面向智能网联汽车道路交通安全保障的交通规则和交通冲突测试验证研究

周文辉

摘 要：智能网联汽车是驾驶人和车辆合为一体的新型交通参与者，本文提出了将交通法规和安全行车能力注入到智能网联汽车的方法，同时提出了构建相应学习、测评系统和工具的方法，目的是为了使智能网联汽车像人类一样遵守法规、保障安全，填补目前行业空白，为扫清智能网联汽车落地障碍奠定基础。

关键词：智能网联汽车；交通安全；交通规则；交通冲突

*国家重点研发计划课题：路车融合无人驾驶危险场景库构建与安全通行技术（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

智能网联汽车是未来技术和产业重要的发展趋势，带动整个道路交通系统向数字化、网联化、智能化方向發展。在智能网联汽车时代，交通管理面临着重大的机遇和挑战。机遇方面是：我国在智能化、网联化方面的技术优势，有可能转化为道路交通管理和交通安全治理的优势。美国已将智能网联汽车作为今后减少交通伤亡的最重要举措。欧洲已制定战略，通过智能网联技术提升通行效率和交通安全。但交通安全优势需要较长时间才能显现。挑战方面是：智能网联汽车的发展，面临的三大难题：技术、成本、安全。其中安全最重要，群众对机器驾驶的安全容忍度更低。民调显示，对智能网联汽车可接受的安全水平与航空相同。安全分为三大方面：车辆安全、信息安全、交通安全。车辆和信息安全有相对成熟的技术保障，汽车等行业投入也较多。交通安全面临的挑战相对较大，一方面是需要政府主导去推动，把握发展和安全之间的平衡，实现“包容审慎”的监管；另一方面是紧迫性强。智能网联汽车具有显著的互联网特征，是软件定义、数据驱动的，因此道路测试和示范应用是产品迭代发展的必然要求，其上道路行驶就会对道路交通安全带来挑战。

1现状问题

目前智能网联汽车上道路行驶日益广泛，全国已有40余个测试示范区，北京测试区累计测试里程超过300万公里，相当于北京10万辆车一天的通行里程，百度2021年第二季度财报披露其测试里程已超过1200万公里。量产应用方面，辅助驾驶、L3、L4的渗透率也逐渐提升，国务院新能源汽车发展规划中，提出2025年要实现高度智能网联汽车在限定区域和场景的商业化应用。伴随着上道路使用的增加，智能网联汽车交通违法和事故却是不容忽视的。根据北京测试区的报告，智能网联汽车测试出现的问题中，有30%是未能遵守交通规则[1]。有关智能网联汽车的事故也是时有发生。

交通违法、事故多发，暴露出智能网联汽车对交通法规、安全操作掌握的不足。人类驾驶人为了掌握交通法规、熟悉安全操作，需要进行严格的法规、技能、实际道路考试，还有违法、事故责任等手段让其强制遵守。而智能网联汽车在研发和测试过程中，涉及法规和安全的内容较少，并且考核定性、单一。交通法规、交通安全要素的先天不足，使得智能网联汽车的合规性、安全性受到质疑。

2应对策略

本文提出的总体思路是，将人类掌握的通行规则、安全文明驾驶能力、应急处置能力，数字化后，注入到智能网联汽车。具体通过两种办法来实现：一方面是交通法规的学习和遵守能力的验证；另一方面是典型中国交通状况的学习和应对能力验证。各国也有类似的做法。ISO和美国认为遵守法规、安全行车能力是智能网联汽车安全的重要内容。新加坡还出台了专门的标准，要求智能网联汽车遵守现行交通法规。英国计划在车辆安装安全芯片，实时监督智能网联汽车对法规的遵守和对安全的应对。

2.1交通法规学习和遵守能力验证

法规遵守方面，可以应用交通规则遍历化学习验证的方法。具体依赖于三点，首先是要有适合智能网联汽车的交通法规库。其次是便利化的场景，相当于考题。最后是高效的学习验证工具。

