周文輝
摘 要:智能網(wǎng)聯(lián)汽車是駕駛?cè)撕蛙囕v合為一體的新型交通參與者,本文提出了將交通法規(guī)和安全行車能力注入到智能網(wǎng)聯(lián)汽車的方法,同時提出了構(gòu)建相應(yīng)學(xué)習(xí)、測評系統(tǒng)和工具的方法,目的是為了使智能網(wǎng)聯(lián)汽車像人類一樣遵守法規(guī)、保障安全,填補(bǔ)目前行業(yè)空白,為掃清智能網(wǎng)聯(lián)汽車落地障礙奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:智能網(wǎng)聯(lián)汽車;交通安全;交通規(guī)則;交通沖突
*國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題:路車融合無人駕駛危險場景庫構(gòu)建與安全通行技術(shù)(2020YFB1600304)
Research on test and verification of traffic rules and traffic conflicts for road traffic safety of intelligent networked vehicles
ZHOU Wenhui
(Road traffic safety research center of the Ministry of public security, Beijing 100062, China)
Abstract: Intelligent networked vehicle is a new type of traffic participant integrating driver and vehicle. This paper puts forward the method of injecting traffic regulations and safe driving ability into intelligent networked vehicle, and puts forward the method of constructing corresponding learning and evaluation systems and tools, in order to make intelligent networked vehicle comply with regulations and ensure safety like human beings, filling the current industry gap and laying a foundation for clearing the landing obstacles of intelligent networked vehicles.
Keywords:Intelligent networked vehicle;traffic safety;traffic rules;traffic conflict
智能網(wǎng)聯(lián)汽車是未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)重要的發(fā)展趨勢,帶動整個道路交通系統(tǒng)向數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化方向發(fā)展。在智能網(wǎng)聯(lián)汽車時代,交通管理面臨著重大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。機(jī)遇方面是:我國在智能化、網(wǎng)聯(lián)化方面的技術(shù)優(yōu)勢,有可能轉(zhuǎn)化為道路交通管理和交通安全治理的優(yōu)勢。美國已將智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為今后減少交通傷亡的最重要舉措。歐洲已制定戰(zhàn)略,通過智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)提升通行效率和交通安全。但交通安全優(yōu)勢需要較長時間才能顯現(xiàn)。挑戰(zhàn)方面是:智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展,面臨的三大難題:技術(shù)、成本、安全。其中安全最重要,群眾對機(jī)器駕駛的安全容忍度更低。民調(diào)顯示,對智能網(wǎng)聯(lián)汽車可接受的安全水平與航空相同。安全分為三大方面:車輛安全、信息安全、交通安全。車輛和信息安全有相對成熟的技術(shù)保障,汽車等行業(yè)投入也較多。交通安全面臨的挑戰(zhàn)相對較大,一方面是需要政府主導(dǎo)去推動,把握發(fā)展和安全之間的平衡,實(shí)現(xiàn)“包容審慎”的監(jiān)管;另一方面是緊迫性強(qiáng)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車具有顯著的互聯(lián)網(wǎng)特征,是軟件定義、數(shù)據(jù)驅(qū)動的,因此道路測試和示范應(yīng)用是產(chǎn)品迭代發(fā)展的必然要求,其上道路行駛就會對道路交通安全帶來挑戰(zhàn)。
1現(xiàn)狀問題
