羅為明 應(yīng)朝陽 孫巍 穆文浩 范志翔

摘 要：隨著配置輔助駕駛系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增加，由輔助駕駛汽車造成的道路交通安全隱患也逐步增加。本文通過對國內(nèi)外輔助駕駛汽車車型的調(diào)研，分析輔助駕駛汽車的功能特征，基于輔助駕駛汽車邏輯架構(gòu)，構(gòu)建輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)需求參考模型，從感知、決策、人機(jī)交互和（車輛）執(zhí)行系統(tǒng)四個(gè)方面提出輔助駕駛汽車的安全技術(shù)檢驗(yàn)需求并初步提出檢驗(yàn)項(xiàng)目，為進(jìn)一步研究輔助駕駛安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目、方法和工具等提供理論參考。

關(guān)鍵字：輔助駕駛汽車，安全技術(shù)檢驗(yàn)，機(jī)動(dòng)車安全管理

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.21.037

基金項(xiàng)目：本文受國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“輔助駕駛汽車運(yùn)行安全檢驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)研究及示范應(yīng)用”（項(xiàng)目編號(hào)：2021YFF0602703）資助。

Research on Safety Technological Inspection Requirements of Vehicles with Driving Assist

LUO Wei-ming* YING Zhao-yang SUN Wei MU Wen-hao FAN Zhi-xiang

（Traffi c Management Research Institute of the Ministry of Public Security）

Abstract： With the growing number of motor vehicles equipped with driving assistance system， the road traffic safety hazards caused by vehicles with driving assistance system gradually emerge. This paper studies types of vehicles with driving assistance system at home and abroad， and analyzes the functional characteristics. Based on a logic architecture， this paper establishes a reference model outlining the safety technology inspection requirements of vehicles with driving assistance system from four aspects： perception， decision-making， human-computer interaction， and vehicle execution system. The paper puts forward the inspection items， offering a theoretical framework for further research on inspection items， methods and tools related to safety technological inspection of vehicles with driving assistance system.

Keywords： vehicle with driving assistance system， safety technological inspection， safety management of motor vehicle

0 引 言

輔助駕駛汽車?yán)冒惭b在車輛上的傳感器、通信、決策及執(zhí)行等裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測駕駛?cè)?、車輛及其行駛環(huán)境，并輔助駕駛?cè)藞?zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)、減輕或避免碰撞事故。輔助駕駛汽車需要駕駛?cè)撕拖到y(tǒng)共同執(zhí)行部分或全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)，并監(jiān)管系統(tǒng)的行為和執(zhí)行適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)或操作[1]。隨著輔助駕駛汽車的滲透率逐漸提高，車輛零部件老化或損壞可能對道路交通安全產(chǎn)生一定隱患，研究相應(yīng)配套的安全技術(shù)檢驗(yàn)制度的緊迫性和重要性進(jìn)一步突顯[2]。機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)指的是根據(jù)《道路交通安全法》及其實(shí)施條例規(guī)定，按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等要求，對上道路行駛機(jī)動(dòng)車的安全技術(shù)性能進(jìn)行檢驗(yàn)檢測的活動(dòng)，包括機(jī)動(dòng)車注冊登記時(shí)的初次安全技術(shù)檢驗(yàn)和在用機(jī)動(dòng)車定期安全技術(shù)檢驗(yàn)[3]。其中，在用機(jī)動(dòng)車定期安全技術(shù)檢驗(yàn)主要通過對車輛在運(yùn)行過程中易老化損耗、影響運(yùn)行安全的部件和系統(tǒng)定期進(jìn)行檢查，保障車輛符合基本安全技術(shù)要求。世界上絕大多數(shù)國家和地區(qū)通過實(shí)行機(jī)動(dòng)車定期檢驗(yàn)制度來保障車輛安全技術(shù)性能，保障群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