为了符合实际交通环境混行的需要，也为了减少政策法规成本，需要智能网联汽车遵守现有交通法规。但由于交通法规是给人看的，部分条款人能理解、机器却难以执行，如保持安全距离、安全超车、减速慢行、路口让行等，为了满足智能网联汽车自身特性，需要对法规进行数字化，对法规量化和编程，使机器可执行。具体来说，要把行车行为分解为单个的动作，每个动作都要给出具体的指标值，最终形成一条一条的程序语言。以超车为例，要分解为保持纵向距离、打左转向灯、变道、保持横向距离、加速、再保持纵向距离、打右转向灯、变道等8个步骤，这些安全距离、打灯时间、加速要求都要给出具体数值，最后变成程序语言。

通过交通法规数字化，形成数字化规则库后，就可以借助交通法规场景，对被测车辆交通规则遵守能力进行学习和验证。构建交通法规时，应尽可能涵盖各类诱发违法的因素。

将被测系统和交通法规场景接入仿真学习验证工具，仿真平台运行交互后，就可以形成车辆的行车轨迹等各类操控参数，对照数字化规则库，就可以借助专用工具进行合规性评判。

2.2交通冲突应对能力验证

交通冲突场景包含了复杂场景、困境场景、边缘场景、危险场景、事故场景，代表了典型的中国交通状况，是验证智能网联汽车安全应对能力的有效载体。交通冲突应对验证，同样依赖于三点，首先是科学的定量化指标[2]，其次是经得起推敲的场景库，再次是高效的工具。在交通冲突验证中，安全是第一优先级，为了安全，最好综合考虑时间、距离、速度、交通工具和环境的工程特性等指标，进行多维评估。

3预期应用

通过不断推进智能网联汽车法规、安全应对学习验证技术在智能网联汽车交通安全领域的应用，除保障智能网联汽车交通安全外，还可以推进智能网联汽车交通安全法规制度的构建和完善，以及整个道路交通安全数字化、智能化水平的提升。在制度構建支撑方面，上述研究结论可以应用在车辆标准、车辆登记、车辆年检、道路执法、事故责任认定、通行道路管理等各个方面，即针对合规性和安全性问题，可以由多个管理主体，在多个环节进行规范管理，进而构筑独立负责、协调一致的多支柱安全管理制度体系。另外，上述研究通过对交通法规、交通冲突的定量化，以及将交通场景数字化，可使传统道路交通管理的数字化、智能化水平产生质的提升。如利用数字化场景，可以进行场景式、交互式的培训、考试，也可实现靶向精准宣传，交通违法、事故的评判，也可以更量化、更规范。

参考资料

[1] 北京智能车联产业创新中心，北京市自动驾驶车辆道路测试报告（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.

三部门联合印发《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范（试行）》

交通运输部、工业和信息化部、公安部联合发布《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范（试行）》（以下简称《规范》），从道路测试与示范应用主体、驾驶人及车辆、道路测试申请等7个方面进行规范。《规范》自2021年9月1日起施行。

交通运输部数据显示，目前我国已建设16个智能网联汽车测试示范区，开放3500多公里测试道路，发放700余张测试牌照，道路测试总里程超过700万公里。《规范》允许经过一定时间或里程道路测试、安全可靠的车辆开展载人载物示范应用，并将道路测试和示范应用的范围扩展到包括高速公路在内的公路、城市道路和区域；提出了测试主体的单位性质、业务范畴、事故赔偿能力、测试评价规程、远程监控能力、事件分析能力、网络安全保障能力及符合法律法规8个方面的要求，示范应用主体需额外具备智能网联汽车示范应用运营业务能力。

《规范》要求，测试主体在进行道路测试前应充分进行测试区（场）实车测试并符合相应标准规范和过程要求，提供经相关主管部门确认的智能网联汽车道路测试安全性自我声明，提交自动驾驶功能等级声明等12项相关材料；对初始申请或增加配置相同的示范应用车辆，应以自动驾驶模式在拟进行示范应用的路段和区域进行过合计不少于240小时或1000公里的道路测试，在测试期间无交通违法行为且未发生道路测试车辆方承担责任的交通事故。

《规范》明确，未取得临时行驶车号牌，不得开展道路测试和示范应用；道路测试车辆、示范应用车辆车身应以醒目的颜色分别标示“自动驾驶道路测试”或“自动驾驶示范应用”等字样。车辆在道路测试及示范应用过程中，不得非法从事道路运输经营活动，不得搭载危险货物，不得在道路上开展制动性能试验。