目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車上道路行駛?cè)找鎻V泛,全國已有40余個測試示范區(qū),北京測試區(qū)累計(jì)測試?yán)锍坛^300萬公里,相當(dāng)于北京10萬輛車一天的通行里程,百度2021年第二季度財報披露其測試?yán)锍桃殉^1200萬公里。量產(chǎn)應(yīng)用方面,輔助駕駛、L3、L4的滲透率也逐漸提升,國務(wù)院新能源汽車發(fā)展規(guī)劃中,提出2025年要實(shí)現(xiàn)高度智能網(wǎng)聯(lián)汽車在限定區(qū)域和場景的商業(yè)化應(yīng)用。伴隨著上道路使用的增加,智能網(wǎng)聯(lián)汽車交通違法和事故卻是不容忽視的。根據(jù)北京測試區(qū)的報告,智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試出現(xiàn)的問題中,有30%是未能遵守交通規(guī)則[1]。有關(guān)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的事故也是時有發(fā)生。
交通違法、事故多發(fā),暴露出智能網(wǎng)聯(lián)汽車對交通法規(guī)、安全操作掌握的不足。人類駕駛?cè)藶榱苏莆战煌ǚㄒ?guī)、熟悉安全操作,需要進(jìn)行嚴(yán)格的法規(guī)、技能、實(shí)際道路考試,還有違法、事故責(zé)任等手段讓其強(qiáng)制遵守。而智能網(wǎng)聯(lián)汽車在研發(fā)和測試過程中,涉及法規(guī)和安全的內(nèi)容較少,并且考核定性、單一。交通法規(guī)、交通安全要素的先天不足,使得智能網(wǎng)聯(lián)汽車的合規(guī)性、安全性受到質(zhì)疑。
2應(yīng)對策略
本文提出的總體思路是,將人類掌握的通行規(guī)則、安全文明駕駛能力、應(yīng)急處置能力,數(shù)字化后,注入到智能網(wǎng)聯(lián)汽車。具體通過兩種辦法來實(shí)現(xiàn):一方面是交通法規(guī)的學(xué)習(xí)和遵守能力的驗(yàn)證;另一方面是典型中國交通狀況的學(xué)習(xí)和應(yīng)對能力驗(yàn)證。各國也有類似的做法。ISO和美國認(rèn)為遵守法規(guī)、安全行車能力是智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全的重要內(nèi)容。新加坡還出臺了專門的標(biāo)準(zhǔn),要求智能網(wǎng)聯(lián)汽車遵守現(xiàn)行交通法規(guī)。英國計(jì)劃在車輛安裝安全芯片,實(shí)時監(jiān)督智能網(wǎng)聯(lián)汽車對法規(guī)的遵守和對安全的應(yīng)對。
2.1交通法規(guī)學(xué)習(xí)和遵守能力驗(yàn)證
法規(guī)遵守方面,可以應(yīng)用交通規(guī)則遍歷化學(xué)習(xí)驗(yàn)證的方法。具體依賴于三點(diǎn),首先是要有適合智能網(wǎng)聯(lián)汽車的交通法規(guī)庫。其次是便利化的場景,相當(dāng)于考題。最后是高效的學(xué)習(xí)驗(yàn)證工具。
為了符合實(shí)際交通環(huán)境混行的需要,也為了減少政策法規(guī)成本,需要智能網(wǎng)聯(lián)汽車遵守現(xiàn)有交通法規(guī)。但由于交通法規(guī)是給人看的,部分條款人能理解、機(jī)器卻難以執(zhí)行,如保持安全距離、安全超車、減速慢行、路口讓行等,為了滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車自身特性,需要對法規(guī)進(jìn)行數(shù)字化,對法規(guī)量化和編程,使機(jī)器可執(zhí)行。具體來說,要把行車行為分解為單個的動作,每個動作都要給出具體的指標(biāo)值,最終形成一條一條的程序語言。以超車為例,要分解為保持縱向距離、打左轉(zhuǎn)向燈、變道、保持橫向距離、加速、再保持縱向距離、打右轉(zhuǎn)向燈、變道等8個步驟,這些安全距離、打燈時間、加速要求都要給出具體數(shù)值,最后變成程序語言。
通過交通法規(guī)數(shù)字化,形成數(shù)字化規(guī)則庫后,就可以借助交通法規(guī)場景,對被測車輛交通規(guī)則遵守能力進(jìn)行學(xué)習(xí)和驗(yàn)證。構(gòu)建交通法規(guī)時,應(yīng)盡可能涵蓋各類誘發(fā)違法的因素。
將被測系統(tǒng)和交通法規(guī)場景接入仿真學(xué)習(xí)驗(yàn)證工具,仿真平臺運(yùn)行交互后,就可以形成車輛的行車軌跡等各類操控參數(shù),對照數(shù)字化規(guī)則庫,就可以借助專用工具進(jìn)行合規(guī)性評判。
2.2交通沖突應(yīng)對能力驗(yàn)證
交通沖突場景包含了復(fù)雜場景、困境場景、邊緣場景、危險場景、事故場景,代表了典型的中國交通狀況,是驗(yàn)證智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全應(yīng)對能力的有效載體。交通沖突應(yīng)對驗(yàn)證,同樣依賴于三點(diǎn),首先是科學(xué)的定量化指標(biāo)[2],其次是經(jīng)得起推敲的場景庫,再次是高效的工具。在交通沖突驗(yàn)證中,安全是第一優(yōu)先級,為了安全,最好綜合考慮時間、距離、速度、交通工具和環(huán)境的工程特性等指標(biāo),進(jìn)行多維評估。