對于傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)車，國內(nèi)外安全技術(shù)檢驗(yàn)制度已經(jīng)相對完善。美國由聯(lián)邦層面立法對機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)進(jìn)行原則性指導(dǎo)，包括最低運(yùn)行安全技術(shù)條件、基礎(chǔ)檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)周期、檢驗(yàn)員要求、檢驗(yàn)記錄等內(nèi)容，各州則依據(jù)本州實(shí)際情況出臺(tái)相關(guān)法律細(xì)化規(guī)定檢測站和檢驗(yàn)員的準(zhǔn)入與監(jiān)管、檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)流程、檢驗(yàn)費(fèi)用等內(nèi)容[4]。歐盟從1977年開始逐步建立起統(tǒng)一的機(jī)動(dòng)車定期檢驗(yàn)制度及其技術(shù)指令。歐盟2014/45/EU指令規(guī)定了公共道路上使用的機(jī)動(dòng)車定期檢驗(yàn)要求、檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)周期等，其中檢驗(yàn)項(xiàng)目包括制動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系、行駛系、可視性、照明、信號(hào)裝置和其他電氣設(shè)備、底盤、安全裝置、尾氣排放等30余大類[5]。日本要求機(jī)動(dòng)車必須經(jīng)過定期檢驗(yàn)并獲得檢驗(yàn)合格證明后方可上道路行駛，檢測項(xiàng)目根據(jù)車型確定，主要包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、懸架、傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、車身、座椅、尾氣排放等[6]。在我國，《道路交通安全法》及其實(shí)施條例從法律層面上確立了機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)制度，強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 38900-2020《機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》（代替GB 21861-2014和GB 18565-2016）規(guī)定了機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)的檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)要求，以及檢驗(yàn)結(jié)果判定、處置和資料存檔等要求。隨著新能源汽車保有量的持續(xù)增長，根據(jù)新能源汽車運(yùn)行安全特征，GB 38900-2020較先前版本增加了新能源汽車外接充電接口、高低壓線束及其連接器、高壓安全標(biāo)識(shí)、動(dòng)力電池外殼等特殊檢驗(yàn)要求。

本文通過對國內(nèi)外17家制造商所生產(chǎn)輔助駕駛汽車車型配置的輔助駕駛功能開展調(diào)研，分析輔助駕駛汽車的功能特征，從輔助駕駛汽車的邏輯架構(gòu)維度出發(fā)，構(gòu)建輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)參考模型，最終提出輔助駕駛汽車的安全技術(shù)檢驗(yàn)需求，為進(jìn)一步研究輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法等內(nèi)容提供理論基礎(chǔ)。

1 輔助駕駛汽車功能特征分析

通過對國內(nèi)外輔助駕駛汽車車型開展調(diào)研，確認(rèn)裝機(jī)率較高的輔助駕駛功能的功能特征，用于支撐進(jìn)一步分析輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)需求。

圖1為本文調(diào)研國內(nèi)外17家輔助駕駛汽車制造商總部所在地分布情況，具體為中國9家、美國3家、歐洲3家、日本2家。17家制造商的33款小型載客汽車配置的輔助駕駛功能如圖2所示，其中車道偏離預(yù)警、交通標(biāo)志識(shí)別、自適應(yīng)巡航控制、緊急制動(dòng)輔助、車道保持輔助、自動(dòng)變道輔助等6項(xiàng)輔助駕駛功能裝機(jī)率達(dá)到了85%以上。

圖2的11項(xiàng)輔助駕駛功能中，除全景環(huán)視系統(tǒng)用于為駕駛?cè)颂峁┲庇^的道路行駛環(huán)境圖像信息外，其他10項(xiàng)從功能類型上可以分為預(yù)警和操縱2類功能，見表1。預(yù)警類輔助駕駛功能通過車載傳感器持續(xù)感知車輛周圍行駛環(huán)境并將采集的數(shù)據(jù)傳輸給決策系統(tǒng)，當(dāng)決策系統(tǒng)識(shí)別危險(xiǎn)事件時(shí)，通過聲音、燈光或震動(dòng)等人機(jī)交互方式對駕駛?cè)诉M(jìn)行預(yù)警。與預(yù)警類輔助駕駛功能不同，操縱類輔助駕駛功能在駕駛?cè)送ㄟ^人機(jī)交互啟動(dòng)的操作指令后，通過車載傳感器持續(xù)采集車輛周圍行駛環(huán)境數(shù)據(jù)并傳輸給決策系統(tǒng)，當(dāng)決策系統(tǒng)識(shí)別交通事件時(shí)對車輛發(fā)出控制指令，輔助駕駛?cè)藞?zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)、減輕或避免碰撞事故。

2 輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)需求分析

在輔助駕駛汽車功能特征基礎(chǔ)上，構(gòu)建安全技術(shù)檢驗(yàn)需求參考模型，分析上道路行駛后相關(guān)子系統(tǒng)的主要安全風(fēng)險(xiǎn)和威脅，提煉輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)相關(guān)需求。

