加，為國民經(jīng)濟發(fā)展提供了持續(xù)的保障[2]。但其保有量增加帶來的問題日益凸顯，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，近年由商用車引起的重大交通事故比例不斷上升。因此，商用車市場對車輛的安全性要求不斷提高。為減少交通事故，主動安全技術(shù)得到長足發(fā)展，而自動緊急制動（Automatic Emergency Braking, AEB）技術(shù)是其中重要組成部分。AEB系統(tǒng)通過由雷達(dá)、攝像頭等組成的感知模塊收集道路信息，將信息傳遞給控制策略模塊，然后根據(jù)道路信息以及車輛狀態(tài)判斷自車的危險情況。當(dāng)判斷出車輛存在碰撞風(fēng)險，系統(tǒng)會對駕駛員予以聲、光提醒，若駕駛員未及時做出動作，AEB系統(tǒng)將主動介入制動系統(tǒng)使車速降低或停止，來降低發(fā)生事故的風(fēng)險[3]。文章通過查閱文獻，分析目前國內(nèi)外商用車AEB技術(shù)的測試評價規(guī)程，對其研究現(xiàn)狀及成果進行梳理總結(jié)，并結(jié)合市場發(fā)展趨勢對商用車AEB技術(shù)進行了展望。

1 商用車AEB測試評價章程

1.1 國外AEB測試評價章程

歐盟新車安全評鑒協(xié)會（Euro New Car Asses- sment Program）對車輛在實際道路上行駛時進行測試，通過對AEB功能有效性進行研究分析，得出結(jié)論：裝配有AEB系統(tǒng)的車輛在行駛過程中可有效減少38%的追尾事故，并進一步得出，若所有車輛配有此系統(tǒng)，交通意外發(fā)生的概率會降低27%[4]。商用車車型較多且安全配置差異大，再加 上其服役地域條件千差萬別，其安全性研究及相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)的實施是目前市場關(guān)注的重點。

歐洲經(jīng)濟委員會通過積累大量實車數(shù)據(jù)，在2012年頒布了適用商用車AEB的測試法規(guī)ECE R131[5]，該法規(guī)適用于高速條件下的M2、M3、N2、N3類車輛，其中規(guī)定了AEB系統(tǒng)的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)。具體包含面對移動目標(biāo)與靜態(tài)目標(biāo)兩種測試場景，測試要求在水平、附著系數(shù)良好的路面上進行，環(huán)境溫度為0～45 ℃，且風(fēng)不可影響結(jié)果。靜態(tài)目標(biāo)測試與移動目標(biāo)測試對樣車位置規(guī)定：處于功能觸發(fā)前至少2 s，直線接近目標(biāo)，與目標(biāo)車中心線補償量不大于0.5 m。AEB功能觸發(fā)時對車速要求：樣車車速（80±2）km/h，距離目標(biāo)大于120 m，且移動目標(biāo)測試中，從AEB功能被觸發(fā)直至樣車與目標(biāo)車車速相等，駕駛員不得對樣車進行任何控制調(diào)整。具體示警和激活條件如表1、表2所示。

表1 靜態(tài)目標(biāo)示警和激活實驗要求-通過/失敗限值

表2 移動目標(biāo)示警和激活實驗要求-通過/失敗限值

隨著規(guī)模效應(yīng)帶來的成本降低，多種主動安全技術(shù)在車輛上普及，AEB系統(tǒng)更是逐漸成為新車標(biāo)配。同時，各國紛紛將AEB技術(shù)納入車輛評估體系，以推廣AEB技術(shù)的應(yīng)用。如日本在2014年要求商用車必須配備AEB系統(tǒng)，并頒布了針對客車和貨車的相關(guān)法規(guī)TRIAS 12-J113。

1.2 國內(nèi)AEB測試評價章程

近年來，輔助駕駛領(lǐng)域在國內(nèi)快速發(fā)展，相關(guān)法規(guī)不斷推出，車輛安全性受到重視。2017年發(fā)布的GB 7258—2017中規(guī)定車長大于 11 m的公路、旅游客車應(yīng)裝備符合標(biāo)準(zhǔn)的AEB系統(tǒng)。2019年交通部JT/T 1242—2019發(fā)布，超過9 m的營運客車將被強制安裝AEB系統(tǒng)。2020年交通部規(guī)定：12 t以上且車速達(dá)到90 km/h的貨車，將被強制安裝AEB系統(tǒng)?？梢妵鴥?nèi)對商用車主動安全技術(shù)愈加重視，對AEB測試法規(guī)也在逐漸完善。

