标准《汽车驾驶自动化分级》(报批稿)解析

2020-07-09 08:27胡静邓俊泳
环境技术 2020年3期
关键词:预警系统驾驶员分级

胡静,邓俊泳

(威凯检测技术有限公司,广州 510000)

概述

智能汽车被认为是未来汽车发展的重要方向之一,将为人类提供更安全、环保、舒适的出行方式,世界各国也都从国家层面进行战略部署。2020年2月,国家发改委等11部委联合发布了《智能汽车创新发展战略》[1]。当前,高级驾驶辅助系统(ADAS)已经实现产业化应用,无人驾驶车辆则在码头、机场,以及分级开放道路等特定运用场所开展测试运营活动。因此,从国家政策和行业发展需求来说,急需形成统一的规范化分级,以促进智能汽车产业发展。在此背景下,国家汽标委组织制定了《汽车驾驶自动化分级》[2],标准目前处于报批稿阶段。本文将对标准的主要技术内容进行分析。

1 主要技术内容解读

1.1 分级定义

标准根据驾驶自动化系统对于车辆横向运动控制、车辆纵向运动控制、对目标和事件的探测与响应情况、对动态驾驶任务的接管程度和设计运行条件等,将驾驶自动化分为0到5级五个分级。每一个等级均覆盖较低等级的全部功能。

0级驾驶自动化也称为应急辅助,驾驶自动化系统需具备对部分目标和事件进行持续探测与响应的能力,不需要执行任何的车辆横向或者纵向运动控制。1级驾驶自动化也称为部分驾驶辅助,除了具备0级功能,还要能够持续执行动态驾驶任务中的车辆横向或纵向运动控制。2级驾驶自动化也称为组合驾驶辅助,驾驶自动化系统需要能够持续执行动态驾驶任务中的车辆横向和纵向运动控制。3级驾驶自动化也称为有条件自动驾驶,驾驶自动化系统需在其设计运行条件内持续执行全部动态驾驶任务。4级驾驶自动化也称为高度自动驾驶,驾驶自动化系统需在设计运行条件内持续执行全部动态驾驶任务和动态驾驶任务的接管。5级驾驶自动化也称为完全自动驾驶,全部的动态驾驶任务和动态驾驶任务接管都由驾驶自动化系统执行,且无设计运行条件限制。

0级到2级系统即高级驾驶辅助系统,其驾驶责任人仍然是传统驾驶员,驾驶自动化系统仅起驾驶辅助作用。3级是驾驶自动化系统的一个分水岭,自3级开始,驾驶责任人为驾驶自动化系统。在3级系统时,动态驾驶任务接管用户需要一定程度上保持关注车辆运行状况,以便在危急时刻或车辆出现机械故障时能够及时接管系统,如果用户不接管,系统应执行相应的风险减缓策略。4级和5级系统,传统驾驶员可以完全不用关注车辆,驾驶自动化系统需要在车辆运行出现紧急状态时能够自动达到最小风险状态。4级与5级的差别在于,4级有设计运行条件的限制,而5级则完全没有限制。

2.2 等级划分技术要求

标准明确了自动化等级划分的具体要求和流程,界定清晰,具有可操作性,如图1所示,有利于指导车企及测试机构准确定位驾驶自动化系统的等级。

图1 驾驶自动化等级划分和判定流程图[2]

2 《汽车驾驶自动化分级》(报批稿)与SAE J3016[3]对比

表1给出了我国的分级标准与SAE分级标准对比情况,以下为详细解析。

2.1 我国标准与SAE J3016的共性

《汽车驾驶自动化分级》(报批稿)沿用了SAE J3016的分级框架,把驾驶自动化划分为0-5级共5个等级,同时对每个具体的分级结果基本保持一致,有利于国际协调性和国内外产品的互通互认。

2.2 我国标准与SAE J3016的差异

1)0级系统的定义

SAE J3016将0级系统定义为No Driving Automation(无自动化驾驶),包括了紧急制动系统(AEB)等短时紧急介入系统和非驾驶自动化功能。

在《汽车驾驶自动化分级》(报批稿)标准中,无驾驶自动化不归属于0到5级的任何驾驶自动化等级。0级驾驶自动化包括环境感知、预警及短暂紧急介入系统,如车道偏离预警(LDW)、前方碰撞预警(FCW)和AEB等。同时,不具备目标和时间探测与响应能力的系统也不属于0级系统,如定速巡航(CCS)和电子稳定性控制(ESC)等。

《汽车驾驶自动化分级》(报批稿)标准对0级系统的定义体现了我国国情。在中国,最早出现的驾驶自动化系统是后装及商用车市场上应用的预警系统(LDW、FCW等)和AEB。同时,交通运输部于2016年12月30日发布了中国交通运输行业标准JT/T1094-2016《营运客车安全技术条件》[4],自2017年4月1日起,车长大于9米的营运客车应装置符合JT/T883-2014[5]规定的车道偏离预警系统(LDWS)和前方车辆碰撞预警系统(FCWS),还应装备自动紧急制动系统(AEBS)。这是我国第一部关于驾驶自动化系统的法律规范。因此,将0级驾驶自动化定义为应急辅助,并将环境感知、预警系统包含在内,体现了我国驾驶自动化系统的发展特性。

2)3级系统应具备的要素

SAE J3016和《汽车驾驶自动化分级》(报批稿)都规定了驾驶员应保持警觉,在系统发出接管请求或者车辆机械系统失效的时候能及时接管车辆。

与SAE J3016不同的是,SAE J3016明确要求驾驶员必须及时接管驾驶任务。《汽车驾驶自动化分级》(报批稿)除了要求驾驶员保持“一定的”警觉,同时要求系统要能够监测驾驶员的接管能力。在提出接管要求的时候,如果监测到驾驶员不具备接管能力,要能够提醒驾驶员,同时自主执行风险减缓策略。在提出接管请求之前,如果系统监测到驾驶员接管能力降低,需要在提醒驾驶员注意的同时,自主定义其他策略,如系统继续正常执行动态驾驶任务等。

《汽车驾驶自动化分级》(报批稿)对系统提出了更高的要求,明确了最低的安全要求,从而减少车辆在实际应用中的安全风险。

表1 我国与SAE分级标准对比

3 结论

《汽车驾驶自动化分级》(报批稿)在保证国际标准协调性,参考SAE J3016分级框架的基础上,结合中国在智能汽车领域的实际发展情况进行了调整。该标准的制定和实施,对于后续自动驾驶相关政策、法规的制定与实施,以及车企及相关供应链企业在智能汽车方面的研发、试验、测试认证等工作,均具有积极的推进作用。

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