2.1 輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)需求參考模型

通過功能特征分析可以構(gòu)建輔助駕駛汽車的邏輯架構(gòu)，主要由感知子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、人機(jī)交互子系統(tǒng)和（車輛）執(zhí)行系統(tǒng)4個(gè)部分組成。其中，感知子系統(tǒng)通過車載傳感器采集交通環(huán)境信息[7]；人機(jī)交互子系統(tǒng)供駕駛?cè)伺c輔助駕駛系統(tǒng)之間進(jìn)行對話和交互，包括物理按鈕、觸摸按鈕、語音交互和軟件APP等[8]；決策子系統(tǒng)根據(jù)感知信息和（車輛）執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)行信息實(shí)時(shí)計(jì)算本車與道路其他要素間的位置、速度和距離等關(guān)系，預(yù)測可能發(fā)生的交通事件，向駕駛?cè)税l(fā)出預(yù)警或代替駕駛?cè)俗龀鲴{駛決策并控制車輛，從而實(shí)現(xiàn)輔助駕駛?cè)藞?zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)、減輕或避免碰撞事故的目標(biāo)[9]；（車輛）執(zhí)行系統(tǒng)在非人工駕駛模式下，主要向決策子系統(tǒng)傳輸本車的行駛信息，接受決策子系統(tǒng)的控制指令并執(zhí)行。基于輔助駕駛汽車的邏輯架構(gòu)，本文構(gòu)建如圖3所示的輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)參考模型，將輔助駕駛汽車分為感知子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、人機(jī)交互子系統(tǒng)和（車輛）執(zhí)行系統(tǒng)四個(gè)部分，在我國傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)制度和車輛檢測現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上為分析輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)需求提供參考。

2.2 輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)需求

決策子系統(tǒng)擁有大量的計(jì)算單元，匯總感知子系統(tǒng)、人機(jī)交互子系統(tǒng)、車輛的信息和指令并進(jìn)行綜合研判，從而發(fā)出預(yù)警或控制（車輛）執(zhí)行系統(tǒng)行駛的指令。該子系統(tǒng)主要通過算法和協(xié)議實(shí)現(xiàn)，可在注冊登記安全技術(shù)檢驗(yàn)時(shí)采信機(jī)動(dòng)車型式認(rèn)證檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)對相應(yīng)輔助駕駛汽車車型的信息安全和運(yùn)行安全的型式認(rèn)證報(bào)告。同時(shí)，將對應(yīng)的輔助駕駛系統(tǒng)軟件版本號(hào)作為一個(gè)重要的一致性指標(biāo)。

感知子系統(tǒng)主要由多個(gè)獨(dú)立的攝像頭、毫米波雷達(dá)等傳感器模塊組成，這些傳感器模塊分布在車輛周圍以滿足相應(yīng)方向道路環(huán)境的感知需求。傳感器對車、人、障礙物等交通要素感知的精度與其本身的性能、標(biāo)定精度等因素相關(guān)。隨著車輛使用年限和行駛里程的增加，損壞、性能衰減、碰撞等因素造成的位移都會(huì)對傳感器的功能和性能產(chǎn)生影響。因此，涉及輔助駕駛功能的傳感器需定期進(jìn)行檢驗(yàn)。

人機(jī)交互子系統(tǒng)由物理按鈕、觸摸按鈕、語音交互和軟件APP等組成，隨著使用年限的增長，機(jī)械按鍵、觸摸屏、語言的采集播放等模塊容易出現(xiàn)損壞、老化等問題，對行駛安全產(chǎn)生影響。因此，機(jī)械按鍵、觸摸屏、語言的采集播放等模塊需定期進(jìn)行檢驗(yàn)。

（車輛）執(zhí)行系統(tǒng)隨著使用年限和行駛里程的增加，傳感器安裝處的車身部件可能因碰擦造成形變或損壞，對傳感器的感知精度造成影響。制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)部件的損耗會(huì)影響緊急制動(dòng)輔助等功能。連接傳感器和中央控制器或域控制器的線束、接口的老化造成數(shù)據(jù)傳輸延遲也會(huì)對輔助駕駛功能的性能產(chǎn)生影響，因此，傳感器安裝處的車身部件（外觀）結(jié)構(gòu)、緊急制動(dòng)系統(tǒng)、連接傳感器和控制器的線束與接口等需定期進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.3 輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目

參考強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 38900-2020《機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》中對傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目的要求，根據(jù)輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)的需求，本文初步提煉輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目，如表2所示。