目前國內(nèi)商用車AEB測試章程主要參考GB/T 38168—2019和JT/T 1242—2019，但JT/T 1242—2019針對營運車輛，對于商用車和乘用車未做出明顯的區(qū)分，其中一些技術(shù)指標(biāo)要求較高，商用車AEB系統(tǒng)實現(xiàn)難度較大。GB/T 38168—2019測試標(biāo)準(zhǔn)：該標(biāo)準(zhǔn)適用于安裝有AEB系統(tǒng)的M2、M3、N2類車輛，對氣壓制動系統(tǒng)和液壓助力制動系統(tǒng)的車輛進行區(qū)分，車輛應(yīng)在制造商規(guī)定狀態(tài)下試驗。測試場景包括移動目標(biāo)與靜止目標(biāo)兩種，要求緊急制動階段樣車至少以4 m/s2的減速度減速。靜止目標(biāo)、移動目標(biāo)測試場景中，樣車位置要求：試驗開始前至少2 s，樣車沿直線向目標(biāo)行駛，與目標(biāo)車的中心線偏差不大于0.5 m。AEB功能觸發(fā)時，車速應(yīng)在（80±2）km/h，且距目標(biāo)120 m以上，車速達(dá)不到80 km/h的車輛可以最高車速試驗。移動目標(biāo)場景中，樣車若采用氣壓制動，目標(biāo)車以（32±2）km/h車速行駛，若采用液壓助力制動，目標(biāo)車以（67±2）km/h車速行駛。

1.3 小結(jié)

國外針對商用車的測試標(biāo)準(zhǔn)主要參考ECE R131，該標(biāo)準(zhǔn)針對的商用車為高速條件下的M2、M3、N2、N3類車輛，同時該標(biāo)準(zhǔn)確定了面對靜止目標(biāo)和移動目標(biāo)兩種測試場景，對測試中具體要求做了詳細(xì)的描述。國內(nèi)商用車AEB測試法規(guī)的制定相較于國外起步較晚，測試標(biāo)準(zhǔn)主要參考GB/T 38168—2019，與ECE R131相比，其中測試條件有所放寬，如對不同制動系統(tǒng)的商用車測試車速標(biāo)準(zhǔn)不同。但兩個標(biāo)準(zhǔn)都未考慮面對行人或其他弱勢道路使用者的情況，設(shè)置的商用車測試場景比較簡單、工況比較單一。同時，兩個標(biāo)準(zhǔn)對測試中試驗車的重量要求描述比較模糊，ECE R131規(guī)定“車輛負(fù)載應(yīng)由制造商和技術(shù)服務(wù)機構(gòu)協(xié)商一致”，GB/T 38168—2019規(guī)定“車輛應(yīng)在制造商規(guī)定的載荷狀態(tài)下進行試驗”，因此，對評價結(jié)果有較大影響。

2 商用車AEB技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.1 國外研究現(xiàn)狀

國外發(fā)達(dá)國家對汽車主動安全技術(shù)領(lǐng)域的開發(fā)研究起步較早，20世紀(jì)60年代至80年代以日本、德國以及歐美國家為代表，在理論與材料方面進行了廣泛的積累。1986年，奔馳公司重點研究了毫米波雷達(dá)項目，掀起了在AEB系統(tǒng)搭載毫米波雷達(dá)的研究熱潮。20世紀(jì)80年代，奔馳公司成功將自動緊急制動系統(tǒng)安裝在小型乘用車上，實現(xiàn)了面對潛在危險緊急制動降速的功能，在商用車AEB技術(shù)方面，瑞典的斯堪尼亞重型卡車在2015年裝載了一系列車輛主動安全配置[6]，其中包括AEB系統(tǒng)。斯堪尼亞AEB系統(tǒng)通過采用前置多天線雷達(dá)技術(shù)測量障礙物的距離和相對速度，通過攝像頭測算障礙物的寬度、橫向位置等信息。然后發(fā)動機控制系統(tǒng)信息、車速信息以及雨刮器的運動頻率等綜合信息傳輸中央處理器，中央處理器判斷當(dāng)前車輛的安全狀態(tài)，提醒司機可能發(fā)生的碰撞。系統(tǒng)可分辨出車前的固定障礙和移動障礙，并讓高速行駛的車輛做出自主判斷，可最大程度地避免誤報。若駕駛員面對障礙物未及時反應(yīng)，AEB系統(tǒng)會對駕駛員進行聲音報警，同時啟動相關(guān)的輔助制動系統(tǒng)，如增加制動踏板的靈敏度等。必要時AEB將采取自動緊急制動。在AEB系統(tǒng)被觸發(fā)的過程中，駕駛員可以依據(jù)自己的判斷來實現(xiàn)對車輛的控制，當(dāng)踩下油門三秒鐘，AEB系統(tǒng)將會被關(guān)閉。