3預(yù)期應(yīng)用
通過不斷推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車法規(guī)、安全應(yīng)對學(xué)習(xí)驗(yàn)證技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車交通安全領(lǐng)域的應(yīng)用,除保障智能網(wǎng)聯(lián)汽車交通安全外,還可以推進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車交通安全法規(guī)制度的構(gòu)建和完善,以及整個道路交通安全數(shù)字化、智能化水平的提升。在制度構(gòu)建支撐方面,上述研究結(jié)論可以應(yīng)用在車輛標(biāo)準(zhǔn)、車輛登記、車輛年檢、道路執(zhí)法、事故責(zé)任認(rèn)定、通行道路管理等各個方面,即針對合規(guī)性和安全性問題,可以由多個管理主體,在多個環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范管理,進(jìn)而構(gòu)筑獨(dú)立負(fù)責(zé)、協(xié)調(diào)一致的多支柱安全管理制度體系。另外,上述研究通過對交通法規(guī)、交通沖突的定量化,以及將交通場景數(shù)字化,可使傳統(tǒng)道路交通管理的數(shù)字化、智能化水平產(chǎn)生質(zhì)的提升。如利用數(shù)字化場景,可以進(jìn)行場景式、交互式的培訓(xùn)、考試,也可實(shí)現(xiàn)靶向精準(zhǔn)宣傳,交通違法、事故的評判,也可以更量化、更規(guī)范。
參考資料
[1] 北京智能車聯(lián)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心,北京市自動駕駛車輛道路測試報告(2020年)[R].2021-2-5.http://www.mzone. site/Uploads/Download/2021-02-09/6021eebaccba2.pdf.
[2] Shai Shalev-Shwartz, Shaked Shammah, Amnon Shashua. On a Formal Model of Safe and Scalable Selfdriving Cars.
三部門聯(lián)合印發(fā)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應(yīng)用管理規(guī)范(試行)》
交通運(yùn)輸部、工業(yè)和信息化部、公安部聯(lián)合發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應(yīng)用管理規(guī)范(試行)》(以下簡稱《規(guī)范》),從道路測試與示范應(yīng)用主體、駕駛?cè)思败囕v、道路測試申請等7個方面進(jìn)行規(guī)范。《規(guī)范》自2021年9月1日起施行。
交通運(yùn)輸部數(shù)據(jù)顯示,目前我國已建設(shè)16個智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范區(qū),開放3500多公里測試道路,發(fā)放700余張測試牌照,道路測試總里程超過700萬公里。《規(guī)范》允許經(jīng)過一定時間或里程道路測試、安全可靠的車輛開展載人載物示范應(yīng)用,并將道路測試和示范應(yīng)用的范圍擴(kuò)展到包括高速公路在內(nèi)的公路、城市道路和區(qū)域;提出了測試主體的單位性質(zhì)、業(yè)務(wù)范疇、事故賠償能力、測試評價規(guī)程、遠(yuǎn)程監(jiān)控能力、事件分析能力、網(wǎng)絡(luò)安全保障能力及符合法律法規(guī)8個方面的要求,示范應(yīng)用主體需額外具備智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范應(yīng)用運(yùn)營業(yè)務(wù)能力。
《規(guī)范》要求,測試主體在進(jìn)行道路測試前應(yīng)充分進(jìn)行測試區(qū)(場)實(shí)車測試并符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和過程要求,提供經(jīng)相關(guān)主管部門確認(rèn)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試安全性自我聲明,提交自動駕駛功能等級聲明等12項(xiàng)相關(guān)材料;對初始申請或增加配置相同的示范應(yīng)用車輛,應(yīng)以自動駕駛模式在擬進(jìn)行示范應(yīng)用的路段和區(qū)域進(jìn)行過合計(jì)不少于240小時或1000公里的道路測試,在測試期間無交通違法行為且未發(fā)生道路測試車輛方承擔(dān)責(zé)任的交通事故。
《規(guī)范》明確,未取得臨時行駛車號牌,不得開展道路測試和示范應(yīng)用;道路測試車輛、示范應(yīng)用車輛車身應(yīng)以醒目的顏色分別標(biāo)示“自動駕駛道路測試”或“自動駕駛示范應(yīng)用”等字樣。車輛在道路測試及示范應(yīng)用過程中,不得非法從事道路運(yùn)輸經(jīng)營活動,不得搭載危險貨物,不得在道路上開展制動性能試驗(yàn)。