根據(jù)輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)需求，本文初步提出表2中輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目。在后續(xù)研究中，需要通過行業(yè)調(diào)研、調(diào)查問卷和專家論證等方法進(jìn)一步凝練出關(guān)鍵檢驗(yàn)項(xiàng)目，細(xì)化各項(xiàng)目的檢驗(yàn)內(nèi)容，充分考慮現(xiàn)有安檢機(jī)構(gòu)的條件，研究檢驗(yàn)工具和裝備，制定簡便、有效的檢驗(yàn)方法。

3 結(jié) 論

針對輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)的需求，本文通過分析輔助駕駛汽車的功能特征，搭建輔助駕駛汽車的邏輯架構(gòu)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建輔助駕駛汽車安全技術(shù)檢驗(yàn)需求參考模型，從感知、決策、人機(jī)交互和（車輛）執(zhí)行系統(tǒng)四個(gè)方面進(jìn)一步提出輔助駕駛汽車的安全技術(shù)檢驗(yàn)需求和檢驗(yàn)項(xiàng)目。未來，輔助駕駛安全技術(shù)檢驗(yàn)制度應(yīng)進(jìn)一步從檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法、工具和裝備、流程等方面著手研究。

（1）檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法。在現(xiàn)有機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)制度的基礎(chǔ)上，充分考慮公安交管“放管服”改革過程中機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)便利化的導(dǎo)向，根據(jù)檢驗(yàn)需求深入研究輔助駕駛汽車運(yùn)行安全影響關(guān)鍵因素，通過行業(yè)調(diào)研、調(diào)查問卷和專家論證等方法進(jìn)一步凝練關(guān)鍵檢驗(yàn)項(xiàng)目，細(xì)化檢驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容，制定簡便、有效的檢驗(yàn)方法。

（2）檢驗(yàn)工具和裝備。充分利用安檢機(jī)構(gòu)現(xiàn)有條件，結(jié)合傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)檢測設(shè)備研發(fā)適用于輔助駕駛汽車的檢驗(yàn)工具和裝備，降低安檢機(jī)構(gòu)環(huán)境改造或采購大型儀器設(shè)備的成本。

（3）檢驗(yàn)流程。在現(xiàn)有機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)流程基礎(chǔ)上，將輔助駕駛汽車檢驗(yàn)項(xiàng)目融入到傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)車的車輛預(yù)檢與登記、聯(lián)網(wǎng)查詢、唯一性檢查、特征檢查、儀器設(shè)備檢驗(yàn)等檢驗(yàn)流程中去，盡可能減少因開展輔助駕駛相關(guān)項(xiàng)目檢驗(yàn)而增加的時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

[1]國家市場監(jiān)督管理總局，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)：GB 40429—2021[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2021.

[2]GOURIBHATLA R P ， PULUGURTHA S S . Vehicles， Advanced features， driver behavior， and safety： a systematic review of the literature [J]. Journal of Transportation Technologies， 2022（2）：420-438.

[3]李江平，李曉東.車輛和駕駛?cè)斯芾砀耪揫M].北京：中國人民公安大學(xué)出版社，2012.

[4]周文輝.美國車輛安全技術(shù)檢驗(yàn)制度及對我們的啟示[J].汽車與安全，2020（8）：5.

[5]朱毅.歐盟車輛年檢路檢及其技術(shù)法規(guī)發(fā)展[J].汽車與配件，2012（1）：3.

[6]楊尚利，劉守林，任峰.國內(nèi)外機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)制度比較研究[J].道路交通科學(xué)技術(shù)，2018（3）：4.

[7]羅為明，袁建華，陸文杰，等.自動(dòng)駕駛技術(shù)解讀--自動(dòng)駕駛汽車環(huán)境感知系統(tǒng)[J].道路交通科學(xué)技術(shù)，2019（4）：3.

[8]譚征宇，戴寧一，張瑞佛，等. 智能網(wǎng)聯(lián)汽車人機(jī)交互研究現(xiàn)狀及展望[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2020，26（10）：18.

[9]陸文杰，袁建華，羅為明，等.自動(dòng)駕駛汽車決策控制系統(tǒng)簡介[J].道路交通科學(xué)技術(shù)，2019（2）：4.

作者簡介

羅為明，通信作者，博士，助理研究員，研究方向?yàn)樽詣?dòng)駕駛測評(píng)研究及標(biāo)準(zhǔn)化。

（責(zé)任編輯：袁文靜）