克諾爾集團在商用車整車制動安全方面進行了大量研究，可將雷達(dá)和攝像頭進行數(shù)據(jù)融合，并應(yīng)用到商用車AEB系統(tǒng)。經(jīng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)，在靜止目標(biāo)場景下，AEB系統(tǒng)可實現(xiàn)車速從80 km/h到0 km/h的防碰撞。

2019年，戴姆勒商用車官方發(fā)布了具有L2級別自動駕駛功能的卡車福納萊Cascadia車型，并于同年7月實現(xiàn)量產(chǎn)。依托于供應(yīng)商德國博世集團提供的技術(shù)，福納萊Cascadia可以整合毫米波雷達(dá)和單目攝像頭采集的信息，完成多種高級駕駛輔助功能。

2021年6 月，奔馳卡車發(fā)布了旗下Actros L車型，并計劃于11月實現(xiàn)批量生產(chǎn)。作為奔馳卡車中最大、最豪華的產(chǎn)品，其裝載了大量的智能系統(tǒng)。其中包括能夠保障駕駛員、行人和車輛安全的AEB系統(tǒng)，系統(tǒng)可以根據(jù)實際情況進行“先減速再剎?！钡淖詣又苿硬僮?，整個過程不僅能夠保障行人安全，還可避免緊急制動給車內(nèi)人員及貨物帶來的連帶傷害[7]。

此外，如美國在重型商用汽車（半掛車、大貨車、卡車等）的AEB技術(shù)研發(fā)方面比較超前，比如動態(tài)制動輔助（Dynamic Brake Support, DBS）系統(tǒng)就是應(yīng)用在重型商用汽車上的。

2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國在車輛主動安全技術(shù)領(lǐng)域的研究起步較晚，但得益于國家對科創(chuàng)的支持以及市場需求，國內(nèi)高校、企業(yè)研發(fā)部門以及相關(guān)科研院所對主動安全技術(shù)開展了大量研究工作。

上汽依維柯紅巖商用車有限公司在重卡安全方面有著突出表現(xiàn)，2020年11月上汽紅巖發(fā)布了H6重卡，其裝載的AEB系統(tǒng)在低附著路面制動時，可自動調(diào)節(jié)制動力、防止車輪抱死并保持前輪轉(zhuǎn)向能力，獲得良好的制動效果，有效解決了大貨車緊急剎車易發(fā)生的側(cè)滑、跑偏等危險工況[8]。

2020年，福瑞泰克智能系統(tǒng)有限公司發(fā)布了新一代高級輔助駕駛功能，基于人工智能算法，系統(tǒng)可以為車輛提供包括AEB系統(tǒng)L2+級別的自動駕駛功能。福瑞泰克目前已實現(xiàn)在東風(fēng)、福田等頭部商用車企的核心車型AEB系統(tǒng)搭載。如已實現(xiàn)量產(chǎn)的東風(fēng)天龍GX。

客車方面，依托于宇通旗下的AEB系統(tǒng)供應(yīng)商精益達(dá)零部件公司，宇通ZK6115BEVG1客車在2019年通過了面對靜態(tài)和移動車輛、行人等多場景的AEB測試。

3 研究總結(jié)與展望

商用車相比于乘用車載重量大，制動時慣性大，制動距離更遠(yuǎn)，發(fā)生追尾碰撞事故后產(chǎn)生的破壞性更強，往往是許多重大交通事故的源頭，商用車中傳統(tǒng)的主動安全方式己經(jīng)不能再滿足消費者的需求，在主動安全領(lǐng)域具有先進性的AEB系統(tǒng)則迫切需要得到發(fā)展，它是汽車行業(yè)關(guān)注的熱點和重點技術(shù)，也是走向無人駕駛必需經(jīng)歷的過程。開展對AEB系統(tǒng)的研究，避免和減少碰撞事故的發(fā)生和保護行人及車內(nèi)人員的安全具有重要的意義。未來面對更復(fù)雜的交通場景以及挑戰(zhàn)，需要進一步探討研究以下幾個方面：

1）完善商用車AEB技術(shù)的法規(guī)要求。目前國內(nèi)商用車AEB測試章程中的要求并不完善，如對于商用車測試中的載重等未明確，未考慮弱勢道路使用者的防碰場景等；

2）視覺融合是AEB技術(shù)的發(fā)展趨勢。目前應(yīng)用在AEB系統(tǒng)主要有純視覺方案、毫米波雷+視覺方案等，但為應(yīng)對復(fù)雜的道路環(huán)境，多傳感器融合將更符合未來安全法規(guī)的要求。