胡靜,鄧俊泳
(威凱檢測技術(shù)有限公司,廣州 510000)
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)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,無人駕駛車輛則在碼頭、機場,以及分級開放道路等特定運用場所開展測試運營活動。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《汽車駕駛自動化分級》[2],標(biāo)準(zhǔn)目前處于報批稿階段。本文將對標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容進行分析。
標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)駕駛自動化系統(tǒng)對于車輛橫向運動控制、車輛縱向運動控制、對目標(biāo)和事件的探測與響應(yīng)情況、對動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的接管程度和設(shè)計運行條件等,將駕駛自動化分為0到5級五個分級。每一個等級均覆蓋較低等級的全部功能。
0級駕駛自動化也稱為應(yīng)急輔助,駕駛自動化系統(tǒng)需具備對部分目標(biāo)和事件進行持續(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動控制。1級駕駛自動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)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的車輛橫向或縱向運動控制。2級駕駛自動化也稱為組合駕駛輔助,駕駛自動化系統(tǒng)需要能夠持續(xù)執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的車輛橫向和縱向運動控制。3級駕駛自動化也稱為有條件自動駕駛,駕駛自動化系統(tǒng)需在其設(shè)計運行條件內(nèi)持續(xù)執(zhí)行全部動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。4級駕駛自動化也稱為高度自動駕駛,駕駛自動化系統(tǒng)需在設(shè)計運行條件內(nèi)持續(xù)執(zhí)行全部動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)和動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的接管。5級駕駛自動化也稱為完全自動駕駛,全部的動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)和動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管都由駕駛自動化系統(tǒng)執(zhí)行,且無設(shè)計運行條件限制。
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,駕駛自動化系統(tǒng)僅起駕駛輔助作用。3級是駕駛自動化系統(tǒng)的一個分水嶺,自3級開始,駕駛責(zé)任人為駕駛自動化系統(tǒng)。在3級系統(tǒng)時,動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)接管用戶需要一定程度上保持關(guān)注車輛運行狀況,以便在危急時刻或車輛出現(xiàn)機械故障時能夠及時接管系統(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,駕駛自動化系統(tǒng)需要在車輛運行出現(xiàn)緊急狀態(tài)時能夠自動達到最小風(fēng)險狀態(tài)。4級與5級的差別在于,4級有設(shè)計運行條件的限制,而5級則完全沒有限制。
標(biāo)準(zhǔn)明確了自動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)車企及測試機構(gòu)準(zhǔn)確定位駕駛自動化系統(tǒng)的等級。
圖1 駕駛自動化等級劃分和判定流程圖[2]
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。
《汽車駕駛自動化分級》(報批稿)沿用了SAE J3016的分級框架,把駕駛自動化劃分為0-5級共5個等級,同時對每個具體的分級結(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)。
1)0級系統(tǒng)的定義
SAE J3016將0級系統(tǒng)定義為No Driving Automation(無自動化駕駛),包括了緊急制動系統(tǒng)(AEB)等短時緊急介入系統(tǒng)和非駕駛自動化功能。
在《汽車駕駛自動化分級》(報批稿)標(biāo)準(zhǔn)中,無駕駛自動化不歸屬于0到5級的任何駕駛自動化等級。0級駕駛自動化包括環(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,不具備目標(biāo)和時間探測與響應(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。
《汽車駕駛自動化分級》(報批稿)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,交通運輸部于2016年12月30日發(fā)布了中國交通運輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T1094-2016《營運客車安全技術(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)裝備自動緊急制動系統(tǒng)(AEBS)。這是我國第一部關(guān)于駕駛自動化系統(tǒng)的法律規(guī)范。因此,將0級駕駛自動化定義為應(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《汽車駕駛自動化分級》(報批稿)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械系統(tǒng)失效的時候能及時接管車輛。
與SAE J3016不同的是,SAE J3016明確要求駕駛員必須及時接管駕駛?cè)蝿?wù)。《汽車駕駛自動化分級》(報批稿)除了要求駕駛員保持“一定的”警覺,同時要求系統(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,同時自主執(zhí)行風(fēng)險減緩策略。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,自主定義其他策略,如系統(tǒng)繼續(xù)正常執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)等。
《汽車駕駛自動化分級》(報批稿)對系統(tǒng)提出了更高的要求,明確了最低的安全要求,從而減少車輛在實際應(yīng)用中的安全風(fēng)險。
表1 我國與SAE分級標(biāo)準(zhǔn)對比
《汽車駕駛自動化分級》(報批稿)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)域的實際發(fā)展情況進行了調(diào)整。該標(biāo)準(zhǔn)的制定和實施,對于后續(xù)自動駕駛相關(guān)政策、法規(guī)的制定與實施,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、測試認(rèn)證等工作,均具有積極的推進作用。